Правильное заземление кабелей

Правильное заземление кабелей

Здравствуйте, добрый создатель сайта izmer-ls.ru!

По работе связана с ВОЛС и всяких штук его касающихся) Не имея практического навыка сталкиваюсь с кучей вопросов, большинство ответов на которые черпала на вашем сайте, за что хочу выразить благодарность. И особенную благодарность за доступный язык, на котором излагаетесь — очень простой и понятный, даже недоинженерам, таким как я)

Но есть у меня один вопрос, который давно не дает мне спать — заземление ВОК. Гугл даже «Руководство по защите оптических кабелей от ударов молнии», М.; 1996 мне не выдал. Материал с измер.ру читала, но для меня еще остается темным лесом :((

Не могли бы вы на пальцах объяснить
— каким оборудованием проводят измерения электрических параметров устройств защиты ВОЛС от грозовых воздействий,
— как часто (на каких расстояниях) нужно заземлять ВОК подвесной, в грунте.
— Кабель в канализации нужно ли заземлять?
— Как связывают между собой заземлитель и ВОК?

По заземлению брони оптического кабеля страница → Вводы коммуникаций в объекты связи из РД 45.155-2000. Заземление и выравнивание потенциалов аппаратуры ВОЛП на объектах проводной связи

каким оборудованием проводят измерения электрических параметров устройств защиты ВОЛС от грозовых воздействий,

Никаким. В большинстве случаев на ВОЛС нет НУП-ов и заземление брони по-правильному делается только на вводе в здание и соединяется на станционный щиток заземления. Заземление же АТС это отдельная песня и свои нормы измерения.

Кстати по вышеупомянутому РД 45.155-2000 заземление делают далеко не всегда. В моей практике броню оптического кабеля заземляли прямо на стойке оптического кросса, причём простой кроссировкой

— как часто (на каких расстояниях) нужно заземлять ВОК подвесной, в грунте. Кабель в канализации нужно ли заземлять?

Для грунта и канализации отдельно кабель нигде не заземляется. Кстати положено ещё мерить его изоляцию.

Про подвесной вариант как-то тоже также, но документов не нашёл. Опоры ЛЭП или просто железобетонные столбы заземлены по своим нормам, но отдельно для оптоволокна требований не встречал

— Как связывают между собой заземлитель и ВОК?

РД 45.155-2000. 12.1 Ввод оптических кабелей связи → Вводы коммуникаций в объекты связи. Оттуда ↓

C этой целью на щитке заземления предусмотрены съемные перемычки или же на проводе заземления на участке «бронепокров ОК — кабельный щиток заземления» должна быть предусмотрена установка щитка контрольно-измерительного пункта (КИП). Конкретный вариант подключения бронепокровов ОК к кабельному щитку заземления определяется проектом.


1 — смотровое устройство кабельной канализации;
2 — канал кабельной канализации;
3 — узел герметизации кабельного канала;
4 — оптический кабель;
5 — помещение ввода кабелей в здание объекта связи;
6 — металлический бронепокров оптического кабеля;
7 — станционный оптический кабель с не поддерживающей горение оболочкой;
8 — соединительная муфта или влагозащитный вводный шкаф;
9 — защитный проводник сечением ≥ 4 мм 2 ;
10 — заземляющий проводник;
11 — кабельный щиток заземления, содержащий съемные перемычки для возможности отключения бронепокровов от заземления.
Рисунок 10 — Схема ввода оптического кабеля в здание обслуживаемого объекта связи

Андрей, искренне благодарю! Честно говоря, не ожидала ответа, а тем более такого скорейшего. Теперь я более ориентируюсь в вопросе, вы мне очень помогли. Желаю успехов! Что бы не пропадал ваш скорбный труд ;)) Но на сём не прощаюсь 🙂

Правильное заземление кабелей

2008: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2007: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2006: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2005: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2004: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2003: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2002: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2001: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2000: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1999: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1998: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1997: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1996: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Оптимальные приемы инсталляции экранированной кабельной системы

Правильные электрическое соединение и заземление компонентов экранированной кабельной системы гарантируют ее оптимальные характеристики передачи.

После публикации в 2006 г. стандарта IEEE 802.3an на технологию 10GBase-T центры обработки данных (ЦОД) начали проявлять практический интерес к кабельным системам расширенной категории 6 (6A). В сетях 10 Гбит/с сигналы передаются на более высоких частотах, поэтому критичным для удовлетворения требований стандартов на характеристики кабельных систем для сетей 10GBase-T является ослабление наводок между близко пролегающими кабелями, известных как межкабельные наводки. Они подразделяются на наводки на ближнем конце (Alien Near-End Crosstalk — ANEXT) и на дальнем конце (Alien Equal-Level Far-End Crosstalk — ELFEXT); последний параметр иногда называют защищенностью на дальнем конце (Alien Attenuation-to-Crosstalk Ratio at the Far-end — AACRF).

Снижая или полностью исключая влияние межкабельных наводок и обеспечивая невосприимчивость к электромагнитным (Electromagnetic Interference — EMI) и радиочастотным помехам (Radio-Frequency Interference — RFI), экранированные каналы категории 6А имеют явные преимущества на 10-Гбит/с скоростях передачи данных. Однако при использовании экранированной системы важны правильные электрическое соединение и заземление всех ее компонентов, что гарантирует высокий уровень рабочих характеристик и электрическую защиту дорогостоящего оборудования ИТ. Если экранированная кабельная система неправильно спроектирована и/или инсталлирована, то вследствие нежелательных дополнительных помех могут возникать ошибки при передаче данных.

Давайте рассмотрим преимущества экранированной структурированной кабельной системы (СКС) и ответим на следующие наиболее часто задаваемые инсталляторами вопросы по оптимальным методам электрического соединения и заземления компонентов такой системы.

• В каких местах следует заземлять компоненты экранированной СКС?

• Как понять, подходит или нет уже имеющаяся си-стема заземления для экранированной СКС?

• Как определить, существуют ли для данной рабочей станции проблемы с заземлением, и если да, то как с ними бороться?

Категория 6А с экраном и без

Для большинства соединений в ЦОДах и горизонтальной кабельной системе (для подключения рабочих станций и недорогого электронного оборудования) предпочтительной средой передачи остается медь — медные кабели просто терминировать и инсталлировать в полевых условиях. С целью снижения межкабельных наводок были специально разработаны решения категории 6А на основе неэкранированного витопарного кабеля (Unshielded Twisted-Pair — UTP). В них используются инновации не только в конструкции кабеля — в частности, увеличено расстояние между кабелями и уменьшен шаг скрутки витых пар, — но и в конструкции коннекторов — механизмы подавления перекрестных наводок реализованы на уровне печатной платы и пр.

Для подавления межкабельных наводок в экранированных системах категории 6А используется совсем другой подход, основанный на создании вокруг кабельных компонентов экрана из фольги и/или из оплетки. Эти экраны обеспечивают весьма значительный запас (относительно требований спецификаций IEEE 802.3an) по такому параметру, как PSAACRF (Power-Sum AACRF) и фактически исключают влияние межкабельных наводок. Запас по указанному параметру у экранированных систем, как правило, минимум на 20 дБ выше, чем у UTP-систем. Столь сильное снижение межкабельных наводок достигается как в случае индивидуального экранирования всех витых пар кабеля, так и в случае использования единого экрана из фольги вокруг всех пар.

Более высокая степень подавления межкабельных наводок экранированными кабелями исключает также необходимость в дорогостоящем и трудоемком полевом тестировании этих наводок. Кроме того, экраны из фольги обеспечивают невосприимчивость к электромагнитным и радиопомехам и затрудняют «прослушивание» канала неавторизованными пользователями. Повышенная защищенность информационной среды важна, например, для правительственных организаций или казино.

Важность электрического соединения и заземления

Общая целостность системы электропитания и заземления критически важна для обеспечения высокой надежности работы всего сетевого оборудования, однако очень часто люди приходят в замешательство оттого, что не знают, как правильно заземлять и электрически соединять между собой отдельные компоненты экранированной кабельной системы.

