Maandusvead andurite isolaatorite jälgimisseadmete paigaldamisel on kõige levinum mõõtmistäpsuse vigade, personali ohutusintsidentide ja seadmete enneaegsete rikete põhjuseks kesk- ja kõrgepinge jaotussüsteemides - ja kõige sagedamini valesti diagnoositud valdkonna probleemide kategooria. Kui anduri isolaator annab triivivaid pinge näitusid, kaitserelee töötab valesti või seireseadme rike kahe aasta jooksul pärast kasutuselevõtmist, keskendutakse peaaegu alati anduri isolaatori korpusele, elektroonikamoodulile või signaalikaablile, enne kui keegi uurib maanduskonfiguratsiooni. Selleks ajaks, kui maandamisviga tuvastatakse, on kahju juba tehtud: varade andmed näitavad komponendi riket, asendus on tellitud ja algpõhjus, mis põhjustab sama rikke asendusseadmes, on endiselt paigas. Maandamisvead andurite isolaatorite seirepaigaldistes ei ole juhuslikud vead - need on süstemaatilised projekteerimis- ja paigaldusvead, mis korduvad igas projektis, kus maandamist käsitletakse pigem teisejärgulise probleemina kui peamise inseneriparameetrina. Käesolevas juhendis määratakse kindlaks kõige olulisemad maandamisvead, selgitatakse nende füüsikalisi veamehhanisme ja esitatakse paigaldusraamistik, mis kõrvaldab need enne kasutuselevõtmist.
Sisukord
- Miks on maanduskonfiguratsioon anduri isolaatorite jälgimisseadmete esmane tehniline parameeter?
- Millised on kõige olulisemad maandusvead kõrgepinge jälgimisseadmete paigaldamisel?
- Kuidas avalduvad maandamisvead mõõtmisvigade ja ohutusintsidentidena?
- Milline on õige maandusraamistik anduri isolaatori jälgimisseadmete paigaldamiseks?
- KKK
Miks on maanduskonfiguratsioon anduri isolaatorite jälgimisseadmete esmane tehniline parameeter?
Maandus andurisolaatorite jälgimisseadmete paigaldamisel täidab kolme samaaegset ja osaliselt vastuolulist funktsiooni, millest igaüht reguleerivad erinevad IEC standardite nõuded ja millest igaühe puhul on maanduse ebaõige konfiguratsiooni korral tegemist erineva tõrkepõhimõttega.
Funktsioon 1 - Ohutusmaandus
Ohutusmaandus ühendab metallist korpused, paigalduskonstruktsioonid ja jälgimisseadmete juurdepääsetavad juhtivad osad alajaama või elektrijaotusvõrgu maandusvõrguga, tagades, et nendel pindadel esinevad rikkepinged eemaldatakse kaitsesüsteemide poolt, mitte ei püsi ohtlikul tasemel, mis on töötajatele kättesaadav. IEC 60364-4-41 kohaselt on ohutusmaandusjuht peab säilitama järjepidevuse ja impedantsi, mis on piisavalt madal, et võimaldada rikkevoolu voolu piisava suurusega, et käivitada eelnev kaitseseade.1 paigalduspinge taseme jaoks nõutava lahtiühendamise aja jooksul.
Kõrgepingeelektrijaotussüsteemides kasutatavate andurisolaatorite seireseadmete puhul on ohutuse maandamise nõue keeruline, sest mahtuvuslik ühendus kõrgepingejuhi ja seirevahendi vahel2 läbi anduri isolaatori korpuse. Rikkeolukorras - isolaatori väljalülitamine, hüppeline ülepinge - võib see mahtuvuslik tee anda seireseadme korpusesse rikkeenergiat kiirusega, mis ületab ebapiisava suurusega ohutusmaandusjuhtide soojuskiiruse taluvuse.
Funktsioon 2 - signaali viide maandus
Signaali võrdlusmaandus määrab anduri isolaatori mõõtmisahela pinge võrdluspunkti - potentsiaali, mille suhtes mõõdetakse mahtuvuslikult jagatud pinge signaali. Anduri isolaatori iga pingemõõtmise täpsus sõltub otseselt selle signaali võrdlusmaandusühenduse stabiilsusest ja impedantsusest.
