Как правильно сделать контур заземления в частном доме видео: Как сделать заземление в частном доме своими руками

Опубликовано в Дом
/
25 Янв 1971

Содержание

Заземление в частном доме своими руками 220В

Наверное, значение слова заземление знают все, но, к сожалению, не каждый сможет ответить на вопрос, для чего оно нужно и действительно ли это необходимость в частном доме или же всего лишь рекомендательный совет.

Сразу же хотелось бы сказать о том, что именно заземление в доме является гарантом безопасного пользования различными бытовыми предметами электрического типа, и неважно, квартира это или офис. Помимо всего прочего, при его наличии, вероятность того, что случится короткое замыкание, сводится к минимуму.

Когда появилась необходимость сделать заземление в частном доме своими руками 220в и 380в, нужно проанализировать всю имеющую информацию об этом процессе и учесть то, что это совершенно разные сети и для подключения каждой из них нужно будет предпринять различные меры.

Проще, конечно же, заземлением с меньшей нагрузкой, потому как в здесь не потребуется производить монтаж самого контура, в отличие от 380В. Это не единственное но, поэтому, приступим к подробному изучению этого вопроса.

Зачем нужно заземление в частном доме?

Для начала разберемся с вопросом, для чего вообще необходимо организовывать заземление и какие последствия могут быть при его отсутствии.

Порой, мы забываем об элементарных вещах, и такая забывчивость иногда может стоить человеку жизни, именно поэтому, мы не будем пренебрегать напоминаниями элементарных вещей и информацией, которую, вроде бы все знают. Начнем с того, что электрический ток унес немало жизней, и об этом знают все. Аварийная ситуация нередко приводит к тому, что электроприбор, вся его поверхность оказываются под высоким напряжением, которое является опасным для человеческого организма, и прикосновение к нему, может стать смертельным.

Если в доме присутствует заземление сети 220В, избежание этого риска становится обычным делом. Работает это достаточно просто – как только нулевая фаза будет оборвана, весь контур электроприбора становится опасной, а вот контур заземления эту фазу, можно сказать аннулирует, если говорить конкретнее, уводит в землю.

Заземление в частном доме является важной составляющей безопасной жизни в любом помещении, и не важно, дача это или квартира. Функции приспособления:

  • приведение практически к нулю электрических перегрузок
  • повышение уровня пожаробезопасности любого помещения
  • обеспечение безопасной работы с электроприборами

Необходимые материалы и инструменты для заземления 220в

Первое, что нужно будет сделать, перед тем, как произвести монтаж конструкции, подготовить все инструменты и материалы, которые будут нужны в этом процессе, и только после этого, можно будет смело приступать к организации качественного и правильного заземления своими руками. Итак:

  • Детали (сюда входят различного рода трубы, уголки, а также профили, желательно металлические). Сколько и чего нужно будет, зависит от параметров электродов. Под рукой их должно быть необходимое количество (лучше даже с запасом).
  • Полоска из металла. Ширина такого изделия меньше 2.5 м, ширина от 70 до 100 мм. Стоит сразу отметить, что длина рассматриваемой полоски в обязательном порядке должна быть рассчитана заблаговременно (этот показатель непосредственно зависит от длины создаваемого контура заземления).
  • Нержавеющая сталь тоже пригодиться в таком деле, ведь из нее нам понадобится полоска шириной 95 мм. Используется такая деталь как элемент токопроводящего типа и ее длины должно хватить от дома до самого контура.
  • Аппарат для сварки, для обеспечения электропроводности.
  • Без болгарки в таком деле тоже не обойтись, и кувалду захватить не помешает.
  • Болт М8-М10 и провод из меди, сечение которого должно быть не меньше 5 м2.

Имея все это под рукой, можно переходить к следующему этапу.

Порядок заземления 220В в частном доме своими руками

Следующим этапом будет непосредственный монтаж заземления. Для того чтобы процесс был понятнее, разберемся с последовательностью действий:

1. Выкапываем две траншеи, одна, ведущая к дому, другая – для электродов. Здесь главное, правильно выбрать глубину, она должна быть такой, чтобы штыревые срезы были выше дна на сантиметров 25. Ширина тоже не должна быть маленькой, нужно чтобы работать было в ней удобно.

2. Следующий этап – вбивание в почву электродов.

3. После чего, проводиться оперативный монтаж контура (данный процесс подробнее будет рассмотрен ниже).

4. Приступаем к монтированию токопроводящего проводника. Для этого необходимо уложить нержавеющую полоску в траншею, причем, таким образом, чтобы один конец можно было приварить к контуру заземления, а другой – вывести возле стены.

5. Засыпаем выкопанную ранее яму с готовым заземлением.

6. К токопроводящей полосе подсоединяется провод из меди одним концом, другим же — он будет подсоединен непосредственно к щитку.

Немного времени уйдет для монтажа заземления в частном доме, если под рукой есть все необходимые инструменты и если следовать всем рекомендациям по этому поводу.

