7.5. Повышение электромагнитной совместимости устройств автоматизации с помощью заземляющих устройств
В устройствах автоматизации со многими приборами или шкафами взаимные помехи будут наименьшими, если все корпуса и проводящие детали здания и устройства находятся под одним напряжением. Для этого приборы автоматизации соединяют с заземляющим устройством требующимся также для защиты от напряжения прикосновения, грозовых и коммутационных перенапряжений, а также для рабочего заземления электротехнических установок.
Сильноточное заземляющее устройство состоит, как правило, из фундаментного заземлителя (кольцеобразного сборного проводника, расположенного на нижнем этаже здания, как показано на рис. 7.6), к которому присоединены все естественные и дополнительные заземлители.
Р и с. 7.6. Заземления устройств автоматизации в виде звезды (а) и плоской системы (б):
А – приборы автоматизации (пульты, шкафы); В – провода системы опорного потенциала; F – плоский заземлитель; FE – фундаментный заземлитель; GB – арматура здания; КЕ – искусственный заземлитель; NE – естественные заземлители; SP – изолированная центральная точка соединений проводов опорного потенциала; Е – устройство заземления
К естественным заземлителям oтносятся все металлические элементы, соприкасающиеся с землей (трубы, фундамент здания, металлические конструкции технических и технологических агрегатов, оболочки кабелей, рельсовые пути, экраны кабельных каналов, приходящих в здание), а также система заземления электрооборудования.
Для заземления электронных промышленных средств в устройствах автоматизации применяют в основном два вида соединений заземляющих проводов: соединение их в звезду или присоединение к плоскому заземлителю. При соединении в звезду изолированные провода системы опорного потенциала всех приборов объединяются в одной точке, также изолированной, которая кратчайшим путем соединяется с системой заземления, предназначенной для электротехнических установок и молниезащиты (рис. 7.6,а). При использовании плоского заземлителя системы опорного потенциала непосредственно соединяются с корпусами приборов, которые проводниками кратчайшим путем связываются с изолированным плоским заземлителем, сооруженным на полу производственного помещения, подсоединенным в одной точке к заземлению электротехнических устройств (рис. 7.6,б). Соединение в звезду является классическим видом заземления аналоговых и небыстродействующих цифровых устройств автоматизации. Для быстродействующих устройств полные сопротивления отдельных расположенных в виде лучей проводов заземления становятся слишком высокими, чтобы гарантировать нормальное функционирование заземляющего устройства, и поэтому используется плоское заземление.
Часто применяется комбинация этих двух видов заземления, например, в производственных помещениях с управляющей и вычислительной техникой – плоское заземление, а в пределах общего пространственно разветвленного устройства, которое может содержать также аналоговые компоненты – звездой. В этом случае повторяется принцип занулений внутри прибора.