Основной целью заземления кабельной системы является создание надежной цепи для выравнивания потенциалов и возврата результирующих выбросов тока к своему источнику. Распространенными причинами возникновения переходных напряжений и электрических выбросов в цепях могут стать удары молнии, токи повреждения систем электропитания, включение и выключение различных двигателей, активация устройств защиты от выбросов напряжения и электростатический разряд (Electrostatic Discharge — ESD). Искажение информационных сигналов может произойти, когда между заземленными концами кабельного экрана возникнет разность потенциалов, которая, в свою очередь, вызовет протекание электрического тока по экрану кабеля и заземляющей шине.

Чтобы в полной мере реализовать преимущества любой СКС, как экранированной, так и неэкранированной, необходимо обеспечить целостность системы заземления и электрического соединения компонентов (далее, для краткости, системы заземления). Ниже приводятся основанные на положениях стандартов TIA-942, ANSI J-STD-607-A и IEEE Std 1100-2005 (The Emerald Book, «Зеленая книга IEEE») принципы правильного конструирования системы заземления в ЦОДах. Итак, названная система должна:

• создаваться в соответствии со специальным проектом — каждое соединение рассчитывается таким образом, чтобы надежно отводить на землю возможные токи;

• соединять с контуром заземления все металлические компоненты ЦОДа (корпуса оборудования, монтажные стойки/шкафы, фальшполы, лестничные кабельные лотки и лотки других типов, водяные насосы, трубопроводы, стальные несущие конструкции здания и т. д.);

• легко поддаваться визуальному контролю и обеспечивать простой доступ ко всем компонентам с целью осмотра и тестирования;

• обеспечивать правильную работу устройств защиты от бросков напряжения для оборудования ИТ и цепей электропитания;

• соответствовать требованиям всех местных электротехнических правил и норм и иметь сертификат одной из национально-признанных тестовых лабораторий.

Кроме того, чтобы минимизировать разность потенциалов между любыми точками кабельной системы, рекомендуется выполнять полное электрическое соединение системы в масштабе всей сети. Для этого необходимо обеспечить электрическую целостность конструкций стоек и шкафов, соединение оборудования и коммутационных панелей со стойками/шкафами, а также соединение всех стоек/шкафов с телекоммуникационной шиной заземления (Telecommunications Grounding Busbar — TGB). Подключение стоек/шкафов к шине TGB может осуществляться посредством ячеи-стой магистрали заземления (Mesh Common Bonding Network — MCBN). Также необходимо подключить телекоммуникационную систему заземления к распределительному щиту переменного тока, обслуживающему оборудование ИТ данной комнаты (такое подключение способствует выравниванию потенциалов в точках заземления оборудования ИТ и оборудования систем электропитания, обслуживающих это ИТ-оборудование). Наконец, важно использовать соответствующие соединительные и заземляющие компоненты (такие, как прозрачные крышки, идентификационные ярлыки, заземляющие провода зеленого цвета), которые упрощают визуальный контроль состояния системы заземления.

Приемы мастеров

Чтобы гарантировать должную производительность экранированной СКС, необходимо выполнить дополнительное соединение экранов кабелей с другими компонентами кабельной системы. Экран из фольги экранированной СКС категории 6А уже обеспечивает улучшенные характеристики передачи системы за счет существенного ослабления нежелательных межкабельных наводок. Правильные же соединение и заземление такой СКС дополнительно защищают витые пары от внешних помех, позволяя отводить наводимые в непрерывных экранах из фольги токи на расположенные по обоим концам кабеля приемопередатчики.

Соединение кабеля с коммутационной панелью

Для правильного соединения экрана кабеля с коммутационной панелью рекомендуется следующее:

1. Подсоедините все экраны (из фольги и/или из оплетки) информационного кабеля к экранированному модулю разъема, обеспечивающему надежное круговое (на 360°) экранирующее терминирование.

2. Прищелкните модуль разъема к полностью металлической коммутационной панели, обеспечивая тем самым надежный электрический контакт между модулем и непокрашенными элементами панели.

3. Используя крепежные изделия типа саморезов, прикрепите коммутационную панель к стойке; саморезы прорезают прочные финишные покрытия в отверстиях стоек под резьбу, а мелкая насечка на нижних сторонах головок саморезов удаляет краску с поверхности коммутационной панели под головками саморезов, что гарантирует надежный электрический контакт между коммутационной панелью и стойкой.

4. Обеспечив электрическую целостность конструкций стоек и шкафов, можно переходить к последнему этапу — соединению стоек/шкафов с главной шиной заземления или размещаемой под фальшполом ЦОДа магистралью MCBN.

Подсоединив кабели к коммутационной панели, можно переходить к работе с другими компонентами системы заземления и соединения.

Заземление экрана кабеля

Инсталляторы СКС часто спрашивают, должны ли они заземлять оба конца экранированного кабельного канала?

Типичный канал экранированной СКС соединяет рабочую станцию с коммутатором и состоит из двух коммутационных шнуров и горизонтального участка. Такой канал берет свое начало в ЦОДе или в телекоммуникационной комнате, где коммутатор, коммутационная панель и соединяющий их экранированный коммутационный шнур должны иметь надежное электрическое соединение со стойкой. Стойка соединяется с телекоммуникационной системой заземления, а та, в свою очередь, — с системой электропитания.

Заканчивается канал в розетке рабочей станции. Монтируемый к корпусу рабочей станции кабельный экран экранированного шнура можно соединить с заземлением системы электропитания переменного тока посредством проводящих частей корпуса самой рабочей станции, однако при этом потенциал заземляющего провода в розетке переменного тока не должен отличаться от потенциала телекоммуникационной системы заземления.

Чтобы снизить величину токов, протекающих по проводу «земля», клеммы заземления всех систем электропитания переменного тока должны быть объединены вместе и соединены с одним и тем же заземляющим электродом (Grounding Electrode System — GES) — в соответствии с требованиями Национального электрического кодекса США, здание может быть оснащено только одним таким электродом. Такой подход позволяет снизить разность потенциалов, которая может существовать между заземлением системы электропитания переменного тока и телекоммуникационной системы.

Альтернативный подход состоит в использовании между розетками и рабочими станциями коммутационных шнуров UTP и в надежном заземлении лишь одного конца экранированного кабельного канала (в ЦОДе). При этом конец кабельного канала в рабочей области остается незаземленным. Преимуществом такого подхода является существенное снижение риска образования контуров в системе заземления с протекающими по ним высокими контурными токами. Однако этот подход снижает уровень защиты кабельного канала от внешних помех, таких, как межкабельные наводки, EMI и RFI, ухудшая тем самым характеристики передачи кабельной системы. Его обычно используют в тех случаях, когда невозможно гарантировать отсутствие разности потенциалов между различными точками системы заземления.

Обеспечение целостности цепей заземления

Чтобы быть уверенным в оптимальной работе экранированной (да и неэкранированной) кабельной системы, необходимо, как по окончании ее инсталляции, так и в ходе дальнейшей эксплуатации, ежегодно или раз в полгода визуально контролировать не только правильность заземления и соединения отдельных компонентов СКС, но и состояние конструкции системы заземления в целом. Последовательный осмотр линий системы в соответствии с разработанным рабочим заданием обеспечивает раннее выявление потенциальных проблем, включая ослабление или коррозию соединений; отсутствие ярлыков; порчу, обрыв или удаление соединительных проводников; обнаружение новых металлических компонентов, требующих соединения с магистралью заземления.

С целью облегчить осмотр системы заземления инсталлируйте коннекторы, шины заземления и проводники таким образом, чтобы можно было легко осуществлять визуальный контроль качества электрических соединений. Осматривать шину (шины) заземления следует в определенной логической последовательности: например, от обследования соединений между корпусами оборудования и стойкой переходите к изучению соединения между стойкой и инфраструктурой заземления ЦОДа, а затем — к осмотру локальной телекоммуникационной шины TGB. Последняя соединяется с главной телекоммуникационной шиной заземления (Telecommunications Main Grounding Busbar — TMGB), которая, в свою очередь, через электрический щиток соединяется с электродом заземления и связывает воедино все телекоммуникационные магистрали заземления. Осмотрите все места сращивания соединительных и заземляющих проводников для проверки их надежной опрессовки, а ярлыки — чтобы удостовериться в соблюдении всех правил маркировки системы заземления.

