Rezolvarea problemelor de împământare cu sursele de alimentare cu comutator EC; M
Astăzi, 80% din toate dispozitivele de intrare/ieșire (I/O) din aplicațiile de automatizare sunt alimentate cu 24VDC. Cea de-a doua tensiune cea mai populară este 120VAC, care este utilizată la 15% din toate E/S. În ultimul deceniu, industria a cunoscut o tranziție a dezvoltării alimentării cu energie electrică de la proiecte cu reglare liniară la proiecte cu mod de comutare primar (neliniar) și cerințele corespunzătoare de instalare și împământare
Astăzi, 80% din toate dispozitivele de intrare/ieșire (I/O) din aplicațiile de automatizare sunt alimentate cu 24VDC. Cea de-a doua tensiune cea mai populară este 120VAC, care este utilizată la 15% din toate E/S. În ultimul deceniu, industria a cunoscut o tranziție a dezvoltării sursei de alimentare de la proiectarea liniară reglementată la proiectarea primară în mod comutator (neliniar), iar cerințele corespunzătoare de instalare și împământare pentru sursa de alimentare în modul comutator sunt demne de revizuit.
Unitățile și invertoarele de mare putere de astăzi își împart acum sursele de alimentare trifazate cu un nou tip de sursă de alimentare cu comutare - sursa de alimentare trifazată („Bazele unei surse de alimentare trifazate” de mai jos). Conceput pentru a accepta alimentare trifazată, 480VAC, acest dispozitiv izolează și reduce tensiunea la 24VDC pentru a fi utilizat cu majoritatea senzorilor, actuatorilor și controlerelor de pe podeaua plantei.
Deci, să discutăm cerințele de împământare pentru sursele de alimentare cu comutare și să oferim recomandări de cablare care îmbunătățesc disponibilitatea și reduc problemele asociate cu defectele de împământare, distorsiunea armonică și alte perturbații electrice.
Împământare. În aplicațiile trifazate, 480V, invertoarele mari, acționările și motoarele pot introduce distorsiuni și interferențe semnificative pe liniile de alimentare. Utilizarea unui singur sistem de împământare poate și va introduce probleme nedorite. În funcție de aplicație, puteți alege între un singur punct de împământare care leagă toate tensiunile de curent alternativ și curent continuu sau terenuri separate pentru tensiunile de curent alternativ și curent continuu. La crearea unei pământuri comune, de obicei, veți conecta pământul de tensiune alternativă de intrare cu piciorul negativ al tensiunii continue.
Desigur, acest teren comun compromite izolarea dintre curent alternativ și DC reglementat și, în cele din urmă, neagă cerința unui transformator de izolare. Deoarece o sursă de alimentare care utilizează izolarea transformatorului realizează o izolare unică - și uneori chiar dublă -, abordarea de la sol comun intră în discuție.
Utilizând aspectul corect al circuitului și componentele care prezintă conexiuni rezistente la atingere, puteți crea limite izolatoare între diferite tensiuni. Aceste limite mențin integritatea sursei de alimentare și a tuturor dispozitivelor conectate la ieșirea sa de tensiune continuă. Pe scurt, este posibil să proiectăm un sistem sigur, cu izolație reală între AC și DC și două sisteme separate de împământare.
Toate sursele de curent continuu oferă conexiuni de ieșire plus (+) și minus (-) izolate de intrarea de curent alternativ. Cu circuitul de curent continuu, este posibilă o conexiune comună plus sau minus utilizând blocuri de borne DIN-șină rezistente la atingere care permit izolarea tensiunii de șina DIN în sine. Prin menținerea diferitelor tensiuni separate fizic și vizual, nu mai este importantă menținerea unui teren comun. Distanța fizică dintre diferitele tensiuni neagă posibilitatea de a crea o situație periculoasă, cu excepția cazului în care este intenționată.
Deoarece 24VDC ar alimenta în mod normal relee, contactoare și senzori de proximitate de 24VDC sau bucle analogice de 4mA până la 20mA, trebuie să vă asigurați că toate carcasele și ecranele metalice sunt legate de sol, dacă nu se specifică altfel. Cu toate acestea, în niciun caz nu trebuie să conectați pământul de curent alternativ la conexiunea pozitivă sau negativă a sursei de alimentare de 24VDC.
Armonice. Din păcate, frecvențele de comutare ridicate asociate cu sursele de alimentare cu comutare introduc armonici pe liniile de curent alternativ. Aceste armonici, care sunt în mod normal multiple ale frecvențelor de comutare, creează o serie de probleme în rețelele de alimentare de curent alternativ. („Un manual pentru încărcări neliniare și armonici” de mai jos).