תכנון הארקה של סדנה אלקטרונית

עם התפתחות הטכנולוגיה האלקטרונית משתמשים במוצרים אלקטרוניים יותר ויותר בתחומי ייצור וחיים שונים. בהתאמה, בניית מפעלי ייצור אלקטרוניים גוברת מיום ליום. טכנולוגיית ההארקה מגוונת יותר מאשר הארקת בניינים קונבנציונאלית, והיא כוללת מגוון רחב של אזורים. מאמר זה לוקח את התכנון של מפעל לייצור מוצרי אחסון אלקטרוניים כדוגמה לדיון על הארקת המפעל האלקטרוני. רבים מציוד הייצור במפעל הוא ציוד מיקרואלקטרוני. ציוד זה מאופיין במתח אות עבודה נמוך (בדרך כלל רק כ -10 וולט), יכולת נגד הפרעה ירודה ודרישות גבוהות לאנטי סטטי. בסדנה יש מרכז מידע ורשת IT. ניהול ייצור, כך שהארקה משחקת תפקיד חשוב בפרויקט זה. ניתן לחלק את מערכת ההארקה להארקת מערכת החשמל, הארקת מגן חשמלי, הארקה אנטי סטטית, הארקת מערכת מידע, הארקת ציוד אלקטרוני והארקת הגנה מפני ברקים בהתאם למטרה הספציפית. 1. הארקה של מערכת אספקת החשמל: הפרויקט מורכב משני בנייני מפעל עיקריים בני שלוש קומות, בנייני משרדים, קנטינות ומבני עזר אחרים. למרות ששטח הבניין הוא עשרות אלפי מטרים רבועים, קבוצת הבניין מרוכזת יחסית, כך ש- TN-S מקבלים עדיפות במערכת העיצוב. הנקודה הנייטרלית של השנאי מקורקעת, וקו ההגנה של המערכת מופרד לחלוטין מהקו הנייטרלי. שיטה זו מועילה מאוד לאספקת חשמל, הגנה ורציונליות כלכלית. עקרון הבחירה זהה לזה של בניינים קונבנציונליים, אז לא זכיתי ב-' לא אחזור עליו כאן. עבור בניינים ספורדיים המרוחקים מהבניין הראשי באותו מרחק כמו חדר התקשורת, השתמש בכבל חשמל בעל חמש ליבות עם חוט PE לצורך אספקת החשמל. בניינים עם מרחק של יותר מ 50 מטר חייבים להיות מקורקעים שוב ושוב בהתאם לדרישות הקוד. 2. כאשר מערכת TN-S משמשת להארקת הגנה חשמלית, החלק החשוף של המתכת הלא טעונה של הציוד החשמלי מחובר באופן חשמלי ישירות לנקודת ההארקה של רשת החשמל. כאשר חוט הפאזה החי נוגע במעטפת הציוד בגלל נזק לבידוד, מעטפת הציוד מהווה קצר חשמלי של התקלה ביחס לחוט האדמה. השתמש בזרם קצר קצר כדי לגרום להתקני המגן על הקו (כגון נתיך, מפסק מתח נמוך וכו ') לפעול במהירות לניתוק המעגל, ובכך לבטל את הסיכון להלם חשמלי אישי. במפעל לייצור אלקטרוניקה, קו הייצור מאובזר בצפיפות, ורובם ציוד חשמלי עם מעטפות מתכת. אם הארקת המגן אינה במקום או אינה עומדת בדרישות, במקרה של תקלה בקרקע, קל לגרום למפגעי התחשמלות לעובדים. לכן אי אפשר להתעלם מבעיית הארקה מגוננת. בין אם בתהליך התכנון ובין אם בתהליך הבנייה, יש להציב את הארקת המגן. האובייקטים שיש להגן עליהם ולהקים אותם כוללים בעיקר: מסגרות מתכת או מתחמי שנאים, ארונות מפסקים במתח גבוה, ארונות חלוקת חשמל, לוחות בקרה וכו '; מתחמי מתכת של מכשירי חשמל קבועים, ניידים וניידים; צינורות מגן מתכתיים או קווי חשמל מגש כבלים, מעטפת תיבת צומת, מעטפת