Смотрите так же:  Узо в украине

Тестирование заземления рабочей станции

Завершив визуальный контроль системы заземления ЦОДа, можно переходить к осмотру примыкающего к устройствам пользователя участка кабельной системы, а именно той ее части, которая обеспечивает подключение рабочей станции к сети. Если между системой заземления ЦОДа и заземлением рабочей станции существует разность потенциалов, то образуется контур заземления, по которому будет протекать электрический ток.

Для проверки наличия такого контура заземления используют цифровой универсальный мультиметр, позволяющий измерять разность потенциалов между контактом «земля» электрической розетки и экраном информационной розетки, служащей для подключения рабочих станций. Одним щупом мультиметра прикасаются к экрану информационной розетки, а другим — к контакту «земля» электрической розетки и снимают показание мультиметра. Если (как указано в приложении Annex D стандарта ANSI J-STD-607-A) прибор показывает разность потенциалов менее 1В, то можно ожидать, что в стационарных условиях конечное устройство будет работать должным образом. Если показание мультиметра составляет 1В или более, это свидетельствует о существовании проблемы контура заземления, что может приводить к ошибкам передачи данных или повреждению оборудования. Чтобы исключить это, надо проверить качество подключения элементов к единому электроду заземления.

Хорошее заземление — залог высокой производительности

Таким образом, чтобы обеспечить должный уровень производительности кабельной системы и защитить дорогостоящее оборудование, необходимо реализовать структурированное заземление в масштабе всей экранированной СКС. Такое заземление очень важно для любой экранированной кабельной системы, включая систему категории 6А, которую широко используют для сетей 10GBase-T. Как уже отмечалось, основным преимуществом применения экранированной СКС категории 6А для приложений 10GBase-T является отличное подавление такими системами межкабельных наводок.

Однако требования к заземлению и соединению экранированной кабельной системы категории 6А должны быть более строгими. В телекоммуникационной комнате или ЦОДе необходимо правильно соединить экран кабеля с модулем разъема, заземлить коммутационные панели и обеспечить инсталляцию инфраструктуры заземления в пределах технического помещения и всего здания. Что касается зоны рабочих станций, то здесь важно гарантировать равенство потенциала «земли» силовой розетки потенциалу телекоммуникационной «земли».

Система заземления — это нечто большее, чем просто защита от удара молнии. Это активно функционирующая система, обеспечивающая защиту персонала и оборудования за счет минимизации вредного воздействия выбросов тока и переходных напряжений. Будучи реализованной в соответствии со стандартными принципами, такая система способствует повышению надежности работы сетей, основанных на высокопроизводительных экранированных СКС, и обеспечивает максимальную производительность приложений 10GBase-T..

Заземление и экранирование.

Глава 1.7. ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАЩИТНЫЕ МЕРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

1.7.93. Присоединение заземляющих и нулевых защитных проводников к частям оборудования, подлежащим заземлению или занулению, должно быть выполнено сваркой или болтовым соединением. Присоединение должно быть доступно для осмотра. Для болтового присоединения должны быть предусмотрены меры против ослабления и коррозии контактного соединения.

1.7.94. Каждая часть электроустановки, подлежащая заземлению или занулению, должна быть присоединена к сети заземления или зануления при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в заземляющий или нулевой защитный проводник заземляемых или зануляемых частей электроустановки не допускается.

Следует помнить что Россия стала, в начале ХХ1 века, членом МЭК. А там минимальное сечение главного эквипотенциального медного проводника не менее 10 мм кВ., медь.

Одним из путей ослабления вредного влияния цепей заземления на системы автоматизации является раздельное выполнение заземлений для устройств, имеющих разную чувствительность к помехам или являющихся источниками помех разной мощности. Раздельное исполнение заземляющих проводников, позволяет выполнить их соединение с защитной землей в одной точке. При этом заземляющие проводники разных систем земель представляют собой лучи звезды, центром которой является контакт к шине защитного заземления здания, в наших случаях к главному эквипотенциальному проводнику, он идёт от шины заземления к комплексу оборудования. Благодаря такой топологии помехи «грязной» земли не протекают по проводникам «чистой» земли. Таким образом, несмотря на то, что системы заземления разделены и имеют разные названия, в конечном счете, все они соединены с Землей через систему защитного заземления. Исключение составляет только «плавающая» земля (см. ниже).

1. Защитное заземление. РЕ

От шины заземления здания, на корпус оборудования, медным многожильным проводом сечением не менее 10 мм.кв. .

2. Силовое заземление.

В системах автоматики могут использоваться электромагнитные реле, серводвигатели, электромагнитные клапаны и другие устройства, ток потребления которых, существенно превышает ток потребления модулей ввода-вывода и контроллеров. Цепи питания таких устройств выполняют отдельной парой свитых проводов (для уменьшения излучаемых помех), один из которых соединяется с шиной защитного заземления. Общий провод системы (обычно провод, подключенный к отрицательному выводу источника питания) является силовой землей.

3, 4. Аналоговая и цифровая земля.

Системы автоматики являются аналого-цифровыми. Поэтому одним из источников погрешностей аналоговой части является помеха, создаваемая цифровой частью системы. Для исключения прохождения помех через цепи заземления цифровую и аналоговую землю выполняют в виде несвязанных проводников, соединенных вместе только в одной общей точке. Для этого модули ввода-вывода и контроллеры имеют отдельные выводы аналоговой земли (AGND — «Analog GrouND») и цифровой (DGND — «Digital GrouND»).

5. «Плавающая» земля.

«Плавающая» земля образуется в случае, когда общий провод небольшой части системы электрически не соединяется с шиной защитного заземления (т.е. с Землей). Типовыми примерами таких систем являются: батарейные измерительные приборы; системы автоматики автомобиля; самолета или космического корабля. «Плавающая» земля может быть получена и с помощью DC-DC или AC-DC преобразователей, если вывод вторичного источника питания в них не заземлен. Такое решение позволяет полностью исключить кондуктивные наводки через общий провод заземления. Кроме того, допустимое напряжение синфазного сигнала может достигать 300 Вольт и более; практически 100%-ным становится подавление синфазного сигнала, снижается влияние емкостных помех. Однако на высоких частотах токи через емкость на землю существенно снижают последние два достоинства.

Методы экранирования и заземления.

Техника заземления в системах автоматизации сильно различается для гальванически связанных и гальванически развязанных цепей. Большинство методов, описанных в литературе, относится к гальванически связанным цепям, доля которых в последнее время существенно уменьшилась в связи с резким падением цен на изолирующие DC-DCпреобразователи.

Общим правилом ослабления связи, через общий провод заземления, является деление земель на аналоговую, цифровую, силовую и защитную с последующим их соединением только в одной точке. При разделении заземлений, гальванически связанных цепей, используется общий принцип: цепи заземления с большим уровнем помех должны выполняться отдельно от цепей с малым уровнем помех, а соединяться они должны только в одной общей точке. Точек заземления может быть несколько, если топология такой цепи не приводит к появлению участков «грязной» земли в контуре, включающем источник и приемник сигнала, а также если в цепи заземления не образуются замкнутые контуры, по которым циркулирует ток, наведенный электромагнитной помехой.

Экранирование сигнальных кабелей.

Для устранения паразитной емкостной связи и электростатических зарядов, используют электростатический экран в виде проводящей трубки (чулка), охватывающей экранируемые провода, а для защиты от магнитного поля используют экран из материала с высокой магнитной проницаемостью.

Рассмотрим заземление экранов при передаче сигнала по витой экранированной паре, поскольку этот случай наиболее типичен для систем автоматизации

Оплетку кабеля надо заземлять со стороны источника сигнала. Если источник сигнала не заземлен (например, термопара), то заземлять экран можно с любой стороны, т.к. в этом случае замкнутый контур для тока помехи не образуется.

