Чистая земля, тихие сигналы: передовые методы ABB и Phoenix Contact для заземления измерительных приборов
Заземление контрольно-измерительных приборов выполняет три задачи: защищает людей, отводит энергию при авариях и ударах молнии, а также обеспечивает достоверность измерений. Этот обзор перед вводом в эксплуатацию основан на материале Instrumentation Tools о надлежащей практике заземления. Перед изменением любого соединения применяйте утверждённые рабочие чертежи объекта, действующие стандарты по электробезопасности и взрывоопасным зонам, а также инструкции производителей каждого устройства.
Почему плохое заземление может проявляться как зашумлённые сигналы?
Непредусмотренные пути протекания тока, повреждённые соединения и ошибки при подключении экранов могут приводить к нестабильным показаниям аналоговых сигналов или сбоям связи. Это возможные причины, но сами по себе они не являются диагнозом. При поиске неисправностей в установке ABB 800xA сопоставьте наблюдаемые симптомы с утверждённой схемой заземления и проверьте соединения, прежде чем заменять электронные компоненты, например процессор ABB 800xA PM861A.
Как следует планировать заземление силовых установок, молниезащиты и контрольно-измерительных приборов?
Отдельно обозначьте на чертежах защитное заземление (PE), систему молниезащиты (LPS) и заземление приборов или функциональное заземление (IE), а также промаркируйте их контрольные точки. Их физическое расположение и взаимные соединения должны соответствовать разработанному проекту объекта. Не предполагайте, что отдельные заземлители или одна точка соединения подходят для каждой установки: требования безопасности, уравнивания потенциалов, ЭМС и молниезащиты могут предусматривать разные схемы. Зафиксируйте утверждённые критерии приемки по сопротивлению и непрерывности цепи вместо использования одной универсальной нормы.
Устраняют ли гальванические изоляторы требования к заземлению искробезопасных цепей?
Не автоматически. Сертифицированный гальванический изолятор может исключить необходимость в специальном высоконадёжном заземляющем соединении, требуемом для некоторых схем с барьерами Зенера, но конкретное требование зависит от сертификации устройства, монтажного чертежа, схемы цепи и местных норм. Перед заменой барьеров проверьте параметры искробезопасной цепи, разделение цепей, проводку, допустимую нагрузку источника питания и оценку взрывоопасной зоны. Не удаляйте существующее соединение ИБ только потому, что заменяющее устройство описано как гальванически изолированное.
Что должны проверить инженеры по вводу в эксплуатацию?
- Сопоставьте расположение заземлителей, проводники, соединения и маркировку с утверждёнными исполнительными чертежами.
- Измерьте сопротивление заземления и непрерывность цепи указанным методом и в пределах проектных критериев приемки; задокументируйте прибор, дату, условия и результаты.
- Проверьте отсутствие непредусмотренных соединений и осмотрите каждое доступное оконцевание, не отсоединяя защитный проводник во время эксплуатации.
- Проверьте оконцевание экранов аналоговых сигналов и Profibus DP в соответствии с инструкциями производителя системы и кабеля. Не применяйте безоговорочное правило одностороннего подключения ко всем экранам полевых шин.
- Повторяйте проверки после изменений, повреждений или сильных погодных воздействий в соответствии с планом технического обслуживания.
К какому выводу должно привести расследование зашумлённого контура?
Повторные передачи Profibus, дрейф аналогового сигнала и необъяснимые отключения требуют расследования, но ни один из этих признаков сам по себе не доказывает неисправность заземления. Отслеживайте симптом во времени, осмотрите разъёмы и оконцевания экранов, безопасно измерьте соответствующие цепи и сопоставьте результаты с чертежами. При модернизации панели ABB с установкой субмодульного держателя SC540 задокументируйте любые изменения проводки или заземления до возврата системы в эксплуатацию.
Итог: Обеспечьте чёткую идентификацию PE, LPS и IE, проверьте предусмотренную проектом схему их соединения и ведите журнал испытаний. Бесшумные сигналы начинаются с измеренных и документированных соединений, а не с универсального рецепта устройства заземлителя.
Автор: Ван Цзюньцзе, инженер по промышленной автоматизации.
