نحوه بررسی سامانه اتصال زمین تجهیزات حساس الکترونیکی و مخابراتی

نحوه بررسی سامانه اتصال زمین تجهیزات حساس الکترونیکی و مخابراتی

فرمت: PDF   تعداد صفحات: 13

فهرست:

• مقدمه
• نویز الکتریکی در زمین سامانه برق
• سامانه یا تجهیزاتی که باید زمین شوند
  • سامانه برق
  • سامانه تجهیزات الکترونیکی
• زمین کردن تجهیزات الکترونیکی
  • اتصال تک نقطه
  • هادی های زمین عایق بندی شده
  • زمین های جدا شده
  • سامانه اتصال زمین تک نقطه
  •  شبکه های مرجع سیگنال
  • شبکه محلی
  • فیبرهای نوری
• زمین کردن حفاظ (شیلد)
  • کلیات
  • اضافه ولتاژ در نقاط باز
• تداخلات ناشی از فرکانس های رادیویی

مقدمه

زمین کردن صحیح تجهیزات حساس الکترونیکی و مخابراتی لازمه ی عملکرد قابل اعتماد این تجهیزات می باشد. عبارت تجهیزات الکترونیکی برای سامانه هایی که دارای میکروپروسسور هستند استفاده خواهد شد مانند:

1. کامپیوترها
2. کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی
3. فرآیند صنعتی سامانه های کنترل توزیع شده نیروگاه
4. سامانه های مخابراتی
5. تصویر برداری تشخیص پزشکی
6. سایر تجهیزات حساس الکترونیکی

سطح پایین ولتاژ استفاده شده در این تجهیزات آنها را به ولتاژهای تصادفی (نویز) بسیار پایین تر از سطح قابل حس توسط انسان یا تأثیر گذار بر روی تجهیزات الکتریکی حساس می کند. برای مثال، بیشتر تجهیزات الکترونیکی مدرن به بارهای ولتاژ استاتیک که توسط انسان در حرکتهای ساده بدن تولید می شوند، بسیار حساس هستند. مطمئناً ولتاژهای تزریق شده به زمین به علت برخورد صاعقه حتی در فاصله چندین کیلومتری میتواند کارکرد نادرست و خرابی برای تجهیز به بار بیاورد، مگر آنکه تمهیدات مناسب انجام پذیرد. خوشبختانه امروزه شناخت خوبی در زمینه جلوگیری از این منابع تداخلی و نیز چگونگی جلوگیری از ورود آنها به تجهیزات الکترونیکی کسب شده است که می توان از آن جهت عملکرد صحیح این تجهیزات و از آسیب رسیدن به آنها استفاده نمود. علاوه بر بحث حفاظتی تجهیزات حساس الکترونیکی و مخابراتی، مسئله سازگاری الکترو مغناطیسی هم مطرح میشود که در واقع مستلزم استفاده از یک زمین عملیاتی برای از حفاظت است از این رو در مباحث این بخش در بخش هایی که از سیم زمین برای حذف یا استفاده شده است که در واقع خارج از بحث حفاظتی است منظور از زمین، زمین عملیاتی مسئله غیر کاهش نویز است.

۲- نویز الکتریکی در زمین سامانه برق

با افزایش پیچیدگی سامانه های الکترونیکی، نگه داشتن تجهیزات الکترونیکی حاشیه ای یا پایانه های راه دور در فاصله ای دور از تجهیزات الکترونیکی ،اصلی ضروری است. این تجهیزات الکترونیکی نیازمند منبع تغذیه می باشند که می توان از همان سامانه برق تجهیزات الکترونیکی اصلی (در قسمت دیگری از ساختمان) تغذیه کرد. برای سامانه های زمین (هم بندی)، پیدایش اختلاف پتانسیل از یک نقطه به نقطه دیگر به علت شارش جریان زمین که دارای فرکانس ۵۰ هرتز یا فرکانس بالای گذرا ،است غیر عادی نیست. بنابراین، رخداد اتصال زمین سامانه برق میتواند تجهیزات راه دور را به یک نقطه زمین که چند ولت با زمین تجهیزات الکترونیکی اصلی اختلاف دارد مرجع کند لذا کابل های «داده» یا سیگنال متصل به هم، مسیری را برای یک جریان کنترل نشده بین این دو نقطه از زمین از طریق تجهیزات الکترونیکی تکمیل میکند و می تواند باعث سوء عملکرد و خرابی تجهیز مربوطه شود، شکل ۱.