На частотах более 1 МГц увеличивается индуктивное сопротивление экрана и токи емкостной наводки создают на нем большое падение напряжения, которое может передаваться на внутренние жилы через емкость между оплеткой и жилами. Кроме того, при длине кабеля, сравнимом с длиной волны помехи (длина волны помехи при частоте 1 МГц равна 300 м, на частоте 10 МГц — 30 м) возрастает сопротивление оплетки, что резко повышает напряжение помехи на оплетке. Поэтому на высоких частотах оплетку кабеля надо заземлять не только с обеих сторон, но и в нескольких точках между ними. Эти точки выбирают на расстоянии 1/10 длины волны помехи одна от другой. При этом по оплетке кабеля будет протекать часть тока , передающего помеху в центральную жилу через взаимную индуктивность. Емкостной ток также будет протекать по пути, однако высокочастотная компонента помехи будет ослаблена. Выбор количества точек заземления кабеля зависит от разницы напряжений помехи на концах экрана, частоты помехи, требований к величине токов, протекающих через экран в случае его заземления.

В качестве промежуточного варианта можно использовать второе заземление экрана через емкость . При этом по высокой частоте экран получается заземленным с двух сторон, по низкой частоте — с одной. Это имеет смысл в том случае, когда частота помехи превышает 1 МГц, а длина кабеля в 10…20 раз меньше длины волны помехи, т.е. когда еще не нужно выполнять заземление в нескольких промежуточных точках. Величину емкости можно рассчитать по формуле. Например, на частоте 1 МГц конденсатор емкостью 0,1 мкФ имеет сопротивление 1,6 Ом. Конденсатор должен быть высокочастотным, с малой собственной индуктивностью.

Для качественного экранирования в широком спектре частот используют двойной экран. Внутренний экран заземляют с одной стороны, со стороны источника сигнала, чтобы исключить прохождение емкостной помехи, а внешний экран уменьшает высокочастотный наводки.

Поскольку даже при правильном заземлении, но длинном кабеле, помеха все равно проходит через экран, то для передачи сигнала на большое расстояние или при повышенных требованиях к точности измерений, сигнал лучше передавать в цифровой форме или через оптический кабель.

Экран, защищающий от паразитных индуктивных связей, сделать гораздо сложнее, чем электростатический экран. Для этого нужно использовать материал с высокой магнитной проницаемостью и, как правило, гораздо большей толщины, чем толщина электростатических экранов. Для частот ниже 100 КГц можно использовать экран из стали или пермаллоя. На более высоких частотах можно также использовать алюминий и медь.

Гальванически развязанные цепи.

Применение гальванической изоляции позволяет разделить аналоговую и цифровую землю, а это, в свою очередь, исключает протекание по аналоговой земле токов помехи от силовой и цифровой земли. Аналоговая земля может быть соединена с защитным заземлением через сопротивление.

Монтажные панели, шкафы, щиты.

Монтаж панелей, шкафов автоматики должен учитывать всю вышеизложенную информацию. Однако заранее нельзя сказать однозначно, какие требования являются обязательными, какие — нет, поскольку набор обязательных требований зависит от требуемой точности измерений и от окружающей электромагнитной обстановки. Ниже на рисунке приведена правильная схема соединений.

Радикальные методы решения проблем заземления.

1. Используйте модули ввода-вывода только с гальванической развязкой.

2. Не применяйте длинных проводов от аналоговых датчиков. Располагайте модули ввода в непосредственной близости к датчику, а сигнал передавайте в цифровой форме. Используйте датчики с цифровым интерфейсом.

3. На открытой местности и при больших дистанциях используйте оптический кабель вместо медного.

4. Используйте только дифференциальные (не одиночные) входы модулей аналогового ввода.

Другие советы.

5. Используйте в пределах вашей системы автоматизации отдельную землю из медной шины. 6. Аналоговую, цифровую и силовую землю системы соединяйте только в одной точке. Если этого сделать невозможно, используйте медную шину с большой площадью поперечного сечения для уменьшения сопротивления между разными точками подключения земель. 7. Следите, чтобы при монтаже системы заземления случайно не образовался замкнутый контур. 8. Не используйте, по возможности, землю, как уровень отсчета напряжения при передаче сигнала.

9. Если провод заземления не может быть коротким или если по конструктивным соображениям необходимо заземлить две части гальванически связанной системы в разных точках, то эти системы нужно разделить с помощью гальванической развязки.

10. Цепи, изолированные гальванически, нужно заземлять через большое сопротивление, чтобы избежать накопления статических зарядов.

11. Экспериментируйте и пользуйтесь приборами для оценки качества заземления. Допущенные ошибки видны не сразу.

12. Пытайтесь идентифицировать источник и приемник помех, затем нарисуйте эквивалентную схему цепи передачи помехи с учетом паразитных емкостей и индуктивностей.

13. Пытайтесь выделить самую мощную помеху и в первую очередь защищайтесь от нее.

14. Цепи с существенно различающейся мощностью следует заземлять группами, так, чтобы все группы имели примерно одинаковую мощность.

15. Заземляющие проводники с большим током должны проходить отдельно от чувствительных проводников с малым измерительным сигналом. Провод заземления должен быть по возможности прямым и коротким.

16. Не делайте полосу пропускания приемника сигнала шире, чем это надо из соображений точности измерений.

17. Используйте экранированные кабели, экран заземляйте в одной точке, со стороны источника сигнала на частотах ниже 1 МГц и в нескольких точках — на более высоких частотах.

18. Для особо чувствительных измерений используйте «плавающий» батарейный источник питания.

19. Экраны должны быть изолированными, чтобы не появилось случайных замкнутых контуров, а также электрическог

Подробно на: http://bookasutp.ru/

Заземление в промышленных сетях

Промышленная сеть на основе интерфейса RS-485 выполняется экранированной витой парой с обязательным применением модулей гальванической развязки. Для небольших расстояний (порядка 10 м) ,при отсутствии поблизости источников помех, экран можно не использовать. При больших расстояниях (стандарт допускает длину кабеля до 1,2 км) разница потенциалов земли, в удаленных друг от друга точках, может достигать несколько единиц и даже десятков вольт. Поэтому, чтобы предотвратить протекание по экрану тока, выравнивающего эти потенциалы, экран кабеля нужно заземлять только в одной точке (безразлично, в какой). Это также предотвратит появление замкнутого контура большой площади в цепи заземления, в котором за счет электромагнитной индукции может наводится ток большой величины при ударах молнии или коммутации мощных нагрузок. Этот ток, через взаимную индуктивность, наводит на центральной паре проводов э. д. с., которая может вывести из строя микросхемы драйверов порта.

При использовании неэкранированного кабеля, на нем может наводиться большой статический заряд (несколько киловольт) за счет атмосферного электричества, который может вывести из строя элементы гальванической развязки. Для предотвращения этого эффекта изолированную часть устройства гальванической развязки следует заземлить через сопротивление, например, 0,1. 1 МОм ( показано штриховой линией).

Особенно сильно проявляются описанные выше эффекты в сетях Ethernet с коаксиальным кабелем, когда при заземлении в нескольких точках (или отсутствии заземления), во время грозы, выходят из строя сразу несколько сетевых Ethernet-плат.

В сетях Ethernet с малой пропускной способностью (10 Mбит/с), заземление экрана следует выполнять только в одной точке. В Fast Ethernet (100 Мбит/с) и Gigabit Ethernet (1 Гбит/с) заземление экрана следует выполнять в нескольких точках, пользуясь рекомендациями раздел «Экранирование сигнальных кабелей»

При прокладке кабеля на открытой местности нужно использовать все правила, описанные в разделе «Экранирование сигнальных кабелей»

Заземление на взрывоопасных объектах.

На взрывоопасных промышленных объектах (см. раздел «Автоматизация опасных объектов»), при монтаже цепей заземления многожильным проводом, не допускается применение пайки для спаивания жил между собой, поскольку вследствие хладотекучести припоя возможно ослабление мест контактного давления в винтовых зажимах.

Экран кабеля интерфейса RS-485 заземляется в одной точке, вне взрывоопасной зоны. В пределах взрывоопасной зоны он должен быть защищен от случайного соприкосновения с заземленными проводниками. Искробезопасные цепи не должны заземляться, если этого не требуют условия работы электрооборудования (ГОСТ Р 51330.10, раздел «Экранирование сигнальных кабелей»).

