Контурное заземление: Контур заземления здания, расценки контура заземления, стоимость монтажа заземления, заземление электропроводки, монтаж контура заземления, заземление коттеджа, изготовление заземления, заземление дачного дома, устройство защитного заземления, заземление электрооборудования, заземление помещений, контур заземления дома, контур заземления цена, монтаж защитного заземления, дополнительное заземление, устройство заземления в частном доме, стоимость монтажа заземление, контурное заземление, устройство заземления в загородном доме, защитное заземление электрооборудования. Расценки, цена, прайс лист, стоимость, прейскурант, расчет стоимости. Москва, Московская область, Подмосковье

Содержание

Контур заземления здания, расценки контура заземления, стоимость монтажа заземления, заземление электропроводки, монтаж контура заземления, заземление коттеджа, изготовление заземления, заземление дачного дома, устройство защитного заземления, заземление электрооборудования, заземление помещений, контур заземления дома, контур заземления цена, монтаж защитного заземления, дополнительное заземление, устройство заземления в частном доме, стоимость монтажа заземление, контурное заземление, устройство заземления в загородном доме, защитное заземление электрооборудования. Расценки, цена, прайс лист, стоимость, прейскурант, расчет стоимости. Москва, Московская область, Подмосковье

Для любого объекта (дача, коттедж, частный дом, баня, торговый центр, офис, склад и т.д.) монтаж защитного заземления является обязательным условием. Это необходимо для безопасности людей, пожарной безопасности, защиты электрического оборудования.

Очаг защитного заземления для дачи, дома, коттеджа каждый человек, при наличии соответствующих навыков и инструментов, может сделать своими руками. Но лучше такие работы оставить специалистам.

Заземление – преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или электрооборудования с заземляющим устройством.

Заземляющее устройство – совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлитель – проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.Заземлители бывают искусственные или естественные.

Защитное заземление – заземление, выполняемое в целях электробезопасности.

Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:

  • Защитное заземление
  • Автоматическое отключение питания
  • Уравнивание потенциалов
  • Двойная или усиленная изоляция
  • Сверхнизкое (малое) напряжение
  • Защитное электрическое разделение цепей
  • Изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки

Для дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1 кВ, следует применять устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА.

Для заземления (устройство заземления) электроустановок могут быть использованы искусственные и естественные заземлители. Если при использовании естественных заземлителей сопротивление заземляющих устройств или напряжение прикосновения имеет допустимое значение, а также обеспечиваются нормированные значения напряжения на заземляющем устройстве и допустимые плотности токов в естественных заземлителях, выполнение искусственных заземлителей (повторное, дополнительное заземление) в электроустановках до 1 кВ не обязательно. Использование естественных заземлителей в качестве элементов заземляющих устройств не должно приводить к их повреждению при протекании по ним токов короткого замыкания или к нарушению работы устройств, с которыми они связаны.

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

  • Металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах
  • Металлические трубы водопровода, проложенные в земле
  • Обсадные трубы буровых скважин
  • Металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т. п.
  • Рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами
  • Другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения
  • Металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле

Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.

Не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления. Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью уравнивания потенциалов.

В частном доме, загородном доме, загородном доме, коттедже, на даче, монтаж системы контура защитного заземления электрооборудования стал неотъемлемой частью электрической проводки. Установка комплекта защитного заземления электропроводки необходима в первую очередь для защиты человека от поражения электрическим током.

Контур (контурное заземление) защитного заземления должен обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Защитное заземление электропроводки следует выполнять преднамеренным электрическим соединением металлических частей электроустановок с «землей» или ее эквивалентом.

Устройство защитного заземления электрооборудования следует выполнять преднамеренным электрическим соединением металлических частей электроустановок с «землей» или ее эквивалентом.

В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители.

При использовании железобетонных фундаментов промышленных зданий (помещений) и сооружений в качестве естественных заземлителей и обеспечении допустимых напряжений прикосновения не требуется сооружение, изготовление искусственных заземлителей, прокладка выравнивающих полос снаружи зданий и выполнение магистральных проводников заземления внутри здания. Металлические и железобетонные конструкции при использовании их в качестве заземляющих устройств должны образовывать непрерывную электрическую цепь по металлу, а в железобетонных конструкциях должны предусматриваться закладные детали для присоединения электрического и технологического оборудования.

Допустимые напряжения прикосновения и сопротивления заземляющих устройств должны быть обеспечены в любое время года.

Заземляющее устройство, используемое для заземления электроустановок одного или различных назначений и напряжений, должно удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к заземлению этих электроустановок.

 

Заземление дома, заземление на даче, заземление в частном доме, устройство заземления на даче, заземление загородного дома, заземление коттеджа, заземление дачного дома, контур заземления дома, устройство заземления в частном доме, устройство заземления в загородном доме.

 

Монтаж контура заземления в доме

Монтаж контура заземления в загородном доме

В любом  загородном доме, коттедже есть электричество, следовательно, существует возможность поражения электрическим током. Чтобы избежать такой неприятности, все электроприборы должны быть заземлены. В частных домах в отличии многоквартирных, можно сделать заземление самому и в результате достичь безопасности своей семьи.

Подготовка материала для монтажа контура заземления в загородном доме

Для заземляющих электродов, чаще всего используют сталь, в виду ее сравнительно дешевой стоимости, хотя наилучшим вариантом является электрод из меди или обмедненной стали. Одним из важнейших показателей, при выборе электрода – это площадь сечения. При применении прямоугольного профиля или уголка площадь сечения должна быть от 150 квадратных миллиметров. Стальная труба должна быть минимальным диаметром 32 мм, не менее 3,5мм с толщиной стенок. Заземляющий электрод должен быть длиной от 2 метров. На заземлителях не должно быть никаких покрытий, мешающих контакту заземления с грунтом.

подготовка к заземлению в загородном доме

Монтаж контура заземления на участке дома

Для устройства заземления используем три электрода вбитых в землю равносторонним треугольником, со стороной не менее длины заземляющего электрода. То есть, при длине электрода равной 2 м. расстояние между сторонами треугольника должно быть не менее 2м. Перед монтажом электродов проводятся подготовительные работы. Готовим три ямы — равносторонний треугольник, на глубину приблизительно 50-60 см и прокапываем между ними траншею той же глубины. Концы электродов желательно заострить. С помощью кувалды электроды забиваем по углам треугольника. Если твердый грунт, то иногда требуется приложить значительные усилия, для достижения желаемого результата.

земельная подготовка к прокладке контура заземления

Далее производим соединение электродов между собой. Лучше всего для этого подойдет стальная полоса 40X4. Только сваркой выполняются соединения стальных деталей, можно применить болтовое соединение, но сварка самый надежный вариант. Далее стальная полоса прокладывается до места ввода в дом и выводится над землей, затем заземление соединяют с заземляющим проводником, для этого к полосе приваривают болт 8 или 10 мм.

контур заземления для загородного дома

Соединение контура заземления с вводным распределительным щитом

Теперь необходимо соединить заземление с нашим распределительным щитком. Соединение с распределительным щитком заземления, производится с помощью заземляющего проводника. Если для этого используется медный провод, то его сечение должно быть не меньше 6 квадратных миллиметров, идеальным вариантом, будет медный провод сечением 10мм. Если провод алюминиевый, то должно сечение проводника быть не менее 16 мм.

заземление в загородном доме — электрощит

В принципе заземление готово. Для большей уверенности желательно проверить его сопротивление, которое не должно быть больше 4 ом. В противном случае увеличиваем количество электродов до 4 – 5 чтобы быть уверенным, что все будет работать надежно и безотказно.
В настоящее время, для обеспечения полной защиты, вместе с заземлением можно использовать устройство защитного (УЗО), что практически дает сто процентную гарантию защиты.

В загородном доме применяют несколько отличающихся друг от друга систем заземления. Самые распространенные системы: TN-C-S  и TT. Система ТТ, это «чистое» заземление, то есть проводники — нулевое рабочее заземление и защитное заземление не совмещаются, впрочем как и в системе TN-S. Только в системе  TN-S проводник заземления прокладывается непосредственно от ТП. В системе TN-C-S нулевой рабочий пришедший от ТП расщепляют и часто делают повторное заземление, а иногда обходятся без повторного. Как бы  ни делали заземление в согласии с ПУЭ или без, такая автоматика как УЗО, ограничители перенапряжения, ограничители напряжения никогда лишними не окажутся но будут надежно охранять загородный дом.

Надежное заземление в загородном доме

Основные понятия о проводнике РЕN

От столба в дом приходят два провода, один L-фаза, другой называется PEN-совмещенный провод нейтрали и защитного заземления. Питание приходит от трансформаторной подстанции (ТП). На подстанции защитное заземление соединено с нейтралью, PE + N = PEN .

система TN-C-S (проводник pen)

 Как происходит расщепление проводника PEN?

Что нужно чтобы у нас в доме было сделано правильное расщепление? В щитовой  ставим медную шину, затем делаем свое собственное заземление — контур заземления, обычно это металлические штыри метра полтора, два — забиваем их в землю. Далее, сваркой хорошенько обвариваем по периметру профиль со штырями.

Затем, от контура заземления заводим на шину РЕN заземляющий проводник. От шины PEN ставим перемычку на следующую установленную шину, которая теперь будет называться РЕ, а шина PEN изживает себя и превращается в шину под именем N. Теперь в доме не два, а три проводника. Так мы расщепили проводник PEN.

расщепление проводника pen

Повторное заземление в загородном доме – расщепление проводника PEN

Повторим, от подстанции у нас проводник PEN идет совмещенный. Затем, мы проложили контурное заземление в загородном доме. При наличии заземления проводник расщепляем, теперь на одной шине N – нейтраль, а на другой РЕ – защитное заземление. Так мы получили в доме три проводника; L-фаза, N-нейтраль, PE-заземление, в результате получилось защитное заземление.

Контурное заземление – расщепление проводника PEN. Видео

Помимо традиционного заземления, которое делают с помощью уголка,  существует альтернативный метод заземления — модульно-штыревое.

Оцените качество статьи:

ЕлектроРжев — контурное заземление

С целью обезопасить производственный персонал или защитить проживающих в частном доме от случайного удара электротоком с успехом применяют защитное заземление электросети. Оно представляет собой комплекс металлических заземлителей, находящихся в почве и соединённых между собой и токопроводящими частями оборудования, в нормальном режиме не находящихся под током. Такая система надёжно защищает человека от удара током при работе оборудования в электросетях с изолированной нейтралью и напряжением до 1 киловольта и при напряжении свыше указанного в сетях с любой нейтралью.

Для того, чтобы заземление исправно исполняло свои функции, необходимо до монтажных работ произвести его расчёт. При осуществлении расчётов руководствуются параметрами, указанными в ПУЭ. Так, Правила нормируют общую величину сопротивления заземлителей при однофазных сетях на уровне не более 20 Ом, при трёхфазных – не превышающую 10 Ом. В сетях с напряжением до 1 киловольта величина заземления не должна превышать 4 ома, при суммарной мощности источников не выше 100 кВА – не более 10 Ом. В сетях на напряжении 1 киловольт и током замыкания 500 ампер сопротивление должно быть не выше 10 Ом. При напряжении свыше 1 киловольта показатели сопротивления равны 0,5 ома.