כבלים משוריינים וכו 'חוט חיבור הקרקע המגן יכול להיות חוט פלדה שטוח או נחושת, הדורש נתיב חשמלי אמין. מליטה שיווי פוטנציאל היא עבודה חיונית בתכנון החשמלי של מבנים שונים. לקישור שיווי פוטנציאל יש שני סוגים: מליטה שיווי פוטנציאלית כוללת וקשר שיווי פוטנציאלי מקומי. מה שנקרא חיבור שיווי המשקל הכולל הוא חיבור קו תא המטען PE, חיבור הארקה יבש, צינור מים ראשי, צינור גז ראשי, חימום ומיזוג אוויר וכו ', בכניסה החשמלית של הבניין, כך שהחלקים הנ"ל יהיו באותו פוטנציאל. החיבור הכל-פוטנציאלי הכולל הוא בניין או מכשיר חשמלי שיש להתקין בבניין או במכשיר חשמלי המשתמשים באמצעים לניתוק המעגל הפגום כדי למנוע זעזוע אישי. מה שמכונה חיבור שיווי פוטנציאלי מקומי הוא ליצור את אותו חיבור של רכיבי הצינור הנ"ל שוב בטווח מקומי מסוים, המשמש כתוספת לחיבור השיווי-פוטנציאלי הכולל כדי לשפר עוד יותר את רמת הבטיחות של החשמל. בסדנה האלקטרונית הפוטנציאלים של כל החלקים שווים, מה שיכול להבטיח שלא נוצר מתח נגד בבניין, ובאותה עת יכול להפחית את ההפרעה הנגרמת על ידי הדופק האלקטרומגנטי הברק. 3. הארקה אנטי סטטית:> חשמל סטטי נוצר בעיקר על ידי חיכוך של חומרים שונים. בתהליך הייצור של סדנאות אלקטרוניות, הנזק שנגרם כתוצאה מחשמל סטטי הוא רב. ראשית, ציוד ומכשירים רבים בפרויקט זה רגישים למתח אלקטרוסטטי, וחשמל סטטי ישפיע על פעולתם הרגילה ואף יעשה טעויות. שנית, המתח הגבוה שנוצר על ידי חשמל סטטי יגרום להלם חשמלי אישי. בנוסף, כאשר החשמל הסטטי רציני, הוא עלול לגרום לפריקה של ניצוצות. תאונות שריפה חמורות יגרמו לכך. על מנת לסלק את הנזק שנגרם על ידי חשמל סטטי, יש לנקוט באמצעים. ישנן דרכים רבות לחסל חשמל סטטי, אך הדרך הפשוטה והיעילה ביותר היא נקיטת אמצעי הארקה. במפעל ייצור אלקטרוני זה, יש לקרקע את כל הציוד המייצר חשמל סטטי. על מנת למנוע את המטען הסטטי המצטבר על הציוד ואנשים להגיע לפוטנציאל מסוכן, משתמשים ברצפה אנטי סטטית באירועי הייצור העיקריים. חומרי המגן של רצפה מסוג זה מופצים ברשת חוטי נחושת. רשתות מתכת אלה מהוות נתיב חשמלי זה עם זה להולכת חשמל סטטי על הרצפה האנטי סטטית. כתיאום תכנון חשמלי, יש להזמין מסופי הארקה מתאימים על עמוד הבניין בחלל בו נמצאת הרצפה האנטי סטטית. לאחר הנחת הרצפה, חבר את חוט המתכת ברצפה האנטי סטטית למסוף הקרקע. בנוסף, יש לחבר את מסוף הארקה לאלקטרודת ההארקה דרך הצלע הראשית בעמוד, כך שחשמל סטטי יזרום לאלקטרודה הארקה לאורך הצלע הראשית בעמוד דרך מסוף הארקה. 