Заземление "минуса" импульсных блоков питания

[Aeroplan]

Добрый день.
Наверняка уже обсуждалось, найти что-то не смог. Если кто-то встречал на форуме обсуждение этого вопроса, скиньте ссылку, пожалуйста.
А то что-то с годами в голове каша появляется и нормальные решения туманить начинает эта каша. В схеме npn не могу решиться с заземлением минуса блока питания. Не пойму, от чего сомнения.

[olexsa]

В схеме npn

Это о чем? Обычно структура "npn" - это к полупроводникам, транзисторам. Почему то сразу всплыло КТ315.

[Looker]

Эмиттер к минусу. Обратная логика. Всю бы схему видеть. Заземлять? А, стоит ли? Почитай про дискретные модули для PLC: Sink и Source и не перепутай для входных и выходных.
PS. Для шахт проектировал и внедрял (газ дегазации, когенерация: для получения тепла и электричества). Вторичку 24 В не заземляли. Но это было на поверхности, на глубине (наши шахты уже ушли ниже километра) у них правила в разы жестче.

[Sergy6661]

не могу решиться с заземлением минуса блока питания. Не пойму, от чего сомнения.

Никогда не сомневайтесь! От сомнений психика разлагается и уже разложившаяся доводит до ручки, т.е до заземления "-" 24VDC.

Так для размышления: есть система с "полем" датчиков (не важно каких) и их штук 150 и "гениальный" конструктор заземлил "-" 24в и все было классно до момента, когда на одном из датчиков образовалась утечка на землю (попал CIP раствор на разъем). При поиске неисправности вспомнил всю родословную проектировщика, кто с кем в каких сочетаниях.

[Looker]

не могу решиться с заземлением минуса блока питания. Не пойму, от чего сомнения.

Никогда не сомневайтесь! От сомнений психика разлагается и уже разложившаяся доводит до ручки, т.е до заземления "-" 24VDC.

Так для размышления: есть система с "полем" датчиков (не важно каких) и их штук 150 и "гениальный" конструктор заземлил "-" 24в и все было классно до момента, когда на одном из датчиков образовалась утечка на землю (попал CIP раствор на разъем). При поиске неисправности вспомнил всю родословную проектировщика, кто с кем в каких сочетаниях.

Взвешенное 24V питание всегда лучше заземленного, но это моя практика.

Отправлено спустя 14 минут 24 секунды:
DI и DO тоже разделял блоками питания, за моей спиной (после внедрений возмущений не было.) Вы были на Сахалине? У меня там есть внедрения, только это было давно. Перелет туда и обратно: больше моих трех зарплат.

[Aeroplan]

Время появилось, поясняю. Это все про контрольные цепи, низковольтное поле датчиков, реле и всяких клапанов...
npn - имел ввиду, что вся вторичка по этой схеме работает. азиатские приборы в основном под такую схему изготавливаются. То есть, "+" общий, на входы подается "-", с выходов тоже "-" выдается.
Европейские схемы в основном по схеме pnp собираются. В немецких схемах, например, я ни разу не встречал незаземленного минуса. Есть стандарт для описания таких требований, которые вырасли из заземления одного конца вторичной обмотки понижающих трансформаторов. Это для того, чтобы у всех изолированных через трансформатор друг от друга потенциальных "пар" "опора" была всегда одна: от этой точки хоть через 10 вольт напряжения делите, все они будут взаимноопирающиеся от одной "опоры". Ну это я сейчас колхозными словами... Но смысл в том, что от "земли" все потенциалы будут ожидаемой величины. Это точно обсуждалось на форуме достаточно глубоко. А вот с импульсными БП я так и не понял: это дань устоявшимся правилам и тоже должна быть важная "опора"?
Ну и чисто "философски": заземлить "-" я принимаю. Ну типа минус ниже плюса )))) напряжение +24VDC и V0. Ведь все мы понимаем, что в БП нет "+" и "-" ??? Есть либо 0 и "+24VDC", либо "-24VDC" и 0... Так вот 0 - это та опора, которую мы "землим" типа...

Отправлено спустя 1 минуту 23 секунды:

DI и DO тоже разделял блоками питания, за моей спиной возмущений не было.

Раньше так тоже делал, когда сигналов было под сотню и больше. Сейчас всех вместе сигналов до 50-ти не всегда... Поэтому 1 БП на все. Делю отводящие линии через преды и хватит.

[Looker]

Поэтому 1 БП на все. Делю отводящие линии через преды и хватит.

Вот это плохо.

Отправлено спустя 13 минут 34 секунды:

азиатские приборы

Эти могут работать к притягиванием в 0, им такое нравится. PDP-11, LSI-11 работали аналогично.На отрицательной логике. Помехоустовость выше.

[Aeroplan]

Вот это плохо.

Я не буду это комментировать, можно?