Erinevalt turvamaandusest, mis saab kasu mitmest paralleelsest rajast ja madalast impedantsist kõikidel sagedustel, nõuab signaali võrdlusmaandus ühte kindlat kontrollitud impedantsi omadustega võrdluspunkti. Mitme signaali võrdlusmaanduse ühendused tekitavad maandussilmuseid3; kõrge impedantsiga signaalide võrdlusühendused tekitavad müra; ja signaalide võrdlusmaandused, mida jagatakse suure voolutugevusega ohutusmaandusjuhtmetega, toovad võrgusageduse ja harmoonilised häired otse mõõtmisahelasse.
Funktsioon 3 - EMC maandus
EMC-maandus kontrollib seireseadme elektroonika elektromagnetiliste häirete keskkonda, tagades kõrgsageduslikele häirete voogudele madala takistusega tagasiteed, kaitstes signaaliringi väliste elektromagnetiliste väljade eest ja takistades seireseadme poolt tekitatud häirete levikut naaberahelates olevatesse vooluahelatesse. Vastavalt IEC 61000-5-2, tõhus EMC-maandus nõuab sagedusest sõltuvat impedantsi juhtimist4 - nõue, mis on põhimõtteliselt kokkusobimatu madala sagedusega ja suure voolutugevusega ohutusmaandussüsteemide projekteerimispõhimõtetega.
Kolme funktsiooni konflikt on enamiku maandusvigade algpõhjus: üksnes ohutusmaanduse toimivuse jaoks projekteeritud paigaldised ohustavad signaali viite stabiilsust ja EMC toimivust; signaali viite täpsuse jaoks optimeeritud paigaldised tekitavad ohutusmaanduse puudujääke; ja paigaldised, mis püüavad ühe maandusjuhtmega täita kõiki kolme funktsiooni, ei saavuta ühtegi neist piisavalt.
| Maandusfunktsioon | Reguleeriv standard | Optimaalne konfiguratsioon | Rikkestusrežiim, kui see ei ole õige |
|---|---|---|---|
| Turvaline maandus | IEC 60364-4-41 | Mitu paralleelset teed, madal alalisvoolu impedants | Isikliku elektrilöögi oht, seadme kahjustus vea korral |
| Signaali viide | IEC 61869-1 | Üks punkt, stabiilne potentsiaal, madal müra | Mõõtmisviga, täpsusklassi rikkumine |
| EMC maandus | IEC 61000-5-2 | Sagedusest sõltuv, varjestatud kaabli ühepunktiline | Häirete kahjustamine, valehäired |
Millised on kõige olulisemad maandusvead kõrgepinge jälgimisseadmete paigaldamisel?
Viga 1 - Signaali võrdlusmaanduse ühendamine konstruktsiooniterasest maandusvõrguga
Kõige olulisem maandamisviga elektrijaotuse andurite isolaatorite paigaldamisel on seireseadme signaali võrdlusmaandusklemmide ühendamine otse alajaama või jaotusseadme struktuurilise terasmaandusvõrgu külge. Insenerid teevad sellise ühenduse, sest see on füüsiliselt mugav - konstruktsiooniteras on olemas, see on maandatud ja sellega ühendamine näib rahuldavat samaaegselt nii ohutus- kui ka signaaliviite nõudeid.
Elektrijaotusseadme alajaama terasmaandusvõrk kannab vea tagasivoolusid, trafo neutraalvoolusid ja mittelineaarsetest koormustest tulenevaid harmoonilisi voolusid. Tavapärase töö ajal muutub terasvõrgu maandusvõrgu potentsiaal 0,5 V kuni 5 V võrra kogu alajaama ulatuses, mis tuleneb nende ringvoolude põhjustatud takistuslikest pingelangustest. Rikkejuhtumite ajal ulatub see kõikumine sadade voltideni, mis kestab rikke kõrvaldamise aja jooksul.