Как сделать заземляющий контур?

Идеальным участком для расположения заземляющего контура является отмостка частного сооружения. В любом случае, рекомендуется создавать линейный контур, если же есть желание и средства прокладывать его по всему периметру – с вами спорить никто не будет.

Главным преимуществом линейного контура в том, что в любой удобный для этого момент, его без проблем можно будет нарастить. Итак, процесс создания контура заземления достаточно прост – вырывается яма, глубина которой должна быть, как минимум, 1.9 м, вбиваем туда один за другим пруты заземления.

Контур заземления в частном доме своими руками видео

После того, как все пруты расположились в земле, переходим к процессу их обрезки (верхушки срезаются, примерно, на 17 см). Следующий этап – рытье канавы такой же глубины, в которой производим прокладку прутов. Соединяем элементы контура сваркой (по крайней мере, это оптимальный вариант, по мнению специалистов).

Что запрещается делать при заземлениях 220в?

Есть ряд правил, нарушение которых может привести к негативным последствиям. Чтобы избежать их, необходимо помнить, что:

  • Двух вбитых в землю штырей точно не хватит для создания качественного контура заземления. В данном случае минимальное количество – два треугольника, которые будут находиться под землей на расстоянии 2-2.5 метров.
  • Нельзя использовать для рассматриваемых целей изделия из металла с упрочненной поверхностью. Сюда не подойдут швеллеры или арматура.
  • Из чего бы ни было сделано заземление, оно не вечное и от коррозии его не спасти, так что обновлять контур желательно хотя бы раз в 3-4 года.

Помня об этих правилах и соблюдая все рекомендации, приведенные выше, создать качественное заземление в частном доме 220в своими руками будет совсем не сложно.

Как правильно сделать заземление в частном доме по схеме контура


Грамотно продуманный заземляющий контур – характерный признак высококачественной и продуманной системы энергообеспечения. Его конструкция довольно примитивна, а вот практическая польза – бесценна. Для самостоятельного изготовления системы нужно совсем мало усилий, а правильное исполнение станет гарантией ее многолетней эксплуатации и вашей безопасности.

Вопрос №1: а нужно ли заземление в частном доме или коттедже?

 


Многие домовладельцы продолжают игнорировать элементарные правила электробезопасности. Аргументация таких лиц удивляет: раньше никто не делал заземляющих мероприятий, и ничего страшного не произошло. Во-первых, прежде не было такого количества бытовых приборов, во-вторых, появились документы, например, ПУЭ, в которых изложены основные требования по электробезопасности.

Пользуясь сетью, которая не имеет защиты от воздействия электротока, жители рискуют попасть в опасную для жизни ситуацию, даже если проводка в деревянном жилище выполнена безукоризненно. Изучая вопрос, нужно ли заземление в частном доме, следует отметить функции, которые оно выполняет:

  • Предохранение человека от поражения электрическим напряжением при касании к неисправному бытовому прибору.
  • Снижение уровня магнитных помех высокочастотного диапазона, излучаемых электрической сетью и бытовыми устройствами.
  • Обеспечение безопасной работы приборов, работающих в условиях повышенной влажности (бойлеры, стиральные машины и т.п.).
  • Снижение порога электромагнитного излучения сети, которое негативно влияет на самочувствие человека.

Нужно отметить, что защитный контур представляет собой неотъемлемый компонент системы молниезащиты. Также возможно его применение в конструкциях, отвечающих за недопущение импульсного перенапряжения.

Где разместить контур?

Чтобы заземление частного дома, сделанное своими руками, работало эффективно, важно определить месторасположение для установки заземляющих электродов, т.е. определить схему контура. Поскольку их длина довольно внушительна, то есть риск повреждения трасс коммуникаций. Поэтому в этом случае есть смысл ознакомиться с планами их прокладки в горадминистрации. Кроме этого существует несколько правил, которые не стоит отвергать:

  • Устанавливая место расположения электродов, обратите внимание на характеристики грунта. Если есть возможность ознакомиться с геоморфологическими отчетами местности, то для монтажа нужно выбирать как можно низкие точки верхнего водоупора.
  • Исследовать уровень нахождения грунтовых вод и отношение длины погружаемых электродов к нему. При наличии на даче, гараже или в доме вентилируемого подвала – воспользоваться этим фактом в полной мере и устроить контур на дне погреба.
  • Размещать детали контура следует не ближе 1 метра от фундамента.

В коттеджном строительстве в основном применяется система защиты TT, когда контур заземления изготовлен в индивидуальном порядке, а не от подстанции, как в TN-S-C. Такая конструкция весьма устойчива к повреждениям, но требует использования УЗО, без которого защита от поражения электротоком неэффективна.

