Eine schlechte Erdung in einem Heißkanalsystem führt direkt dazu, dass die Temperaturmesswerte springen, driften oder Anomalien anzeigen. Zu den Hauptursachen gehören die Bildung von Erdschleifen, die Überlagerung von Gleichtakt-Signalrauschen und ein erhöhtes Risiko eines Isolationsversagens. Unter diesen Problemen ist die Interferenz mit den Millivolt--Signalen von Thermoelementen-, die durch Erdpotenzialunterschiede infolge einer Mehrpunkterdung-verursacht wird, die typischste Erscheinungsform. Diese elektrische Gefahr ist besonders ausgeprägt in Umgebungen mit hoher Verkabelungsdichte oder in älteren Produktionsanlagen, wo sie oft fälschlicherweise als Fehler im Temperaturregler oder im Thermoelement selbst diagnostiziert wird.
Drei Hauptmechanismen, durch die eine schlechte Erdung Anomalien bei der Temperaturregelung verursacht:
1. Erdschleifenstörungen verursachen Signalschwankungen
Wenn ein Heißkanal-Temperaturregelungssystem mehrere Erdungspunkte mit anderen Geräten -wie Spritzgussmaschinen oder Hydraulikstationen- teilt, kann zwischen diesen unterschiedlichen Erdungspunkten ein Potenzialunterschied bestehen.
Diese Potentialdifferenz erzeugt einen zirkulierenden Strom innerhalb der Signalschleife des Thermoelements; Dieser Strom überlagert sich mit dem schwachen Temperaturmesssignal im Millivolt-Bereich, wodurch die Temperaturmesswerte periodisch schwanken (z. B. aufgrund von Störungen der 50-Hz-Stromleitung).
Typisches Symptom: Schwankungen der Temperaturmesswerte synchronisieren sich mit dem Betrieb der Anlage und hören auf, wenn die Maschine abgeschaltet wird.
2. Die Kopplung elektromagnetischer Interferenzen (EMI) verstärkt die Signalverzerrung
Eine schlechte Erdung verhindert, dass die Abschirmschicht des Kabels elektrisches Rauschen effektiv ableitet, wodurch das Kabel als „Antenne“ fungiert, die elektromagnetische Felder auffängt, die von nahegelegenen Frequenzumrichtern (VFDs) oder Servomotoren ausgesendet werden.
Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn keine doppelt-geschirmten Kabel verwendet werden oder wenn die Abschirmungsschicht nicht ordnungsgemäß geerdet ist; In solchen Fällen koppelt hochfrequentes Rauschen direkt in den Temperaturmesskreis ein, was zu zufälligen Schwankungen der Temperaturmesswerte führt.
3. Elektrifizierung von Gerätegehäusen und erhöhte Isolationsrisiken
If the system is ungrounded, or if the ground resistance is excessively high (>4 Ω) kann ein Leckstrom, der aus einer beschädigten Isolierung innerhalb eines Heizelements resultiert, nicht sicher in die Erde abgeleitet werden.
Ein elektrifiziertes Gerätegehäuse stellt nicht nur ein Sicherheitsrisiko für das Bedienpersonal dar, sondern kann auch dazu führen, dass Leckströme die Temperaturregelschaltung stören und möglicherweise zu einer Abweichung der Temperaturmesswerte oder einem vollständigen Ausfall des Temperaturregelsystems führen.
Praxistipp: Messen Sie mit einem auf den Wechselspannungsbereich eingestellten Multimeter die Spannung zwischen dem Minuspol des Thermoelements und Masse. Wenn der Messwert 1 V AC überschreitet, kann im Allgemeinen davon ausgegangen werden, dass eine erhebliche Erdschleifenstörung vorliegt und sofortige Korrekturmaßnahmen erforderlich sind.