Кроме конкретных величин сопротивления, в ПУЭ также приведены требования к материалу заземлителей, которые участвуют в расчётах. Разрешается применять искусственные заземлители из стали (чёрной и оцинкованной) и меди. Обычно это уголки, трубы и шины. Также при определённых условиях (соответствие требованиям ПУЭ по сопротивлению растекания) позволяется употребить естественные заземлители. В этом случае искусственные заземлители не требуются. Для создания защитного заземления можно воспользоваться трубопроводами холодного водоснабжения, обсадными трубами скважин, находящимися в земле токопроводящими конструкциями зданий, свинцовыми (но не алюминиевыми) оболочками силовых кабелей и т.

п. Правилами не допускается поверхностная окраска заземлителей, так как это увеличивает их сопротивление. Запрещается использовать в виде заземлителей отдельные трубопроводы (канализации, отопления, с огнеопасными жидкостями или газами).

Непосредственно расчёт заземления сводится к нахождению места, количества и типа заземлителей (включая их поперечное сечение и длину). При определении места расположения заземлителей, как правило, руководствуются рядной или контурной схемой расположения рядом с защищаемым зданием. Рядное расположение вдоль здания представляет собой траншею, на дне которой в землю вбиты заземлители, соединённые между собой металлической полосой (на сварке). Их количество зависит от удельного сопротивления почвы, которое дифференцируется в зависимости от климатического пояса. На деле, реальные результаты замера сопротивления грунта существенно зависят от глубины (чем глубже, тем ниже из-за увеличивающегося насыщения влагой) и времени года.

Если заземление многоэлектродное, то нужно учитывать и расстояние между заземлителями. Обычно, оно не менее, чем глубина погружения в землю. Число электродов зависит от сопротивления одного заземлителя и величины удельного сопротивления почвы с учётом поправочного коэффициента использования — 0,85. Регламентируется и сечение проводника, соединяющего заземлители и защищаемое оборудование. При напряжении до 1 киловольта он должен иметь следующую поперечную площадь:

— стальной – свыше 75 кв. мм;

— алюминиевый – более 16 кв. мм;

— медный – больше 10 кв. мм

Заземление

Защитное заземление

Опасность поражения электрическим током и его воздействие на нетоковедущие контакты

Электротравмы возникают при попадании человека под действие напряжения или при прикосновении к токопроводящему участку, потенциал которого отличается от потенциала земли. Так же опасность поражения током возможна при прикосновении к двум точкам в электроустанвке с различными потенциалами. Статистика говорит, что в производстве на электротравмы приходится 0,5 – 1 % всех случаев, при этом смертельные случаи составляют 20 – 40% от общего числа поражений электрическим током.

Чаще всего смертельное поражение происходит в оборудовании с питанием от 127 до 380 Вольт. Опасность поражения электрическим током заключается в том, что организм человека не в состоянии дистанционно определить наличие и силы тока, а его защитная реакция проявляется только уже под воздействием на тело электрического тока, когда речь уже идет о непосредственном поражении. Во время протекания тока он вызывает непроизвольные сокращения мышц, в том числе и органов, жизненно важных для человека, что нарушает их нормальную жизнедеятельность. Дополнительную опасность несут в себе электроустановки повышенного напряжения выше 1000В., где опасность поражения заключается в приближении к токопроводящим шинам и удара током электрической дуги.

Во время протекания тока через организм человека, происходит нагрев тканей, ожоги (термическое воздействие), разложение жидкостей, крови (электролитическое), нарушение обменных процессов в организме, мышечный спазм (биологическое).

При протекании через организм токов 0,6 – 1,5 мА переменной частоты 50 Гц или 5 – 7 мА постоянного тока человек начинает ощущать их воздействие. Когда неотпускающий ток начинает вызывать судорожные сокращения мышц, его значение составляет: 10 – 15 мА для переменного значения и 50 – 80 мА для постоянного. При значении переменного тока в 100мА 50Гц и постоянного тока в 300мА начинается фибрилляция сердца (сбой его ритма работы).

Для электронных устройств попадание электрического тока на нетоковедущие части (к примеру, корпус), либо на питающие или информационные линии с другим потенциалом (короткое замыкание), приводит к гарантированному выходу устройства из строя. Причем в зависимости от величины напряжения и площади замыкания степень выгорания электронных деталей экспотенциальна. Другим, не менее опасным фактором влияния постороннего напряжения на нетоковедущие элементы является статическое электричество. Статический заряд, приходящий на плату с электронными компонентами, даже приложенный к корпусу, способен полностью вывести ее основные элементы из строя. Чаще всего страдает основной управляющий процессор. В современной электронике выход из строя процессора, припаянного к плате BGA монтажом (когда контакты располагаются непосредственно под чипом), ведет к полной замене модуля из-за высокой сложности и технологичности ремонта, либо отсутствия в свободной продаже запасных радиозапчастей.

Хорошим примером может служить попадание молнии, либо подключение телевизионного выхода видеокарты к телевизору на «горячую», ведущее к выгоранию видеопроцессора карты из-за разности потенциалов, подключение спутникового конвертера (головки) при вставленном кабеле во включенный спутниковый ресивер, ведущее к выгоранию последнего, ремонт электроники без заземляющего браслета. Так же на практике довольно часто встречается ситуация, когда корпус системного блока начинает бить током. Это происходит из-за конструкции его блока питания. При высыхании одного из 2-х сетевых электролитов происходит изменение потенциала средней точки, которая через развязывающие конденсаторы находится на корпусе компьютера. Примеров может быть огромное множество. Уберечь себя и электронику от нежелательного воздействия посторонних электрических токов помогает заземление.

Защитное заземление

Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей оборудования, которое может оказаться под напряжением, с землей или ее эквивалентом.

Такая мера защиты является наиболее эффективной мерой защиты электронного и электрооборудования, которое может запитываться от промышленной сети до 1000 вольт. Его функциональное назначение заключается в снижении напряжения прикосновения либо в приложенном неконтролируемом потенциале извне. При этом за счет минимально возможного сопротивления заземления, стремящегося в идеале к 0, происходит выравнивание потенциалов оказавшихся под действием напряжения устройства и земли. В результате ток протекает по наименьшему сопротивлению заземления непосредственно в землю, защищая при этом заземляемый объект и человека в том числе. В установках с напряжением питания выше 1000 В. и большими токами, проходящими через заземление, должна быть предусмотрена токовая автоматически разрывающая питающую цепь защита, позволяющая отключить поврежденный участок. В этом случае пробоя питающей фазы на корпус речь идет об однофазном коротком замыкании.

Существуют правила устройства электроустановок (ПУЭ), согласно которым, при напряжении переменного тока 380 В. , а так же постоянного тока 400 В. и выше, защитное заземление должно применяться в обязательном исполнении во всех электроустановках. Если оборудование применяется в особо опасных помещениях, то заземлению подлежат электроприборы с необходимым питанием для сети переменного тока от 42 В. и выше, для сети постоянного тока от 110 В. То же правило соответствует применению заземления во взрывоопасных установках.

Защитному заземлению подлежат любые нетоковедущие части, на которые теоретически возможен пробой изоляции, наведение статического напряжения, или попадание токов извне. Кроме того, защитные металлические гофры кабельных силовых трасс во избежание пробоя проводов и попадания напряжения на себя также необходимо заземлять.

Правилами ПУЭ не регламентируется заземление электрических шкафов и электрооборудования, если оно установлено на металлических конструкциях с заземлением, либо имеющих надежный электрический контакт металлических частей с землей. В качестве заземлителя в этом случае может выступать арматура, оттяжки, кронштейны и т. д.

Конструкция заземления и заземляющих устройств

К заземляющим устройствам относят совокупность заземлителей, которыми могут выступать металлические проводники или группы проводников, соединенных между собой и грунтом. В зависимости от расположения заземляющих устройств по отношению к заземляемому оборудованию заземление может быть выносным (сосредоточенным) или контурным (распределенным).

Выносные заземлители

В случае применения выносных заземлителей их располагают сосредоточенно на равном расстоянии от общей заземляющей шины, как и заземляемое оборудование. На рисунке выносного заземления представлено: 1 – заземлители, 2 – заземляющие проводники, 3 –заземляемое оборудование. Заземлители расположены на удаленном расстоянии от оборудования для предотвращения растекания тока на устройства и появления контурных заземляющих токов.

В данной схеме при прикосновении человека к корпусу оборудования, на котором появится напряжение, через его тело пройдет ток значительно меньший по отношению к его величине, которая пройдет через заземляющие шины к заземлителям. Причем, чем меньше сопротивление шины и заземлителей, тем ниже будет величина тока через человека. Учитывая эти факторы, стоит отметить, что выносное заземление обеспечивает достаточную безопасность человека до тех пор, пока напряжение на оборудовании не превысит некоторой пороговой величины. Если на корпусе оборудования появятся токи большой величины (токи короткого замыкания), то часть из них пройдут через тело человека, что чревато электрическим ударом. Для предотвращения этой ситуации применяют контурное заземление.

Заземлители контурного заземления

Данный вид заземления обусловлен размещением заземлителей по всему периметру или внутри площадки, где расположено заземляемое оборудование. Все заземлители между собой соединены электрической связью. В случае замыкания на корпус происходит стекание тока в землю по ближайшему заземлителю, где самая большая разность потенциалов. Если рассматривать напряжение на всей территории площадки, то в отличие от применения выносного заземления его величина будет значительно меньше. Данное напряжение называется шаговым. Если человек одной рукой или другой частью тела прикоснется к устройству, а другой частью тела прикоснется к заземлителю, при этом он будет расположен между заземлителями, то через его тело протечет, в случае замыкания, значительный ток. В то же время напряжение над заземлителем (под ногами человека ток весь уходит в землю) будет практически рано 0.

Вокруг площадки напряжение шага будет весьма значительным, поэтому для его рассеивания в земле, если рядом расположены узкие проходы или проезд транспорта, закапывают металлические шины. Эти шины не соединены с заземляющим устройством и между собой. В этом случае распределение потенциала по земле происходит равномерно, а напряжение шага значительно уменьшается.

Типы заземлителей

Заземлители разделяются на искусственные и естественные. Искусственные заземлители устанавливаются ручным способом и производятся из металлоконструкций. Естественные заземлители несут в себе производственные и строительные электропроводящие конструкции и коммуникации (железные трубы, арматура фундамента). Главное условие – их хороший контакт с землей. Нельзя использовать в качестве естественных заземлителей трубопроводы горючих газов или жидкостей (газо- и нефтепроводы). Для оптимальной защиты устройств применяют естественное заземление в первую очередь.

Искусственное заземление изготовляют из стали.

По себестоимости дешевле всего такое заземление можно изготовить из электродов, вертикально вкопанных в землю. Все электроды должны быть соединены между собой. Вертикальные электроды выполняют из стержней с диаметром 10 – 14 мм. и длиной не менее 5 метров. Так же можно применить уголки. Для горизонтальной связи применяют полосу из стали сечением 4 х 12мм., либо прутки с диаметром не менее 1см. Заземляющие проводники с заземлителями для минимального сопротивления должны быть соединены сваркой, а с заземляемым оборудованием также сваркой или с помощью болтового соединения.