4. הארקה של מערכת המידע. פרויקט זה מצויד במערכת חיווט מקיפה ובמרכז מידע IT בבניין המשרדים. ויש חדרי ניהול IT בחדרי העזר של כל מפעל, ונקודות מידע בכל רחבי הסדנאות והמשרדים לניטור וניהול ייצור בעתיד. בנוסף, פרויקט זה מצויד במערכת גילוי אש אוטומטית. זה כולל הארקה של מערכת המידע. על פי ההוראות הרלוונטיות של" קוד הגנת עיצוב ברקים לבניין" ;, בתכנון מערכת המידע הארקה של פרויקט זה, מאומצת רשת חיבורים פוטנציאלית. הגדר נקודת התייחסות קרקעית במקומות בהם ציוד מידע מרוכז יותר, כגון חדר המחשבים המרכזי, פיר הזרם החלש וכו 'נקודת ייחוס זו מחוברת למערכת ההארקה המשותפת של הבניין ולכל רכיבי המתכת של מערכת המידע. , כגון תיבות, קליפות ומתלים שונים התחבר לנקודת הייחוס דרך קו החיבור המשוויוני. כאשר כל הקווים והכבלים בין הציוד אינם מוגנים, עליהם להקרין במקביל לקווי החיבור המשווים פוטנציאליים במבנה כוכב כדי למנוע לולאות אינדוקציה. 5. הארקת ציוד אלקטרוני ישנם ציוד אלקטרוני תעשייתי המשמש לבדיקה במפעל הייצור. הארקה של ציוד אלקטרוני אינה נועדה בעיקר לבטיחות אישית, אלא לצורך דיוק בעבודת הציוד. מכיוון שמתח בתדר גבוה אינו מזיק לגוף האדם, וגם אם מעטפת המכשיר האלקטרוני אינה מקורקעת ומבודדת מהאדמה, מעטפת המכשיר יוצרת קיבול עם הקרקע. ככל שהתדר עולה, ערך התגובה של הקבל יקטן. כאשר התדר מגיע לרמה מסוימת כאשר הוא ערך, הוא שווה להארקה. עם זאת, על מנת להפחית את ההשפעה של זרם תועה על קריאת המונה, עדיף להשתמש בחוט קצר ועבה כדי להתחבר לקרקע. באופן כללי, חוט נחושת בגודל 6 מילימטר רבוע משמש לחיבור למסילה מיוחדת להארקה בסמוך לציוד, ואז לקרקע. תא המטען הראשי מחובר. התנגדות הארקה לא תעלה על 10 אוהם. עבור ציוד בודד, אם במדריך המוצר יש דרישות מיוחדות להתנגדות הארקה, הארקו אותו בהתאם לדרישות. 6. הארקה להגנה מפני ברקים עבור מבנים כלליים, לאחר נקיטת אמצעי הגנה מפני ברקים, ניתן להפחית מאוד את ההסתברות לפגיעה ברקים הנגרמת על ידי ברק ישיר וחדירת גלי ברק. עבור ציוד חשמלי כללי, דופק הברקים המותר גבוה יחסית, ולכן יעיל ביותר לנקוט באמצעים כמו מוטות ברק ורשתות הגנה מפני ברקים כדי למנוע פגיעות ברק ישירות. עם זאת, ציוד מיקרואלקטרוני רגיש מאוד ובעל רמת מתח נמוכה, בדרך כלל רק כ -10 וולט. הוא רגיש ביותר לפולסים אלקטרומגנטיים ברקים והוא רגיש להפרעות ולנזקים אלקטרומגנטיים. פולסים אלקטרומגנטיים של ברקים נוצרים על ידי אינדוקציה אלקטרומגנטית, וניתן להכניס אותם לציוד מיקרואלקטרוני באמצעות צימוד קווי חשמל, אנטנות וקווי אותות. זהו הגורם העיקרי לפגיעה בציוד מיקרואלקטרוני. אם תכנון הגנת הברק מתבצע רק בהתאם לבניין הכללי, שיעור הנזק של הציוד האלקטרוני לבניין על ידי ברק הוא גבוה מאוד, ולכן יש לנקוט באמצעים מקבילים לתכנון הארקת הגנת הברק של מפעל הייצור האלקטרוני. בבחירת מכשיר לסיום אוויר, יש להעדיף את צורת רשת ההגנה מפני הברקים. הסיבה לכך היא שמוט הברק מגן על האובייקט מפני ברקים ישירים על ידי הכוונת הברק לעצמו. מנגנון זה המושרה על ידי ברק מגדיל את ההסתברות לפגיעות ברק עבור מערכת ההגנה מפני הברקים. כמובן שמוטות ברק אינם