Термин: Заземление сигнальное

В больших системах, состоящих из разнородных приборов (например, мощных исполнительных устройств и чувствительной измерительной аппаратуры), существует проблема взаимовлияния устройств по цепи заземления, приводящая к сбоям и помехам. Исходя из опыта борьбы с этим явлением был введён термин сигнальное заземление. 

Сигнальное заземление – это "чистая" ветка основной цепи заземления системы, по которой не текут токи заземления сильнопотребляющих, исполнительных устройств (силовое оборудование, станки, мощные, высоковольтные, искрообразующие, импульсные устройства, тиристорные преобразователи и т.п.), а протекают токи заземления относительно чувствительных сигнальных устройств (измерительные приборы, аналоговые тракты), а также компьютеров. Сам термин сигнальное заземление возник по причине того, что в сложных системах соединение без разбора всех точек заземления разнородных приборов приводит к проблеме их совместимости и возникает необходимость выделения отдельной "чистой" ветки заземления. В особо сложных системах возможно выделение нескольких веток сигнального заземления с определенной иерархией.

Рассмотрим два характерных случая построения цепи сигнального заземления:

1. В идеальном случае, если сигнальная цепь (и контактирующая с ней цепь сигнального заземления) гальванически изолирована от земли со стороны оборудования, то физически "чистая" ветка сигнального заземления образуется только тогда, когда она имеет соединение с "грязной" веткой заземления только в одной точке А, при этом чем ближе будет точка А к заземляющему устройству (например, цепь заземления вводного электрощитка), тем эта точка будет "чище", поскольку близость к заземляющему устройству электрофизически означает "минимум помех относительно земли". Такое построение цепи сигнального заземления обеспечивает независимость токов цепей защитного и сигнального заземления в их контурах протекания.

2. В неидеальном случае, если сигнальная цепь и связанная с ней цепь сигнального заземления  не изолирована от земли со стороны оборудования, а, например, имеет связь с землёй через цепь защитного заземления, то провода сигнального заземления от разного  оборудования следует максимально коротко соединить в одной точке В проводами большого сечения (а лучше – с наибольшей площадью поверхности), что обеспечивает наименьший импеданс проводов для импульсных токов заземления, протекающих от силового оборудования. А "наименьший импеданс для протекающего тока" физически означает наименьшее напряжение помех между общими проводами  сигнальных цепей соединённого оборудования, т.е. наименьшее напряжение помех, приложенных к входам оборудования относительно общих проводов этих входов.

Рассмотрим ещё один распространённый практический случай построения цепей заземления разнородного оборудования, расположенного в металлической стойке или шкафу, в котором расположены блоки (крейты, модули).Этот характерный случай является сочетанием рассмотренных выше случаев 1 и 2, поскольку, с одной стороны, металлическая конструкция всегда должна быть заземлена (по правилам электробезопасности), а значит, стойка (шкаф)  должна иметь точку заземления. С другой стороны, в стойке (шкафу), как правило, имеются расположенные близко разнородные силовое оборудование и чувствительные сигнальные устройства. Эта сложная электрофизическая обстановка на уровне стойки (шкафа) объединяет случаи 1 и 2 в один: точки А и В должны сойтись в одной точке заземления стойки (шкафа), образовав разные ветки защитной и сигнальной земли внутри стойки (шкафа). – Такой принцип даст оптимальные условия обеспечения электромагнитной совместимости разнородного оборудования.