На рисунке слева представлены:
а – вертикальный электрод в грунте,
б – сварное соединение заземлителей с заземляющими проводниками,
в – сварные соединения заземляющих проводников.

Как мы уже упоминали – чем ниже сопротивление заземления, тем меньший ток пройдет через человека, поэтому очень важен фактор минимизации сопротивления заземляющего устройства. Суммарное сопротивление заземления зависит от суммы всех сопротивлений при протекании тока от устройства к земле. Сопротивление заземления состоит из сопротивления материалов и сварных соединений.

Ниже мы приведем данные сопротивления заземления, при условии напряжения на заземляющем устройстве не более 10 кВ. Если напряжение на заземляющем устройстве превышает 5 кВ, то необходимо предусмотреть меры по защите и изоляции кабелей связи, проходящих по земле.>Применение заземления в быту

Разговор о применении заземления в бытовых помещениях возникает, когда
— есть необходимость прикасания человеком к металлоконструкциям здания и одновременно к металлизированному корпусу радиоэлектронного оборудования,
— наличие сырости в помещении, либо влажности более 75% (пример: обязательно заземление электропечи в бане или сауне),
— пол помещения выполнен из металла, либо любого другого токопроводящего материала.

Для осуществления заземления металлического оборудования, у которого есть опасность оказаться под напряжением достаточно применение медного неизолированного провода с сечением не менее 4 кв. см. от устройства к заземлителю, либо контурной заземляющей шине из стали или металла с низким сопротивлением. Физическое осуществление заземления происходит с помощью варки или болтового соединения в хорошо доступном и просматриваемом месте. Если применяется соединение болтом, то необходимо заранее предусмотреть защитные меры места соединения от коррозирования (регламентируется для помещений с повышенной влажностью). В случае применения защитного заземления или зануления в бытовых розетках в качестве третьего заземляющего контакта, прокладка заземляющего провода должна производиться укладкой в стене с последующим оштукатуриванием. При этом не допускаются перекрестия заземляющих проводов с питающей линией (все провода должны идти параллельно).

Нельзя осуществлять последовательное заземление металлических корпусов единой шиной от одной единицы к другой, так как есть опасность возникновения контурных токов. Так же не допускается использовать единое заземление на устройства, если они питаются от разных линий электропередач.

Применение заземления при работе с электроникой

Бытовое заземление в современных жилищах сегодня является неотъемлемой частью электрической разводки. Для защиты потребителей и безопасной их эксплуатации применяют розетки и переноски с дополнительным контактом заземляющей нейтрали, маркирующийся буквой N.

В целях защиты слаботочных радиоэлектронных цепей во время ремонта, сборки и наладки устройств следует применять специальные заземляющие браслеты. Со стороны заземлителя браслет с помощью захватного устройства крепится к заземляющей шине, другая сторона выполнена в виде гибкой ткани с наличием металлизированной контактной площадки. Контактная площадки должна плотно соприкасаться с кожным покровом человека. Как правило, браслет одевают на запястье. Заземляющий браслет так же называют антистатическим.

Помимо основных средств борьбы со статическим электричеством существуют и дополнительные меры: антистатическая одежда в виде халатов и обуви, специальные пакеты (их можно встретить при покупке компьютерных материнских плат или жестких дисков), специализированная мебель и т. д.

%d0%b7%d0%b0%d1%89%d0%b8%d1%82%d0%bd%d0%be%d0%b5%20%d0%b7%d0%b0%d0%b7%d0%b5%d0%bc%d0%bb%d0%b5%d0%bd%d0%b8%d0%b5 — со всех языков на все языки

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АймараАйнский языкАлбанскийАлтайскийАрабскийАрмянскийАфрикаансБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийВенгерскийВепсскийВодскийВьетнамскийГаитянскийГалисийскийГреческийГрузинскийДатскийДревнерусский языкИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКитайскийКлингонскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛожбанМайяМакедонскийМалайскийМальтийскийМаориМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийПуштуРумынский, МолдавскийСербскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТамильскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧаморроЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

185.

Защитное заземление. Назначение, принцип действия и область применения.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т.е. при замыкании на корпус.

Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по назначению к потенциалу заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления – трехфазные трехпроводные сети напряжением до 1000В с изолированной нейтралью и выше 1000В с любым режимом нейтрали.

 

 

Рис.1 Принципиальные схемы защитного заземления:

а – в сети с изолированной нейтралью до 1000В и выше

б – в сети с заземленной нейтралью выше 1000В

1 – заземленное оборудование;

2 – заземлитель защитного заземления

3 – заземлитель рабочего заземления

rв и rо – сопротивления соответственно защитного и рабочего заземлений

Iв – ток замыкания на землю

 

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя – металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем. Различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель его вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки.

Данный тип заземляющего устройства применяют лишь при малых значениях тока замыкания на землю и, в частности, в установках напряжением до 1000В, где потенциал заземлителя не превышает допустимого напряжения прикосновения. Преимуществом такого типа заземляющего устройства является возможность выбора места размещения электродов с наименьшим сопротивлением грунта.

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещают по контуру площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяют по всей площадке по возможности равномерно.

Безопасность при контурном заземлителе обеспечивается выравниванием потенциала на защищаемой территории путем соответствующего размещения одиночных заземлителей.

Внутри помещений выравнивание потенциала происходит естественным путем через металлические конструкции, трубопроводу, кабели и подобные им проводящие предметы, связанные с разветвленной сетью заземления.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей. При этом в помещениях  с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения током, а также в наружных установках заземление является обязательным при номинальном напряжении электроустановки выше 42В переменного и выше 110В постоянного тока, а в помещениях без повышенной опасности – при напряжении 380В и выше переменного и 440В и выше постоянного тока. Лишь во взрывоопасных помещениях заземление выполняется независимо от назначения установки.

Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления, и естественные – находящиеся в земле металлические предметы для иных целей.

Для искусственных заземлителей применяют вертикальные и горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов используют стальные трубы диаметром 3…5см и стальные уголки размером от 40*60 до 60*60мм и длиной 2,5…,м.

В качестве естественных заземлителей можно использовать: проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии. Естественные заземлители обладают, как правило, малым сопротивлением растеканию тока, и поэтому использование их для целей заземления дает большую экономую. Недостатками естественных заземлителей является доступность их неэлектротехническому персоналу и возможность нарушения непрерывности соединения протяженных заземлителей.

В начало

Заземление частного дома | ehto.ru

О частном доме и заземлении

Электропитание дома осуществляется от воздушных линий электропередач, ВЛ или ВЛИ, с ближайшего к дому столба. На столбе делается повторное заземление ВЛ. В дом провода электропитания вводятся по воздуху или в траншее.

ВЛ это воздушная линия электропередач. ВЛИ разновидность воздушной линии изолированными проводами типа СИП. Также вспомним, что в дом или на столбе электропитание заводится во вводное устройство/щит (ВУ/ВЩ) или вводно-распределительный щит (ВРУ или ВРЩ).

Для заземления используется металлический прокат, который должен быть хорошо очищен от ржавчины, грязи и краски. Для лучшей очистки металлических изделий используется дробеструйная камера цена в казани на них минимальна.

Электрическая защита дома включает

Электрическая защита частного дома включает комплекс мер:

  • Повторное заземление РЕN-проводника ВЛ;
  • Заземление частного дома;
  • Заземление антенн размещенных на кровле;
  • Заземление котла отопления;
  • Заземление резервного генератора электропитания;
  • Молниезащита дома;
  • Защита от перенапряжения.

В этой статье нас интересует необходимый элемент электропроводки дома – заземление дома.

Перед монтажом своего локального заземления изучите повторное заземление на опорах поселка. Если его нет, хотя оно должно быть, как минимум через опору, то в аварийной ситуации в поселке локальное заземление вашего дома станет общим для всех домов поселка.

Не забывайте, что сечение СИП проводов от опоры до дома, должно быть от 16 мм. А также не забывайте об установки в щит дома общее УЗО номиналом 100-300 mA. Это избавит вас от аварий и пожаре при авариях вне вашего участка на воздушных линиях электропередач.

Заземление частного дома – варианты исполнения

Конструктивно возможны следующие варианты исполнения защитного заземления частного дома:

  • Модульное или очаговое заземление;
  • Контурное заземление;
  • Линейное заземление;
  • Глубинное заземление.

Модульное заземление

Для модульного заземления частного дома нужна небольшая площадь участка из-за чего, этот тип заземления наиболее популярен. Для этого типа заземления используется штыревая система заземления.

Штыревой заземлитель делается в виде треугольника со штырями по вершинам. Штыри делаются из стальных уголков длиной 2500 мм – 3000 мм. Штыри называются электроды. Вбитые в землю уголки, по верху, соединяются металлической полосой 4×40 мм, на сварке. Обычно, стороны треугольника делают длинной 1200 мм. Сам треугольный контур заземления закапывается в землю на глубину 50-70 см.

Угоки и полосы можно заменить на металлопрокат другого профиля. Для каждого профиля делается свой расчет заземления и высчитываются свои размеры заземляющего устройства.

От контура заземления металлическая полоса, реже арматура в траншее 50-70 см доводится до дома. На цоколе дома полоса закрепляется и на её конец приваривается 6 или 8 мм болт для подсоединения провода заземления.

От болта полосы в дом заводится заземляющий проводник. Проводник это медный одножильный или многожильный провод, с желтой изоляцией и сечением от 6 мм2. Для соединения провод опрессовывается соединительной гильзой. В доме заземляющий проводник подсоединяется к главной заземляющей шине (ГЗШ).

Линейное заземление

Если площадь участка не позволяет делать треугольный контур заземления, то делается линейное заземление, то есть электроды располагаются не в треугольник, а по одной линии. Длина электродов 2500-3000 мм, глубина залегания 50-70 см.

Контурное заземление по периметру дома

Если в доме несколько вводных щитов электропитания, то делается контурное заземление.

По углам дома вбиваются штыревые электроды из уголков, которые соединяются металлической полосой по всему периметру (контуру) дома или его части. Отводы металлической полосы до дома делаются в нужных местах.

Глубинное заземление

  • Выпускаются специальные глубинные заземлители. Их вбивают в грунт на глубину 6 – 30 метров. Глубина вбивания зависит от типа грунта. Главное получить нужное, по нормативным документам, сопротивление заземления. Для частного дома с системой TN-C-S локальное заземление должно иметь сопротивление не более 30 Ом, а именно 5, 10 и 20 Ом соответственно при напряжении 660 В, 380 В и 220 В трехфазного тока или 380 В, 220 В и 127 В однофазного тока (ПУЭ 1.7.103).

Глубинный заземлитель это сборная конструкция со специальным наконечником и сменным нагелем способным выдержать сильные удары при вбивании.

