EMC e sicurezza degli impianti: Parte 2

Aug 19, 2023

Nota dell'editore: in questo articolo, le parole "terra", "messa a terra" o "messa a terra" sono usate in modo intercambiabile con "terra", "terra" o "messa a terra".

La prima parte di questo articolo ha introdotto i primi sistemi di collegamento equipotenziale/messa a terra protettivi, che avevano solo requisiti per la sicurezza umana. Ha mostrato come – man mano che l’elettronica diventava più comune e più interconnessa e gli azionamenti di motori a velocità variabile aumentavano di potenza – queste prime strutture si svilupparono in reti di collegamento (BN) per proteggere l’elettronica da danni dovuti a guasti di isolamento e fulmini. Creare BN a livello di sito è costoso, quindi all'inizio era comune fornire BN solo per le parti di un sito in cui erano installate apparecchiature elettroniche. Ciò ha portato allo sviluppo della rete di legame isolata (IBN), da cui riprende questa Parte 2.

Reti di legame isolate (IBN)

Un IBN è un BN isolato dal resto del sistema di collegamento equipotenziale protettivo, ad eccezione di un singolo punto di connessione (SPC) (vedere Figura 1).

Figura 1: uno schizzo di due reti di legame isolate (IBN)

L'idea dell'IBN è che quando si verificano correnti di guasto o di fulmine nel resto dell'edificio (o del veicolo), il loro isolamento impedisce a tali correnti di fluire attraverso la bassa impedenza creata all'interno dell'IBN, contribuendo a proteggere le apparecchiature in esso contenute.

Di norma, con tutti gli alimentatori di rete isolati in corrispondenza degli armadi di distribuzione dell'IBN e tutti gli eventuali gruppi di continuità (UPS) spenti e quindi il relativo SPC temporaneamente disconnesso, un IBN dovrebbe essere in grado di sopportare una tensione di almeno 10 kVDC rispetto al resto del sistema equipotenziale di protezione dell'edificio per almeno un minuto, senza che alcuna corrente circoli in "percorsi nascosti", inclusi scariche corona, archi o scintille, una volta che le capacità parassite dell'IBN sono state caricate.

(Va da sé che se un IBN è costruito dove potrebbe esserci un'atmosfera potenzialmente infiammabile o esplosiva, il suo isolamento non dovrebbe mai essere testato con tensioni elevate come descritto sopra! Inoltre, ricordarsi sempre di ricollegare gli SPC dopo aver superato con successo i test di tenuta alla tensione, e non ricollegare gli alimentatori di rete ad alcuna apparecchiatura all'interno di un IBN finché il relativo SPC non è stato ricollegato correttamente.)

Non fare mai affidamento semplicemente sullo spegnimento individuale delle apparecchiature all'interno di un IBN prima di testarne l'isolamento come brevemente descritto sopra. Questo perché tutte le apparecchiature elettroniche sono dotate di filtri EMI/RFI che "disperdono" milliampere di correnti vaganti nel conduttore di terra protettivo dei cavi di alimentazione e non sono necessari molti di questi elementi perché queste correnti di dispersione diventino letali. livelli. I filtri EMI negli azionamenti a velocità variabile (VSD) ad alta potenza e in altri convertitori di potenza a commutazione possono disperdere individualmente centinaia di mA, persino Ampere, nella loro terra protettiva.

Questi filtri vengono solitamente montati prima dell'interruttore di accensione/spegnimento della rete, in modo che rimangano alimentati e disperdano corrente quando l'apparecchiatura è stata apparentemente spenta utilizzando i propri controlli. Questo è il motivo per cui, prima di testare l'isolamento di tensione di un IBN, tutti i suoi alimentatori di rete (potrebbero essercene più di uno) devono essere isolati negli armadi di distribuzione dell'alimentazione dell'IBN e qualsiasi gruppo di continuità (UPS) all'interno dell'IBN IBN disattivato.1

In passato, ogni edificio commerciale o industriale aveva un responsabile elettrico dedicato, un ingegnere elettrico esperto che assicurava che nessuno compromettesse il suo sistema di protezione equipotenziale o facesse qualsiasi altra cosa che potesse causare incendi, scosse, inaffidabilità, ecc., e inoltre supervisionava eventuali/tutti gli aggiornamenti e le modifiche. Questi professionisti esperti mantenevano gli schemi elettrici e li conoscevano come il palmo delle loro mani.

Ma oggigiorno è molto più comune non assumere un responsabile elettrico. Vengono invece assunti subappaltatori adeguatamente qualificati quando vengono eseguiti aggiornamenti e modifiche o per ispezioni annuali. Naturalmente potrebbero non avere familiarità con l'impianto elettrico di un particolare edificio o con la sua storia. E, se la mia esperienza può insegnarmi, i proprietari o gli operatori dell'edificio potrebbero non essersi assicurati che i suoi schemi elettrici siano stati aggiornati e potrebbero anche non sapere dove si trovano o quale subappaltatore li ha avuti per ultimo!