Funkční uzemnění nebo kontakt FE není zaměřen pouze na ochranu a bezpečnost. Jak již název napovídá, je primárně zodpovědný za ideální funkci a nepřetržitý provoz zařízení, strojů a zařízení.
Funkční uzemnění vybíjí elektromagnetická rušení z elektronických zařízení a zvyšuje pevnost EMC. Kontakty FE také poskytují společný referenční potenciál pro elektrické instalace a zařízení, aby se minimalizovalo rušivé napětí a zajistil se provoz bez rušení.
Metody funkčního uzemnění
Funkční uzemnění pro zařízení v poli lze nastavit různými způsoby. Nejběžnější metody používají ploché uzemňovací pásy nebo uzemnění pomocí konektorů (kontakt FE). Občas se obě metody používají společně (obr. 1).
Při navrhování konceptu uzemnění se musíte ujistit, že elektrony se vzrůstající frekvencí nejsou rozloženy po celém průřezu kabelu. Měly by proudit a soustředit se na povrchu vodiče. Tento jev je znám jako skin efekt. Jemné dráty (ploché) v zemnících páscích mají větší povrch než kruhové konektory, a proto jsou vhodnější pro vybíjení rušení.
Musí být také zohledněna specifická indukčnost spojovacích kabelů. Čím je kabel delší a čím vyšší je frekvence, tím větší je impedance. Indukčnost je mnohem nižší na uzemňovacích páscích ve srovnání se spojovacími kabely se stejným průřezem. Výsledkem je, že při vybíjení interferenčních napětí mezi polním zařízením a referenčním uzemněním se doporučuje krátké spojení s nízkou impedancí.
Další předpisy týkající se rušivých napětí a hodnot elektromagnetického rušení jsou shrnuty v IEC 60364-4-44.
Metoda 1: Uzemnění skrze zemnící pásek
Pro funkční uzemnění pomocí uzemňovacího pásku je speciální pásek připevněn k pouzdru zařízení v místě uzemnění (označeno XE nebo funkční ikonou uzemnění) a referenčním uzemněním pomocí vodivého kovového šroubu, podložky a vroubkované podložky. Při tomto způsobu uzemnění je rušení vybíjeno přímo na příslušném zařízení (obr. 2). Toto je velmi efektivní řešení.
Metoda 2: Uzemnění přes konektor
Pokud je systém vybaven kontaktem FE jak v konektoru, tak v zařízení v poli, je možné prostřednictvím konektoru provést přímé funkční uzemnění. To se provádí propojením konektoru s I / O modulem nebo polním zařízením. Kromě toho musí být kontakt FE prvního nebo nejvíc vlevo umístěného konektoru musí být spojen s referenční zemí V tomto způsobu uzemnění je rušení vedeno zařízením nebo přesněji jeho elektronikou (obr. 3).
Metoda 3: Uzemnění přes zemnící pásek a konektor
Zařízení v poli s kontaktem FE je často také vybaveno dodatečným uzemněním na krytu pro připevnění uzemňovacího pásku. Pro zařízení PROFINET je povinné externí uzemnění.
V závislosti na aplikaci může být nutné provést další funkční uzemnění přes zemnící pásek, aby se dosáhlo odpovídající odolností zařízení proti rušení. V případě dvojitého funkčního uzemnění je třeba vzít v úvahu možnost výskytu dalších elektromagnetických účinků, včetně vytváření indukčních smyček.