Искробезопасные цепи должны быть смонтированы таким образом, чтобы наводки от внешних электромагнитных полей (например, от расположенного на крыше здания радиопередатчика, от воздушных линий электропередачи или близлежащих кабелей для передачи большой мощности) не создавали опасного напряжение или тока в искробезопасных цепях. Это может быть достигнуто экранированием или отдалением искробезопасных цепей от источника электромагнитной наводки.

Смотрите так же:  Заземление в цепях постоянного тока

При прокладке в общем пучке или канале кабели с искроопасными и искробезопасными цепями, должны быть разделены промежуточным слоем изоляционного материала или заземленной металлической перегородкой. Никакого разделения не требуется, если используются кабели с металлической оболочкой или экраном.

Заземленные металлические конструкции не должны иметь разрывов и плохих контактов между собой, которые могут искрить во время грозы или при коммутации мощного оборудования.

На взрывоопасных промышленных объектах используются преимущественно электрические распределительные сети с изолированной нейтралью, чтобы исключить возможность появления искры при коротком замыкании фазы на землю и срабатывания предохранителей защиты при повреждении изоляции.

Для защиты от статического электричества используют заземление, описанное в разделе «Статическое электричество». Статическое электричество может быть причиной воспламенения взрывоопасной смеси. Например, при емкости человеческого тела 100…400 пФ и потенциале заряда 1 кВ, энергия искрового разряда с тела человека будет равна 50…200 мкДж, что может быть достаточно для воспламенения взрывоопасной смеси группы IIC (60 мкДж).

Исполнительное оборудование и приводы.

Цепи питания двигателей с импульсным управлением, двигателей сервоприводов, исполнительных устройств с ШИМ-управлением, должны быть выполнены витой парой для уменьшения магнитного поля, а также экранированы для снижения электрической компоненты излучаемой помехи. Экран кабеля должен быть заземлен с одной стороны. Цепи подключения датчиков, таких систем, должны быть помещены в отдельный экран и по возможности пространственно отдалены от исполнительных устройств.

Правильное заземление кабелей

Подскажите, пжалста, кабель от частотника к двигателю требуется заземлять с одной стороны или с двух?
В инструкции к данфоссу написано, что с двух, в инструкции к Линзе только нарисовано, но похоже, что с одной..

Также в инструкциях написано, что скручивать экран в жилу не рекомендуется, т.к. это может вызвать помехи на высоких частотах. Можете подсказать, какие использовать зажимы? Это ведь и к любым другим экр. проводам относится, например на датчики, а то у нас на объектах цепляют не пойми как..

Ну да, я имел в виду заземление экрана.. В данфоссе там я видел, есть спец. зажимы к монтажной панели, а в Lenze например нет, только простые клеммы. То же самое и со стороны двигателя (просто клеммы). Каким образом экран аккуратно заземлить без скрутки?

И все таки стоит ли заземлять экран с двух сторон? Или только со стороны частотника? или только со стороны двигателя?

Да действительно, я ошибся, в ПУЭ не оговаривается. Как найду норму, оговаривающую необходимость заземления металлических оболочек силовык кабелей с двух сторон, выложу.

С точки зрения помехозащиты заземление со стороны только частотника — лучше, но всеже надо заземлять с двух сторон. В Schneider, Control Techniques, Vacon четко оговаривается, что экран кабеля двигателя заземляется с двух сторон! Причем со стороны частоника он должен быть заземлен хомутом, как можно ближе к частотнику, без скруток. Обычно у частотников есть специальное место со скобами для экрана. Со стороны двигателя можно и скруткой заземлить.

Зануление металлических корпусов отдельно стоящих аппаратов управпения электродвигателями исполнительных механизмов и электроприводами задвижек и вентилей (магнитных пускателей, кнопок управления и т. д.) осуществляется при помощи отдельных проводников, присоединяемых к нулевому рабочему проводу.

Короба и лотки должны присоединяться к сети зануления (заземления) не менее чем в двух противоположных друг от друга местах. Ответвления от коробов и лотков в конце следует занулять или заземлять дополнительно. В местах установки компенсаторов (если они имеются) короба и лотки должны быть соединены гибкими перемычками, привариваемыми к корпусу компенсатора и коробу (лотку) по обе стороны от компенсатора. Соединение секций лотков и коробов

должно обеспечивать электрическую непрерывную цепь по всей их длине.

Зануление (заземление) стальных защитных труб должно производиться с обоих концов : в щитовом помещении — путем подсоединения к запуленным (заземленным) щитовым конструкциям; у электрооборудования — путем соединения защитной трубы с запуленным (заземленным) корпусом электрооборудования. Непрерывность цепи заземления стальных защитных труб при их соединении между собой обеспечивается, как указывалось выще, соединениями с помощью муфт.

Все кабельные конструкции, на которых прокладываются кабели, должны быть занулены (заземлены). Броня и металлические оболочки кабелей должны зануляться (заземляться) с двух сторон. На вводе в аппараты и приборы, имеющие пластмассовые корпуса, броню и металлическую оболочку кабеля допускается не занулять (не заземлять).

Конкретный документ не скажу, у меня в виде вырезок лежит. В общем это СНиПы. Есть еще несколько разных документов где об этом говорится.

Одна из причин заземления (зануления) с двух сторон заключается в том, что если заземлить только с одной стороны, то на другом конце экрана будет наводиться напряжение через взаимную индуктивность. Чем больше длина кабеля и чем больше протекающие токи, тем сильнее проявляется этот эффект. По этой же причине нельзя и обычные жилы кабеля оставлять свободными.

+1
Непомню где, но была статья про заземление экранов в электронном оборудовании. Заземлять надо с одной стороны иначе там начинают образовываться всяки разны паразитные емкости и наводки.

З.Ы. Не требуйте объяснений почему, просто в статье вычитал.

+1
Непомню где, но была статья про заземление экранов в электронном оборудовании. Заземлять надо с одной стороны иначе там начинают образовываться всяки разны паразитные емкости и наводки.

З.Ы. Не требуйте объяснений почему, просто в статье вычитал.

А мне кто то говорил, что когда заземляешь с одной стороны, то экран наоборот на себя наводки различные начинает садить..

Да еще вот инструкция на данфосс VLT2800 почему то гласит:

Электрический монтаж с учетом требований ЭМС
Для выполнения требований ЭМС (электромагнитной совместимости) при монтаже следует соблюдать следующие общие правила:
— В качестве кабелей к двигателю и кабелей управления используйте только экранированные/армированные кабели.
— Экран соедините с землей на обоих концах.
— Избегайте подключения экрана с помощью скрученных концов, поскольку это сводит на нет экранирование на высоких частотах. Вместо этого применяйте кабельные зажимы.
— Между монтажной платой и металлическим корпусом преобразователя частоты необходимо обеспечить с помощью установочных винтов хороший электрический контакт.
— Следует использовать зубчатые шайбы и проводящие монтажные платы.
— Нельзя применять неэкранированные /небронированные силовые кабели.

Может кто нибудь найдет какой нибудь достоверный источник?
Самое интересное, что монтажники утверждают, будто иногда меньше помех при заземлении с одной стороны, а иногда с двух. Ну как так то? :

Не увидел, где там написано про подключение именно, но нашел у себя инструкцию на ABB ASC400, там что то похожее:

Если используется кабель без отдельного проводника защитного заземления, зажмите экран
кабеля в пластине кабельных муфт на стороне преобразователя
, скрутите вместе экранные
провода кабеля в жгут, длина которого не превышает его пятикратной ширины, и
присоедините к зажиму со значком (в нижнем правом углу преобразователя.

Экран кабеля электродвигателя должен иметь 360-градусное заземление со стороны
электродвигателя
с использованием кабельной муфты ЭМС (например, экранированной
кабельной муфты ZEMREX SCG), или же экранные провода следует скрутить в жгут, длина
которого не превышает его пятикратной ширины, и присоединить к зажиму защитного
заземления электродвигателя.

+1
Непомню где, но была статья про заземление экранов в электронном оборудовании. Заземлять надо с одной стороны иначе там начинают образовываться всяки разны паразитные емкости и наводки.