 

Какие схемы контуров заземления для частного дома можно изготовить своими руками: ищем решение

На нынешний день свою практичность доказали две конструкции заземлителей:

  1. Замкнутого типа – система собрана в виде треугольника из металлических элементов. Основное преимущество заключается в надежности, поврежденная перемычка между электродами не влияет на работоспособность системы – она будет функционировать с другой стороны.
  2. Линейного типа – штыри устанавливаются в одну линию и соединяются последовательно металлической полосой. Недостаток в том, что повреждение перемычки влечет выход из строя всей системы.

Домовладельцам, интересующимся, как правильно сделать эффективное заземление в частном доме, специалисты рекомендуют делать систему по схеме «треугольник». Так как по сути, объем монтажных работ не отличается от линейного типа, но эффективность замкнутой системы делает ее предпочтительнее. Кроме этого, возможен и собственный вариант в виде квадрата или овала.

Сопротивление грунтов и методика расчета электродов

Передача потенциала в землю осуществляется по всей плоскости металлических электродов через частицы почвы и грунтовые воды. Такой принцип работает как при питающем напряжении 220 Вольт, так и в системах на 380 Вольт трехфазного типа. При сооружении конструкции учитываются многие факторы: от пористости грунта до уровня шероховатости металла.

За основу расчета сопротивления протеканию тока через электроды берутся таблицы удельного сопротивления почв и геоморфологиеский профиль. Профессионалы пользуются трудами Карякина Р.Н. «Нормы устройства сетей заземления», где предоставлены все данные для вычисления многих параметров. На практике подробный расчет редко когда выполняется. Нужных результатов добиваются методом увеличения длины электродов или же их числа.

В большинстве случаев применяются профили из стали с сечением не менее 80 мм², для «нержавейки» показатель чуть меньше – 60-70 мм². Для изготовления своими руками любых схем заземления в частном доме нужно применять угловую сталь, двутавр или тавр. Главное, чтобы сечение электрода не имело замкнутой формы и контактировало бы с грунтом всеми сторонами.

 

Инструмент и материалы

Для выполнения работ по организации заземляющего контура в загородном доме понадобится следующий инструмент:

  • Болгарка.
  • Кувалда 7-10 кг.
  • Штыковая лопата.
  • Комплект гаечных ключей.
  • Сварочный аппарат и электроды.
  • Битум или антикоррозийная краска.
  • Сварочная маска и рабочие рукавицы.

Конструкция контура построена на принципе равнобедренного треугольника, со сторонами 1,2 м. Чтобы контур заземления соответствовал техническим нормам, следует применить следующие материалы:

  • Уголки из металла 50х50 и длиной не менее 2 метров. Возможно приобретение комплектов из омедненной стали, например, Elmast.
  • Три полосы из металла 40х4 и длиной не менее 1,2 м, а также металлическая полоса с такими же параметрами, но длиной от места залегания контура до фундамента с загибом.
  • Медный провод сечением не менее 6 мм² для соединения ЗШ с электрическим щитом.
  • Болт М8 или М10.

Важно! Заземляющая линия должна увеличиваться в сечении по направлению от щита к контуру. Например, если от щитка идет 6 мм², то полоса должна быть минимально 10 мм², а электроды – не менее 20 мм².

Как правильно сделать заземление замкнутого типа в частном доме без помощи специалистов?

После этапа подготовительных работ наступает очередь монтажа. На первый взгляд, обычная задача забить заземлители в грунт может, как минимум, обернуться испорченным металлопрокатом. И все это по причине незнания технологии процесса.

Электроды перед забивкой важно грамотно заточить. Электромонтажники, которые имеют опыт, уже знают, как правильно сделать защитное заземление в частном доме — они рекомендуют делать острие со скосами 30-35°. От его края нужно отступить 40-45 мм и сделать спуск порядка 45-50°. Швеллер, двутавр или тавр могут иметь несколько скосов, прутья рекомендуется острить ковкой. Дальнейший процесс можно наблюдать на видео, он заключается в выполнении следующих переходов:

  • С помощью штыковой лопаты выкопать равностороннюю треугольную траншею со сторонами 1,2 метра, а также ров по направлению к строению для прокладки заземляющей шины. Глубина траншеи 50-70 см.
  • Для удобства забивки по углам треугольника можно пробурить лунки глубиной до 50 см.
  • При помощи кувалды или перфоратора с насадкой забить электроды, оставив над поверхностью дна канавы 20-30 см.
  • При помощи электросварки хорошо приварить металлические полосы к выступающим частям заземлителей.
  • Уложить полосу, соединяющую угол контура и фундамент строения, предварительно выгнув ее по профилю.
  • Приварить заземляющую шину к углу треугольника. Со стороны дома на полосу приварить болт для крепления медного провода.
  • Обработать места сварки антикоррозийной краской или битумом. Дать просохнуть краске и закопать канаву.