Anduri isolaatori jälgimisseade, mille signaali võrdlusmaandus on ühendatud konstruktsiooniterase maandusvõrguga, mõõdab pinget võrreldes võrdlusmõõduga, mis on ise muutuv, tekitades mõõtmisvigu, mida ei ole võimalik eristada jälgitava elektrijuhi tõelistest pingevahetustest. Vea suurus on võrdne maandusvõrgu potentsiaali muutusega: 0,5 V kuni 5 V üle 5 V kuni 10 V signaalile kujutab endast 5% kuni 100% mõõtmisvigastust, mida ükski kalibreerimismenetlus ei saa korrigeerida, sest võrdlusalus ise on ebastabiilne.
Viga 2 - seireseadme korpuse maandamata jätmine
Sama ohtlik on ka 1. vea vastupidine variant: ohutusmaandusühenduse täielik puudumine seireseadme korpuselt, põhjendades seda sellega, et seade on “madalpinge” ja ei vaja seetõttu ohutusmaandamist. Sellise põhjenduse puhul ei arvestata kõrgepingejuhtme ja seireseadme vahelist mahtuvuslikku sidumist anduri isolaatorikorpuse kaudu.
Tavapärastes töötingimustes piirab anduri isolaatorikeha mahtuvuslik impedants jälgimisseadme korpuses saadaolevat voolu mikroamperite tasemeni, mis on ebapiisav kahjustuste tekitamiseks. Rikkeolukorras - isolaatorikeha väljalöögi, välkkiirte või ülemineku korral - ilmneb järelevalveseadme korpusel koheselt kogu süsteemi pinge. Maandamata korpus muutub ujuvaks kõrgepingepinnaks, mis on kättesaadav hoolduspersonalile, kes läheneb sellele “madalpinge” klassifikatsiooni alusel.
Vastavalt IEC 61140, kõik elektriseadmete elektrit juhtivad osad, mis võivad rikke korral pinge alla sattuda, peavad olema ühendatud kaitsemaandussüsteemiga.5. Anduri isolaatorite seireseadmete korpused kuuluvad selgesõnaliselt käesoleva nõude reguleerimisalasse.
Viga 3 - Ühe juhtme kasutamine nii ohutus- kui ka signaalireferentsmaanduseks
Ohutusmaanduse ja signaali võrdlusmaanduse kombineerimine ühes juhtmes on määratletud märkimisväärsel osal andurite paigaldusjoonistest - tavaliselt kulude ja keerukuse vähendamise meetmena. Kombineeritud juht peab samaaegselt kandma rikke tagasivoolu (ohutusfunktsioon) ja säilitama stabiilse, madala müratasemega pingereferentsi (signaalifunktsioon). Need nõuded on füüsiliselt kokkusobimatud.
Ohutusmaanduseks sobiva kombineeritud maandusjuhi - tavaliselt 4 mm² kuni 16 mm² vask vastavalt IEC 60364-5-54 - impedantsi tõttu kanduvad läbi rikkevoolud, mis tekitavad pingelangusi piki juhi pikkust. 10 meetri pikkuse kombineeritud maandusjuhi puhul, mis koosneb 4 mm² vasest (takistus ≈ 0,045 Ω/m) ja kannab 100 A rikkevoolu:
See 45 V langus ilmneb otse jälgimisseadme signaali viiteklemmil - 45 V võrdluspinge viga 5 V kuni 10 V mõõtmissignaalil, mis hävitab mõõtmisahela ja potentsiaalselt ühendatud mõõteriistad.
Viga 4 - mitu maandusühendust signaalikaabli ekraanil
Nagu eelmistes signaali juhtmestiku juhistes on kindlaks määratud, peavad signaalikaabli ekraanid olema maandatud ainult ühest otsast - juhtimisruumi poolsest otsast. Maandusele keskendunud paigaldustes lisavad välitööde insenerid sageli täiendava ekraani maanduse anduri isolaatori jälgimisseadme otsas, põhjendades seda sellega, et teine maandusühendus parandab ohutust, kuna see pakub täiendavat rikkevoolu tagasivooluteed.
