12 Jun the Facts and Myths of Isolated Grounding-Part 1
Posted at 11: 23hin Grounding/BondingbyiGround
General
ei ole harvinaista astua datakeskukseen tai viestintähuoneeseen ja bongata seinälle asennettu oranssi pistorasia. Kysy keneltä tahansa, mikä se on, niin saat yleensä vastauksen, kuten ’tuo on meidän varavoimamme’ tai ’tuo on meidän meluton maa’. Yhtä yleistä on kuitenkin saada olankohautus tuolta henkilöltä, kun häneltä kysytään, miksi hänellä on sellainen. Tänäkin päivänä olen huomannut, että monet datakeskuksen ja viestinnän työntekijät eivät tiedä, että televiestintästandardit paheksuvat heidän use…in itse asiassa Building Industry Consulting Services International (BICSI) nimenomaan ohjeistaa viestinnän jakelun suunnittelijaa pysymään erossa tällaisista johdotusjärjestelmistä referenssikäsikirjoissaan.
miksi eristetty maadoitus (IG) huolestuttaa? Mistä se on peräisin? Ja onko totta, että IG-järjestelmä auttaa meluongelmia?
Tämä kaksiosainen blogiartikkeli käsittelee näitä ja muita kysymyksiä, joten lukija voi olla perillä niiden käytöstä ja jossain määrin varoitettu, jos he ovat jo töissä paikan päällä. Tämän artikkelin ensimmäisessä osassa keskitytään sähköiseen meluun ja IG: n teoreettiseen tarpeeseen sekä asennusvaatimuksiin ja turvallisuusrikkomuksiin, joita voi syntyä IG-järjestelmän huonojen johdotusmenetelmien myötä. Artikkelin toisessa osassa keskitytään teknisiin ongelmiin IG: n kanssa ja nopeaan ja helppoon mittaukseen, jonka avulla voidaan määrittää, onko IG sinulle ongelma sivustossasi.
mistä aloittaa?
eristetty maadoitusjärjestelmä (IG) määritellään usein silloin, kun laitteiden maadoitusjärjestelmässä esiintyy huolta sähköisestä melusta, joka aiheuttaa toiminnallisia ongelmia elektroniikkalaitteille. Jos järjestelmään sisällytettäisiin IG-järjestelmä kiinteästi maadoitetun järjestelmän sijaan, voitaisiin ajatella, että mahdollisten ongelmien korjaamiseksi olisi tehty jotain. Valitettavasti jopa oikein asennetut IG-järjestelmät aiheuttavat merkittäviä toiminnallisia ongelmia, vaikka se on asennettu kansallisten Sähkökoodivaatimusten ja Institute of Electrical and Electronics Engineersin (IEEE) suositusten mukaisesti. Jotta ymmärtäisimme, miten IG-järjestelmät asennetaan ja toimivatko ne todella, meidän on ymmärrettävä tällaisen järjestelmän määrittämisen perusteet. Tämä edellyttää ’sähköisen melun’syyn ja seurauksen tarkkaa tarkastelua…
mitä on ’sähköinen melu’?
Sähkömelu on yleisnimitys, jota sekä ammattilainen että maallikko käyttävät kuvaamaan tapahtumaa, joka häiritsee elektronisten laitteiden toimintaa. Oikea termi sille on kuitenkin yleisjännite. Common-mode-jännite on ei-toivottu signaali, joka esiintyy virtajohtimien ja maanpinnan välillä, joka voi matkia suunniteltuja signaaleja laitteiden välillä, usein väärin väliajoin. Erityisesti neutraalin ja maanpinnan välinen yhteinen jännite on äärimmäisen tärkeä virtalähteen suunnittelijoille. Tämä johtuu siitä, että näiden kahden pisteen välillä ei ole suodatusta laitteen virtalähteessä. Tämän seurauksena, häiriö, joka syntyy ac puolella virtalähteen (eli, ac maadoitusjärjestelmä) on yhteinen dc puolella (tunnetaan Alustan maahan), joten termi common-tila.