З.Ы. Не требуйте объяснений почему, просто в статье вычитал.

Это касается информационных слаботочных цепей. Эффективность экранирования и требования электробезопасности это совсем разные вещи.
Экран (броню, металлич. трубу) силового кабеля двигателя НУЖНО заземлять с двух сторон и точка! Заземлив его только с одной стороны вы нарушаете требования электробезопасности, следовательно в случае какого-либо происшествия или проверки энергетик предприятия и проектировщики будут нести ответственность.

По какой причине заземляют с двух сторон я уже говорил.

Не пойму, почему все так упираются заземлить на стороне двигателя, тем более это прописано почти во всех руководствах по ПЧ?

ПУЭ, это как конституция, надо соблюдать

Вот выдержки по экранировке для ПЧ Control Techniques

смешались в кучу кони, люди, земля, экран, броня.

экран землится со стороны источника сигнала и только.. причем если хотите действительно избавиться от помех то кроме банального прямого соединения экрана с «инструментальной» землей рекомендуется ставить в параллель фильтр.
заземлив экран (экран — прочитайте этот термин еще пару раз. это средство защиты от помех и действия по заземлению этого проводника не имеют абсолютно никакого отношения к обеспецению электробезопасности) с двух сторон вы получаете замечательный трансформатор не защищающий внутренний проводник от помех.
нитруба ни металлическая оболочка не есть экран. так что не махайтеерундой и расставте акценты вычеркнув экран из вашей сентенции. с двух сторон землится только защитная оболочка. ее функция это защина от мехвоздействия и только, иной функциональной нагрузки она не несет по сему правила подключения в плане исключения влияния внешних помех на это не распостраняются. землится эта хрень на контур защитной земли.

смешались в кучу кони, люди, земля, экран, броня.

экран землится со стороны источника сигнала и только.. причем если хотите действительно избавиться от помех то кроме банального прямого соединения экрана с «инструментальной» землей рекомендуется ставить в параллель фильтр.
заземлив экран (экран — прочитайте этот термин еще пару раз. это средство защиты от помех и действия по заземлению этого проводника не имеют абсолютно никакого отношения к обеспецению электробезопасности) с двух сторон вы получаете замечательный трансформатор не защищающий внутренний проводник от помех.
нитруба ни металлическая оболочка не есть экран. так что не махайтеерундой и расставте акценты вычеркнув экран из вашей сентенции. с двух сторон землится только защитная оболочка. ее функция это защина от мехвоздействия и только, иной функциональной нагрузки она не несет по сему правила подключения в плане исключения влияния внешних помех на это не распостраняются. землится эта хрень на контур защитной земли.

Ёшкин кот.
Никто не смешивает такие понятия, как броня и экран, понятно что это разные вещи и у них разное назначение. Только вот и вы не махайте принципами справедливыми для сигнальных цепей.
Для уменьшения излучения кабели двигателей частотников прокладывают в металлической трубе, или используют бронированные кабели (менее эффективно), или используют экранированные кабели (обычно для небольших мощностей, самое дорогое решение). Так вот экран силового кабеля тоже является его металлической оболочкой и требования электробезопасности вынуждают его соединить с землей с двух сторон. А лучше это или жуже, с точки зрения помехозащиты, это уже совсем другая песня.

И почитайте руководства по подключению экрана кабеля двигателя к любым преобразователям частоты. Наверное все производители сговорились и заставляют бедных монтажников зря производить лишние телодвижения по заземлению.

Дааа. «опыт прямо пропорционален количеству выведенного из строя оборудования»(с)

Если, например, моторные кабели продергивать через гермовводы шкафа, на практике получаецца 3 короткозамкнутых витка вокруг каждой из 3-х жил. если не делать пропилов, разрывающих «витки», можно наблюдать множество интереснейших эффектов.
Из опыта ремонта и наладки индукционных печей и прочих закалочных установок, (преобразователи серий ТПЧ и Зименс серии С доставляют неиллюзорно) очень быстро становицца очевидно, что порой, несмотря на частоты порядка 800. 2400 Гц, иногда приходицца, жертвуя себестоимостью, прокладывать коаксиальные сильноточные кабели. скажите, насколько сильно частотник по выходным так сказать, сигналам, отличаецца от индукционной печи? И чем разновсякие эффекты частотника отличаюцца от печных?
Пруфлинка не будет, ибо лень, а будет вот такой совет — возьмите в руки хотя-бы флюковский тепловизор, и посмотрите, что на самом деле творицца с частотниками, кабелями, заземлениями, экранами, и прочими проводьями. очень, знаете ли, способствует.

Вдогонку: опять же из опыта работы по экранированию промышленных 50 Гц — неделю не удавалось запуститьи наладить Зименс С800 для закалочных кабин. выяснилось, что виновником являецца 9-мегаваттный «Пробкотрон» (тиристорные преобразователи привода черновой клети слябинга), расположенный в 3,5 км от Зименса, и гонящий помехи в широчайшем диапазоне через подстанцию 35кВ, от которых у Зименса вчистую «сносило башню». Так-то.

1. В данном случае выполняется защита внешних цепей от влияния силового кабеля двигателя. В кабеле не 50 Гц, а

от 2 до 16 кГц ШИМ с модулированной 50 Гц + более высокочастотные гармоники.
2. Воздействие на соседние цепи осуществляется через: емкостную связь (в большей степени); взаимную идуктивность; ЭМ излучение. Негативные воздействия оказываются как на сигнальные так и на силовые питающие цепи. Поэтому проще экранировать источник, а не все остальное, что лежит рядом.
3. Труба достаточно эффективно справляется с поставленной задачей. Броня конечно в несколько раз хуже, но лучше чем ничего.
4. То что по экрану гуляет ток, это не страшно, на то он и экран, отводит емкостные ВЧ токи утечки на землю, а НЧ ток, так он не страшен.
5. И вообще можно ничего не экранировать, если кабель двигателя проложить отдельно от других кабелей на достаточном расстоянии.

Касательно заземления именно с двух сторон, возможно я несколько категоричен. Если кабель именно в экране, и сверху он изолирован, то тогда его можно заземлить с одной стороны. Со стороны двигателя в месте где разделывается оболочка, экран нужно заизолировать и все это должно быть внутри клеммной коробки. А в кабеле д.б. тогда 4-й провод соединяющий землю частотника с двигателем.
Но то что можно, не значит лучше. На практике заземление с двух сторон (именно кабеля двигателя частотного преобразователя), а иногда еще в нескольких промежуточных точках (при длинных трассах) дает обычно лучшие результаты.

Хммм. похоже тоже приходилось натыкацца на увешаных медалями и облепленных грамотами радиолюбителей.

Кстате, вот такой свеженький случай: 24 частоничка на 24 вентиляторах горелок на 1-м объекте; все жгуты кабелей проложены в стальных заземленных существующих распредшкафах, бетонированных трубах; всё заземлено на Ъ!
Но, почему-то, когда на любом из 2х котлов (расстояние между шкафами 30м) включаюцца горелки №№6 и 8, у КИПовцев люто, бешено, глючит расходомер теплоносителя 60-х годов выпуска. на более, чем 50 объектах такой фигни не наблюдаецца, а тут вот. Установка сетевых радиофильтров не помогла, установка радиофильтра непосредственно на прибор — тоже; прибор питаецца 2-мя фазами по 110 вольт, от трансформатора на кровле пирометрической. остальные 20 частотников абсолютно на асходомер не влияют почему-то. девки овцы обезьяны бесхвостые КИПовцы уже плачут, но нихрена сами делать не хотят.
Такие дела.

от 2 до 16 кГц ШИМ с модулированной 50 Гц + более высокочастотные гармоники

вообщем верну товарищей в зад те к началу темы итак цытата топикстартера:

с интресом (пиво и чипсы) жду комметариев на тему гармоник высоких порядков (амплитуду скажите пжалста, в процентах от полезного сигнала) индукционных печей и прочего опыта которые безусловно имеют отношение к теме подключения двигателя (ничтоже сумняясь думаю это все же банальный трехфазник на рабочие 50гц) к пч..
видети ли уважемые если вас распирает от желания поделиться опытом безусловно полезным то луче изложить познания письменно и в отдельной теме я так думаю так полезнее будет. в плане полезности обсуждения. по крайней мере можно будет как . систематизировать что ли .. принцыпы борьбы с помехой в каждом конкретном случае.