See arutluskäik on õige ohutusmaanduse puhul ja vale signaaliringi varjestuse puhul. Täiendav ekraani maandus loob maandussilmuse, mille impedants on läbi kaabli ekraani. Elektrijaotuskeskkondades tekitab maanduspotentsiaalide erinevus seireseadme asukoha ja juhtimisruumi vahel - mis on 20 m kuni 200 m kaugusel - selles ahelas ringvoolu, mis tekitab pingelanguse ekraani takistuse kohal, mis ilmneb signaaliringi ühisrežiimihäiretena.
50 meetri pikkuse varjestatud kaabli puhul, mille varjestustakistus on 0,02 Ω/m ja mille otste vaheline maanduspotentsiaalide vahe on 2 V:
A 2 A ringvool kaablivarjestuses tekitab signaalijuhetes elektromagnetilisi häireid, mis ületavad täielikult anduri isolaatoriväljundi millivolt-tasemel signaalid.
Viga 5 - ebapiisav maandusjuhi ristlõige rikkeenergia talumiseks
Kõrgepingeelektrijaotussüsteemide andurisolaatorite jälgimisseadmed on ühendatud - andurisolaatori korpuse kaudu - juhtidega, mille olemasolevad rikkeenergiad on MVA suurusjärgus. Jälgimisseadme korpusest lähtuv ohutusmaandusjuhe peab olema võimeline kandma eeldatavat rikkevoolu eelneva kaitseseadme vea kustutamise aja jooksul ilma termilise kahjustuseta.
IEC 60364-5-54 kohaselt on kaitsva maandusjuhi minimaalne ristlõige:
Kus on tulevane rikkevool (A), on vea kõrvaldamise aeg (s) ja on materjalikonstant (115 PVC-isolatsiooniga vase puhul). 12 kV jaotusvõrgu puhul 10 kA potentsiaalse rikkevooluga ja 0,5 s vabastamisajaga:
Välipaigaldistes kasutatakse tavaliselt 4 mm² või 6 mm² ohutusmaandusjuhet seireseadmete jaoks - juhte, mis hävitatakse termiliselt millisekundite jooksul pärast rikkejuhtumit, jättes seireseadme korpuse maksimaalse ohu hetkel maandamata.
Kuidas avalduvad maandamisvead mõõtmisvigade ja ohutusintsidentidena?
Maandamisvead andurite isolaatorite seireseadmetes tekitavad rikkeid, mida pidevalt valesti seostatakse muude põhjustega. Tõhusaks tõrkeotsinguks on oluline, et neid signaale tunnistataks pigem maandusnäitajatena kui komponentide riketena.
Mõõtmisvigade signatuurid
Nulltaseme näitamine koormuseta - kui jälgitav juht on pingevaba, näitab korrektselt maandatud anduri isolaatori jälgimisseade nulli. Seade, millel on ujuv või valesti ühendatud signaali võrdlusmaandus, loeb mittenullväärtust, mis on määratud selle võrdlusklemmi maanduspotentsiaaliga. V kuni 2 V väärtused koormuseta olekus on iseloomulikud signaali võrdlusmaanduse vigadele ja neid aktsepteeritakse sageli kui “seadme nihet”, mitte ei uurita kui maandamisvigu.
Näidud, mis korreleeruvad kõrvaloleva fiidri koormusega - mõõtmisvead, mis suurenevad ja vähenevad proportsionaalselt kõrvaloleva fiidri - mitte jälgitava fiidri - koormusvooluga, näitavad, et signaali võrdlusmaandus on ühendatud maandusvõrgu punktiga, mis kannab naaberfiidri tagasivoolu. See korrelatsioonimuster on patognoomiline struktuuriterase maandusvõrgu signaali võrdlusühendusele (viga 1).
