Autors: Franco Bua, Francesco Buratti und Antoni Klajn
Quelle: Handbook of Power Quality Herausgegeben von Angelo Baggin, John Wiley & Sons, Ltd
Die folgende Fallstudie bezieht sich auf eine Stahlfabrik im Norden Italiens, in der die gesamte elektronische Ausrüstung in den Laboren des Werks scheinbar verrückt funktionierte: Die gesamte Funktionalität des Geräts wurde durch ein unbekanntes Problem ernsthaft beeinträchtigt, was die Fabrikmanager dazu zwang, um Hilfe von Experten zu bitten.
Die Ursachen aller aufgetretenen Probleme liegen in den konstruktiven Aspekten der Erdungsanlage.
Im Falle eines großen Stroms, der in das Erdsystem einer großen Anlage fließt (Abbildung C10.1, der Spannungsabfall zwischen zwei verschiedenen Punkten des Erdungssystems, aufgrund dieses Stroms, könnte nicht vernachlässigbar sein (Abbildung C10.2), verursacht Probleme im Zusammenhang, beispielsweise, zur Bezugsmasse, da das gesamte Netz nicht mehr überall das gleiche Potenzial hat.
Deshalb, the first solution proposed to this problem was simply to split the ground system of the sensible electronic appliances (Figure C10.3) from that of machinery causing disturbances (in this case some VSDs).
The datasheets of the sensible electronic appliances were then checked: the manufacturer had prescribed connection of its appliances only to a so-called clean earth.
This solution was then adopted: a new ground system was installed, far from the existing one near the boundary of the plant, and used only for the connection of sensible electronic appliances. Infolge, every problem disappeared.
A further analysis of the problem was to determine if the implemented solution was correct or not: Die Antwort ist, dass es auf den Standpunkt ankommt.
Wenn die Möglichkeit besteht, dass jemand gleichzeitig zwei freiliegende leitende Teile berührt, die mit den beiden verschiedenen Systemen verbunden sind, Die Lösung kann nicht als richtig angesehen werden: Die Person wäre dem Spannungsunterschied zwischen den beiden Erdsystemen ausgesetzt.
Soweit die beiden Systeme unabhängig sind, Die Situation ist gefährlich, da die Spannungsstörung zu einer Berührungsspannung wird.
Wenn gewährleistet ist, dass niemand gleichzeitig zwei freiliegende leitfähige Teile berühren kann, die an die beiden unterschiedlichen Systeme angeschlossen sind, Die Lösung ist offensichtlich richtig.
Das eigentliche Problem besteht darin, eine Situation zu haben, in der niemand dies jemals tun kann. Es sollte daher berücksichtigt werden, dass eine Aufteilung der beiden Erdungssysteme nicht möglich ist: how can the problem be solved in this situation?
In principle two different solutions exist and can be adopted:
- To operate at the level of the appliances, choosing them with a higher immunity level.
- To work at the level of the installation.
The first one is of course the easiest solution, even if it cannot be considered a solution but just circumventing the problem. For this reason it is better to concentrate on the second solution, and to add just a small philosophical comment on the first one.
A system engineer could probably argue that it his duty to feed appliances, not to select them on the basis of some kinds of issues. This is partially true, but if we consider that engineers usually have to select equipment on the basis of International Protection (IP) grade against pollution, Warum sollte man dieses Gerät nicht auf der Grundlage der elektromagnetischen IP-Klasse gegen elektromagnetische Verschmutzung auswählen?? Das Konzept ist genau das gleiche.
Die internationale Norm enthält bis auf ein spezielles Symbol keine Vorschrift oder Anregung zum geräuscharmen Potenzialausgleich (Abbildung 10.31).
Die Methoden zur Lösung des Problems auf Installationsebene basieren auf bewährten Verfahren, was jeder Systemingenieur wissen sollte:
- Anforderungen an Schutzmaßnahmen müssen Vorrang haben.
- Unabhängige Erdungssysteme sind nur dann zulässig, wenn freiliegende leitende Teile nicht gleichzeitig zugänglich sind.
- Trennen Sie empfindliche und störende Stromkreise.
- Vermeiden Sie Parallelitäten.
- Leitungsbalance übernehmen.
- Verwenden Sie Schilde und Doppelschilde.
- Nehmen Sie differenzierte Dirigenten an.