ЖУРНАЛ «СТА» №3/2006

Заземление чувствительных измерительных цепей Для измерительных цепей с высо- кой чувствительностью в плохой элек- тромагнитной обстановке лучшие ре- зультаты даёт применение «плаваю- щей» земли (см. раздел « ” Плавающая“ земля») совместно с батарейным пита- нием [19] и передачей информации по оптоволокну. Заземление исполнительного оборудования и приводов АСУ ТП Цепи питания двигателей с импульс- ным управлением, двигателей серво- приводов, исполнительных устройств с ШИМуправлением должны быть вы- полнены витой парой для уменьшения магнитного поля, а также экранирова- ны для снижения электрической со- ставляющей излучаемой помехи. Эк- ран кабеля должен быть заземлён с од- ной стороны. Цепи подключения дат- чиков таких систем должны быть поме- щены в отдельный экран и по возмож- ности пространственно отдалены от исполнительных устройств. Заземление в промышленных сетях Промышленная сеть на основе ин- терфейса RS485 выполняется экра- нированной витой парой с обязатель- ным применением модулей гальвани- ческой развязки (рис. 30). Для неболь- ших расстояний (порядка 10 м) при отсутствии поблизости источников помех экран можно не использовать. При больших расстояниях (стандарт допускает длину кабеля до 1,2 км) раз- ница потенциалов земли в удалённых друг от друга точках может достигать нескольких единиц и даже десятков вольт (см. раздел «Заземление экранов сигнальных кабелей»). Поэтому, что- бы предотвратить протекание по экра- ну тока, выравнивающего эти потен- циалы, экран кабеля нужно заземлять только в одной точке (безразлично, в какой). Это также предотвратит появ- ление замкнутого контура большой площади в цепи заземления, в кото- ром за счёт электромагнитной индук- ции может наводиться ток большой величины при ударах молнии или коммутации мощных нагрузок. Ток через взаимную индуктивность наво- дит на центральной паре проводов эдс, которая может вывести из строя микросхемы драйверов порта. При использовании неэкраниро- ванного кабеля на нём может наво- диться большой статический заряд (несколько киловольт) за счёт атмо- сферного электричества, который способен вывести из строя элементы гальванической развязки. Для предот- вращения этого эффекта изолирован- ную часть устройства гальванической развязки следует заземлить через со- противление, например 0,1...1 МОм. Сопротивление, показанное на рис. 30 штриховой линией, снижает также вероятность пробоя при повре- ждениях заземления или большом со- противлении гальванической изоля- ции в случае применения экраниро- ванного кабеля. Особенно сильно проявляются опи- санные эффекты в сетях Ethernet с ко- аксиальным кабелем, когда при зазем- лении в нескольких точках (или отсут- ствии заземления) во время грозы вы- ходят из строя сразу несколько сете- вых Ethernetплат. В сетях Ethernet с малой пропускной способностью (10 Mбит/с) заземление экрана следует выполнять только в од- ной точке. В Fast Ethernet (100 Мбит/с) и Gigabit Ethernet (1 Гбит/с) заземле- ние экрана следует выполнять в не- скольких точках, пользуясь рекомен- дациями раздела «Заземление экранов сигнальных кабелей». Руководствоваться правилами из данного раздела нужно и при проклад- ке кабеля на открытой местности. Заземление на взрывоопасных промышленных объектах На взрывоопасных промышленных объектах при монтаже заземления многожильным проводом не допуска- ется применение пайки для спаивания жил между собой, поскольку вследст- вие хладотекучести припоя возможно ослабление мест контактного давле- ния в винтовых зажимах. Экран кабеля интерфейса RS485 заземляется в одной точке вне взрыво- опасной зоны. В пределах взрыво- опасной зоны он должен быть за- щищён от случайного соприкоснове- ния с заземлёнными проводниками. Искробезопасные цепи не должны за- земляться, если этого не требуют усло- вия работы электрооборудования (ГОСТ Р 51330.10, п. 6.3.5.2). Искробезопасные цепи должны быть смонтированы таким образом, чтобы наводки от внешних электро- магнитных полей (например, от рас- положенного на крыше здания радио- передатчика, от воздушных линий электропередачи или близлежащих кабелей для передачи большой мощ- ности) не создавали опасного напря- жения или тока в искробезопасных цепях. Это может быть достигнуто эк- ранированием или удалением искро- безопасных цепей от источника элек- тромагнитной наводки. При прокладке в общем пучке или канале кабели с искроопасными и ис- кробезопасными цепями должны быть разделены промежуточным сло- ем изоляционного материала или за- землённой металлической перегород- кой. Никакого разделения не требует- ся, если используются кабели с метал- лической оболочкой или экраном. Заземлённые металлические конст- рукции не должны иметь разрывов и плохих контактов между собой, кото- рые могут искрить во время грозы или при коммутации мощного оборудова- ния. На взрывоопасных промышленных объектах используются преимущест- венно электрические распределитель- ные сети с изолированной нейтралью, чтобы исключить возможность появ- ления искры при коротком замыка- нии фазы на землю и срабатывания предохранителей защиты при повреж- дении изоляции. Для защиты от статического элек- тричества используют заземление, описанное в соответствующем разде- ле. Статическое электричество может 91 СТА 3/2006 www.cta.ru В З АПИС Н УЮ К НИЖК У ИНЖЕ Н Е РА Рис. 30. Заземление в промышленной сети на основе интерфейса RS-485