Normen für die Arbeits-Erdung und Schutz-Erdung von Messgeräten

Geeerdete Steuergeräte wie: Armaturenbretter, Instrumentenkästen, Messkästen, Schränke sowie Bedienschirme für DCS/PLC/EDS, Geräte zur Stromversorgung der Instrumente, Kabelträger, Leitungsrohre, Verbinderkästen sowie die Isolierschicht von Gehäusekabeln – sowie antistatische Böden in den Kontrollräumen. Im Allgemeinen benötigen Feldgeräte und Transmitter, die mit 24 V DC betrieben werden und keine besonderen Anforderungen haben, keinen Schutzleiter. Methoden zum Schutz durch Erdung: Die Messgerätehalterungen sowie die Leitungsträger vor Ort sollten alle 30 Meter mit einer Erdungsleitung mit bereits geerdeten Metallkomponenten verbunden werden. Es sei besonders hervorgehoben, dass die Erdung vor Ort auf keinen Fall mit metallischen Anlagen zur Speicherung und Transportierung brennbarer Medien, Rohrleitungen sowie damit verbundenen Metallkomponenten durchgeführt werden darf. Für die Automatisierungseinrichtungen, Schränke und Instrumententafeln in der Kontrollkammer sollte eine separate Schutzleiterverbindung vorhanden sein. Sein Erdungskörper kann mit dem Erdungskörper des Stromnetzes gemeinsam genutzt werden. Die Kennfarbe der Verbindungsleitung für den Schutzleiter der Instrumente ist Grün. II. Arbeitserdung Die Arbeitserdung umfasst die Erdung der Signalkreise, die Erdung des Schirms sowie die Erdung für intrinsisch sichere Systeme. 1. Erdung der Signalkreise: In nicht isolierten Signalsystemen sollte ein einheitlicher Referenzpunkt für die Signale geschaffen werden. Das bedeutet, den Signalkreis zu erden. In der Regel wird die negative Polung der Gleichstromquelle geerdet. Die Verwendung eines nicht isolierten Signalsystems ist meine übliche bevorzugte Methode bei der Konzeption. Während des Betriebs kommt es äußerst selten zu Störungen im System. In isolierten Signalsystemen können die Isolierungssignale nicht geerdet werden. Unter Isolation ist hier zu verstehen, dass der Schaltkreis jedes Eingangs-/Ausgangssignals von den anderen Eingangs- und Ausgangssignalen isoliert ist. Energieunabhängigkeit gewährleisten, gegenseitige Isolation auf 1/5 Seite, Referenzpunkt offen lassen. Ich denke, in Systemen mit vielen Schleifen sollte man diese Methode nicht leichtfertig anwenden. Im Steuerungsbereich müssen Signalkontakte sowie Schirmungs- und Massebündel angeordnet werden. Die Farbcodierung der Erdungsschnur ist gelb/grün. 2. Abschirmungs- und Erdung: Die Abschirmungsschicht der Kabel sowie die Störablenkungsleitungen müssen abschirmungstechnisch geerdet werden. In Gebieten mit starken Blitzeinschlägen sollten bei herkömmlichen mehradrigen Kabeln, die im Freien ohne Schirmung verlegt werden, die Reserveadern geschirmt und geerdet sein. Hauptsächlich dient das dazu, zu verhindern, dass Blitze hohe Spannungen in den Signalleitungen erzeugen. Im Vor-Ort-Verbindungsgehäuse müssen die Leiterschirmungen auf beiden Seiten der Steckverbinder im Gehäuse miteinander verbunden werden. Im selben Signalkreis sollte die gleiche Abschirmung an einem einzigen Punkt geerdet werden. Die allgemeine Abschirmung sollte auf der Seite des Kontrollraums geerdet werden. Im Steuerungsbereich müssen Signalkontakte sowie Schirmungs- und Massebündel angeordnet werden. Die Farbcodierung der Erdungsschnur ist gelb/grün. 3. Inherent Sicherheitsanschluss: Die Leitplatte des