Mõõtmisvead, mis ilmnevad ainult kõrvalolevate vooluahelate rikkejuhtumite ajal - seireseadmete puhul, mis näitavad normaaltingimustes õigesti, kuid annavad kõrvalolevate vooluahelate rikkepuhastuse ajal vigaseid näitusid, on ohutusmaandusjuhid, mis on rikkeenergia talumiseks alamõõdustatud (viga 5), või signaalide võrdlusmaandus, mis on ühendatud rikke voolu tagasivooluteedega.
Ajutine täpsuse halvenemine, mis on korrelatsioonis ümbritseva keskkonna temperatuuriga - maandusjuhtmete ühendused, mis tuginevad pigem mehaanilisele kokkusurumisele kui keevitatud või joodetud ühendustele, arendavad soojusringlusega suurenevat kontakttakistust. Täpsuse halvenemine, mis halveneb suvel ja taastub talvel, viitab termiliselt tsükliliselt muutuvale maandusühenduse vastupanule - rikkevorm, mis areneb kuni avatud maandusühendusteni ilma ühegi täheldatava astmelise muutuseta.
Ohutusjuhtumite allkirjad
Löögitunne seireseadme korpuse puudutamisel lülitustoimingute ajal - võimsusega seotud mööduvad pinged, mis ilmnevad ebapiisavalt maandatud seireseadme korpusel lülitustoimingute ajal, viitavad kas alamõõdulisele ohutusmaandusjuhile (viga 5) või puuduvale korpuse maandusühendusele (viga 2). Tegemist on ohutusalase eeljuhtumiga, mis peab käivitama viivitamatu maandamise uurimise - see ei ole häda, mida võib aktsepteerida kui tavalist lülitusseadme käitumist.
Seireseadme elektroonikamooduli rike 18 kuu jooksul pärast kasutuselevõttu - sensorisolaatoriga seireseadmete elektroonikamooduli enneaegne rike on kõige sagedamini ebapiisava EMV-maandamise tagajärg. Kõrgsageduslikud häirevoolud, mis peaksid voolama ohutult maasse läbi nõuetekohaselt konfigureeritud EMV-maanduse, voolavad selle asemel läbi elektroonilise mooduli sisemise vooluahela, hävitades signaalitasemel voolu jaoks ettenähtud komponendid.
Milline on õige maandusraamistik anduri isolaatori jälgimisseadmete paigaldamiseks?
Samm 1 - Eraldi ohutus- ja signaaliviidete maandussüsteemide loomine
Projekteerige maandussüsteem algusest peale füüsiliselt eraldi juhtmetega ohutusmaanduseks ja signaalide võrdlusmaanduseks. Ohutusmaandusjuht ühendab seireseadme korpuse alajaama peamaandusribaga spetsiaalse, IEC 60364-5-54 rikkeenergia valemi kohaselt dimensioneeritud juhi kaudu. Signaali võrdlusmaandusjuht ühendab seireseadme signaali võrdlusklemmi spetsiaalse, madala müratasemega maanduspunktiga - tavaliselt juhtimisruumi mõõteriistade maandusriba, mis on terasstruktuurist maandusvõrgust isoleeritud kindla impedantsi abil.
Samm 2 - Suurus ohutusmaandusjuhtide suurus rikkeenergia talumiseks
Arvutage minimaalne ohutusjuhi ristlõige, kasutades IEC 60364-5-54 valemit iga anduri isolaatori jälgimisseadme asukoha jaoks. Kasutage eeldatavat rikkevoolu seireseadme asukohas - mitte eelneva kaitse nimiväärtust - ja eelneva kaitse maksimaalset rikkeväljalülitusaega. Määrake juhtmete ristlõige järgmise standardse suurusega, mis ületab arvutatud miinimumsuurust, kusjuures kõigi kõrgepinge jaotusvõrgu seireseadmete paigalduste puhul peab see olema vähemalt 16 mm², olenemata arvutatud väärtusest.
Samm 3 - ühendage signaali võrdlusmaandus seadme maandusribaga
Ühendage iga anduri isolaatori jälgimisseadme signaali võrdlusmaandusklemm juhtimispuldiga, kasutades selleks ettenähtud varjestatud juhet - mitte ohutusmaandusjuhet ja mitte konstruktsiooniterase maandusvõrku. Seadme maandusriba peab olema:
- Ühendatud ainult ühes punktis alajaama peamaandusvõrguga, mis takistab põhivõrgust pärit ringvoolude sattumist mõõteriistade maandussüsteemi.