Проверка параметров заземляющего контура

Завершающей стадией в организации системы принято считать измерение сопротивления готового контура, ведь качественная защита нужна не только при использовании городской линии, но и при подключении резервного генератора электропитания. Этот этап укажет, насколько правильно сделано защитное заземление в частном доме, не допущены ли какие ошибки при монтаже.  Определить сопротивление можно несколькими способами:

  • При помощи электролампы на 220 Вольт, подключив один контакт к фазе, а другой – к заземляющей шине. Ярко горящая лампочка указывает на качественно работающую систему, тускло горящая – заставляет проверить надежность сварных швов.
  • При помощи грунтового мегаомметра, который измеряет сопротивление между элементами контура и контрольными электродами, забитыми в грунт на глубину в 15 и 20 метрах от заземления на глубину 50 см.
  • При помощи тестера в состоянии измерителя напряжения. Значения измерений «фаза-ноль» и «фаза-земля» не должны иметь значительной разницы (не более 10 единиц).

Как такового, обслуживания система защиты не требует, достаточно не допускать проведения земляных работ в районе контура и увлажнять вовремя грунт. Попадание агрессивных веществ также не допустимо, поскольку они сокращают срок службы конструкции до 2-3 лет.

 

 



Заземление в частном доме 🔌 своими руками 220в и 380в

Сегодня в каждом доме есть холодильник, печь СВЧ и телевизор. Другие добавят к этому списку стиральную машину, водонагреватель, пылесос, кондиционер и т. п. Все эти приборы требуют много качественной электроэнергии. При этом и домашняя техника, и система защиты людей от поражения электрическим током будут функционировать нормально только при наличии надежного заземления.

Согласитесь: с заземлением дом становится надежнее!

Почему необходимо качественное заземление

Заземление – это электрическое соединение металлических поверхностей приборов с землей. Физически оно состоит из ряда последовательно соединенных конструктивных элементов, которые называют системой заземления.

Его электрическое сопротивление в сетях 220В, 380В не должно быть выше 4 Ом.

Многим известно, что правила организации рабочего места на предприятии требуют заземления металлических корпусов компьютеров. Конечно, это делается для повышения электробезопасности. Однако при этом улучшается и помехоустойчивость электроники, что увеличивает скорость работы компьютера. Так почему бы не провести в дом заземление, чтобы обеспечить лучшие условия для работы и себе, и технике?

Так бывает, что при касании металлического корпуса водонагревателя или стиральной машины ощущается пощипывание током. Неприятность данного вида также устраняется при заземлении корпуса агрегата.

Так выглядят заземляющие контакты защитного провода

Известно, что исправная микроволновая печь не создает опасного излучения для людей, находящихся рядом. При этом действительно надежная защита обеспечивается только при надежном заземлении ее корпуса. Если же в доме установлен газовый котел, его эксплуатация без заземления вообще не допускается из соображений безопасности.

Во вновь строящемся жилье всегда устанавливается устройство защитного отключения, которое предотвращает возгорание проводки и поражение людей электричеством. Его полноценная работа возможна только при наличии контура защитного заземления. Читайте о подключении УЗО в статье «Схема подключения автоматов и УЗО в однофазной и трехфазной сети с заземлением в частном доме и квартире».

Как известно, громоотвод защищает строения от пожара, а электроприборы — от повышенного напряжения. Монтаж молниеотвода у деревянного дома выполняется только при наличии контура заземлителей.

Защита человека от поражения электрическим током

Приведенная иллюстрация наглядно демонстрирует механизм защиты людей от поражения электрическим током при наличии заземления. Суть его заключается в том, чтобы тело человека не подвергалось воздействию недопустимого напряжения и тока.

Системы энергоснабжения и контур заземления в частном доме

Всем известно, что далеко не в каждом жилье имеется защитный проводник. Может показаться, что в существующих линиях электропередачи уже заложено решение всех вопросов безопасности. Однако зачастую системы подачи электроэнергии либо устарели, либо находятся не в должном состоянии.

Система электроснабжения TN-C

В настоящее время огромное количество жилья получает электроэнергию по двухпроводной линии системы TN-C. В данной схеме защитный проводник PE и нулевой N объединены на подстанции в провод PEN.

На производстве с целью защиты применяют так называемое зануление, то есть корпус оборудования соединяют с проводом PEN. В жилых помещениях так делать нельзя, так как в ряде аварийных ситуаций поверхность прибора может оказаться под напряжением. Вывод: для надежной защиты людей и техники необходимо заземление.

Система электроснабжения TN-C-S

Эффективное и правильное решение – это преобразовать систему TN-C в TN-C-S. В этом случае на входе в здание проводник PEN расщепляют на PE и нулевой N, и в этом месте производят подключение местного заземления (снова!) Для практического осуществления на вводном щите устанавливают шину заземления, контактирующую со щитком и шину зануления, изолированную от его корпуса.

К шине нуля подключают проводник PEN линии электропередачи, а к шине земли подключают местный защитный контур. Между шинами устанавливают перемычку. Со стороны внутренней электропроводки к шине нуля подключают проводники N, а к шине — провод PE.