Yhteisjännitteen lähteet
lähes kaikki laitteet hehkulamppua lukuun ottamatta ovat yhteisjännitteen lähteitä. Kaikki laitteet, jotka sisältävät moottoreita, ohjaavat-pari yhteisvirtaa laitteiden maadoitusjohtimeen. Näitä ovat myyntiautomaatit, kopiokoneet, lasertulostimet, Kylmälaitteet, UPS: T jne.
tutkimukset ovat myös osoittaneet, että väljät liitokset laitteiden maadoituksessa tai neutraaleissa johtimissa, jotka altistuvat mekaaniselle tärinälle, voivat myös aiheuttaa keskitason sähköääniä tai pahentaa ongelmaa, jos on olemassa yhteisjännite. Muut lähteet voivat aiheuttaa jännitteen maadoituspiirissä sähkömagneettisten häiriöiden (EMI) tai radiotaajuisten häiriöiden (RFI) kautta. Radio – / TV-Antennit, liiketunnistimet, kaksisuuntaiset radiot, matkapuhelimet, hakulaitteet ja loisteputki aiheuttavat tällaisia häiriöitä.
häiriön lähteestä riippumatta (IEEE) standardi 1100 (Emerald Book) hyväksyy sen, että mikä tahansa jännite, joka on suurempi kuin 1 voltti neutraalin ja maanpinnan välillä elektronisten laitteiden syötössä, aiheuttaa todennäköisesti laitevian.
miten se vaikuttaa laitteisiin?
Elektroniset laitteet viestivät sekä sisäisesti että muiden laitteiden kanssa digitaalisella pulssilla, joka tunnetaan bittinä tai bittijonona eli tavuina. Tyypillinen bitti, joka on esitetty piirroksessa 1, muistuttaa neliöaallon pulssia, vaikka realistisesti aaltomuoto on vähemmän lineaarinen kuin usein kuvattu. Tämän pulssin amplitudi vaihtelee laitteiden suunnittelun ja sovelluksen mukaan. Tyypillisesti transistori-transistorilogiikka (TTL) ja komplementaarinen metallioksidipuolijohde (CMOS) – logiikka toimivat 5 voltin jännitteellä. Kun pulssi on aktiivinen, sen sanotaan olevan Logic 1: ssä eli korkeassa tilassa. Kun pulssi ei ole aktiivinen, sitä kutsutaan logiikaksi 0 eli matalaksi tilaksi.
pulssin kärjessä ja perässä ovat siirtymäpisteet. Tässä pulssi ei ole lyhyen aikaa logiikassa 1 eikä logiikassa 0. Jos neutraali – ja vaihtovirtalaitteiden välillä esiintyy satunnainen yhteisjännite samaan aikaan, kun siirtymäpisteet tapahtuvat, on mahdollista, että aiottu signaali voidaan kääntää. Tämän seurauksena informaatiovirrassa on yksi bitti vähemmän matkalla laitteen sisäisiin piireihin tai ulkoiseen laitteeseen. Kun näin tapahtuu, sisäinen piiri ei toimi seurauksena pariteettivirhe bittirakenteen, mikä johtaa laitteiden toimintahäiriö.
Pandoran lipas
vuonna 1980, kun heidän nopeat tietojenkäsittelytuotteensa julkistettiin, eräs arvostettu laitevalmistaja alkoi täsmentää ainutlaatuista maadoitusmallia nimeltä eristetty maa. Tarkoituksena oli edellyttää, että oranssien IG-astioiden maadoitusliittimeen johdetaan eristetty laitteiden maadoituspääte, joka on suunniteltu erottamaan johdoilla kytkettävien laitteiden maadoituspääte itse pistorasian asennushihnasta. Näin ollen asennetaan kaksi laiteperustetta (ja siten ylläpidetään). IG-järjestelmän tavoitteena oli laajentaa nollavoltin referenssiä (joka luotiin neutraalilaitteen maadoitussidoksella sähköisessä huoltosisäänkäynnissä) neutraalin maan syöttöön laitteen sijaintipaikalla. IG: n halutun tahallisuuden (ja NEC-yhteensopivan) pitäisi näyttää suunnilleen Piirrokselta 2, alla.