שמישים לחלוטין. כעת כמה יצרני מוט ברקים הציגו מוטות ברק אופטימיזציה חדשים, שיש להם את הפונקציות של מניעת ברקים ישירים ודיכוי ברקים המושרים משנית. זהו מוצר מתקדם יחסית בשוק הגנת הברקים. בעת הנחת המוליך למטה, עליו להיות מסודר סביב הבניין ולהימנע משימוש בחיזוק הראשי הפנימי של העמוד האמצעי כמוליך למטה. הסיבה לכך היא שכאשר מערכת המידע האלקטרונית מקורקעת, משתמשים בדרך כלל במערכת הארקה של נקודה אחת. נקודת הייחוס הקרקעית מועברת אל לוחית ההארקה בתחתית הבניין במרכז הבניין. הפרעה של שדה מגנטי חזק שנוצר על ידי offline. לגבי התקנת התקני הארקה, הארקה להגנה מפני ברקים, הארקת מערכת החשמל, הארקת הגנה חשמלית והארקה אנטי סטטית יכולים להשתמש בו זמנית בסורגי הפלדה הבסיסיים של הבניין כאלקטרודה הארקה. היו מחלוקות על הארקה של מערכות מידע במשך זמן רב. בעבר נהוג היה להאמין כי יש להתקין את מערכת ההארקה של מערכת המידע בנפרד ולבודד אותה מהבניין. זה נקרא שיטת הארקה מבודדת בחו"ל. עם זאת, ביישומים מעשיים, נמצא ששתי מערכות הארקה עצמאיות אינן תורמות להגנה על מתח יתר. הסיבה לכך היא שכאשר הבניין חשוף לזרם ברק, מתח הבניין גבוה מאוד, וה-" קרקע האות" של ציוד המידע מחובר לבניין. מחובר לקרקע 20 מטרים משם, הפוטנציאל שלה נמוך בהרבה מזה של מכשיר הארקה להגנה מפני ברקים. מתח הציוד נשמר ב-" בקרקע האות" רמת פוטנציאל במהלך מכת ברק. ההבדל הפוטנציאלי בין השניים מצורף דרך הצימוד הקיבולי כדי להפוך את יכולת העמידה במתח גבוהה מאוד. רכיבים אלקטרוניים נמוכים נפגעים. בשנים האחרונות תקנים מקומיים וזרים רבים אינם דוגלים בשימוש במכשירי הארקה עצמאיים לציוד מידע, ומומלצת למערכת הארקה משותפת. לדוגמא, מהדורת 2000 של GB50057-94" קוד לעיצוב הגנה מפני ברקים לבניינים" נאמר בבירור:" כל בניין עצמו צריך לאמץ מערכת הארקה משותפת." כלומר, כל מיני סוגי הארקה בבניין מחוברים לבסיס הבניין או למכשיר הארקה חיצוני. כאשר הבניין נפגע מברקים, מתח מערכת החשמל ומתח הארקה העובד של הציוד האלקטרוני עולים במקביל, תוך שמירה על מתח העבודה של הציוד ללא שינוי, כך שהציוד המיקרו-אלקטרוני יכול לעבוד כרגיל במהלך מכת הברק. . מערכת ההארקה המשותפת משתמשת בדרך כלל בבסיס הבניין כאלקטרודת הארקה, ועמידות ההארקה שלה בדרך כלל נמוכה מ -1 אוהם. אם יש ציוד הדורש התנגדות הארקה נמוכה יותר, יש להשתמש בערך המינימלי. האמור לעיל הם חלק מניסיון הלמידה שלי בתהליך עיצוב הארקה של המפעל האלקטרוני. ברצוני לדון איתך בכל המחדלים והחסרונות. בעתיד הפיתוח והיישום של הטכנולוגיה האלקטרונית, כל הזמן צצות טכנולוגיות ומוצרי הארקה מתקדמים שונים. בטכנולוגיית עיצוב הארקה של סדנאות אלקטרוניות בוודאי תהיה התקדמות חדשה. אנו מצפים לעבודת העיצוב שיכולה לספק יותר לייצור חברתי. תמיכה טכנית ומועילה מבחינה מדעית