Данный способ обеспечения защиты имеет недостаток: при плохом контакте или обрыве общего проводника PEN все подключенные к данной линии электроснабжения объекты будут соединены с Вашим контуром. Это может привести к появлению опасного напряжения на проводнике PE, или он перегорит.

Система электроснабжения ТТ

Подобных неприятностей можно избежать, если использовать еще один метод защиты – преобразовать систему TN-C в TT. Такое решение чаще применяют в производственных условиях. В этом случае проводник PEN считают нулевым N, а корпуса потребителей заземляют отдельно.

В практическом плане преобразование сети следует выполнить так же, как и в предыдущем случае, однако перемычку между шинами не ставят. В этом случае корпуса приборов будут всегда под потенциалом земли, однако в данной схеме обязательно применение УЗО и реле напряжения.

Заметим, что в двухпроводной схеме отсутствует защитный провод и возникает вопрос: какой можно применить? При этом, по правилам устройства электроустановок он должен быть в составе общего кабеля, и электропроводку в доме следует заменить. Иногда его все же прокладывают отдельно в кабель-канале. Конечно, сечение защитного провода должно быть не меньше, чем у проводников нуля и фазы.

Система электроснабжения TN-S

Самая надежная система электроснабжения — TN-S. В этом случае от подстанции идут отдельно защитный проводник PE, нулевой N и провода фазы L (один или три). Однако и в этом случае надежность линии электропередачи может вызывать сомнение, так что лучше на входе в дом проводник PE соединить с контуром местного заземления. Как видите, практически в любом случае, если речь идет о частном доме, полноценную защиту можно обустроить только при наличии собственного защитного контура.

Варианты устройства заземляющего контура

Далеко не всегда необходимо обустраивать так называемое искусственное заземление. Возможно, в Вашем случае уже существует естественный заземлитель, который и нужно использовать. В качестве естественного заземлителя могут выступать:

  • труба водопроводной скважины;
  • заложенный в грунт трубопровод из металла;
  • сваи и другие железобетонные элементы;
  • стальные рельсы, трубы и другой профиль, заглубленный в грунт.
Стандартный вариант подключения защитного провода

Разумеется, в случае использования естественного заземлителя следует обеспечить его надежное электрическое соединение с шиной РЕ вводного щита. Лучше всего в качестве соединителя подойдет стальная полоса сечением 40х5мм, которую необходимо приварить к конструкции в грунте.

Ее прокладывают до цоколя здания. Здесь к полосе приваривают болт диаметром 10мм, на который наворачивают две гайки с двумя шайбами между ними. Между шайбами зажимают медный провод сечением не менее 10мм2, который подключается к шине РЕ входного щита. Не допускается использовать в качестве заземлителей:

  • трубы отопительной системы;
  • водопровод;
  • канализационные трубы;
  • трубопроводы горючих и токсичных веществ.

Один из вариантов естественного заземления – железобетонный фундамент здания. При этом необходимо соблюсти ряд условий:

  • отдельные металлические элементы фундамента должны быть соединены с помощью сварки;
  • его поверхности не должны быть обработаны изолирующими гидроизоляционными материалами;
  • фундамент не должен находиться в агрессивной среде;
  • влажность грунта должна быть не более 3%.
Основные варианты заземления частного дома

Если нет ничего, что можно использовать в качестве естественного заземлителя, придется сделать искусственный своими руками. Схему контура заземления можно выполнить в виде:

  • контура вокруг здания из большого количества элементов, забитых на небольшую глубину;
  • конструкции из трех и более штырей, забитых на глубину порядка 2-3м в виде треугольника, квадрата и т. п;
  • одного электрода, заглубленного на несколько метров.

Теоретически все варианты имеют право на существование. Практически, наиболее популярна схема из трех штырей, размещенных в углах треугольника. Заметим, если сделать своими руками конструкцию в цокольном этаже здания, можно не опасаться увеличения сопротивления растеканию тока в результате промерзания грунта.

Расчет параметров заземляющего контура

Как мы уже отмечали, в сети 220 В и 380 В сопротивление заземления не должно превышать 4 Ом. Данная величина зависит от целого ряда параметров:

  • глубины заложения, количества и площади электродов;
  • проводимости поверхности заземлителей;
  • глубины заложения и размеров горизонтальных элементов;
  • состава грунта и его увлажненности.
Общая схема исполнения заземления

Кроме того, сопротивление грунта заметно увеличивается при его замерзании, так что необходимо принимать во внимание климатическую зону. Исходя из необходимых электрических характеристик, а также перечисленных параметров, и происходит расчет заземления. При этом, расчетные формулы имеют немало составляющих и достаточно громоздки.

Разумеется, сложные расчеты необходимо производить в промышленных условиях, когда речь идет о большом количестве материалов и значительных размерах конструкций. В условиях частного дома заметно проще выполнить оценочные расчеты, проконсультироваться в местной организации электроснабжения и у соседей. Мы же подготовили для Вас справочную таблицу расчета количества заземлителей.