Zener-Sicherheitsschalters muss mit dem gemeinsamen Anschluss der Gleichstromquelle verbunden sein – dies dient vor allem dazu, in Fällen eines Stromausfalls den gefährlichen Bereich zu schützen. Sein Steckbrett oder seine Führungsschiene wird sicherheitstechnisch geerdet. Im Steuerungsbereich muss ein intrinsisch sicheres Erdungsbusselement vorhanden sein. Die Farbcodierung der Erdungsschleife ist Blau/Grün. Methode der Arbeitserdung: Die Signalkabel sowie die Abschirmungsleitungen werden über ihre jeweiligen Erdungskabel mit dem Arbeitserdungskabel verbunden. Seite 2/5: Was hier beschrieben wird, sind Zitate – genauer gesagt: Es gibt zwei Zwecke für die Erdung von Geräten. Einer ist der Schutz, der andere der Betriebszweck. Der Unterschied ist folgender: 【Schutzleitung】 Die Blitzschutzleitung ist ein Leitsystem, das bei einem Blitzschlag (direkter Treffer, Induktion oder Übertragung über die Leitungen) eingesetzt wird, um Schäden zu verhindern. Es gibt in der Regel eine Trennung zwischen dem Erdungssystem für Signale (Niederspannung) und dem Erdungssystem für die Stromversorgung (Hochspannung). Der Grund für diese Trennung liegt nicht nur darin, dass unterschiedliche Anforderungen an den Widerstand der Erdung bestehen, sondern auch darin, dass im Praxisalltag das Erdungssystem für Signale in der Regel getrennt von dem Erdungssystem für die Stromversorgung errichtet wird. Eine sichere Erdung des Gehäuses bedeutet, dass die im Normalfall nicht geladenen Metallteile des Systems (Gehäuse der Schränke, Gehäuse der Bedienpulte usw.) mit dem Erdboden eine gute leitfähige Verbindung aufweisen, um Geräte sowie die Sicherheit der Menschen zu schützen. Der Grund ist, dass das System mit Hochspannung versorgt wird (380, 220 oder 11 V). In der Regel sind Gehäuse und ähnliche Komponenten nicht geladen. Wenn jedoch ein Fehler auftritt – beispielsweise ein Defekt in der Stromversorgung des Hauptgeräts oder andere Störungen – kann es zu einem Kurzschluss zwischen dem Leitungsstrom und den leitfähigen Metallteilen wie dem Gehäuse kommen. Dadurch werden diese Metallteile oder das Gehäuse zu geladenen Objekten. Wenn es keine ordentliche Erdung gibt, entsteht zwischen diesen geladenen Objekten und der Erde eine hohe Spannungsunterschied. Wenn jemand versehentlich diese geladenen Objekte berührt, kann dadurch ein Stromfluss durch den Körper entstehen, was gefährlich sein kann. Daher muss eine gute Verbindung zwischen der Metallhülle und der Erde hergestellt werden, damit Hülle und Erde den gleichen Potentialwert aufweisen. Außerdem kann der Schutzleiter auch eine Ansammlung von statischer Elektrizität verhindern. Eine sichere Erdung stellt eine gute leitfähige Verbindung zwischen den im Normalzustand nicht geladenen Metallteilen des Systems (Gehäuse der Schränke, Gehäuse der Bedienpulte usw.) und der Erde her, um Geräte sowie die Sicherheit der Menschen zu schützen. Der Grund dafür ist, dass das System mit Hochspannung versorgt wird (380, 220 oder 11 V). In der Regel sind Gehäuse und ähnliche Komponenten nicht geladen. Wenn jedoch ein Fehler auftritt – beispielsweise ein Defekt in der Stromversorgung des Hauptgeräts oder andere Störungen – kann es zu einem Kurzschluss zwischen dem Pluspol der Stromversorgung und den leitfähigen Metallteilen wie dem Gehäuse kommen. Dadurch werden diese Metallteile oder das Gehäuse zu geladenen Körpern. Wenn es keine ordentliche Erdung gibt, entsteht zwischen diesen geladenen Körpern und der Erde eine hohe Spannungsdifferenz. Wenn jemand versehentlich diese geladenen Körper berührt, kann dadurch ein Stromfluss durch den Körper fließen, was gefährlich sein kann. Daher muss eine gute Verbindung zwischen der Metallhülle und der Erde hergestellt werden, damit Hülle und Erde den gleichen Potentialwert aufweisen. Außerdem kann der Schutzleiter auch eine Ansammlung von statischer Elektrizität verhindern. 