Эти могут работать к притягиванием в 0, им такое нравится. PDP-11, LSI-11 работали аналогично.На отрицательной логике. Помехоустовость выше.

Вот... Я про это наверное и хотел уточнить. Помехоустойчивость за счет чего выше? И то есть, в этой схеме все равно землится именно "-"? По сути входы сигналами мы будем "замыкать" на землю?

[keysansa]

Все буржуйские блоки питания 24В, что я встречал - идут с 2 контактами "+" и 3 контактами "-". В референсных схемах (да и на поставляемом оборудовании - всегда этот 3-й минус - на земле. Я понимаю это в схемах с изолированной нейтралью.
ЗЫ. Диагностика - точно лучше, минус 24 не надо искать.

[Looker]

Помехоустойчивость за счет чего выше?

Это было когда 155 серия в основе, 511-, не вспоминай, энергетикам 511 нравилась. Но против К155, К555, К1561,..Мусор,
Ноль всегда лучше, см мое выше про PDP-11 и LSI-11. Очень жалко, что эта линейка накрылась.

[Ryzhij]

Коллеги, прежде чем хаять схемы с заземленным общим проводом, подумайте о безопасности и функциональной надежности.
В логических схемах с изолированным от земли питанием первый пробой изоляции на корпус не диагностируется (если не применять спец. устройств контроля изоляции). От слова "вообще".
А второе замыкание на корпус приводит к абсолютно непредсказуемой работе автоматики из-за ложных логических связей.
Оно вам надо?
Конечно, пока всё исправно, разницы нет. Но есть такое понятие - "жизненный цикл". В процессе эксплуатации оборудование имеет привычку ломаться, т.е. переходить из исправного состояния в неисправное. Мудрые заказчики заставляют разработчиков реализовывать в системе минимальные функции диагностики.
Зачем вообще придумали заземление?
Не только для снижения напряжения косвенного прикосновения, но и для обеспечения срабатывания аппаратов защиты (напр. тех же предохранителей) уже при первом пробое изоляции на заземленный корпус.
Ещё одна фича систем с заземлённым общим проводом - меньший уровень помех и лучшая электромагнитная совместимость.

[Aeroplan]

Коллеги, прежде чем хаять схемы с заземленным общим проводом, подумайте о безопасности и функциональной надежности.

Вооот. Ждал, когда присоединитесь к обсуждению.

Ещё одна фича систем с заземлённым общим проводом - меньший уровень помех и лучшая электромагнитная совместимость.

Я об этом, в общем, осведомлен немного. У меня вопрос то как раз в детали... Когда логика построения системы управления "pnp", то есть, когда на входы ПЛК и тд приходят "плюса", а минуса на всяких там @com@ - это воспринимается нормально. Общая точка для всех напряжений и тд. А вот когда система npn, когда на входы приходит "минус", когда общим на катушках реле является "плюс".... Как работает заземление "минуса" БП? Все по точно так же?

[Sergy6661]

Зачем вообще придумали заземление?
Не только для снижения напряжения косвенного прикосновения, но и для обеспечения срабатывания аппаратов защиты (напр. тех же предохранителей) уже при первом пробое изоляции на заземленный корпус.

Да, а еще фильтр входной на импульсниках работает на землю (помеху сливает).

Ещё одна фича систем с заземлённым общим проводом - меньший уровень помех и лучшая электромагнитная совместимость.

А вот тут не понятно, т.к задача мероприятий по помехозащите слить помеху на землю и уменьшить возможность "растекания" помехи по прочим потенциальным линиям.

Все буржуйские блоки питания 24В, что я встречал - идут с 2 контактами "+" и 3 контактами "-". В референсных схемах (да и на поставляемом оборудовании - всегда этот 3-й минус - на земле.

Так у немецких буржуев так-то и нулевой провод сети отсутствует как класс, может поэтому они так вольно минуса землят?

Отправлено спустя 3 минуты 48 секунд:

Общая точка для всех напряжений и тд. А вот когда система npn, когда на входы приходит "минус", когда общим на катушках реле является "плюс".... Как работает заземление "минуса" БП? Все по точно так же?

Да если входы гальванически развязаны, то вообще все равно какой потенциал на "земле".

Отправлено спустя 10 минут 48 секунд:

есть система с "полем" датчиков (не важно каких) и их штук 150 и "гениальный" конструктор заземлил "-" 24в и все было классно до момента, когда на одном из датчиков образовалась утечка на землю (попал CIP раствор на разъем). При поиске неисправности вспомнил всю родословную проектировщика, кто с кем в каких сочетаниях.

И, таки да, питание на семеновских блоках собрано и я так и не нашел где этот гребаный минус землится, плюнул, выматерился и махнул рукой...понять и простить.

