Jump to content

    
Sign in to follow this  
shamrel

Питание контроллера, металлический корпус и защитное заземление

Recommended Posts

Приветствую!

КБ, в котором я работаю поручили делать пром.компутер на DIN рейку, в этом проекте я ведущий электронщик, схемотехника и PCB на мне. По ТЗ требуется:

1. питание 24В с гальванической развязкой 3кВ;

2. развязанный на 3кВ RS-485;

3. развязанный Ethernet на 1.5кВ;

4. USB (host) без развязки;

5. у прибора металлический корпус и требуется заземление этого корпуса.

6. ... и куча других требований, которые вопросов не вызывают.

 

У меня проблема с логикой развязки.

В приложении картинка с примерной топологией заземления, то как я понял задание.

 

Но остается неясность:

1. При монтировании систем АСУ для питания используется преобразователь на 24В с гальванической развязкой? У него есть выход защитного заземления? Этот вывод куда подключается?

2. У моего прибора корпус изолирован от остальных цепей (прочность хочу заложить 3кВ), на него должно быть подано защитное заземление? Монтер не соединит его с минусом от 24В? Или его и шасси (смотри рисунок), соединить с минусом питания внутри корпуса?

3. По ТЗ для USB гальваника не нужна, да и сложно это сделать для USB2.0 на High-speed. Получается, что шасси разъема будет касаться металлического корпуса. Стандарт USB Не требует, что бы корпус разъема был отвязан от сигнальной земли, у почти всех флешек они соединены. В результате, при подключении некоторых USB приборов, корпус контроллера будет соединен с сигнальной землей и вся гальваника летит к чертям.

Как быть? Как оно принято в отрасли?

 

 

image.png

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

заземление металлического корпуса - всегда защитное. человека от удара током защищать.

USB развяжите тоже.

взять хоть LTM2884

Edited by quarter

Share this post


Link to post
Share on other sites
Корпус USB разъема соедините с землей через параллельные резистор в несколько МОм и конденсатор.

Неплохой вариант, думал о нем. Из минусов: резистор и конденсатор высоковольтные, а значит габаритные.

Корме-то будет "утечка" при проверки развязки. Или это не страшно?

 

 

заземление металлического корпуса - всегда защитное. человека от удара током защищать.

USB развяжите тоже.

взять хоть LTM2884

USB нужен High Speed, а этот чип (и адум от AD) на Full Speed. Потому развязать USB нельзя.

А разве для устройств при низковольтном питании делается защитное заземление? Тем более, если ACDC, который внешний и делает 24В для питания контроллера (и других узлов) гальванически развязан от сети переменного тока, а следовательно нейтраль после развязки изолирована от общего защитного заземления. Неужели нужно корпус моего контроллера кидать на физическую землю?

Я не асушник, чего-то мне это тяжело.

 

 

Как подключается? Неужели так:

 

gnd_var1.png

Или так:

 

gnd_var2.png

По мне так и так плохо.

Может вообще в таких случаях металлический корпус не уместен?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Как подключается? Неужели так:

По мне так и так плохо.

Может вообще в таких случаях металлический корпус не уместен?

Подключать заземление шлейфом запрещено ПУЭ, его и почитайте. Т.е. каждый блок своей ниткой на шину PE

И сечение клеммы должно быть достаточное.

Я 24В делал отвязанным от PE с датчиком изоляции. Когда датчик сработает у персонала будет время найти аварию, в противном случае оборудование просто вырубится. Но надо сверять с ПУЭ, оно изменяется.

 

Что то можно не заземлять, но изоляция двойная и различные условия, в том числе и по помещениям и условиям использования. Придется читать.

Но если корпус металл, то заземлять придется.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Если между корпусом и проводами двойная изоляция, не обязательно заземлять.

Почему только проводами? Всеми токопроводящими частями.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Посмотрите, как делает фирма Сименс. Это контроллеры S7-300, 400. Аллен-Бредли, Омрон. Принципы построения питания и заземления у всех производителей контроллеров одинаковые. В описаниях на модули есть структурные схемы, там всё расписано. Сам сигнальный или процессорный модуль заземляется на ту же рейку, на которую крепится с помощью внутреннего контакта - пружинной клипсы. Отдельного провода нет ни какого в этом случае. Рейка заземляется на контур инструментального заземления в шкафу. БП на 24 вольта, там есть заземляющий проводник, так как есть входной фильтр ЭМС. У этих контор опыт огромный. Входное напряжение у БП - до 48 вольт постоянки. В 90% случаев используется двойное преобразование напряжения питания, то есть источник с 220 на 24(48) потом штатный фирменный БП. Материал ВСЕХ корпусов - пластик.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Но остается неясность:

2. У моего прибора корпус изолирован от остальных цепей (прочность хочу заложить 3кВ), на него должно быть подано защитное заземление?

 

А что это за тема с 3 кВ?

Откуда они могут взяться на RS485?

Откуда такое непреодолимое желание защитится от этих мифических 3 кВ имея железный корпус.

 

Мой скромный опыт говорит, что при такой схеме этот "пром.компутер" будет умирать от любого щелчка контактора в радиусе 100 м.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this