Заземляющий проводник подключается к заземлителю через специальный зажим на болтах. Вбивается заземлитель из приямка глубиной 50-70 см. На этой же глубине заземляющий проводник ведется к дому. В дом проводник заводится через металлическую гильзу и подсоединяется к главной заземляющей шине (ГЗШ).

Фундаментное заземление

В больших частных строениях контур заземления можно спрятать  в бетонный фундамент дома. Принцип заземления аналогичен контурному заземлению.

В завершении замечу, что самое главное в заземление частного дома это сделать расчет заземления и по расчету подобрать нужный материал для его монтажа.

©Ehto.ru

Полезно почитать

  • Записи не найдены

Поделиться ссылкой:

Похожее

Основы контура заземления

Что такое контур заземления?

Контур заземления возникает, когда есть более одного пути заземления между двумя частями оборудования. В дублированные наземные пути образуют эквивалент рамочной антенны, которая очень эффективно улавливает помехи токи. Преобразование сопротивления свинца эти токи превращаются в колебания напряжения. Как следствие замыкания на землю индуцированные напряжения, заземление в система больше не стабильная потенциал, поэтому сигналы движутся на шуме.Шум становится частью программы сигнал.

Контур заземления — это обычное состояние проводки, при котором ток заземления может проходить по нескольким путям, чтобы вернуться к заземляющему электроду на СЕРВИСНОЙ ПАНЕЛИ. Все компьютеры с питанием от переменного тока соединены друг с другом заземляющим проводом в общей проводке здания. Компьютеры также могут быть соединены кабелями передачи данных. Поэтому компьютеры часто соединяются друг с другом более чем одним путем. Когда существует многопутевое соединение между компьютерными цепями, результирующее устройство известно как «контур заземления».Всякий раз, когда существует контур заземления, существует вероятность повреждения из-за ВНУТРЕННИХ СИСТЕМНЫХ ЗЕМНЫХ ШУМОВ.

Контур заземления в силовом или видеосигнале возникает, когда некоторые компоненты в одна и та же система получает питание от другого заземления, чем другие компонентов, или потенциал земли между двумя частями оборудования не идентичный.

Обычно разность потенциалов в заземлении вызывает протекание тока. в межкомпонентных соединениях. Это, в свою очередь, модулирует вход схемы и обрабатывается как любой другой сигнал, подаваемый через нормальный входы.Вот пример ситуации, когда два заземляющего оборудования соединены между собой через заземление сигнального провода и заземляющий провод сети. В этой ситуации в проводе течет ток 1А. что вызывает разницу в напряжении 0,1 В между этими двумя устройствами. точки заземления.

Из-за разницы напряжений между электронными приборами сигнал в соединительном проводе видит, что разница добавляется к сигналу. Это можно услышать как гудение на проводе, потому что переменный ток привести к тому, что разность напряжений этих потенциалов земли также будет Напряжение переменного тока.Это одна из причин шума 50 или 60 Гц, который вы слышите. в аудиосигнале (или увидеть в видеосигнале раздражающие горизонтальные полосы).

Еще одна проблема — ток, протекающий в заземляющем проводе сигнального кабеля. Этот ток проходит по кабелю и через оборудование. Принадлежащий способ, которым curren parsses не разработан, это может вызвать много шума к оборудованию или другим проблемам (например, зависанию компьютера). Многие дизайнеры рассчитывают на то, что земля будет заземлена, и не оптимизируют их конструкция исключает их чувствительность к шумам от земли. Если вы дизайнер продукта, не забудьте позаботиться о том, чтобы контур заземления ток не вызывает проблем в вашем оборудовании, проектируя правильная схема заземления внутри оборудования.

Почему контур заземления является проблемой?

Контур заземления — распространенная проблема при подключении нескольких аудиовизуальных компоненты системы вместе, есть хорошие изменения, чтобы сделать неприятный контуры заземления. Проблемы контура заземления — одна из самых распространенных проблем с шумом в аудиосистемах. Типичным признаком проблемы с контуром заземления является слышно 50 Гц или 60 Гц (в зависимости от частоты сетевого напряжения, используемой в ваша страна) шум в звуке. Наиболее частая ситуация, когда вы сталкиваетесь с проблемами контура заземления, когда ваш система включает оборудование, подключенное к заземленной розетке, и антенная сеть или оборудование, подключенное к разным заземленным розеткам по комнате.

Все подключено к единой электросети, которая обычно подключается к все контакты заземления во всех розетках в одной комнате. Тогда антенная сеть также заземлен к той же точке заземления. Обычно это нормально, поскольку заземления соединены друг с другом только звездообразным образом от центрального заземляющего провода (ведущего к реальной Земле через заземление). кабеля или металлической трубы) заземляющие кабели проходят через силовые кабели в оборудование.

Как только вы примете во внимание, что часть вашего оборудования связана с экранированный кабель вы, скорее всего, столкнетесь с некоторыми проблемами. Вполне возможно, что токи могут течь от одной части оборудования в кабель заземления, в другую часть оборудования, а затем обратно в первую часть через экранированный аудиокабель. Эта проволочная петля также может улавливать помехи от близлежащих магнитных полей и радиопередатчиков.

В результате нежелательный сигнал будет усиливаться до тех пор, пока не будет слышно и явно нежелательно.Даже разница в напряжении ниже чем 1 мВ может вызвать раздражающий жужжащий звук в вашей аудиосистеме.

Проблема со слышимым шумом, исходящим от вашей аудиосистемы, когда другой электронные компоненты (холодильник, кулер для воды и т. д.) могут быть результатом загрязненного заземляющего / нейтрального проводника в вашей проводке кондиционера и контур заземления в нашей аудиосистеме. Этот может произойти при включении определенного типа устройств. Обычно их мощность поставки нелинейны и выбрасывают мусор обратно на нейтраль и / или заземляющие проводники.Обычно линейные кондиционеры или устройства ИБП не подходят. все, что поможет решить эту проблему.

Распространенные причины неполадок компьютерной системы

Много раз, когда пользователь думает, что его система «плохая» или «испортилась» неисправность имеет электрическую или магнитную природу. Проблемы с монитором очень часто вызваны близлежащими магнитными полями, гармоники нейтрального провода или наведенные / передаваемые электрические помехи. Периодические зависания компьютеров очень часто вызваны: контур заземления, электрическое явление, которое иногда проявляется сам, когда система и ее периферийные устройства неправильно подключены к различных электрических цепей .Многие даже не знают, что их стена розетка правильно подключена и заземлена, что абсолютно необходимо для компьютера и периферийное оборудование для надежной и безопасной работы.

Вы исключили заземление в своей компьютерной системе? Контуры заземления могут вызвать проблемы с подключениями к локальной сети, если не правильно подключен. Контур заземления, вызванный подключением RS-232 к другому компьютеру может вызвать зависание компьютера.

Когда контур заземления не является проблемой

Контур заземления не вызывает проблем при соблюдении всех перечисленных ниже условий. вещь верна:

  • Ни один из проводов контура не пропускает ток
  • Петля не подвергается воздействию внешних изменяющихся магнитных полей.
  • Рядом нет радиопомех

Если в каких-либо проводах есть ток, значит, есть потенциальная разница, которая заставляет ток течь и по другим проводам что вызывает проблемы.Петля также будет действовать как катушка и забирать ток из изменяющегося магнитного поля. поля вокруг него. Проволочная петля также действует как антенна, принимающая радио. сигналы.

О каком размере проблемы разности потенциалов земли идет речь?

В литературе говорится о синфазном шуме от 1 до 2 В в «хорошо заземленных» установках и более 20 Вольт в «слабо заземленных» установках. В литературе также говорится о токе, измеренном в сети. служебное заземление (в большом здании) в амперах.

Откуда эта разница тока и напряжения?

Утечка тока конденсаторов между горячим и заземлением и между нейтралью и землей в течение Например, основные фильтры, вызовите ток в заземляющих проводах (и контурах заземления). Ток утечки обычно измеряется в миллиамперах (обычно меньше чем 1 мА в компьютерном оборудовании) на одно оборудование. Когда вы подводите итог, может быть, сотни такого оборудования вы легко можете получить в амперах.

Емкость между линией и землей больших нагревателей и двигателей, для Например, может быть намного больше, чем емкость конденсаторов фильтра.Токи от этого источника обычно составляют порядка 1 ампер (а не 0,1 А или 10 А)

Даже очень небольшое индуцированное напряжение может вызвать очень большой ток в контур заземления, потому что сопротивление (и индуктивность) очень низкий. Эти токи действительно могут составлять десятки ампер. Индукция тока может быть вызвана, например, кабелями, по которым проходят большие токи. и от трансформаторов.

На что способны эти заземляющие токи и разность напряжений?

Небольшая разница в напряжении просто приводит к добавлению шума к сигналам.Это может вызвать жужжание звука и помехи для видеосигнала. и ошибки передачи в компьютерные сети.

Более высокие токи могут вызвать более серьезные проблемы, такие как искрение в соединениях, повреждает оборудование и сгорает проводка. Мой собственный опыт в этой области ограничен к искрообразующим разъемам, нагревательным кабелям и поврежденным платам последовательного порта компьютера. Я читал о сгоревших сигнальных кабелях и дымящих компьютерах из-за перепад заземления и вызванные ими большие токи.Так что будьте осторожны об этой потенциальной проблеме и не выполняйте глупых установок.


Томи Энгдал <[email protected]>

Контуры заземления

Контуры заземления

[На главную] [ Вверх]

Ground Loops Radio Оборудование

Контуры заземления Транспортные средства

Контуры заземления Аудио Системы

Как заземлить Возникают петли (технические)

Автостоянки и Заземление

Примечание. обсуждение применяется только к основаниям внутри платформы или системы.Оно делает не применяется к кабелям или проводке вне здания, где повреждение светом или другие скачки напряжения вызывают беспокойство.

Проблемы контура заземления обычно возникают, когда соединительные порты заземлены к пунктам, работающим с перепады напряжения. Разница напряжений обычно возникает из-за высоких токов. на другом заземленном пути. Проблемные перепады напряжения обычно возникают из-за падение напряжения вдоль Сильноточный провод, заземленный с обоих концов на общую землю.Это может создают разность потенциалов вдоль пути заземления сигнального провода, и это напряжение передается в чувствительную схему.

Нежелательное взаимодействие, которое мы называем «контур заземления», обычно является непреднамеренным результат плохой техники подключения, плохого планирования порта источника или нагрузки или сочетание всего.


Примечание: «Порт» по определению подключение входа или выхода сигнала, обычно через гнездо, соединитель или терминал полоска. «Порты» — это точка соединения, где соединительный провод или кабель входит или выходит Устройство.

Использование шины заземления вдоль стола не вызывает «заземления». петля ». Замена проводов на звезду или прокладка отдельных заземляющих проводов на дальние общая точка, как и стержень, не исправляет контуры заземления. Несколько заземляющих проводов в далекую точку не исправьте контуры заземления или радиопомехи, за исключением случая, когда вам повезло. Длинные изолированные заземляющие провода от оборудования на столе до общего места вне рабочего стола, например, удочка, не годится наука.

