Өнеркәсіптік электр жүйелеріндегі жерге тұйықтау және қауіпсіздік негіздері
Өнеркәсіптік жүйелерде жерге тұйықтау көбіне көзге көрінбейді, алайда ақау жағдайларында ол қауіпсіздікті, тұрақтылықты және жүйенің жұмысын сақтап қалуды айқындайды.
Өнеркәсіптік жүйелердегі жерге тұйықтау және қауіпсіздік негіздері
Жерге тұйықтау — өнеркәсіптік жүйенің көзге онша байқала бермейтін бөліктерінің бірі, алайда ол нақты ақау жағдайларында жабдықтың қаншалықты қауіпсіз әрі сенімді жұмыс істейтінін тікелей анықтайды.
Оператор қауіпсіздігінен бастап жабдықты қорғау мен электростатиканы басқаруға дейін жерге тұйықтау заманауи автоматтандыру орталарындағы электр жүйесі жобалауының негізін құрайды.
1-сурет. Өнеркәсіптік панель ішіндегі шинаға жалғанған жерге тұйықтау өткізгіштері.
Персонал қауіпсіздігі үшін жерге тұйықтау
Өнеркәсіптік ортада қауіпсіздік әрдайым жүйе жобалауының басымдығын айқындайды.
Жерге тұйықтау жүйесі жабдық істен шыққан жағдайда кездейсоқ пайда болған ақаулық токтарының адам операторлары арқылы өтуіне жол бермейді.
Ақаулардың көпшілігі клеммалар, коннекторлар немесе тарату блоктары сияқты қосылу нүктелерінде орын алады.
Кернеудегі өткізгіш металл қаптамаға тиген кезде, жерге тұйықтау желісі қорғаныс құрылғыларын дереу іске қосатын төмен кедергілі жолды қамтамасыз етеді.
Бұл механизм қауіпті токтың персонал арқылы өтуіне жол бермей, өлімге әкелуі мүмкін электр тогының соғу қаупін азайтады.
Жабдықты қорғау және жүйе тұрақтылығы
Жерге тұйықтау өтпелі электрлік құбылыстар кезінде де өнеркәсіптік жүйелерді тұрақтандырады.
Мұндай құбылыстар қозғалтқыштарды ауыстырып-қосудан, индуктивті жүктемелерден немесе найзағай разрядтары сияқты сыртқы әсерлерден туындауы мүмкін.
Дұрыс жерге тұйықтау жолы болмаса, өтпелі энергия сезімтал басқару электроникасына өтіп, ішкі тізбектерді зақымдауы мүмкін.
ABB 800xA және AC 800M сияқты PLC және DCS платформаларына сүйенетін автоматтандыру жүйелерінде жерге тұйықтау тұтастығы жүйенің үздіксіз жұмыс істеуі мен сенімділігіне тікелей әсер етеді.
2-сурет. Нысанның электр инфрақұрылымын жермен байланыстыратын жерге тұйықтау электроды жүйесі.
Жерге тұйықтау желілері және ақаулық тогының жолы
Дұрыс жобаланған жерге тұйықтау жүйесі ақаулық тогының басқарылатын жолмен көзге қайта оралуын қамтамасыз етеді.
Бұл басқарылатын жол ашық металл беттердегі кернеудің көтерілуін шектеп, қорғаныс құрылғыларына қуатты жылдам ажыратуға мүмкіндік береді.
Мұндай жол болмаса, энергия баспа платасының өткізгіш жолдары немесе басқару модульдері арқылы разрядталып, жабдықтың қайтымсыз зақымдануына және жүйенің тоқтап қалуына әкелуі мүмкін.
Статикалық электр және ESD бақылауы
Электростатикалық разряд электроника, ұнтақтар немесе тез тұтанатын материалдар қолданылатын орталарда аса маңызды мәселеге айналады.
Екі өткізгіш бет арасындағы аз ғана потенциалдар айырмасы да разряд құбылысын тудыруы мүмкін.
Ток шамасы аз болғанымен, энергияның бөлінуі сезімтал материалдарды тұтандыруы немесе жартылай өткізгіш компоненттерді зақымдауы мүмкін.
Жерге тұйықтау ортадағы барлық өткізгіш элементтердің электрлік потенциалын теңестіреді.
Бұған жабдық қаңқалары, жұмыс орындары, операторлар және құрал-сайман жүйелері жатады.
Білекке тағылатын баулар мен жерге тұйықталған едендер сияқты ESD бақылау жүйелері бұл қорғанысты адаммен өзара әрекеттесу нүктелеріне дейін кеңейтеді.
3-сурет. ESD білезігі оператор мен жабдық арасындағы потенциалды тең деңгейде ұстайды.
Салалық стандарттар және NEC 250-бабы
Жерге тұйықтау жобалауы NEC 250-бабы және UL 508A сияқты стандарттарда белгіленген қатаң нормативтік талаптарға сәйкес орындалады.
Бұл стандарттар өнеркәсіптік қондырғыларда жерге тұйықтау өткізгіштері, потенциалдарды теңестіру жүйелері және жерге қосылымдар қалай орындалуы керектігін анықтайды.
Сондай-ақ олар жүйенің болжамды жұмысын қамтамасыз ету үшін өткізгіштердің қимасын, қосу әдістерін және ақаудан қорғау талаптарын белгілейді.
GE Fanuc RX3i / RX7i PACSystems сияқты платформалар қолданылатын ауқымды автоматтандыру жүйелерінде осы стандарттарға сәйкестік ұзақ мерзімді пайдалану қауіпсіздігін және сертификаттауға дайындықты қамтамасыз етеді.
Қорытынды
Жерге тұйықтау қосалқы жобалау элементі емес.
Ол қалыпты жұмыс пен электрлік ақау жағдайлары арасындағы қауіпсіздік шекарасын анықтайды.
Персоналды қорғаудан бастап жүйе тұрақтылығы мен ESD бақылауына дейін жерге тұйықтау өнеркәсіптік автоматтандыру жүйелерінің барлық жұмыс сценарийлерінде болжамды болуын қамтамасыз етеді.
Оның рөлін түсіну заманауи өнеркәсіптік ортада сенімді әрі қауіпсіз басқару жүйелерін жобалау үшін өте маңызды.