Таблица расчета параметров заземления
Тип грунтаУдельное сопротивление грунта, Ом*мКоличество заземлителей
Солончаковые почвы252
Торф503
Садовая земля403
Чернозем503
Песок сильно увлажненный604
Глина604
Песок умеренно увлажненный13010
Супесь влажная15012

Данная таблица составлена для условий 3-й климатической зоны с возможными температурами до -40°С. Состав грунта условно принят одинаковым по всей глубине закладки контура. При этом выбраны следующие параметры конструкции:

  • штыри из стального уголка сечением 50х50х5мм и длиной 3м;
  • расстояние между заземлителями 2м;
  • горизонтальная соединительная полоса из стали сечением 40х4мм;
  • глубина закладки горизонтальных элементов 0,5м.

Из таблицы следует, что соль и влага способствую растеканию тока в грунте, тогда как сухой песок имеет большое сопротивление. Следовательно, правильно обустроить заземление в сухой сезон, тогда в другие периоды его параметры только улучшатся. На практике следует выполнить заземляющий контур в соответствии с таблицей, предусматривая возможность добавления штырей. После завершения работ его сопротивление измеряют и, при необходимости, монтируют дополнительные заземлители.

Земляные работы при обустройстве заземления

Инструкция обустройства треугольного контура заземления

На практике наиболее популярна схема выполнения заземляющего контура в виде треугольника, хотя возможны любые другие варианты его геометрии. Три штыря одинаковой длины забивают в грунт в углах равностороннего треугольника и соединяют их горизонтальной шиной.

В замкнутой системе при нарушении одного из контактов контур продолжает работать. В случае последовательного размещения заземлителей при разрыве горизонтального соединителя сопротивление контура заметно возрастает. В таком варианте для увеличения надежности можно подключить горизонтальный соединитель в середине конструкции и выполнить несколько линий.

Элементы заземляющего контура

Чтобы обустроить контур защитного заземления, потребуются следующие материалы:

    • уголок стальной 50х50х5мм, длина каждого штыря 3-5м;
    • полоса из стали сечением 40х4мм;
    • комплект оцинкованных метизов М10 из болта, двух гаек и двух шайб;
    • антикоррозийный состав или краска для наружных работ.

В качестве штырей может также выступать пруток диаметром не менее 12мм. При этом использование арматуры не приветствуется, так как она имеет повышенное сопротивление поверхности. Уголок, напротив, подходит очень хорошо, так как имеет большую площадь контактной поверхности, не изгибается при забивании в землю, обладает небольшим сечением и легко входит в грунт.

Выше представлен перечень основного инструмента, необходимого для выполнения работ. Сначала необходимо вырыть траншею глубиной 0,7м в виде треугольника со стороной 2,5м на расстоянии 1-2м от здания. Одна из вершин треугольника должна быть соединена канавкой той же глубины со стеной дома. При этом необходимо предусмотреть возможность размещения дополнительных стержней, если сопротивление контура заземления окажется больше 4Ом.

Размеры контура заземления в виде треугольника

Его следует измерить по мере готовности конструкции.Стальной профиль длиной 3-5м обрезают болгаркой под углом для облегчения забивания в грунт. Отметим, что для уменьшения сопротивления растекания тока следует выбрать максимально длинные стержни, которые удастся загнать в землю. В любом случае они должны заходить ниже глубины промерзания не менее, чем на 1м. Для облегчения работы можно предварительно пробурить отверстия в земле на длину бура.

Уголки забивают в грунт кувалдой, разместив их в вершинах треугольника со стороной 2м. В итоге, верхний срез уголков должен выступать над дном траншеи на 20см. Учтите, при увеличении или уменьшении расстояния между штырями на 1м, общая эффективность контура соответственно возрастает или падает на 10-20%.

Этапы обустройства треугольного контура заземления

Выступающие части уголка соединяются полосой 40х4мм с помощью сварки. Далее горизонтальный соединитель выводится на цоколь здания, где к нему приваривается болт. Надежность конструкции будет выше, если соединительная полоса является единым куском. Места сварки следует обработать антикором или покрыть краской.

Больше ничего красить не следует, так как это ухудшит электрический контакт заземления с грунтом.

После выполнения монтажных работ рекомендуется сфотографировать конструкцию, а затем траншеи засыпают грунтом без камней и мусора. Места бурения земли уплотняют.На приваренный к полосе болт наворачивают две гайки с двумя шайбами между ними. Между шайбами зажимают кольцо медного провода сечением не менее 10мм2, который подключается к шине заземления входного щита. Варианты ввода заземления в здание

Как вариант, в цоколе здания можно просверлить отверстие, в которое вставляется металлический штырь или шпилька, приваренный к полосе заземляющего контура. В этом случае медный проводник подсоединяется с внутренней стороны здания.