- Eraldatud konstruktsiooniterasest ja kaablitrasside metallkonstruktsioonist kogu oma pikkuses
- Maapotentsiaali stabiilsuse kontroll: maksimaalse koormuse korral on variatsioon < 50 mV.
Samm 4 - rakendada ühepunktilise kaablivarjestuse maandamine
Maandage kõik signaalikaabli ekraanid ainult juhtimisruumi mõõteriistade maandusribade otsas. Anduri isolaatori jälgimisseadme otsas ühendage ekraan isoleeritud ekraaniklemmiga - mehaaniliselt ühendatud ekraanijuhiga, kuid elektriliselt isoleeritud jälgimisseadme korpusest ja kohalikust ohutusmaandusest. Märgistage kõik isoleeritud ekraani klemmid püsimärkidega ja dokumenteerige ühepunkti maanduskonfiguratsioon ehitusjoonistel.
Samm 5 - Paigaldage ülepingekaitse jälgimisseadme signaaliklemmile
Paigaldage IEC 61643-1 nõuetele vastavad ülepinge kaitseseadmed (SPD) anduri isolaatori signaali väljundklemmi ja signaali võrdlusmaanduse vahele seireseadme juures. Määrake SPD kinnituspinge alla ühendatud mõõteriistade nimipinge - tavaliselt < 50 V kinnituspinge 5 V kuni 10 V signaaliringide puhul. SPD pakub madala takistusega teed isolaatori väljalöögisündmustest tuleneva transientse rikkeenergia jaoks, kaitstes signaaliringi ja ühendatud mõõteriistu, ilma et see kahjustaks tavalist mõõtmistäpsust.
Samm 6 - Kontrollige maandusjuhtme pidevust ja vastupanu enne voolu andmist
Enne süsteemi sisselülitamist mõõtke ja registreerige:
- Ohutusmaandusjuhtme takistus jälgimisseadme korpusest peamaandusribale: maksimaalselt 0,1 Ω vastavalt standardile IEC 60364-6.
- Signaali võrdlusmaandusjuhtme takistus seireseadme signaaliklemmilt seadme maandusribale: maksimaalselt 1 Ω
- Kaabli ekraani pidevus isoleeritud väliterminalist juhtimiskeskuse maandusühendusse: maksimaalselt 1 Ω
- Isolatsioon signaali võrdlusmaanduse ja turvamaandussüsteemide vahel: vähemalt 1 MΩ 500 V DC juures.
7. samm - teostage maapealse jõudluse kontrollimine pärast elektrifitseerimist.
Pärast tööpinge sisselülitamist kontrollige maanduse toimivust koormustingimustes:
- Mõõtke mõõteriista maanduspiiri potentsiaali muutumist koormustsükli ajal: peab jääma < 50 mV.
- Mõõtke signaalikaablite ühisrežiimipinget seadme maanduse suhtes: peab jääma < 100 mV võimsussagedusel
- Kontrollida seireseadme näitude stabiilsust: pingevaba juhi nullnäit peab olema < 0,1% nimipingest.
- Mõõtke seireseadme korpuse potentsiaali kohaliku struktuuriterase suhtes normaalse töö ajal: peab jääma pidevalt < 5 V ja lülitussüvede ajal < 50 V.
8. samm - dokumenteerige maandusseadmete konfiguratsioon varade registrites
Salvestage täielik maanduskonfiguratsioon - juhtide suurused, ühenduskohad, mõõdetud takistused ja isolatsiooni väärtused - anduri isolaatori jälgimisseadme varade registris. See dokumentatsioon on oluline järgmistel juhtudel:
- Tulevased hooldustöötajad, kes peavad kontrollima maanduse terviklikkust ilma juurdepääsuta algsele konstruktsioonile.