Смотрите так же:  Расчёт тока утечки для узо

так.. значит помеха от мощного тиристорного преобразователя шла попитающей сети. прямо до некоего Зименс С800. так так. и заэкранировав силовой кабель. какой? вам удалось решить эту проблему? так. ответье пжалста «да» или «нет» и что экранировали. кокой кабель.
хм. честно говоря для меня это новое в решении проблемы помехи от импульсных ип в питающую цепь. чесно говорю опыта маловато в основном я старался подавить эту плюшку фильтрами и разделением (по возможности) вводов питания

Несколько спорное утверждение по поводу емкостной связи.
При больших токах как правило наибольшее воздействие оказывает ЭМ излучение, и от него классический токопроводящий экран защищает не очень хорошо. Для лучшей защиты на сигнальных линиях эффективнее скрученная пара проводников, или экран выполненый из ферромагнитного материала (бывают такие. смесь медных и желехных проволочек). В этом случае как раз стальная труба достаточно эффективна. На больших растояниях экранированный кабель может привести к выходу из строя частотников..
Мы например свои инверторы подключаем обычным кабелем, но прокладываем его или в отдельном лотке, или ставим в общий лоток разделитель. Пока вроде особых проблем не было, правда мощности унас небольшие, и к экранировке сигнальных концов уделаем пристальное внимание.

Похоже придется рисовать.
Попытаюсь расталковать все подробно, чтобы всем было ясно почему производители ПЧ рекомендуют именно так реализовывать ЭМС и без всяких «если бы да кабы».

Рассмотрим систему, когда ПЧ и двигатель установлены внутри заземленного металлического ящика. В идеальном варианте данная система является полностью изолированной и не излучает ЭМ помехи, и не создает наводки на близлежащие цепи. Все что происходит, происходит внутри этой системы. Гармонические токи по цепи питания в расчет не берем, это другая история и к данному вопросу не относится.

Ясно, что в реальных условиях это глупо, но легко решается следующим способом:

Из рисунка видно, что металлический ящик как-бы трансформировался. Теперь для самого двигателя роль металлической экранирующей оболочки выполняет его стальной корпус, а для кабеля — его экран, либо металлическая труба. Причем из рисунка видно, что труба должна электрически соединяться со шкафом, а корпус двигателя с трубой (экраном кабеля).
Конечно, все это вместе не является идеальным экраном, но ничего другого лучшего просто нет.

Рассмотрим откуда собственно исходит проблема:

Проблема возникает при циркуляции высокочастотного тока утечки. Ток протекает через емкость между кабелем двигателя и землей и через емкость между статором двигателя и его заземленным корпусом. Возвращаются эти высокочастотные токи по земле назад в звено DC привода, поскольку именно оно является генератором. В результате того что ток ответвляется на землю, увеличивается многократно площадь контура тока, что ведет к увеличению излучающей способности данной системы.
Утечка происходит и между фазными проводами кабеля, но поскольку кабели лежат рядом, то площадь контура мала и излучение слабое. Основную лепту вносит именно утечка на землю.
Аналогично, если рядом с кабелем двигателя проложены другие провода, то через емкость между ними образуются наводки.

Теперь рассмотрим варианты подключения двигателя к ПЧ, и что из этого получатся:

1. Двигатель подключен только тремя фазными проводами, экрана нет (для упрощения я на рисунке не показываю все фазы)

Стрелками на рисунке показаны высокочастотные токи утечки. Это самый неправильный вариант подключения. Высокочастотные токи возвращаются в привод через землю, при этом образуется достаточно большой контур протекания тока, что ведет к сильному излучению помех в данной системе. Сильное влияние оказывается и на соседние кабели.

2. Три фазных провода + четвертый провод соединяющий корпус двигателя и корпус ПЧ

Это самый распространенный вариант подключения на наших просторах.
В данном случае ток утечки в статоре двигателя возвращается в ПЧ по четвертому проводу. Именно для этих целей служит данный провод. Часть тока утечки двигателя конечно и по земле возвращается, поскольку провод имеет всеиаки конечное сопротивление.

3. Три фазных провода + экран подключенный к ПЧ и к корпусу двигателя

Это самый идеальный вариант.
— токи утечки кабеля и двигателя не уходят в землю, а возвращаются по экранной оболочке назад в ПЧ (чем меньше индуктивное сопротивление экрана тем лучше)
— нет влияния на проложенные рядом кабели
— если в дополнение к этому в кабеле есть и 4-й провод, то это еще лучше

4. Три фазных провода + экран подключенный к ПЧ и не подключенныйк корпусу двигателя

В этом случае мы сами же ухудшаем ЭМС. Теперь токи утечки двигателя не могут возвратиться по экранирующей оболочке. Ситуацию может исправить добавление четвертого провода, но экран все же обладает более низкой индуктивностью и лучше проводит ВЧ токи.

ВЫВОДЫ:
1. Всегда используйте 4-жильный кабель. 4-ю жилу соедините с клеммами заземления двигателя и ПЧ.
2. Если есть возможность, либо требования ЭМС жесткие, используйте экранированный кабель двигателя или проложите кабель в металлической трубе.
3. Экран кабеля соединяйте на самом ПЧ спец. ЭМС хомутами, на стороне двигателя это желательно делать металлическим кабельным вводом. Если используется труба, то её лучше подводить как можно ближе к двигателю и соединять плоскими плетеными проводниками.
4. Прокладывайте кабель двигателя как можно дальше от других кабелей (мин 20-30 см)
5. Бронированный кабель все же лучше чем ничего.

(К сожалению экранировка кабеля также приводит и к побочным эффектам. Экран увеличивает емкость кабеля, что увеличивает собственно токи утечки и увеличивает суммарный выходной ток ПЧ, что может перегрузить его или привести к отключениям по к.з. Это относится к маломощным ПЧ и длинным экранированным кабелям. Помочь может установка более низко частоты ШИМ. Кабель в трубе кстати имеет меньшую емкость чем экранированный кабель. Также не стоит забывать про дроссели двигателя и синусные фильтры.)

P.S. Надеюсь кому то это окажется полезным и я не зря все это писал.

Экранировать 3,5 км силовых кабелей до ввода ТПЧ — идея явно того.
Экранировать сигнальные кабели до пульта (МКЭШ 5х0,75) х 400м и от пульта до контроллера (МКЭШ 5х0,75) х 1600м тоже как бы глупость.
Решение оказалось довольно простым: изменение принципа управления: аналоговый сигнал 0. 10В от контроллера до пульта, и от пульта до ТПЧ был заменен на цифровой 24В (разрешение на запуск/запрет работы), а задатчик мощности остался на пульте, поскольку американские радиационные пиромерты оказались полным фуфлом (окалина на головке рельса давала погрешность на 400 градусов); в зависимости от предустановленной мощности контроллер давал выдержку по времени, контроль температуры — через чешские термопарные преобразователи. (превед господам проектологам).
Таким образом, помеху «ликвидировали» путем устранения аналогового сигнала, долженствующего приходить через трассу длиной 2 км, и замены его на цифровой, с подачей аналогового сигнала задатчика по трассе длиной 400м. те есть, помеха как таковая, никуда не делась, но была «отфильтрована».
Кстате, печной ТПЧ конструктивно схож с однофазным ПЧ, не только процессорным и силовыми модулями (одни и те же, если чесно), но и алгоритмом управления (не «вектор», конечно, но весьма похоже), отсюда и поразительная схожесть «симптомов» и «болезней».