Монтируем заземление промышленного изготовления

Рассмотренная выше система защиты хороша тем, что ее можно обустроить из стандартных материалов самостоятельно. Придется повозиться с земляными работами и сваркой, зато результат достигается сравнительно небольшими средствами. Альтернативный вариант – приобрести специальный комплект для обустройства заземления.

Фабричный набор для монтажа заземления

Комплекты, один из которых представлен на фото, рассчитаны на суммарную длину от 6 до 45м и состоят из различного количества следующих элементов:

  • штырь стальной омедненный длиной 1,5м;
  • муфта соединительная;
  • наконечник стартовый;
  • головка направляющая для насадки перфоратора;
  • зажим для подключения провода;
  • смазка токопроводящая;
  • лента гидроизоляционная;
  • насадка на перфоратор.

Рассматриваемая система защиты хороша тем, что не требует сварочных работ и занимает минимальную площадь. Покрытые медью стержни имеют очень хороший контакт с землей. В этом случае в небольшой ямке можно установить всего один достаточно длинный заземлитель (до 40м).

Однако стоит такой комплект немало. Кроме того, забивая стержни в грунт, можно попасть на камень. Извлечь детали из земли без повреждения проблематично. Кроме того, при устройстве заземления нужно проверять его сопротивление после забивания очередного штыря.

Этапы монтажа модульного заземления своими руками

Монтаж модульного заземлителя производится в следующем порядке:

  • резьбовые части стержня покрывают токопроводящей смазкой;
  • наворачивают на стержень наконечник стартовый и муфту соединительную;
  • в муфту закручивают головку направляющую;
  • в перфоратор зажимают специальную насадку, которую устанавливают в гнездо направляющей головки;
  • один человек удерживает штырь в вертикальном положении, другой включает перфоратор и забивает штырь в землю;
  • резьбовые части следующего стержня покрывают токопроводящей смазкой;
  • наворачивают на стержень муфту соединительную;
  • направляющую головку переставляют на новый стержень, а его вкручивают в муфту предыдущего;
  • проверяют сопротивление растеканию тока измерителем Ф4103-М1;
  • по достижении значения менее 4Ом на стержень закрепляют зажим для подключения провода;
  • детали зажима предварительно смазывают токопроводящей смазкой и подсоединяют медный провод сечением не менее 10мм2;
  • зажим вместе с проводом плотно обматывают лентой гидроизоляционной.

Проверка характеристик заземляющего контура своими руками

Наиболее просто и правильно проверить результаты своего труда, пригласив специалиста с измерителем сопротивления заземления. Необходимый для этого прибор Ф4103-М1 стоит дороже, чем конструкция контура, так что покупать его Вы не будете.

Если не удалось получить значения менее 4 Ом, необходимо забивать и приваривать дополнительные штыри.

Возможно, Вам посоветуют добавить в почву соль или подлить воды для улучшения растекания тока. Прокомментируем такие идеи в стихах: соль и вода ведут в никуда. Вода скоро высохнет, и заземление уже не будет обеспечивать должную защиту Вашей семьи. Соль вызовет коррозию стали, и работу придется переделывать через непродолжительное время.

Стандартный прибор для измерения сопротивления заземления

Проверить защитный контур в частном доме можно и самостоятельно, подключив нагрузку к проводнику фазы и заземлению. Так, при мощности нагрузки 1000 Вт и сопротивлении заземляющего контура 4 Ом разница напряжения составит 18 В при включении и отключении потребителя. Соответственно, если получается больше 18 В, сопротивление растеканию тока выше нормы.

Отметим, что нестандартные эксперименты с высоким напряжением опасны для жизни. Производить проверку сопротивления защитного заземления не следует, не имея соответствующих знаний. Во время измерения сопротивления заземления рядом с ним не должно быть людей. Не допускается прикосновение к оголенным проводам и заземлению. Нельзя выполнять электрические соединения, не отключив напряжение в сети.

Знак заземления по нашей версии

Надеемся, что приведенные рекомендации помогут Вам надежно заземлить собственный дом, обеспечив защиту людей, жилья и бытовой техники. Заметим, что внешний осмотр видимых частей заземляющего контура рекомендуется два раза в год, а выборочный контроль элементов в земле — раз в десять лет.

Следующий видеоролик иллюстрирует опыт самостоятельного обустройства заземления для частного дома.

Заземление в частном доме своими руками: правила монтажа, схема, видео.

Практически все, кто когда-либо работал с проводкой, знают или слышали, что электрические приборы подлежат обязательному заземлению. При этом далеко не каждый человек знает, зачем это делается.

Для чего нужно заземление?

Заземление — специальная конструкция из металлического стержня, воткнутого в землю, провода и клемма, которая собирается для того, чтобы предотвратить накопление избыточного тока в электрических приборах, розетках и т.д.

Суть работы заземления проста: в тот момент, когда возникает избыточный ток или происходят перепады напряжения, ток сходит по проводу в штырь и попадает в землю, никак не вредя при этом прибору и дому в том числе.

