|
Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.
Andrzej Koszmider Katedra Elektrotechniki Ogólnej i Przekładników
KOMPATYBILNOŚĆ ELEKTROMAGNETYCZNA
1. Wiadomości wstępne 2. Dyrektywa 336/89 i oznaczenie CE 3. Koncepcja urządzeń i systemów kompatybilnych elektromagnetycznie 4. Sygnały zakłócające, wielkości fizyczne i jednostki w EMC 5. Podstawowe równania elektromagnetyzmu 6. Podstawy analizy sygnałów zakłócających 7. Właściwości rzeczywistych elementów obwodów elektrycznych w zakresie częstotliwości zakłócających 8. Źródła zakłóceń 9. Sprzężenia 10. Elementy i urządzenia zakłócane 11. Filtry EMC 12. Ekranowanie w EMC
13. Instalacja ziemi i masy 13.1 Instalacja ziemi 13.2 Instalacja masy 13.3 Masa obwodów elektronicznych
14. Pomiary EMC
13. Instalacja ziemi i masy Nazewnictwo
Instalacja ziemi (ziemia), masa, instalacja masy, instalacja potencjału referencyjnego, instalacja bezpieczeństwa, instalacja odkłócająca.
Instalacja uziemiająca bezpieczeństwa ( earth of protection) Instalacja uziemiająca odkłócająca ( earth of EMI ).
EMI – ElectroMagnetic Interference
Podział na instalację ziemi i masy.
Ziemia – oddzielna instalacja, wszystkie przewody połączone bezpośrednio z ziemią ( gruntem).
Masa – oddzielna instalacja, wszystkie inne przewody ( nie ziemi) biorące udział w ekwipotencjalizacji układu potencjału odniesienia ( 0V).
Różne funkcje obu instalacji
13.1 Instalacje uziemiające ( ziemi )
Instalacja uziemiająca ( ziemia) jest to zespół przewodów połączonych bezpośrednio z ziemią (gruntem) poprzez zakopanie jednego lub kilku punktów takiej instalacji do ziemi.
Cele:
1. Zapewnienie warunków bezpieczeństwa osób
2. Zabezpieczenia przeciw wyładowaniom elektrostatycznym
3. Zmniejszanie zakłóceń sygnałami wspólnymi
4. Zabezpieczenie przeciw piorunowe
5. Linia powrotna dla filtrów kompatybilnościowych
1. Bezpieczeństwo osób
Uważa się że warunkiem gwarantującym bezpieczeństwo osób jest wystarczająco niska (określona przepisami) oporność uziomu instalacji ziemi.
Idea polega na nadaniu obudowom takiego samego potencjału jaki mają elementy konstrukcyjne ( ściany, podłoga, itp.)
W rzeczywistości istotnym elementem decydującym o bezpieczeństwie osób, jest ekwipotencjalność instalacji masy znajdującej się wewnątrz budynku, która decyduje o napięciu pod wpływem którego znajdzie się człowiek dotykający dwóch metalowych przedmiotów (lub jednego i posadzki).
2. Zabezpieczenie przeciw wyładowaniom elektrostatycznym.
Jedynym sposobem uniknięcia wyładowania ESD, jeżeli nie można uniknąć elektryzacji jest rozładowanie części naładowanych, przez połączenie z potencjałem ziemi.
Zapobieganie wyładowaniom ESD
3. Zmniejszenie zakłóceń sygnałami wspólnymi
Instalacja ziemi może stanowić drogę zamykającą obwody sygnałów wspólnych, atakujących urządzenia znajdujące się wewnątrz pomieszczeń poprzez przewody zewnętrzne.
Ograniczniki przepięć – odgromniki, warystory
Ograniczanie przepięć zewnętrznych
Równoległe połączenie ograniczników przepięć z instalacją ziemi, Minimalizacja impedancji połączeń – przewody krótkie, płaskie plecione
Znaczenie impedancji połączeń
Przykład Obliczyć przy jakim napięciu zadziała ogranicznik o napięciu 2000 V (zakładając że stanowi on czystą rezystancję), jeżeli podczas wyładowania piorunowego płynie przez niego oraz przewody łaczące o łącznej długości 1m, prąd o wartości szczytowej 10kA, którą osiąga w ciągu 1ms. Odp. 10200V.
Najważniejszym przypadkiem ograniczników napięcia są odgromniki,
W praktyce stwierdzono wielokrotnie występowanie na całej gałęzi napięcia kilkunastu kV, przy napięciu odgromnika 1500V.
4. Zabezpieczenie przeciw piorunowe
Wyładowanie piorunowe, bezpośrednio w instalację piorunochronową połączoną z ziemią, powoduje że bardzo duży prąd płynie bezpośrednio do miejsca uziemienia.
Na uziomie występuje bardzo duży spadek napięcia. Stosowanie ograniczników napięcia, czyli tzw. ochrony równoległej jest niezbędne.
5. Linia powrotna filtrów kompatybilnościowych
Filtry EMC sygnałów wspólnych powstających na zewnątrz, mają za zadanie, odprowadzenie sygnałów wspólnych do instalacji ziemi.
Analogia do ograniczników napięcia.
Realizacja instalacji ziemi
Główne wymaganie - ekwipotencjalność.
Powinna być zainstalowana jedna instalacja ziemi
Groźne skutki stosowania dwóch nie połączonych uziomów
Skutki stosowania dwóch odseparowanych tzn. nie połączonych ze sobą uziomów
· różnice potencjałów, w sytuacjach awaryjnych znaczne, instalacje stają się niebezpieczne.
· z punktu widzenia zakłóceń, istnienie dwóch potencjałów referencyjnych , w aparaturze połączonej ze sobą, (zasilanie, przewody sygnałowe), powoduje przepływ prądów wyrównawczych zakłócających aparaturę
· podczas dni burzowych, stwierdzano przepięcia niszczące obwody wejściowe, które ustąpiły po połączeniu elektrycznym dwóch nie połączonych poprzednio uziomów.
Sąsiednie budynki posiadające swoje uziomy, jeżeli są połączone przewodami (np. obsługującymi wspólną instalacje alarmową lub inną), powinny mieć połączenie elektryczne obu instalacji uziomowych.
Przy projektowaniu i wykonywaniu uziomów brane są pod uwagę:
1. powierzchnia styku z ziemią 2. odporność na korozję 3. impedancją dla szybkich przebiegów
Przykłady wykonania uziomów
Uziomy: 1. szpilkowy. 2. wstęgowy, 3. kurza łapka
Pas uziomowy
Duże obiekty - instalacje uziomowe w postaci kraty.
Rozwiązanie idealne - uziom w formie pasa otaczającego budynek, połączony z kratą umieszczoną pod budynkiem .
Najważniejszą cechą dobrej instalacji uziemiającej, jest możliwość zapewnienia wewnątrz budynku chronionego, ekwipotencjalności instalacji masy.
13.2 Instalacje masy
Instalacja masy składa się:
· z przewodów łączących obudowy metalowe wszystkich urządzeń w danym pomieszczeniu z punktem lub punktami o potencjale zerowym,
·... |
Menu
|