شکل ۱: جریان پراکنده ایجاد شده به وسیله دو زمین مرجع متفاوت

سامانه یا تجهیزاتی که باید زمین شوند

سامانه برق: در سامانه های برق (تجهیزات الکتریکی) در حالت کلی حداقل دو گروه زمین کردن به صورت زیر وجود دارند:

1. زمین کردن عملیاتی: زمین کردن بخشی از سامانه منبع تغذیه الکتریکی، معمولاً نول سامانه.
2. زمین کردن تجهیزات: زمین کردن تمام قسمتهای تجهیزات فلزی و چهارچوب محفظه از طریق هم بندی قطعات و اتصال آنها به زمین

سامانه تجهیزات الکترونیکی: مشابه سامانه برق، سامانه تجهیزات الکترونیکی نیز بخشهای متنوعی دارد که باید زمین شوند که عبارتند از:

۱- زمین مشترک سیگنال: مرجع صفر سامانه برای خطوط داده و بطور کلی بخش سیگنال که نشان دهنده نول حساس تجهیزات الکترونیکی می باشد. این یکی از سامانه هایی است که به ولتاژهای گذرا حساس می باشد و با توجه به پتانسیل ولتاژ نیاز به یک نقطه مرجع پایدار دارد.

۲- زمین مرجع منبع تغذیه DC: تجهیزات الکترونیکی ممکن است چندین سامانه ولتاژ DC متفاوت داشته باشند مثل: ۱۲-/۰/ ۱۲+ و ۵-/۰/ ۵+

۳- زمین تجهیزات: شامل بدنه اجزای فلزی تجهیزات الکترونیکی از جمله محفظه خارجی می باشد.

۳- زمین کردن تجهیزات الکتریکی

اتصال تک نقطه

برای جلوگیری از اثرات سوء ناشی از جریانهای پراکنده پیوسته و یا جریانهای گردشی بر عملکرد و سیگنال های تجهیزات الکترونیکی لازم است که سامانه اتصال زمین این تجهیزات از ادوات زمین تجهیزات جدا باشد و فقط در یک نقطه به هم متصل باشد، شکل ۲

شکل ۲- هادی زمین عایق بندی شده برای تجهیزات حساس

تولید کنندگان تجهیزات الکترونیکی ممکن است چندین سامانه اتصال زمین متفاوت برای این تجهیزات در نظر گرفته باشند که ممکن است آنها را زمین برق زمین سیگنال زمین ایمنی و غیره بنامند. به استثنای زمین ایمنی که معمولاً مختص محفظه تجهیزات می باشد، تمام زمین های دیگر معمولاً به یک تک نقطه ختم می شوند موقعیت این نقطه زمین علت اساسی نگرانی است.

نقطه ای که دو سامانه اتصال زمین شامل سامانه اتصال زمین برق و سامانه اتصال زمین تجهیزات الکترونیکی می توانند به هم متصل شوند در یکی از دو مکان: ١. تجهیزات سرویس ( (تابلو اصلی برق) یا ۲. ثانویه یک سامانه ایجاد شده جداگانه (ترانسفورماتور ایزولاسیون) می باشد. شکل ۲ نقطه مشترک زمین سامانه برق را نشان میدهد که در آن زمین سامانه الکترونیکی در نقطه هم بندی نول – زمین در منبع تغذیه، به زمین سامانه برق هم بندی شده است.

در مواردی که یک مجموعه اصلی سامانه الکترونیکی از چندین محفظه تشکیل شده باشد، اتصالات داخلی ،زمین نه زمین محفظه باید به یک نقطه درون مجموعه محفظه ها متصل شود و این نقطه به زمین متصل شود. مجموعه زمین های منفرد باید به شکل یک سامانه توزیع شعاعی (درختی)، بدون هیچ مسیر زمین موازی باشد اگر زمین داخلی سیگنال به جای عایق شدن از محفظه فلزی به آن وصل شود، باید محفظه های تمام قطعات از زمین یا از یک سطح هادی که ممکن است نگه دارنده آنها باشد، عایق شوند.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ نحوه بررسی سامانه اتصال به زمین مکان های مرطوب و درمانی

⇐ نحوه بررسی سامانه اتصال زمین مکان های پرخطر قابل اشتعال و قابل انفجار

⇐ بررسی تابلوهای برق از نظر الزامات سامانه اتصال زمین