[pike]

Сначала определитесь что у вас является "заземлением" в реальности: N, PEN или PE. Высок ли риск преобразования PE в PEN или N в процессе эксплуатации.
Вы сажаете "-" на PE, медью нужного сечения, или на корпус, монтажную панель, рейку, которые заземлены? Кроме меди у всего остального волновое сопротивление дрянь.
Про сечения кабелей, напоминаю, для примера, что дин рейка ПЛК S7-300/300S по документации заземляется медным кабелем с минимальным сечением 10 мм2.
Задумываемся над титаническим вопрос почему у большинства производителей импульсных блоков питания на входе клемма PE (!!!) есть, а на выходе нет. Начинаем, смотреть принципиальные схемы блоков питания, обнаруживаем, что у ряда блоков минус явно связан с PE, но через фильтр/систему фильтров, например: https://www.gavazziautomation.com/image ... DS_ENG.pdf

Отдельно из своего опыта отмечу, что сталкивался с блоками питания у которых при заземлении "-" начинал глючить active PFC и выходная пульсация выносила всю автоматику.

[Jackson]

Сначала определитесь что у вас является "заземлением" в реальности: N, PEN или PE.

Или произвольный кусок металлоконструкции.

Как-то заземлялись на одном объекте на шину PE. Ерунда творилась. От безысходности просто визуально пошли по шине PE и проводникам, в поисках того, куда же она ведёт. В итоге шина выходила из здания и по наружной стене стремилась к земле, но заканчивалась в полуметре от неё. Получилось что не "заземлились" а "застенились".

[Aeroplan]

Да, а еще фильтр входной на импульсниках работает на землю (помеху сливает).

"Помеха" - это не поток полноводной реки

А вот тут не понятно, т.к задача мероприятий по помехозащите слить помеху на землю и уменьшить возможность "растекания" помехи по прочим потенциальным линиям.

я тут не силен, но не хотите ли Вы сказать, что "земля" прямо насыщена помехой?

Мое крестьянское представление о физике процесса таково: помеха не "сливается" в землю, как из ведра. Она "нейтрализуется" огромным потенциалом Земли/заземления. Поэтому помеху и "сливают" в Землю. Тут стоило бы, наверное, чуть по другому смотреть на проблему, с другого ракурса.

Но, я снова попрошу Вас вернуться от спора "хорошо/плохо" землить, к вопросу - какая принципиальная разница заземления минуса в схемах разного построения: npn и pnp. Если в pnp минус землят, значит кому-то так хочется. Бог с ним. Но если того же проектанта принудить проектировать схему с питанием/сигналами npn - он так же поступит? Или вообще "+" заземлит? И будет работать в системе -24VDC...0V ???

[pike]

От безысходности просто визуально пошли по шине PE и проводникам, в поисках того, куда же она ведёт.

Пройтись вдоль шины PE очень полезно: была в система с 2 э.двигателями по 200 кВт, в которой мощные кабели заземления заканчивались на шине, от которого к основному контуру заземления шли 2 проводка с сечением по 4 мм2. Хорошо, что увидели это до первого пуска.

Отправлено спустя 25 минут 5 секунд:

я тут не силен, но не хотите ли Вы сказать, что "земля" прямо насыщена помехой?

В многих системах очень, но если заземление выполнено хотя бы не явно косячно, это не заметно. Очень много импульсной техники, очень плохо с пониманием и навыками предотвращения/ограничения помех.
Из относительно свежего: регулярно улетают показания датчиков положения на машине, линия от датчиков до шкафа осмотрена и промерена всеми и всем, тоже со шкафом управления, так же с линией питания. Станина заземлена. Но по факту оказывается, что по корпусу постоянно летят волны приличного напряжения, от блока гидрораспределителей. Оказывается, что на мобильную технику он ставится как есть, а вот в стационарном промышленном применении он должен ставится на изолирующую прокладку и отдельно заземляться. Документацию читали до первой монтажной схемы, остальное уже не нужно.

Мое крестьянское представление о физике процесса таково: помеха не "сливается" в землю, как из ведра.

Именно сливается и линия заземления это "трубы", если сечения не хватит будет "фонтан" в ближайшем слабом звене.

[Aeroplan]

Ну ладно, все опытом уже похвастались, расскажу из своего случай. Все же не про помеху, а по теме.
Раньше тоже ставил по два-три БП: один на питание ХМИ, ПЛК и прочих подобных элементов, а второй на входы, выходы, реле и клапаны-распределители. Но вот в одном проекте стоит 2 БП (авторы - крутая компания, проект начала 2000-х): один на питание ПЛК и входы, второй на выходы и нагрузку в виде реле, клапанов и прочее. Зачем такое деление - не спрашивайте, не знаю. На БП минуса не заземлены и не объединены, схема по щиту pnp. Питание раздельное, гальванически явно не объединенное. Первое включение - из частотника дымок и тишина. У частотника на входы подается плюс, на сом надо подать минус, так и сделали, вопросов нема. У него же с выходов выводится плюс, то есть на общий надо подать плюс. Вопросов нема, подали плюс. Только на входы минус одного БП, а на общий выходов плюс от второго БП. Решил я измерить мультиметром напряжение между минусом одного и плюсом второго БП - более 80-ти вольт.
Объединили минуса и заземлили их. На обоих БП по 24 В и между минусом одного и плюсом второго тоже 24 И.
Заменили частотник и работает уж лет 15... Это о необходимости "прижатия" напряжений к одной "опоре".
Что со схемамми npn делать?