Низкая частота оборудования или контуры заземления постоянного тока вызваны мощностью падение напряжения на кабеле и отсутствие использования одноточечного заземления на одном конце пути.RFI вызваны синфазным RF на антенных кабелях или нарушение целостности экрана. Более короткий и более низкий путь заземления сопротивление между оборудованием в одной точке, тем лучше! Исключение составляет как правило, любой сильноточный источник питания или нагрузка. Источники или нагрузки сильного тока в целом НЕ должен быть привязан к наземная шина более чем в одной точке. Что-то вроде сильноточной мощности Отрицательный провод питания должен быть заземлен только со стороны оборудования. В идеале отрицательная шина должна плавать на источнике питания, но должна иметь предохранительный зажим, который это высокий импеданс при нормальных условиях при ограничении отрицательной клеммы поднимаются при неисправностях.

С за исключением сильноточного источника питания с заземленным отрицательным полюсом шасси, которое должно быть заземлено непосредственно на сильноточное оборудование, которое оно обслуживает, и только на том оборудовании, которое оно обслуживает. Самый короткий путь с наименьшим сопротивлением между оборудованием всегда является лучшим. Этот обычно требует наличия тяжелой заземляющей шины с низким сопротивлением и короткими гибкими плетеные провода, соединяющие настольное оборудование с этой настольной шиной.

Отрицательный вывод предохранители на оборудовании — тоже вообще плохая идея, но мы видим это повсюду. Из-за плохих инструкций по подключению потребовались предохранители с отрицательным выводом!

Современные автомобили используют микропроцессорную систему для изучения многих аспекты состояния двигателя. Процессор считывает внешние датчики и, используя эти данные, вычисляет время зажигания, топливо форсунка открывает окна, включает насосы и вентиляторы, управляет системой рециркуляции отработавших газов, регулирует двигатель холостой ход и множество других функций. Несколько датчиков сообщают компьютеру множество различных параметров в том числе положение дроссельной заслонки, втекающая в двигатель воздушная масса, охлаждающая жидкость температура, барометрическое давление, содержание кислорода в выхлопных газах, положение коленчатого вала, и другие параметры.Разница между подачей топлива на 15 лошадиных сил или подача топлива на 500 лошадиных сил может меняться менее 3 вольт на некоторых датчики! Десятые доли вольта могут значительно изменить критические параметры двигателя, и изменения датчика в сотых долях вольта могут изменить смесь на заметное количество. Эта чувствительность к относительно небольшим изменениям напряжения датчика является корнем Проблемы с контуром заземления системы управления двигателем. ключ к правильному управлению сложными функциями. читает датчики низкого напряжения с высоким сопротивлением, обычно работающие в диапазоне от нуля до пять вольт, точно.Шум может особенно повлиять на точность чувствительного тайминга функции.

Повреждение оборудования может произойти в результате проблемы с контуром заземления. Из-за плотного Упаковка и миниатюрная конструкция, современная электроника использует небольшие проводники (следы фольги) и компоненты. Контур заземления может расплавить следы фольги, повредить полупроводники или микросхемы или разрушить малые резисторы. Контур заземления может вывести из строя дорогую электронную систему за доли секунды. второй. Хуже того, контур заземления, влияющий на дозирование топлива или время зажигания, может разрушить двигатель.

Мои проблемы с Послепродажная система EFI — хороший пример того, что ошибка контура заземления угрожает ресурс двигателя.

Высокая чувствительность к малым уровням напряжения лежит в основе шум или гудение контура заземления звука.

Второстепенная проблема — повреждение оборудования. Из-за плотного упаковка, современная аудиоэлектроника часто использует небольшие проводники из фольги и текущие чувствительные компоненты. Полупроводники малой мощности могут быть непоправимо повреждены под действием нескольких вольт или нескольких тысячных долей напряжения. амперный ток.Как и в случае с домашними компьютерами и автомобилями, контур заземления может расплавить следы фольги, повредить полупроводники или микросхемы или разрушить небольшие резисторы или конденсаторы. Дорогой аудиокомпонент может быть испорчен доли секунды.

Когда я начал заниматься радиовещанием, наземные пути между различными частями аудиооборудования были изолированы. Инженеры заземлили щиты на симметричных линиях в одной точке пути, обычно на клеммах входного порта. Экраны на несимметричных линиях, если оборудование не было смонтировано в той же стойке, были плавает изолирующим трансформатором на одном конце.

Единственными общими соединениями шасси были провода питания, радио частотные основания и основания безопасности. Экраны заземления звуковых сигналов или сигналов низкого уровня были всегда изолирован от шасси или заземления на одном конце. Это было универсально верно для всех низкоуровневых сигнальные линии. Изоляция предотвратила нежелательные сигналы контура заземления, обычно проявляющиеся в виде гула или шума, из-за создания низкоуровневых фоновый мусор. Было очень плохой практикой балансировать и заземлять шасси постоянного тока. несбалансированные линии, особенно линии с экраном толщиной менее нескольких толщин кожи или чрезмерно резистивные экраны более чем в одной точке кабельной трассы.

Низкоуровневые аналоговые измерения и сигнальные заземления также нарушены землей петли. Как правило, по крайней мере один конец участка должен быть независимым от земли или земля изолирована. Это предотвратит нарушение критического сигнала контурами заземления. напряжения и выдача ложных показаний.

Самый простой контур заземления показан ниже:

Если мы рассмотрим систему постоянного тока с «A» как источник и «B» в качестве нагрузки, напряжение «C» подтолкнет «B -» вверх на.5 вольт. Это означает, что разница между плюсом и минусом «B» будет 2,5 вольта.

И наоборот, если «B» был источником 2,5 В, а «A» нагрузка, «C» подтолкнет «A -» к более отрицательному значению, а разница «A» между + и — будут 3 вольта.

Вот почему мы должны быть уверены, что ничто не заставляет внешнее напряжение на заземляющем проводе. Единственный способ исключить возможность заземления петля, нарушающая чувствительное напряжение или даже вызывающая повреждение, будет плавать один или оба конца системы полностью заземлены.Хотя бы один конец, либо конец источника или конец нагрузки должен быть в дифференциальном режиме. «Дифференциальный» означает, что касается только разницы напряжений между + и -, а не внешнего источник. Если поместить один конец в дифференциал, он будет выглядеть так:

В приведенном выше случае «B -» будет иметь единственный точка заземления. В точке «А -» не могло быть земли. Не заземляя любой конец отрицательный, и создание дифференциала нагрузки или источника устраняет контур заземления.

Решение проблемы с контуром заземления путем изготовления заземляющего проводника больше — это, как правило, не лучший способ что-то делать, хотя, безусловно, помочь за счет уменьшения падения напряжения (уменьшения сопротивления тракта).Проблема в том, что кондукторы, какими бы большими они ни были, всегда есть в наличии. неизбежное падение напряжения с током. Это падение напряжения определяется законом Ома, где ток, умноженный на сопротивление, — это падение напряжения на пути тока. Если проводник передает высокочастотные сигналы, проблема осложняется сопротивлением и эффекты стоячей волны. Для большинства систем аудио, питания и управления мы можем просто рассмотреть сопротивление. Для более высоких частот или резко возрастающих форм волны (например, зажигания системные импульсы), мы должны учитывать реактивные части импеданса проводки.

Системы со смесью больших токов и чувствительных линии нижнего уровня доставляют гораздо больше хлопот, чем другие системы. Сильные токи могут легко создавать перепады напряжения, которые составляют значительную часть низкого сигнала уровни. Когда системы высокого и низкого уровня разделяют землю, текущее падение напряжения по заземляющей или нейтральной проводке может передаваться на другие наземные пути. Это передает часть высокого тока в низкий система уровней.

В схемах ниже, даже с тысячными долями Ом сопротивление проводника и соединения, сильноточная цепь заземления Падение на 1/10 вольт.Сигнальный провод, даже с гораздо меньшим проводом, имеет только падение на несколько милливольт. Это потому, что ток нагрузки очень низкий.

Давайте рассмотрим несколько основных несбалансированных систем. В схемах:

R1 — R4 сигнальный провод и сопротивления соединений
R5 индикатор или сопротивление нагрузки
R6 Сильноточная нагрузка
R7-R10 Сопротивление проводника сильноточной нагрузки
VS1 Источник сигнала
VS2 Источник для сильноточной нагрузки

В системе ниже мы видим напряжение сигнала, на которое ничего не влияет, кроме небольшое падение напряжения в сигнальных проводниках.Нет тока нагрузки большой мощности и нет контура заземления.

В системе ниже общий провод заземления между верхней и нижней нейтралью. был добавлен в левом конце. Мы видим, что на напряжение сигнала ничего не влияет, кроме небольшое падение напряжения в сигнальных проводниках. Нет контура заземления и нет высокого сила тока нагрузки. Датчик низкого уровня считывает только 0,004 В от источник.

В системе ниже мы видим напряжение сигнала, на которое ничего не влияет, кроме небольшое падение напряжения в сигнальных проводниках.Ток нагрузки в R6 составляет 118 ампер, но ток не влияет на напряжение сигнала, потому что заземление сигнала у свинца только одно основание точка. Нет контура заземления.

В системе ниже мы видим, что напряжение сигнала сильно зависит от высокого текущая нагрузка. Это потому, что в вышеупомянутой системе есть контур заземления. Сигнал провод заземлен с каждого конца.

В системе ниже тяжелая заземляющая шина с очень низким сопротивлением была добавлена ​​в попытаться уменьшить сопротивление шасси или нейтрали.Несмотря на то что снижается, напряжение сигнала остается под влиянием падения напряжения в верхнем токопроводы. Этот пример демонстрирует, почему лучшее решение — избегать контуров заземления, вместо того, чтобы пытаться уменьшить количество контуров заземления за счет лучшего заземления между точками заземления системы.

Автостоянка в Типичные легковые автомобили unibody — это особая ситуация. Механический строительные методы, которые делают платформу жесткой, также работают, чтобы сформировать большой тракт заземления шасси большой площади с очень низким сопротивлением.Сварная оболочка образует заземляющий провод с очень низким сопротивлением и является отличным местом для обычных заземление для сигнального и силового заземления. Хотя это и не нулевое сопротивление, Оболочка тела — самое близкое к нему. Использование четырехпроводного измерения сопротивления Мой Мустанг 1989 года измеряет менее 0,002 Ом от заземления задней аккумуляторной батареи. к земле рельса рамы переднего внутреннего крыла. Это приблизительный эквивалент 15 футов медного провода и разъемов AWG № 0. Большая часть этого сопротивления концентрируется вокруг клемм заземления (до того, как ток сможет распространение), а не по пути тела.Если я улучшил точки подключения, я может значительно снизить то небольшое сопротивление, которое сейчас имеет моя система. Это не совсем необходимо, поэтому я не заморачивался.

Нет смысла запускать тяжелый медный минус от двигатель к аккумулятору, когда шасси уже есть и корпус, включая потери при случайном подключении, имеет меньшее сопротивление, чем хорошо сделанный кабель.

Пример заземления сопротивление:

Сопротивление любого однородного проводника обратно пропорционально площади поперечного сечения и прямо пропорционально к удельному сопротивлению и длине.Проще говоря, если мы удвоим крест площадь сечения проводника мы отсекаем сопротивление (и падение напряжения) в половина. Если мы удвоим длину, мы удвоим сопротивление и удвоим падение напряжения.