- Rikke uurimisrühmad, kes peavad kindlaks tegema, kas mõõtmisrikkumisel või ohutusintsidendil on maandamise algpõhjus.
- Perioodilised maanduse kontrollkontrollid, mis on kavandatud paigalduskeskkonnaga sobivate ajavahemike järel.
| Keskkond | Ohutusalune kontroll | Signaalide võrdluse kontrollimine | Ekraani maandamise kontroll |
|---|---|---|---|
| Puhas siseruumides asuv alajaam | Iga 3 aasta tagant | Iga 3 aasta tagant | Iga 5 aasta tagant |
| Tööstuslik elektrijaotus | Igal aastal | Iga 2 aasta tagant | Iga 3 aasta tagant |
| Kõrgepinge paigaldus välitingimustes | Iga 6 kuu tagant | Igal aastal | Iga 2 aasta tagant |
| Rannikuala / kõrge korrosioon | Kord kvartalis | Iga 6 kuu tagant | Igal aastal |
Kokkuvõte
Maandamisvead andurite isolaatorite jälgimisseadmete paigaldamisel ei ole juhuslikud vead - need on prognoositavad tagajärjed sellest, et maandust käsitletakse pigem teisejärgulise probleemina kui peamise inseneriparameetrina, millel on kolm erinevat funktsiooni, kolm reguleerivat standardit ja kolm sõltumatut veamoodust. Käesolevas juhendis dokumenteeritud viis viga - konstruktsiooniterase signaali võrdlusühendus, puuduv korpuse maandus, kombineeritud ohutus- ja signaalijuhid, kahekordne ekraani maandus ja alamõõduline rikkeenergia taluvus - on põhjuseks enamiku mõõtmistäpsuse vigadest, enneaegsete elektrooniliste moodulite rikete ja personali ohutuse vahejuhtumite eest kesk- ja kõrgepinge jaotusvõrgu seirepaigaldistes. Kaheksaastmeline maandusraamistik kõrvaldab need vead eraldi maandussüsteemi projekteerimise, rikkeenergial põhinevate juhtmete dimensioneerimise, mõõteriistade maandusribade isoleerimise, ühepunktilise ekraani maandamise ning pingestamiseelse ja -järgse kontrollimise abil. Maandage seireseade alates esimesest paigaldusest õigesti ja selle toetatav andurisolaatorisüsteem annab täpseid ja usaldusväärseid andmeid ohutult kogu oma kasutusea jooksul.
KKK maandusseire seadmete kohta andurisolaatorite paigaldamisel
K: Miks ei saa anduri isolaatori jälgimisseadme signaali võrdlusmaandus jagada konstruktsiooniterase maandusvõrgu ühendust?
A: Terasest struktuuriline maandusvõrk kannab rikke tagasivoolusid ja harmoonilisi vooge, mis tekitavad normaalse töö ajal potentsiaali muutusi 0,5 V kuni 5 V üle kogu alajaama aluspinna, mis rikke korral ulatuvad sadade volti. Sellise muutuva potentsiaaliga ühendatud signaali võrdlusmaandus põhjustab 5% kuni 100% suuruseid mõõtmisvigu, mida ükski kalibreerimismenetlus ei saa korrigeerida, sest võrdlusalus ise on ebastabiilne.
Küsimus: Milline on minimaalne ohutusjuhi ristlõige 12 kV jaotussüsteemis asuva andurisolaatori jälgimisseadme jaoks?
A: Kasutades IEC 60364-5-54 valemit 10 kA potentsiaalse rikkevoolu ja 0,5 s vabastusaja korral annab arvutuslikuks miinimumiks 61,5 mm². Välipaigaldistes, kus kasutatakse 4 mm² või 6 mm² juhtmeid - mis on dimensioneeritud pigem seireseadme normaalsele töövoolule kui rikkeenergia taluvusele - toimub rikke korral maandusjuhtme termiline hävimine, mistõttu seadme korpus jääb maksimaalse ohu hetkel maandamata.
Küsimus: Kuidas põhjustab kaabli kahesuunalise ekraani maandamine mõõtmisvigu anduri isolaatori sekundaarahelates?
