在机床设备启动调试之前，应对24V直流电缆两极的绝缘情况进行检测。图示检测结果表明：绝缘有问题，如多点接地

在机床和设备的控制系统中，大部分使用的都是24V直流电源。复杂的设备往往要由多个这样的供电系统供电，例如为功率设备供电，为传感器系统供电以及为执行器供电。这些供电设备的负极一般都要接地，并构成系统接地——满足设备安全功能的要求。

在控制系统的安装工程中，人们一般不对24V直流电系统进行绝缘检测，系统接地和地电位之间也像其他电缆一样连接起来了。在完成电缆连接之后，就开始机床和设备的启动调试了。大多数的控制系统工作起来没有明显异常，直到有一天被更先进的控制系统所代替为止；新系统的24V供电电源仍然像以前一样。但有些系统则遇到了麻烦，经常出故障、停止工作，但是具体原因却不明晰。在极端情况下，复杂设备停机一天的经济损失甚至会高达50万欧元。在无所不在的费用压力下，出现问题的元器件被换掉了，设备又重新启动，没有人再仔细研究分析故障的真正原因了。只有在这一故障不断出现、损失极为严重时，才请来专家会诊。会诊的结果是：75%的原因是设备电磁兼容性（EMV）方面的缺陷。

图1  通用电流敏感型恒功率系统监控持续采集24V直流供电设备的绝缘状况；图示瞬间表示出现问题的瞬间

当故障随机出现时

在这类设备的电气基础设施中，可以找到许多已经使用了十几年的低压电气元件，这些元器件都作为TN-C或者TN-C-S系统来工作的。低压电气设备以及驱动设备部分都是利用回流电缆来驱动的，这些电流通过所有导电的系统流动：例如通过地线、等电位设备、导线屏蔽层以及金属结构件等。由于设备产生的电位差，这些杂散电流也通过系统接地的电缆流动，只要系统接地点的数量多于1个。尤其是在出现接地漏电或者强电设备短路时，或者遇到雷击时，由于电流增大速度很高而产生的感应电压的影响下，电缆内部会有感生电流的流动。

除了电缆中的24V直流电以外，与这一电缆连接的元器件会受到上千伏电压的短时冲击。若超过了这一元器件的电压承受能力，就会出现长期性的不良后果，故障或者系统功能的丧失会使机床、设备突然停止工作。为了避免这类损失，首先要将电压电气系统与工作设备的要求相互匹配起来。在正常工作的时候回流电缆中的电流应留在回流电路中，不应流出接地设备。带PEN接地的TN-C系统在这里是不适合的，这同样也适用于TN-C-S系统。新设备和设备性能的扩展原则上应按照TN-S系统来设计、建造和运行，这样符合技术要求的工作方式明显减少了设备接地装置中的电势差。

图2  由强电设备带入到接地系统的工作电流，在系统多点接地时会导致出现杂散电流，从而干扰电气设备的正常工作

在24V接地电缆连接时，需要转换一下思维，应避免24V直流电源的系统接地点数量多于一个。这不仅适用于机床设备的启动调试，也适合于长时间停机的设备，只有这样才能避免平行于系统接地的电缆回路。对于24V直流供电电源有一个现代化的规定：在利用电桥把系统负极与接地线之间的功能性接地预装之前，首先要把24V直流设备所有的电气连接工作都做完。24V设备与接地之间的两极绝缘检测能够给出希望知道的状况，例如DIN EN 60204-1（VDE 0113-1）：2011-01标准就是这样规定的：系统接地的接地点只允许有一个，这个要求已经提出多年了。

在成功完成上述检测后，再把连接电桥连接好。当一台设备有多个24V供电电源时，也应按此处理。所需绝缘状态的电气验证只需几分钟，但其用途却是长久的。

以较少的付出获得持久的用途

投资较少的资金，就可以保证24V系统整个工作期间所需的良好绝缘状态了。为了实现这样的目的，可在系统接地和一般接地之间使用恒电流监控系统，它是利用非接触式的方法来采集电流数据的。通用电流敏感型的恒电流监控系统，就能够检测到最小的电流参数了。如图1所示，通用电流敏感型恒功率系统监控持续采集24V直流供电设备的绝缘状况；图示瞬间表示出现问题的瞬间。交流电流合计至工作电流的1/100时还不严重；产生这种交流电流典型的原因是EMV电磁兼容性的电容耦合，或者是因为扩展的电缆系统。而这一百分比的直流电流肯定是由多点接地引起的，是必须立即排除的错误。

带有24V直流电源的机床和设备只允许接地一次，由强电设备带入到接地系统的工作电流，在系统多点接地时会导致出现杂散电流，从而干扰电气设备的正常工作（图2）。这些散杂电流会通过相同的电流途径对机床设备的硬件和软件造成影响，机床设备故障直至停机就是它们带来的恶果。在机床设备启动调试之前，应对24V直流电缆两极的绝缘情况进行检测。始终坚持绝缘性能的检测，在系统接地与一般接地之间的恒功率监控从一开始就提高了机床设备的可用性。

就这样安装监控系统

在新生产制造的机床设备中，恒电流监控系统提高了机床设备的可用性。现在，这样的系统也可以在不影响机床设备正常工作的情况下，补充安装到现有的机床设备之中了。在切断机床设备现有系统接地-普通接地的连接之前，用一横截面积相同的电缆临时连接一下；然后断开原有的接地电缆，用已经安装的电流转换器馈通；然后接好电缆，撤掉临时接地。在完成报警、提示等调试工作后，每一个明显的不良绝缘都会显示出来。作为电流监控设备，例如Phoenix Contact公司研发生产的RCM-B电流差监控仪，就是适合于所有系统的监控仪器，其直流电流监控精度达到微安级。