Медный провод номер 1 AWG имеет эффективный диаметр около 0,3. дюймы. Площадь круга равна пи * р в квадрате. У этого провода был бы крест площадь сечения около пи * 0,15 * 0,15 = 0,071 квадратного дюйма.

Предположим, что толщина стального корпуса составляет около 16 калибра, или около 0,06. дюймов толщиной.Площадь в один фут будет иметь 12 * 0,06 = 0,72 кв. дюймы площади поперечного сечения. Физическое сечение около десяти раз больше, чем площадь поперечного сечения медного провода.

Удельное сопротивление стали около 15 Ом на 10-6 см. В Удельное сопротивление меди 1,7 Ом на 10-6 см. Мы можем разумно предположить сталь имеет примерно 15 / 1,7 = 8,8-кратное сопротивление меди для того же длина и одинаковая площадь поперечного сечения. Пока корпус корпуса выше материал удельного сопротивления, тело также имеет гораздо большее поперечное сечение площадь.

Это означает стальной корпус шириной в один фут, если этот корпус толщиной всего 0,06 дюйма, сопротивление примерно на 10% меньше, чем у аналогичного длина пути через медный провод. Легко понять, почему наземный путь через кузов автомобиля, который, вероятно, несколько футов шириной и намного толще во многих областях это малая часть сопротивления медного провода.

Поверхность пола шириной четыре фута и толщиной всего 0,06 дюйма, будет иметь поперечное сечение около 2.88 квадратных дюймов. Эквивалент медный проводник должен быть 2,88 / 8,8 = 0,327 квадратных дюйма, или диаметр = 2 * квадрат A / pi, или 0,645 дюйма в диаметре! Сопротивление тонкой стальной напольной кастрюли шириной 4 фута с противовесом для медного кабеля требуется кабель больше 4/0, а у нас даже нет рассчитывал на помощь каркасных реек, рокер-панелей или дорожек на крыше!

Давайте посмотрим, почему Ford сделал систему определенным образом и как схемы могут вводить в заблуждение.Это схема отрицательного вывода аккумуляторного кабеля на Фокс Мустанги:

Правильная схема вышеперечисленного:

В системе, описанной выше, отрицательный вывод EEC не заземлен на отрицательный полюс аккумулятора. Отрицательный EEC фактически подключается к шасси автомобиля рядом с пусковым реле, где он имеет общую точку заземления шасси с отрицательной клеммой аккумулятора. Основания как это работает только тогда, когда аккумулятор установлен спереди и сделан точно так, как изначально сделано.Эта система приемлема, потому что:

1.) Мустанг изначально имел довольно низкое потребление тока от система зарядки.

2.) Заземлил блок от головы до файрволла.

3.) Очень короткий и тяжелый провод аккумуляторной батареи был надежно подключен. к блоку.

Схема альтернативного метода для передней батареи во избежание контуров заземления:

Задний аккумулятор для предотвращения опасности возгорания контура заземления и заземляющего провода:

Соединения отрицательного полюса аккумуляторной батареи:

С аккумулятором на задней панели нет причин долго работать отрицательные выводы от ничего к аккумулятору.Исключение составляют некоторые устройства зоны багажника с плавающей площадкой, например, топливные насосы или другие электродвигатели. Это предполагает цельный автомобиль или раму большой площади. со сварной конструкцией в качестве шины заземления. В Европе основания для отрицательные клеммы АКБ для средств связи запрещены из-за пожара и угрозы безопасности.

Устройство с аккумулятором на задней панели Всегда допустимо до нег пост Допустимо, но часто нежелательно Никогда не допустимо к отрицательному сообщение
Усилитель с минусом, общим с корпусом и домкраты Х
Усилитель с минусом с плавающей запятой шкаф и домкраты Х * Х **
Электродвигатель или насос с изолированным земля Х * Х **
Блок зажигания с общим минусом корпус или другие провода Х
Инвертор мощности с отрицательным общим выводом к жилью и торговым точкам Х
Инвертор мощности с минусом изолирован от шкафа и домкратов Х
Радиосистема, включая стереосистемы и системы двусторонней связи с общим минусом шкаф и домкраты Х
Радиосистема, включая стереосистемы и системы двусторонней связи с минусом, изолированным от шкафа и гнезд Х * Х *

* если рядом с аккумулятором ** если далеко от аккумулятор

С аккумулятором на передней панели, прочный заземленные устройств вообще может быть подключен к минусовой батарее практически любым удобным вам способом.

Устройство, с аккумулятором спереди Всегда допустимо до нег пост Допустимо, но обычно нежелательно Никогда не допустимо к отрицательному сообщение
Усилитель с общим минусом к шкафу и домкраты Х
Усилитель с минусом с плавающей запятой шкаф и домкраты Х * Х **
Электродвигатель или насос с изолированным земля Х
Блок зажигания с минусовой общей к корпусу или другим выводам Х
Инвертор мощности с отрицательным общим выводом к шкафу и розеткам Х
Инвертор мощности с минусом изолирован от шкафа и домкратов Х
Радиосистема, включая стерео и двустороннюю с общим минусом к шкафу и гнездам Х
Радиосистема, включая стерео и двустороннюю с минусом, изолированным от шкафа и гнезд Х

Основы заземления | Что такое контур заземления?

Контур заземления — это нежелательный путь тока в электрической цепи.Контуры заземления возникают всякий раз, когда заземляющий провод электрической системы подключается к заземляющей пластине в нескольких точках.

Не только контуры заземления могут вызывать шум в сигнальных кабелях прибора, но в тяжелых случаях могут даже перегревать сигнальный кабель прибора и, таким образом, представлять опасность возгорания!

Явление контуров заземления показано на схематической диаграмме ниже:

Причины замыкания на землю

Существует несколько причин возникновения контуров заземления в любой установке КИПиА.Некоторые из них перечислены ниже:

  • Разница потенциалов между точками заземляющего провода, к которым были подключены выводы заземления.
  • Индуктивная муфта
  • Емкостная муфта
  • Использование инструментов с внутренним заземлением внутри уже заземленного контура
  • Экраны кабелей заземлены с обоих концов
  • Заземленные термопары с неизолированными преобразователями
  • Четырехпроводные передатчики, используемые в качестве входа для прибора-приемника, заземленного на другое заземление

Существует несколько методов ограничения контуров заземления, которые вносят нежелательное шумовое напряжение в сигнальные кабели прибора.

Однако есть два наиболее эффективных метода уменьшения контуров заземления:

  • Одноточечное заземление
  • Использование дифференциальных входов

Одноточечное заземление включает заземление контрольно-измерительной аппаратуры в одной точке. Такой подход значительно снижает шумовое напряжение, создаваемое контурами заземления из нескольких точек заземления.

Дифференциальные входы используются для подавления напряжения шума, которое может появиться в измерительной цепи.

Одним из очень эффективных способов полной изоляции измерительной системы от контуров заземления является использование инструментов с батарейным питанием. Однако из-за ограниченного срока службы батареи они используются редко.

Импедансная муфта (или кондуктивная муфта)

Если две или более электрических цепей имеют общие проводники, между разными цепями может быть некоторая связь.

Когда сигнальный ток из одной цепи возвращается обратно по общему проводнику, он создает напряжение ошибки на обратной шине, которое влияет на другие сигналы.Напряжение ошибки возникает из-за сопротивления обратного провода.

Один из способов уменьшить влияние импедансной связи — минимизировать импеданс обратного провода.

Второе решение — избежать контакта между цепями и использовать отдельные возвратные линии для каждой отдельной цепи.

Индуктивная муфта

Когда по проводу проходит электрический ток, он создает магнитное поле; если этот провод находится рядом с другим проводом, также несущим электрический ток или сигнал, создаваемые ими магнитные поля взаимодействуют друг с другом, в результате чего в проводах индуцируется шумовое напряжение.

Это принцип, по которому возникает индуктивная связь в проводке сигнального кабеля КИП.

Как мы уже знаем, индуктивность — это свойство, присущее любому проводнику, благодаря которому энергия накапливается в магнитном поле, образованном током, протекающим через провод.

Взаимная индуктивность между параллельными проводами образует мост. посредством чего переменный ток через один провод может индуцировать переменное напряжение по длине другого провода.

Это становится еще более явным, если у нас есть силовые кабели и сигнальные кабели инструментов, проходящие через один и тот же канал.

Простой способ уменьшить индуктивную связь сигналов — просто разделить проводники, несущие несовместимые сигналы.

Вот почему электрические проводники и сигнальные кабели инструментов почти никогда не находятся в одном и том же кабелепроводе и работают вместе.

Наиболее практичный метод уменьшения индуктивной связи и обеспечения устойчивости к магнитному полю сигнальным проводам прибора — скручивать пару проводов, а не позволять им лежать вдоль параллельных прямых линий.Это значительно снижает влияние электромагнитной индукции.

Электромагнитная индукция уменьшается, потому что, когда провода скручиваются таким образом, чтобы создать серию петель вместо одной большой петли, индуктивные эффекты внешнего магнитного поля имеют тенденцию нейтрализоваться, тем самым уменьшая наведенное шумовое напряжение на сигнальных проводах прибора из-за внешнее магнитное поле.

Контур заземления (электричество)

Контур заземления или контур заземления, участвуя в заземлении, называемом контуром заземления, находится в электронике и звучит замкнутым с контуром заземляющего соединения электрической проводки или проводки при токах низкочастотного шума из-за импеданса (сопротивление> 0) контура и путь прохождения сигнала нежелательного падения напряжения сгенерировано.Таким образом, к полезному сигналу добавляется сигнал помехи. Помехи могут передаваться по общему импедансу с цепью помех или индуктивно за счет связи магнитного поля в цепи использования. Эффект проявляется в звуке как раздражающий жужжащий звук, часто в два раза превышающий частоту сети электропитания, который затем можно подключить к обычному выпрямителю (мост Греца или выпрямитель).

  • 4.1 Как избежать петли
  • 4.2 снижение уравнивающих токов
  • 4.3 Уменьшение помех
  • 4.4 Уменьшение сопротивления части шлейфа
  • 4.5 Отделение пути прохождения сигнала от контура
  • 4.6 Цифровые и оптические соединения

Вхождение

Сигнал помехи может выражаться, например, в звуковом инженерном оборудовании как нежелательный раздражающий жужжащий шум.Для энкодеров и датчиков искажают осциллограммы или сигналы низкочастотного шума.

В зависимости от причины шума сигнал содержит частоту сети (50 или 60 Гц) и более или менее высокую долю ее гармоник или гармоник. Это были четные гармоники (в Европе 150 Гц, 250 Гц и т. Д.) И (например, с участием сетевых выпрямителей) и даже гармоники (в Европе 100 Гц, 300 Гц и т. Д.). Часто сеточную частоту практически не слышно даже в аудиосистемах, так как она находится на нижней границе частотного диапазона AF.