lähivuosina muut laitevalmistajat määrittelivät samantyyppisen maadoitusjärjestelmän. Valitettavasti useimmat laitevalmistajat olivat löyhiä IG-asennuksen täsmällisissä vaatimuksissa. Osa sähkömiehistä joutui turvautumaan omaan tulkintaansa siitä, miten se pitäisi asentaa. Asiaa pahensi vielä se, että kansallisessa Sähkösäännöstössä ja IEEE: ssä ei ollut vaatimuksia tällaisen maadoitusjärjestelmän asentamiselle. Tämän seurauksena monet sivustot kokivat vakavia turvallisuus-ja laitteiden suorituskykyyn liittyviä ongelmia johtuen IG-piirin virheellisestä asennuksesta. Itse asiassa monet nykyäänkin käytössä olevista järjestelmistä ovat mahdollisia turvallisuusriskejä (sähköisku ja tulipalo), salamoita ja toiminnallisia vaaroja.
NFPA on mukana
vuonna 1981 chicagolainen yritys IL koki huomattavia palovahinkoja, jotka johtuivat suoraan väärin asennetun IG-järjestelmän maaviasta, jossa fyysinen asennus esti sitä päästämästä riittävästi virtaa katkaisijan laukaisemiseksi. Peruskaavio tämäntyyppisen virheellisen johdotuksen voidaan nähdä alla, jossa erikseen ajetaan maahan sauva käytetään viittaamaan eristetyt laitteet maadoitusväylän alipaneelissa.
vuonna 1984, vastauksena tähän ja muihin tapahtumiin, laatijat National Electrical Code säädetty asennus vaatimukset eristetyn laitteen maadoitusjohdin.
NEC®: n vuoden 2002 version kohdassa 250.146 (d) esitetään IG-järjestelmän asennusvaatimukset, mutta siinä ei ohjeisteta asentajaa sen suhteen, onko järjestelmän käytöstä hyötyä vai ei. Yhteenvetona, koodi edellyttää, että eristetty laitteiden maadoitusjohdin (vähimmäiskoko taulukkoa 250-122 kohti) ajetaan piirijohtimet laitteen maadoitusliitännästä astiaan laitteen maadoitusliittimeen johdetussa järjestelmässä tai Palvelussa. Turvallisuussyistä on tärkeää huomata, että IG-laitteiden maadoitusjohtinta ei voida ajaa omassa johdossaan tai haarapiirin tai syöttöjohdon ulkopuolella. Lisäksi IG-laitteiden maadoitusjohdinta ei voida lopettaa yksinäiseen maadoitustankoon.
laitteiden suorituskyvyn vuoksi IEEE suosittelee, että IG-johdin ja piirijohtimet sisällytetään metallisiin johtimiin säteilevältä EMI/RFI-säteilyltä suojaamiseksi. He suosittelevat myös erillistä kuumaa, neutraalia ja laitteiden maadoitusjohdinta kullekin yksittäiselle haarapiirille. Useimmat sähköurakoitsijat pitävät kuitenkin tätä IEEE: n suosittelemaa johdotuskäytäntöä kustannuksiltaan kohtuuttomana, ja sitä esiintyy harvoin kentällä. Mutta vaikka vaadittuja ja suositeltuja suunnittelukäytäntöjä noudatetaan, on kysyttävä….
toimiiko IG-järjestelmä todella?
lyhyt vastaus tähän kysymykseen on ”ei”. Ja, ei vain se ei toimi, tutkimukset ovat osoittaneet, se voi aiheuttaa ongelmia, jos et odottaisi niitä. Joissakin tapauksissa IG-järjestelmien on tiedetty pahentavan yhteisen tilan jänniteongelmia … tai ääritapauksissa luovan yhteisen tilan jännitettä, jossa ei pitäisi olla!
IG-järjestelmän tehottomuuteen on monia syitä. Mutta kaiken kaikkiaan, harkita sitä, että jokainen sivusto on ainutlaatuinen. Sellaisenaan, Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) laitteiden välillä, saati jokainen haara piiri, voi muuttua dramaattisesti. Tästä syystä muuttujat, jotka aiheuttavat, estävät ja vahvistavat sähköisiä meluhäiriöitä, ovat yhtä dynaamisia. Seuraavassa asennuksessamme käsittelemme teknisiä ongelmia, jotka estävät IG: tä auttamasta meitä. Ja, jos käytät sitä jo, keskustelemme miten voit testata sitä, jos se aiheuttaa ongelmia sinulle … kaikki tavallinen VOM?
