Terra pulita, segnali silenziosi: best practice di ABB e Phoenix Contact per la messa a terra degli strumenti

La messa a terra della strumentazione ha tre funzioni: proteggere le persone, gestire l'energia dei guasti e dei fulmini e mantenere affidabili le misurazioni. Questa revisione di messa in servizio si basa sull'approfondimento di Instrumentation Tools sulle buone pratiche di messa a terra. Prima di modificare qualsiasi collegamento equipotenziale, applicare i disegni approvati del sito, le norme elettriche e per aree pericolose applicabili e le istruzioni del produttore di ciascun dispositivo.

Perché una messa a terra inadeguata può manifestarsi sotto forma di segnali disturbati?

Percorsi di corrente indesiderati, collegamenti danneggiati ed errori nella terminazione delle schermature possono contribuire a letture analogiche instabili o a guasti di comunicazione. Sono possibili cause, non una diagnosi di per sé. Durante la ricerca dei guasti in un'installazione ABB 800xA, confrontare i sintomi osservati con lo schema di collegamento equipotenziale approvato e ispezionare i collegamenti prima di sostituire componenti elettronici come il processore ABB 800xA PM861A.

Come devono essere pianificate la messa a terra di potenza, quella contro i fulmini e quella della strumentazione?

Identificare separatamente nei disegni la terra di protezione (PE), il sistema di protezione contro i fulmini (LPS) e la terra della strumentazione o terra funzionale (IE), etichettando i relativi punti di prova. La loro disposizione fisica e le interconnessioni devono seguire il progetto tecnico del sito. Non presumere che dispersori separati o un singolo punto di collegamento siano corretti per ogni installazione: i requisiti di sicurezza, collegamento equipotenziale, compatibilità elettromagnetica e protezione contro i fulmini possono richiedere configurazioni diverse. Registrare i criteri approvati di accettazione per resistenza e continuità invece di utilizzare un unico valore obiettivo universale.

Gli isolatori galvanici eliminano i requisiti di messa a terra per la sicurezza intrinseca?

Non automaticamente. Un isolatore galvanico certificato può evitare il collegamento dedicato a terra ad alta integrità richiesto da alcune configurazioni con barriere Zener, ma il requisito preciso dipende dalla certificazione del dispositivo, dal disegno d'installazione, dalla progettazione del circuito e dalle normative locali. Prima di sostituire le barriere, verificare i parametri di entità, la separazione, il cablaggio, la capacità dell'alimentazione e la valutazione dell'area pericolosa. Non rimuovere un collegamento IS esistente solo perché il componente sostitutivo è descritto come galvanicamente isolato.

Che cosa devono verificare gli ingegneri addetti alla messa in servizio?

• Confrontare la posizione dei dispersori, i conduttori, i collegamenti e le etichette con i disegni approvati dello stato di fatto.
• Misurare la resistenza di terra e la continuità utilizzando il metodo specificato e i limiti di accettazione del progetto; documentare lo strumento, la data, le condizioni e i risultati.
• Verificare la presenza di collegamenti equipotenziali indesiderati e ispezionare ogni terminazione accessibile senza scollegare un conduttore di protezione durante il servizio.
• Verificare la terminazione delle schermature analogiche e Profibus DP in conformità alle istruzioni del produttore del sistema e del cavo. Non applicare una regola generica di collegamento a una sola estremità a ogni schermatura di bus di campo.
• Ripetere le ispezioni dopo modifiche, danni o condizioni meteorologiche severe, come richiesto dal piano di manutenzione.

A quale conclusione dovrebbe giungere un'indagine su un circuito disturbato?

I ritrasferimenti Profibus, la deriva analogica e gli scatti inspiegabili richiedono un'indagine, ma nessuno di questi elementi dimostra da solo un guasto di messa a terra. Monitorare l'andamento del sintomo, ispezionare i connettori e le terminazioni delle schermature, misurare in sicurezza i percorsi pertinenti e confrontare i risultati con i disegni. Per un aggiornamento di un quadro ABB che coinvolge un portasottomoduli SC540, documentare qualsiasi modifica al cablaggio o ai collegamenti equipotenziali prima di rimettere in servizio il sistema.

In sintesi: mantenere chiaramente identificati PE, LPS e IE, verificare il loro schema di collegamento equipotenziale progettato e mantenere un registro delle prove. I segnali stabili iniziano da collegamenti misurati e documentati, non da una ricetta universale per i dispersori di terra.

Autore: Wang Junjie, ingegnere dell'automazione industriale.