Messa a terra degli alimentatori CC

È necessario o meno collegare a terra un alimentatore CC? La risposta non è un semplice sì o no. Questo articolo analizza i vantaggi e gli svantaggi della messa a terra degli alimentatori CC

Gli alimentatori in c.c. sono un componente comune, forse quasi garantito, di un sistema di controllo, in particolare di uno contenente un controllore digitale. Un aspetto spesso discusso dei sistemi di alimentazione in c.c. è il collegamento dell’uscita al sistema di messa a terra che collega le macchine industriali. Il collegamento a terra è necessario? In caso contrario, è una buona o una cattiva idea stabilire questo collegamento?

La maggior parte degli alimentatori in c.c. installati all’interno degli armadi di controllo emette la comune tensione di 24V. Gli alimentatori per computer (comprese le unità di alimentazione dei PLC, o PSU) emettono solitamente 5 V e /- 12 V, tutti a polarità costante di corrente continua. Esaminando i fili di uscita, si nota che contengono solo un terminale a e uno – e molto raramente un collegamento a terra di protezione. Tuttavia, per i sistemi a corrente alternata, questo sistema di messa a terra è regolamentato e richiesto in modo molto rigoroso.

La questione della messa a terra degli alimentatori CC può essere suddivisa in tre argomenti distinti:

1. Esaminare l’aspetto più critico: è richiesto da una normativa NEC?
2. In caso contrario, è necessario esaminare caso per caso, valutando le ragioni per cui è necessario collegare a terra l’uscita CC
3. Infine, contrapporre questo aspetto agli impatti negativi che derivano da tale collegamento.

Requisiti del codice per la messa a terra dei sistemi CC

La prima domanda essenziale da porsi è: è necessario un collegamento e quali condizioni lo regolano?

La risposta viene dalla sezione 250.162 del NEC, che si riferisce alla messa a terra dei sistemi a due fili in corrente continua, che comprende le uscite a 5 o 24 V, a seconda del caso. La normativa stabilisce un limite rigoroso alla messa a terra richiesta se la tensione è superiore a 60 V. Poiché nessuno di questi due casi supera tale tensione, siamo costretti a soppesare le possibilità e a decidere se effettuare il collegamento opzionale.

Quindi, la risposta breve per un sistema a 24 V CC è no, l’uscita non deve essere collegata a terra.

Vantaggi di un’uscita CC collegata a terra

Il primo, e forse più ovvio, vantaggio dell’uscita CC con messa a terra è l’elemento di protezione della sicurezza. Si consideri un filo che va dal filo di uscita -V al sistema di messa a terra tramite un filo verde. Se il filo V si allenta in un punto qualsiasi del sistema e tocca una guida DIN o un armadietto metallico della postazione di lavoro con messa a terra, avrà immediatamente un percorso illimitato verso la terra, facendo saltare il fusibile o l’interruttore.

Questo elemento aggiunge sicurezza intrinseca al sistema, assicurando che nessun operatore entri accidentalmente in contatto con la tensione in tensione toccando l’involucro metallico vicino al punto di guasto.

Un secondo vantaggio della messa a terra del sistema CC è che un’ampia rete di segnali di terra interconnessi crea un punto di riferimento molto coerente. Se si misura la tensione con un misuratore e la tensione su una giunzione cambia a causa di un’interferenza, ma il riferimento non cambia, il segnale è molto rumoroso. Tuttavia, se anche il riferimento cambia nello stesso momento a causa della stessa interferenza, i segnali relativi saranno in realtà abbastanza stabili. Quando la stessa interferenza è presente su entrambe le linee, si parla di segnalazione di modo comune e il rumore si misura quando si misura solo uno di questi segnali senza fare riferimento all’altro.

Spesso si consiglia di collegare l’uscita DC – a una massa collegata per ridurre o eliminare il rumore di modo comune.

È anche conveniente per le misure quando il riferimento per qualsiasi componente CC può essere un qualsiasi oggetto metallico nelle vicinanze. Se il sistema non è collegato a terra, è necessario avere un filo comune nelle vicinanze per poter effettuare le misure.

Tuttavia, l’elencazione di questi vantaggi non significa sempre che sia necessario farlo. Ci sono diversi motivi per cui è utile lasciare il sistema senza messa a terra.

Collegare o meno a terra un alimentatore CC?

Se si pone la domanda “si deve o non si deve collegare a terra un alimentatore CC?”, la risposta non è un semplice sì o no. In molti casi, non causerà alcun problema. Anzi, la messa a terra del comune -v dell’uscita CC è più sicura.

Nei casi in cui l’isolamento della strumentazione è importante, sarà una cattiva idea stabilire questo collegamento.

Le ragioni che gli ingegneri hanno stabilito a favore e contro la messa a terra dei sistemi CC sono molteplici e si basano su scenari e casi specifici. Di solito, queste pratiche sono perfettamente accettabili e portano a una varietà di opinioni e soluzioni. Non esiste una risposta valida per tutti i casi, quindi l’opzione migliore è comprendere i vantaggi e le sfide e imparare a diventare abili nella risoluzione dei problemi, in modo da costruire sistemi il più possibile affidabili.