(DC) трамвайные провода и их линии питания и железные дороги могут создавать магнитные поля с частотой 300 Гц, в результате чего подстанция выпрямляет трехфазное питание (пульсирующий ток).

Причины

Передача электрических сигналов, аналоговых или цифровых, требует совместной передачи базового или опорного потенциала. Это для симметричных сигналов другого провода (аналоговый телефон: от a до b) или асимметричных сигналов, так называемой массы.Не равны опорному потенциалу, подключенному к оборудованию, сигнал неисправности выдается на уровне опорной разности потенциалов.

Если вы подключаете, например, массу двух устройств через экран кабеля и массу устройства одновременно через защитные контакты розеток (класс защиты I), это приводит к замкнутой цепи (на картинке выделено желтым ), который на всех переменных магнитных источниках (трансформаторах акты источников питания, электродвигателей, индукторов и др.) окружающей среды как закороченная вторичная обмотка трансформатора.

Ток, протекающий через заземляющее соединение, генерируется через сопротивление заземляющего соединения (сопротивление контактного провода). Опорный потенциал приемника на эту мощность отличается от опорного потенциала передатчика. применяется к принятому сигналу как сигнал помехи.

Контуры заземления возникают без подключения к защитному проводнику, например в металлических шкафах.Даже там они могут вызывать помехи, если заземление выполняется несколько раз и разными способами, или даже заземленные антенны и телефонные кабели подключаются многократно.

Большие уравнивающие токи могут протекать, в частности, между разными точками соединения защитного заземления (разные цепи в бытовых установках) или между ними и заземленной антенной или системой кабельного телевидения.

Кроме того, в защитном проводнике между зданиями протекают переменные и постоянные токи в миллиамперном диапазоне.

Средство передачи дифференциального сигнала с помощью двух проводов, подключенных к заземлению оборудования нет, или самое большее в одном месте (принцип аналогового телефона).

Примеры

Видео и звук

Отдельное аудиооборудование (усилитель, микшер, а также компьютеры) часто заземляют на землю и имеют соединение защитного проводника с землей сигнала. Другое заземление через сигнальный кабель затем приводит к замкнутому контуру заземления и вызывает помехи.Между различными соединениями заземления (например, антенным кабелем и защитным проводом) возникают переходные токи из-за незначительной разницы потенциалов заземления. Они вызывают падение напряжения на заземляющих соединениях сигнального заземления. Эти падения напряжения складываются непосредственно в полезный сигнал (NF) или вызывают в катушках ферритовых фильтров амплитудную модуляцию (амплитудно-модулированную) телевизионного сигнала. Во втором случае это вызвано отображением текущих горизонтальных полос, которые также могут иметь пропущенную строчную синхронизацию, когда синхроимпульсы теряются из-за насыщения ферритов.

Аудиоустройства (внутренние)

Контуры заземления в аудиоаппаратуре вызваны неправильной конструкцией: точки масс входных разъемов и другие точки внутренней цепи соединены несколькими способами друг с другом или даже с защитным проводом, в данном случае так и есть. Часто ток питания протекает в секции выпрямления общего заземления. Это приводит к гудению — в зависимости от причины частоты сети или удвоенной частоты сети и ее гармоник.

Компьютерная сеть

В частности, старые асимметричные стандарты электронной передачи данных (RS-232, параллельный порт, 10BASE2) имеют проблемы с контурами заземления. В основном с защитным заземлением (заземление, класс защиты I) обеспечено компьютерное оборудование, нанесенное вместе с внешними проводниками экранированного кабеля между контурами заземления устройств, которые могут мешать передаче данных. Сегодняшние сетевые соединения на большие расстояния содержат развязывающие трансформаторы (Ethernet «Magnetics»).В кабеле USB используется дифференциальная передача сигнала, чтобы снизить возможные помехи, связанные с расходами, связанными с рабочим напряжением и заземлением, а также контурами заземления экрана.

Датчики

В машинах и оборудовании контуры заземления часто возникают в датчиках, подключенных через коаксиальный кабель, если они оба подключены в различных точках на заземляющем проводе оборудования или к шасси машины. Устраните дифференциальные, плавающие входы (см. Передачу псевдодифференциального сигнала) или подключите экран только на одном конце кабельного соединения.

Платы, материнские платы, импульсные блоки питания

К печатным платам и электромонтажным устройствам предъявляются два взаимно противоречащих требования:

  • Возможные низкоиндуктивные соединения тренировочного заземления (заземляющий слой)
  • Исключение контуров заземления путем заземления нейтрали

Эти взаимоисключающие претензии обрабатываются по-разному в зависимости от модуля или устройства:

  • Для материнских плат и часто даже с импульсными блоками питания с использованием закрытой поверхности земли в качестве отдельного слоя (Layer)
  • Если аналоговые и цифровые сигналы смешаны, используются отдельные заземляющие поверхности, соединенные вместе только в одной точке.
  • В низкочастотных устройствах (усилителях) можно применить заземление практически нейтралью и, при желании, занять участки заземляющего слоя, через которые не могут проходить большие токи (выходы выпрямителя).

Телефонное и коммуникационное оборудование

Эксперименты XIX века, когда телефонные звонки неуравновешивались (то есть с одной линией и с Землей в качестве контрапункта), которые нужно было передавать, оставались ограниченными на несколько километров — были слишком большие помехи. Таким образом, в технологиях связи сначала было признано, что передача сигналов на большие расстояния возможна только в том случае, если не только опорный сигнал переносится в качестве второй линии, но эта масса также не затрагивается и не используется другими сигналами.Получен принцип передачи дифференциального сигнала. См. Также Сбалансированная передача сигнала.

Контрмеры

Как избежать петли

Средством для защиты контуров заземления проводника может быть так называемая защитная изоляция. Поэтому многие аудиоустройства изолированы и даже в металлических корпусах не имеют соединения с защитным проводом. Заземление между устройствами осуществляется только в виде экрана сигнальных линий.Однако, когда устройства подключаются через несколько сигнальных путей заземления, здесь также могут возникать контуры заземления.

Поэтому сбалансированная передача сигнала используется, в частности, в профессиональном звуковом оборудовании. Таким образом, любые токи выравнивания потенциалов не влияют на полезный сигнал, и различия в уровне заземления сигналов между различными устройствами не вызывают проблем. Масса будет иметь только экранирующий эффект; Падения напряжения на ней не доходят до сигнала.Часто в аудиосистемы также вставляются обменники. Характеризуется подключением массового сигнала отдельно.

Аудиотехнические устройства будут оснащены так называемым переключателем заземления. Таким образом, соединение между заземляющим контактом устройства и сигнальной землей может быть разделено в устройстве. Таким образом, возможно существующий контур заземления может быть отделен, хотя это может привести к недостаткам, связанным с нечувствительностью к радиочастотным помехам и другим емкостным помехам.Хорошим решением может быть конденсатор (около 0,1 мкФ) между сигнальной землей устройства и его защитным проводником / корпусом: конденсатор по сравнению с пульсирующим током имеет высокое сопротивление, но также обеспечивает экранирующий эффект корпуса относительно высокочастотные помехи.

Предпосылкой для этих двух мер (выключатель заземления или конденсатор) является так называемое безопасное разделение между частями, несущими сетевое напряжение, с одной стороны, и звуковыми сигналами как низковольтными передающими частями, с другой: устройства должны соответствовать требованиям дополнительной безопасности. -низкое напряжение (PELV — Protective Extra Low Voltage) соответствует.

Разделение заземляющих соединений может быть выполнено путем прерывания защитных контактов сетевого подключения устройств, однако: Здесь срабатывает защита (защитное заземление), что может привести к возникновению опасного напряжения на корпусах устройства в случае ошибки.

См. Также: функциональное заземление

Уменьшите переходные токи

Часто используются устройства, сигнальная земля которых соединяется с защитным проводом (антенные или кабельные системы, компьютеры), поэтому контуры заземления неизбежны.Здесь часто помогают заземлитель, разделительный трансформатор или методы оптической передачи данных. Для высокочастотных и низкочастотных шумовых полезных сигналов, например, на воздушных линиях, может быть достаточно электрически разрушить внешний и внутренний проводники или даже внешний провод антенной линии, используя конденсатор. Затем высокочастотные информационные сигналы передаются емкостным образом. Для низкочастотного шума контур заземления разрывается. Такие промежуточные соединители иногда называют фильтрами тока оболочки, но они уменьшают только низкочастотные токи оболочки.

Уменьшение помех

Как правило, ограниченная площадь сигнальных линий остается низкой за счет использования кабелей витой пары или коаксиальных кабелей. Помехи в контурах заземления могут быть устранены за счет уменьшения замкнутой площади (параллельная или даже скрученная прокладка сигнальных кабелей отдельно от силовых кабелей). В особых случаях гул компенсировать удается за счет заложения восьмерки.

Источник помех не может быть устранен часто, однако в случае трансформаторов или дросселей воздействие может быть уменьшено, например, путем изменения его положения.Магнитное экранирование вокруг источника также может помочь, но оно является дорогостоящим для низкочастотных магнитных полей и поэтому обычно встречается только в магнитофонах или проигрывателях.

Трансформаторы с тороидальным сердечником с равномерной обмоткой имеют самые незначительные паразитные магнитные поля из всех конструкций трансформаторов.

Уменьшение сопротивления участка петли

Вращение тока шума контура заземления влияет на полезный сигнал, поскольку он, по крайней мере частично, протекает по той же проводке, что и полезный сигнал.Как правило, он затем перетекает в соединение сигнальных масс двух устройств. Поскольку сигнальная земля является опорной точкой для передачи полезного сигнала от одного устройства к другому, каждое различие опорной точки между устройствами будет действовать как внешняя помеха. Если, следовательно, обеспечить, чтобы эти контрольные точки были как можно более равными, то циркулирующие шумовые токи будут иметь меньшее влияние на полезный сигнал.

Поэтому предпочтительно, чтобы соединение с землей между устройствами имело как можно более низкое сопротивление.Это может быть достигнуто (высокое поперечное сечение экранов, низкое переходное сопротивление контакта) или высокое за счет дополнительных заземляющих соединений, поперечное сечение кабелей и разъемов с небольшим сопротивлением. Некоторые устройства имеют винты этой дополнительной массы. Затем, пока все еще сохраняется балансирующий ток, получается (или, возможно, увеличивается), но падение напряжения смещается в области контура, вызывая отсутствие сигнала заземления.

Отделение пути прохождения сигнала от контура

Лучшие результаты могут быть получены, если помехи не проходят через сигнальную землю.Около экрана кабеля затем протекают, хотя, возможно, помехи, сигнальная земля управляется отдельно внутри этого экрана. Обязательным условием является гальваническая изоляция сигнального заземления от заземления экрана, как вилка измерительного прибора в телекоммуникационных сетях. Оба подключены по максимуму в одной точке.

Это эквивалентно сбалансированной передаче сигнала, здесь не требуется заземление сигнала — сигнал представляет собой дифференциальное напряжение между двумя противоположно фазированными сигналами.Кроме того, в этом решении выделяются также емкостные связи — они одинаково действуют на обе противофазные сигнальные линии и не влияют на дифференциальное напряжение.