Вот старые результаты холливара с радиолюбителями по поводу частотников и печей: для 30 кВт Моэллера ДФ6 (Хитачи л300)(ЧМ-4кГц) — нечетные гармоники до частоты 15,5МГц включительно от уровня 83дБ в начале диапазона до пика в диапазоне 2. 3 Мгц до 97 дБ с плавным спадом до 15 МГц до 3Дб; 10 кВт печь Супердентал (440кГц) — нечетные гармоники до 27 МГц, пик в районе 9 МГц до 63дБ со спадом примерно до 4дБ на октаву. замеряли трансивером Йайесу 800 в 1м от установки. Осциллограммы не покажем, потому шо прощелкали клювом при покупке осциллографа — память на 10 кадров есть, а слить нечем — карту с СОМ-портом не купили. (Пиво перешлёте почтою. чипсы оставьте себе)

Кстате, помехи, как от чстотников, так и от печных преобразователей, имеют не гармоническую, а импульсную природу. а там всё намного хуже и гаже.

В двух словах: подключаем, как попало: в основном, проводом ПВ3 (сечение в зависимости от мощности привода, но, по возможности с 20% запасом); Поскольку монтируемся в-основном, на существующих объектах, по мере возможности (практически всегда) используем готовые инженерные коммуникации (трубные укладки к двигателям, воздушные трассы на клицах по несущим элементам сооружений, и так далее, всего не перечесть) с демонтажом, по мере возможности, старых кабельных трасс; сигнальные кабели прокладываем исключительно свои, по мере возможности МКЭШ или КВВГ-Э, на короткие расстояния для оперативных цепей 220В — ПВС или ШВВП; поскольку «вяжемся» к существующим схемам, обазательно к использованию релейных узлов для гальванического разделения. ну, и так далее. моторные кабели — всегда только в 4 провода, насколько это возможно — одинакового сечения. Часто частотники монтируются вообще без шкафов — в машзалах, на существующих стойках, и так далее, всего не перечесть, иногда приходится заказывать частотники исполнения ІР65. 68. генподрядчик всегда прав — говорит «никаких шкафов, ибо дорого» — значит, так оно и есть на самом деле. С экранировкой, помехами и прочими негараздами проблемы возникают довольно редко. на самом деле частотники выпускаются в двух исполнениях — «доместос» и «индастриал», этим всё сказано: в «домашних» и фильтры получше, и буржуйские законы пожестче, и страшных директив побольше; но промышленные — таки подешевле.

Доброго времени суток народ.
Собсно говоря почитал все эти посты и решил поделиться кое-каким соображением. Соображение такое — а не проще подключать ЧП так, как написано в его документации? И проблемы как бы не будет.

В свое время довелось работать с импортными наладчиками, ЧП фирм Lenze (ставили словены, которые по всему миру поездили по той же работе) и Danfoss (ставили итальяносы). И те и другие экран цепляют только со стороны ЧП, со стороны двигла — никоим образом низзя говорят.

З.Ы. Bromba тонко намекаю что я тоже хочу на рюмку кофе. но ехать до Вас. далековато

Соображение такое — а не проще подключать ЧП так, как написано в его документации? .

довелось работать с импортными наладчиками, ЧП фирм Lenze и Danfoss. И те и другие экран цепляют только со стороны ЧП, со стороны двигла — никоим образом низзя говорят.

Почитал я документацию на Danfoss и Lenze, и там и там экран подключается к двигателю.

Вот еще интересная информация по обеспечению ЭМС:

Вот еще интересная информация по обеспечению ЭМС:

я эту статью почти в самом начале поста разметил, и она оч сильно противоречит практически всему что было написано выше, так кто-же прав .

так а чему всему она противоричит, я чета не понял? в ней тоже четко оговаривается, что надо с двух сторон экран соединять.

Кстате, в четверг изрядно попртили себе настроение: Ленза 8200 (блин, когда они уже все передонут), датчик КРТ5-1, кабель 15 м МКЭШ 0,75х4, наличие «ежа» в 150 м, вопщем, ситуация стандартная. (монтировали не мы. )
Итак, кабель был не заземлен вообще, Ленза была включена, как «крутилка» с заданием от «вывернутого наизнанку» датчика (почерк характерный, это группа новой техники генподрядчика). Глюки, «горбатая» характеристика, доп. резистор, все дела, короче, +порванная трасса.
Снесли программу, залили свою, с полновесным ПИД регулятором, свистелками и перделками. Система работает, но люто, бешено «рыскает» вокруг задания (на 0,8 бара, что недопустимо). Замер напряжения меду экраном и датчиком. офигеть, 80В. Замер напряжения между экраном и шасси частотника. 2В.
Землим экран на частотник, система мгновенно успокаиваецца; «рыскание» не более 0,1бар, что уже ближе к телу.
Меряем между экраном и трубой, в которую вкручен датчик. 60В непонятно чего. тулим туда мллиамперметр. более 200мА, вылет частотника на 50 Гц. тулим туда емкость 1мкФ, частотник становицца на упор, показывает сброс давления на датчике на 60%, и частотник светит «перегрузка инвертора», хотя ток равен половине номинала. изолируем экран со стороны датчика, система успокаиваецца, частотник показывает соответствуюее показаниям манометра давление в пределах обоюдной погрешности. ладно, сажаем токовый вход частотника на клемму 7 (внутренний «0») через 1 мкФ. частотник стал, светит «обрыв датчика» и «-2%» по давлению. детекторный приёмник, блиннн.
Тааак, оставляем кабель заземленным с одной стороны, 3 часа издеваемся над системой (ну, там, задвижки, дренаж, отсечка датчика, всё, как обычно). всё нормально, всё красиво, всё, как просили — достаточно шустро, но без «выбегов», как в учебнеге, 1,5 колебаний.
И тут они просят перейти на второй двигатель («зверь неизвестной породы», заявленный как «пятнашка»; Гыыы, пятницу внезапно выяснилось, что это таки 18,5). и тут началось. частотник плавно становицца «на упор», манометр показывает на 0,75 бар больше уставки, частотник говорит, что на 0,25 меньше, и выгоняет двигатель на предел. а в остальном, система ведет себя, как положено.
Отключаем экран. первый двигатель «рыскает», второй работает стабильно, но дает давление на на 0,25 бар ниже уставки.
короче, плюнули синхронно, подкрутили экран к частотнику, и послали местного электрика проверить заземление шкапчика.
Результат пока неизвестен.
Хотите верьте, хотите нет.
Кстате, за наладку платить не собираюцца, так шо нам, в принципе, глубоко насрать, как оно работает. да и их больше интересовал суточно-недельный таймер (чудо отечественной электроники, блин), который видите-ли «убежал» на 12 минут (а до вмешательства вааще не работал, насосы они включали руками). тьфу.

Похожие статьи:

  • Пандус для провода Пособие Пособие по комплексному проектированию окружающей среды для людей с физическими ограничениями. Выпуск 1. Элементы городской среды ПОСОБИЕ по комплексному проектированию окружающей среды для людей с физическими ограничениями […]
  • Электрические схемы citroen berlingo Электрические схемы citroen berlingo Ниже пнедставленны полные схемы электрооборудования на Ситроен Берлинго 1996-2005 г.в. Данная модель производится с 1996 года, второе поколение увидело свет в 2008. Кузов, по-прежнему сочетающий в себе […]
  • Провода лампочки диодные Что будет, если заменить галогенные лампы в фарах на светодиодные Меняем галогенные лампы в автомобиле на LED. Светодиодные лампы дают чрезвычайно интенсивный свет с очень небольшой нагрузкой на электрическую систему вашего автомобиля. […]
  • Монтажные провода гост 1.3. МОНТАЖНЫЕ ПРОВОДА И КАБЕЛИ Монтажными называют провода и кабели, предназначенные для внутриприборного и межприборного фиксированного монтажа приборов и аппаратов, соединения электрической и электронной аппаратуры и приборов, монтажа […]
  • Белый и черный провода где плюс какого цвета провод плюс и минус? в зарядном устройстве 2 провода черный и белый . где плюс где минус? какого цвета провод плюс и минус? в зарядном устройстве 2 провода черный и белый . где плюс где минус? можно определить с помощью […]
  • Отличие провода пунп от ввг Чем отличается ВВГ от ПУНП? Чем отличается ВВГ от ПУНП? Вроде сечение одинаковое, изоляция двойная. Можно ли проводку делать ПУНПом, если она заштукатуривается? Сырьём для ПВХ, методикой испытаний. Этот кабель выпускается по ГОСТ, а […]