[Sergy6661]

"Помеха" - это не поток полноводной реки

Если есть преобразователи частоты, то тогда помеха идет полноводной рекой.

я тут не силен, но не хотите ли Вы сказать, что "земля" прямо насыщена помехой?

Как бездонный колодец, куда можно сливать все, что угодно.
Помеха электрическая- это по факту сигнал электрический, рожденный чем-то, с какой-то амплитудой и частотой.

Но, я снова попрошу Вас вернуться от спора "хорошо/плохо" землить, к вопросу - какая принципиальная разница заземления минуса в схемах разного построения: npn и pnp. Если в pnp минус землят, значит кому-то так хочется.

Так я вам уже ответил:

Да если входы гальванически развязаны, то вообще все равно какой потенциал на "земле".

Т.е вообще без разницы какой потенциал с выхода транзистора будет выскакивать.

Что со схемамми npn делать?

Наверное использовать, пользуясь здравым смыслом и технической необходимостью, напр. синие блоки айсипидас только минус выдают и минус принимают.

Раньше тоже ставил по два-три БП: один на питание ХМИ, ПЛК

Тут все проще, принцип не выпускать в поле то, чем питается управляющая электроника.

Отправлено спустя 4 минуты 36 секунд:

Только на входы минус одного БП, а на общий выходов плюс от второго БП. Решил я измерить мультиметром напряжение между минусом одного и плюсом второго БП - более 80-ти вольт

Тут случилось через что-то последовательное соединение блоков питания и напряжение было 48в, если еще один БП не замешан и вопрос тут к кривой схемотехнике и "волшебный горчичник" в виде объединения минусов, а землить их вовсе не обязательно было.

[pike]

Только на входы минус одного БП, а на общий выходов плюс от второго БП. Решил я измерить мультиметром напряжение между минусом одного и плюсом второго БП - более 80-ти вольт.
Объединили минуса и заземлили их. На обоих БП по 24 В и между минусом одного и плюсом второго тоже 24 И.
Заменили частотник и работает уж лет 15... Это о необходимости "прижатия" напряжений к одной "опоре".
Что со схемамми npn делать?

Я так понял вам нужно обосновать заземление "-", борьбой с вот такими косяками монтажа? А если другие будут? Рабочая N на "заземлении"?
Ну и за 15 лет, транзисторы стали меньше, дымят лучше. Да и еще больше "чувствительных" элементов попало в промышленную автоматику.

[Jackson]

я тут не силен, но не хотите ли Вы сказать, что "земля" прямо насыщена помехой?

А куда, по-Вашему, стекают высшие гармоники и наводки? Если их нет в основной сети, то куда им ещё деваться?

Вот Вы экран заземлили, на экран навелась наводка. Куда она денется? В точку заземления, больше некуда.

Закон Ломоносова-Лавуазье в действии.

[Михайло]

Что со схемамми npn делать?

Это никак не влияет. У вас на общий вход приходит +24 В относительно земли, а от датчика сама земля приходит или не приходит. Все будет работать нормально.
И помехозащита, ради которой все это задумано, тоже будет в норме: на одном устройстве потенциалы от двух БП будут всегда в нормальной ситуации отличаться не более чем на 24 В. (Хотя в PNP-схемах это отличие будет равно 0 В, но это мелочь по сравнению с отличием в 500 В.)

[Jackson]

Ну и за 15 лет, транзисторы стали меньше, дымят лучше.

Да, дыма в них меньше, но зато их больше и режим "дым" включается легче.

[+]

Все полупроводники работают на белом дыме, который герметично заключён в их корпусах. Когда корпус разгерметизируется и белый дым выходит - полупроводник перестаёт работать.

[doza]

Вот здесь указано когда и зачем заземляется минус.
ГОСТ Р МЭК 60204-1-2007 Надо смотреть 9.4.3.1 это страница 33.
http://protect.gost.ru/document.aspx?co ... earch=ГОСТ Р МЭК 60204&id=173346

[Sergy6661]

Вот все от сомнений, один вред.
В указанном выше НТД в указанном разделе конкретно даны указания для вариантов питания цепей управления от трансформаторов.
Как "натягивается" трансформатор на импульсный источник питания мне не понятно.