Цифровые и оптические соединения

Цифровые соединения, в которых аудиосигналы передаются в виде пакетов с двоичным кодированием, устраняют проблему контуров заземления, поскольку на принимающей стороне цифровые сигналы должны декодироваться, а (аналоговая) составляющая пульсаций не учитывается.S, используемый для цифровой передачи / стандарт PDIF, предоставляет различные типы кабелей. При этом соединения или разъем коаксиального кабеля плохо изолированы на стороне приемника, что не дает возможности повлиять на аналоговые части обработки сигнала. Полное лекарство от оптического кабеля TOSLINK. Эти оптоволоконные кабели не проводят электричество и не подвержены влиянию магнитных или электрических полей. Недостатками являются продуманный преобразователь оптических сигналов.

Определение размеров контуров заземления

Термин «контур заземления» часто используется в проектной литературе в качестве заменителя любой цепи, вызывающей шум заземления.

По правде говоря, контур заземления — одна из многих проблем электрической конструкции, которые могут вызывать или усиливать существующий шум заземления. Как в печатных платах, так и в проводных системах контур заземления по определению представляет собой любую законченную цепь заземления с низким сопротивлением. Это может быть очевидно, как в случае с заземляющим экраном с воздушным зазором внутри:

Рисунок 1: Контур заземления в медной плоскости.

Это явление также может быть более абстрактным, например, в схемах связи:

Рисунок 2: Цепь связи (слева) с выделенным контуром заземления (справа)

Цепи заземления

обычно вызывают проблемы из-за одного из трех событий:

  1. Магнитные поля переменного тока проходят через контур (или магнитные поля постоянного тока, если контуры заземления перемещаются относительно них).Изменяющийся поток индуцирует ток в контуре. Это единственный способ, которым контур заземления сам по себе может генерировать зашумленный ток.

    Рисунок 3: Ток, индуцированный магнитным потоком.

  2. Две или более цепи, соединяющиеся с контуром заземления, индуцируют разные уровни напряжения на их соответствующих землях.

    Рисунок 4: Множественный опорный ток заземления.

  3. Две или более цепи присоединяются к контуру заземления на значительном расстоянии друг от друга, создавая радиочастотный шум. Высокочастотные сигналы могут вызывать шум в очень длинных цепях (цепи с длиной более 1/20 длины волны)

Важно помнить, что шум земли может существовать без контура заземления.Например, внешняя цепь может сама создавать шум земли:

Рисунок 5: Шум от земли от внешней цепи.

В компании Ball Systems мы склонны использовать следующие три метода для устранения шума из-за контуров заземления. Эти методы являются отраслевым стандартом рентабельности и надежности.

  1. Уменьшение площади контура: это помогает снизить эффективный магнитный поток переменного тока. Если площадь воздушного зазора в медной плоскости или площадь между проводами в системе уменьшится, через контур заземления будет проходить меньший поток, и наведенный ток будет меньше.

    Рисунок 6: Уменьшение площади петли.

  2. Изолируйте путь заземления: этот метод предотвращает прохождение тока через контур заземления за счет использования трансформаторов или оптоизоляторов, которые будут поддерживать уровни напряжения между путями сигнала и заземления. Возникнут такие осложнения, как паразитная емкость и затухание постоянного тока.

    Рисунок 7: Размещение трансформатора и оптоизолятора

  3. Используйте синфазный дроссель: это отличный метод ослабления высокочастотного синфазного шума.

    Рисунок 8: Синфазный дроссель.

Существует несколько способов устранения контуров заземления, но следует обращать внимание на то, чтобы не жертвовать безопасностью, нарушая любые необходимые заземляющие соединения. Доступны несколько вариантов, позволяющих сбалансировать доступность места, стоимость и эффективность, и важно определиться, на каком именно треугольнике сосредоточены ваши интересы.

Если вы заинтересованы в сотрудничестве с нами над вашим следующим проектом, свяжитесь с нами по телефону (317) 804-2330.

Контур заземления 1 | Контур заземления 1 Atom ™

| Атом ™ | Бункер Нью-Йорка ••• показывай меньше

Получайте свежие музыкальные рекомендации, которые будут приходить на ваш почтовый ящик каждую пятницу.

  • Цифровой трек

    потоковое + скачать

    Включает неограниченную потоковую передачу через бесплатное приложение Bandcamp, а также высококачественную загрузку в MP3, FLAC и других форматах.

    Можно приобрести с подарочной картой

    Купить цифровой трек 2,50 доллара США
    Отправить как подарок

  • Купить полный цифровой альбом
  • Лимитированная серия винила из желтого мрамора

    Запись / Винил + Цифровой альбом

    Лимитированная серия виниловых пластинок из желтого мрамора доступна только на этом Bandcamp.

    Включает неограниченную потоковую передачу Ground Loop EP (The Bunker New York 008) через бесплатное приложение Bandcamp, а также возможность скачивания в высоком качестве в форматах MP3, FLAC и других форматах.

    Продано

  • черный винил

    Запись / Винил + Цифровой альбом

    обычная черная виниловая версия

    Включает неограниченную потоковую передачу Ground Loop EP (The Bunker New York 008) через бесплатное приложение Bandcamp, а также возможность скачивания в высоком качестве в форматах MP3, FLAC и других форматах.

    Продано

  • Полная цифровая дискография

    Получите все 43 выпуска The Bunker New York доступны на Bandcamp и сэкономьте 50% .

    Включает неограниченную потоковую передачу через бесплатное приложение Bandcamp, а также высококачественные загрузки Трансцендентное число, Deep Dish EP (Бункер Нью-Йорк BK-042), Психологические романы и другие жуткие баллады, Cast Off EP (Бункер Нью-Йорк 040), Киоку EP (Бункер Нью-Йорк 039), Морская кислота (Бункер Нью-Йорк 038), One Man’s House — Techno EP от Another Woman (The Bunker New York 037), Готовы ли вы EP (Бункер Нью-Йорк 036), и еще 35., а также , .

    Можно приобрести с подарочной картой

    Купить цифровую дискографию 121,25 $ (
    50% скидка )
    Отправить как подарок

кредитов

лицензия

все права защищены

теги

Если вам нравится Ground Loop EP (The Bunker New York 008), вам также могут понравиться:

Шокирующая правда о контурах заземления

Контуры заземления повсюду вокруг нас.Они существуют почти везде, где подключены электрические цепи. Большинство из них остаются незамеченными, но у вашей гитарной установки их десятки (может быть, сотни, в зависимости от остроты карандаша), и, если их спровоцировать, они могут вызвать или способствовать разного рода плохому поведению. Неправильная установка контура заземления на педалборде может быть опасна для вашего здоровья.


«Земля» — это электрическая концепция, которая указывает опорную точку, от которой измеряются все потенциалы напряжения в цепи.Земля служит нулевым напряжением для цепи, и, когда она нарисована на схеме, представляет собой платонический идеал, который соединяет все, что связано с ней, с этим нулевым потенциалом, независимо от того, опускается ли оно на 1 мА или 1000 А. Реальный мир не такой добрый.

Контур заземления создается всякий раз, когда две электрические цепи, которые теоретически имеют одинаковый потенциал земли, на практике имеют ненулевой потенциал. Хотя существует несколько способов создания контуров заземления и управляющего шума в них, давайте приведем конкретный пример, с которым вы, вероятно, сталкивались раньше.Начните с двух гитарных усилителей, каждый из которых подключен к источнику питания через трехконтактный (заземленный) кабель. У каждого усилителя есть один путь к земле, и он может сидеть там и усиливать с минимальным шумом, насколько это позволяют его конструкция и производство. Входное гнездо каждого усилителя связано с его местным заземлением, и каждый предусилитель усиливает разницу между вашей гитарой и этим местным заземлением. Если вы подключите эти усилители вместе с гитарным кабелем к плате (через пассивный Y-образный кабель или второе входное гнездо), вы создадите новый путь для токов заземления через экран гитарного кабеля.

Более безопасное и эффективное решение — изолирующий трансформатор на входе вашего гитарного усилителя.

Это вообще не было бы проблемой в мире, где есть сверхпроводящие сверхпроводящие сверхскоростные поезда, аккумуляторы для электромобилей и гитарные кабели, но мы живем в мире, где относительная проводимость гитарных инструментов и силовых кабелей меньше чем супер. По мере того, как эти встречные токи переходят от одного усилителя к другому, они создают потенциал на проводнике экрана кабеля, который отличается от земли местного усилителя.Этот потенциал, по сути, представляет собой новый сигнал поверх земли, который становится возможным благодаря контуру заземления. Вместо того, чтобы первый предусилитель усиливал разницу между вашей гитарой и нулевым уровнем земли, ламповый предусилитель усиливает разницу между вашей гитарой и потенциалом контура заземления. Поскольку преобладающие токи в вашем гитарном усилителе связаны с выпрямлением сетевого напряжения 50/60 Гц, контур заземления преимущественно состоит из 50/60 Гц и связанных гармоник. Итак, престо, рождается гул.

Теперь у каждого усилителя есть два пути к заземлению: один через собственный кабель питания к электрическому заземлению, а другой через кабель гитары ко второму усилителю и его кабель питания к электрическому заземлению. Все токи заземления внутри первого усилителя стремятся к заземлению, насколько это возможно, и хотя большая часть этого тока предпочла бы ехать по широкой и хорошо проводящей магистрали, которая является местным силовым кабелем, некоторые могут выйти на менее проторенные пути. , через кабель гитары и во второй усилитель, найдя заземление через кабель питания второго усилителя.

Что можно сделать? Вы найдете гитарные установки, в которых у одного из усилителей есть то, что мы ласково называем «обманщиком» на кабеле питания. Этот адаптер предназначен для подключения современных заземленных силовых кабелей к более старым, незаземленным розеткам, но он часто неправильно используется в гитарных установках. Их обычно помещают сюда инженеры-мизантропы из клуба FOH, пытающиеся устранить проблему с гулом, ломая опорную точку земли для усилителя. Прервав это заземление, вы можете разорвать контур заземления, но вы также нарушите его предохранительное заземление .Если некоторые из этих ламповых электронов на 500 В коснутся шасси усилителя, они могут не сразу перегореть предохранитель, а вместо этого будут искать заземление везде, где они могут его найти — при этом часть перемещается по гитарному кабелю ко второму усилителю, а часть — по гитарному кабелю. через доску, к инструменту, через мост, через струны, и к любому гитаристу, которому посчастливилось играть «Brown Eyed Girl» в тот вечер.

Более безопасное и эффективное решение — изолирующий трансформатор на входе вашего гитарного усилителя.Трансформатор может передавать сигнал вашей гитары без заземления, сохраняя при этом защитное заземление усилителя через кабель питания. Это сохранит заземляющие токи там, где они должны быть, и не даст им перерасти в мычание и гудение в вашей задней линии. Изолирующие трансформаторы, такие как Ebtech Hum Eliminator и Lehle P-Split, можно найти по цене от 100 до 180 долларов. Пожалуйста, никогда не используйте читер. Ваша нервная система и поклонники Ван Моррисона будут вам благодарны.

Статьи с вашего сайта

Статьи по теме в Интернете

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.