V: Kahepoolse ekraani maandamine tekitab maandussilmuse läbi kaabli ekraani. 2 V maanduspotentsiaalide erinevus seireseadme ja juhtimisruumi vahel - mis on tüüpiline elektrijaotusseadmetes - juhib 2 A ringvoolu läbi 50 meetri pikkuse ekraani, tekitades signaalijuhetes elektromagnetilisi häireid, mis ületavad millivoltide tasemel anduri isolaatori väljundsignaalid ja tekitavad mõõtmisvigu, mis sõltuvad koormusvoolust kõrvalolevates vooluahelates.
K: Milline on õige isolatsioonitakistus ohutusmaanduse ja signaali võrdlusmaandussüsteemi vahel?
A: Vähemalt 1 MΩ 500 V alalisvoolu juures, kontrollitud enne pingestamist vastavalt IEC 60364-6. See isolatsioon takistab vea tagasivoolude voolu voolamist ohutusmaandussüsteemis läbi signaali võrdlusmaandusjuhi ja tekitab pingelangusi, mis ilmnevad mõõtmisvigadena. Isolatsioon peab säilima kogu kasutusea jooksul - vajalik on perioodiline kontroll, sest niiskuse sissetung ja saastumine vähendavad isolatsioonitakistust järk-järgult.
K: Milline ülepinge kaitseseadme spetsifikatsioon on nõutav anduri isolaatori jälgimisseadme signaali terminalis?
A: IEC 61643-1 nõuetele vastavad SPD-d, mille klemmipinge on alla 50 V 5 V kuni 10 V signaaliringide puhul. SPD peab olema ühendatud signaali väljundklemmi ja signaali võrdlusmaanduse - mitte ohutusmaanduse - vahele, et tagada madala impedantsiga üleminekuenergia tee, mis kaitseb ühendatud mõõteriistu isolaatori ülekuumenemise ajal, ilma et see tooks impedantsi tavalisse mõõtmisahelasse.
-
“IEC 60364-4-41 Madalpinge elektripaigaldised”,
https://webstore.iec.ch/publication/60295. Üksikasjalikud nõuded madala impedantsiga ohutusmaanduse kohta, et võimaldada kaitseseadme toimimist. Tõendusmaterjali roll: mehhanism; Allikatüüp: standard. Toetab: Kinnitab, et ohutusmaandus peab võimaldama piisava rikkevoolu voolu. ↩ -
“Võimsusühendus”,
https://en.wikipedia.org/wiki/Capacitive_coupling. Selgitab mehhanismi, mille abil energia kantakse üle isolaatorikeha. Tõendusmaterjali roll: mehhanism; Allikatüüp: uurimistöö. Toetab: Kinnitab kõrgepingejuhi ja jälgimisseadme vahelise mahtuvusliku sidumise tee. ↩ -
“Ground Loop”,
https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_loop_(electricity). Kirjeldab, kuidas mitu maandusühendust signaaliringis põhjustavad ringikujulisi häirevooge. Tõendite roll: mehhanism; Allikatüüp: teadusuuringud. Toetab: Selgitab, et mitme signaali viitega maandamise tulemuseks on maandussilmused. ↩ -
“EMC maandustehnikad”,
https://www.emcstandards.co.uk/emc-grounding-techniques. Kirjeldab elektromagnetiliste häirete leevendamiseks erinevate sageduste impedantsi kontrollimise nõuet. Tõendite roll: general_support; Allikatüüp: tööstus. Toetab: Kinnitab, et tõhus EMV-maandus nõuab sagedusest sõltuvat impedantsi juhtimist. ↩ -
“IEC 61140 Kaitse elektrilöögi eest”,
https://webstore.iec.ch/publication/24376. Määratleb, et avatud elektrit juhtivad osad peavad olema ühendatud kaitsemaaga, et vältida elektrilöögiohtu rikkeolukorras. Tõendite roll: general_support; Allikatüüp: standard. Toetab: Kehtestab nõude maandada kõik juhtivad osad, mis võivad sattuda pinge alla. ↩