【Arbeitsschutzleiter】 Der Arbeitsschutzleiter dient dazu, sicherzustellen, dass das System sowie die damit verbundenen Messgeräte zuverlässig funktionieren und eine genaue Mess- sowie Steuerung möglich ist. Es wird in maschinelle Logik, Erdung der Signalkreise und Abschirmungs-Erdung unterteilt; in petrochemischen und anderen explosionsgeschützten Systemen gibt es außerdem eine intrinsisch sichere Erdung. Die Maschinen-Ebene, auch als Hauptstromversorgungsebene bezeichnet, ist die gemeinsame Masse für die logischen Spannungspegel im Inneren des Computers. Zudem handelt es sich dabei um die Ausgangsebene von Stromquellen wie +5V. Die Signalkreise werden geerdet, wie zum Beispiel die Negative der verschiedenen Sender oder die Negative der digitalen Signale. Abschirmungsgrundierung (Grundierung der Abschirmung von Analogsignalen). Safe-Grounding ist die Erdung von sicherheitsgerichteten Messgeräten oder Sicherheitsgattern. Diese Erdung dient nicht nur dazu, Störungen zu unterdrücken, sondern ist auch eine Maßnahme, die dazu beiträgt, dass Geräte und Systeme intrinsisch sicher sind. Die Sicherheitsverbindung zur Erde variiert je nach den jeweiligen Sicherheitsmaßnahmen der eingesetzten Geräte. Im Folgenden wird anhand eines Zener-Sicherheitsschalters die Art der Sicherheitsverbindung zur Erde erläutert. Die Funktion des Sicherheitsgitters besteht darin, sicherzustellen, dass der gefährliche Bereich stets innerhalb des Bereichs mit sicheren Stromquellen und sicherer Spannung bleibt. Wenn es zu einem Kurzschluss am Feldende kommt, wird durch die Strombegrenzung durch den Lastwiderstand sowie den Sicherheitswiderstand R der Strom in den Leitungen auf ein sicheres Niveau beschränkt. Dadurch entsteht am Feldende keine zu hohe Temperatur, die wiederum ein Entzünden verursachen könnte. Im zweiten Fall, wenn am Computerende ein Fehler auftritt, gelangt ein Hochspannungssignal in den Signalkreis. Durch die Stabilisierungsfunktion der Zenerdiode bleibt die Spannung somit im sicheren Bereich. Es sei daran erinnert, dass durch die Einführung der Zener-Sicherungsschranken der Widerstand in den Signalkreisen um ein Vielfaches zunimmt. Daher muss bei der Planung der Belastbarkeit der Ausgangskreise nicht nur an die tatsächlichen Belastungsanforderungen gedacht werden, sondern auch an den Widerstand der Sicherungsschranken – damit genügend Puffer vorhanden ist. Neben den oben genannten Arten der Erdung kann in vielen Fällen auch das Stromversorgungssystem zur Verwirrung führen. Dieses wird auch als Arbeitsgrundlage der Wechselstromversorgung bezeichnet. Es handelt sich dabei um eine Erdung, die im Stromnetz zur Funktionsfähigkeit notwendig ist – beispielsweise die Erdung des Neutralpunkts

Das ist aus dem Internet, unredigiert.

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Vorschriften für die Erdung von Messsystemen HG/T 20513-2014