Помните, что отсутствие заземления может привести к тому, что ваше устройство будет перенапряжено, после чего произойдет возгорание, которое может не только испортить электрический прибор, но и сжечь весь дом.

Конечно, заземление делается не только для того, чтобы обезопасить от сгорания электроприборы, но и чтобы полностью обезопасить человека от повреждений электричеством. Довольно часто можно столкнуться с ситуацией, когда вас ударит током в момент прикасания к какому-либо электрическому прибору. Наиболее часто такое случается в домах и квартирах, которые не имеют заземления.

Возникновение статического электричества происходит потому, что какой-то провод или соединение выходит из строя, теряет покрытие в связи с долгой эксплуатацией или механическим повреждением.

Так как сопротивление человека около 1000 Ом, ток пойдет через провод, ведь электричество всегда идет по пути наименьшего сопротивления.

В новых домах монтируют не только ноль и фазу, но и третий провод РЕ, который отводит статический ток в землю. Большинство владельцев считают, что этого вполне достаточно и не делают заземления. Это ошибочное мнение. Дело в том, что кабель не является полноценным заземлителем, поэтому даже в новых домах вы должны самостоятельно или, вызвав электрика, создать заземление, которое обезопасит вас от проблем в дальнейшем пользовании электрическими приборами.

Также очень важный момент — покупка новых электрических приборов. Например, стиральной машинки или микроволновой печи. Даже в том случае, когда у вас по всему дому евророзетки, стоит заземлить этот прибор. Такие приборы работают под очень большим напряжением тока, поэтому представляют особую опасность. Кроме того, они используются постоянно, значит, выход из строя или повреждение очень вероятны. Поэтому обязательно прочтите статью: «Как заземлить стиральную машину».

Схема заземления частного дома

Перед тем как начать монтировать заземление, по правилам составления и проектирования электрических схем и приборов необходимо составить правильную схему и желательно показать ее электрику. В тот момент, когда вы будете собирать свое заземление и устанавливать его, следуйте строго проекту, а после сохраните эту бумагу, чтобы во время будущих ремонтов не возникало никаких проблем.

Дело в том, что заземление ни в коем случае нельзя разрывать, используя автоматы, коммутационные аппараты или другие подобные устройства. Они не только могут нарушить работу заземляющего устройства, но и привести к серьезным последствиям, если именно в момент работ в грунт будет переходить электричество от какого-то прибора. Поэтому, все работы в таких местах ведутся исключительно вручную после подробного изучения схемы заземления.

После того как вы выполнили заземление, необходимо обязательно измерить сопротивление растекания контура. Эти замеры выполняют электротехнические лаборатории или организации, которые снабжают вас электричеством. Если все замеры в норме, значит, у вас получилось установить правильное заземление.

Как сделать заземление в частном доме?

Основным моментом в заземлении частного дома является монтаж установок. Изначально, необходимо подобрать место, куда будут вбиты металлические стержни. Это должно быть место, которое никак не связано с металлическими элементами. Земля, в которую будет вбит штырь, должна быть максимально сухой, размещаться далеко от любой воды. Дело в том, что наличие сырости может привести к появлению различных типов коррозии, что ухудшит электропроводимость штыря, по которому будет уходить электричество в землю.

Выглядеть конструкция должна так, как показано выше на фото:

  1. Раскапываем место, в которое будем помещать штырь, вплоть до того момента, пока порода земли не окажется сильно твердой;
  2. Сверлим буром отверстие, нужной нам ширины и глубины;
  3. Вбиваем наш штырь так, чтобы после засыпания земли в ямку, он оставался немного выше основной плоскости земли.

Кроме того, не стоит заливать место, в котором вы устанавливаете заземлитель, раствором цемента или чем-то подобном. К нему всегда должен быть подход, так как раз в несколько лет нужно проверять провода и подтягивать контакты. Изоляцию на проводе, который является заземляющим лучше оставить до самого болта, к которому вы будете его крепить.

По сути, заземление представляет собой штырь, с небольшой крепящейся сверху шайбой, которая может быть раскручена. Именно в эту шайбу вставляется провод, который выводит статическое электричество от различных приборов. Существует два способа заземлением, у каждого из них свои преимущества.

Для качественного заземления используется провод, диаметром не менее 8 мм. Все элементы заземления, кроме тех, что покрывают провода, должны быть из стали или меди, которые хорошо проводят ток. Старайтесь использовать качественные материалы, это позволит продлить срок жизни заземления.

Заземление каждого прибора отдельно

В этом случае, с различных сторон дома вы выводите заземление и сразу же его монтируете возле стенки. Этот способ удобен высокой надежностью и большей простотой. Однако вы не сможете придать эстетичности, замаскировав такое заземление – его будет хорошо видно на фоне дома.

Существует два типа таких работ:

  • Помещение заземляющего штыря на глубину 3-5 м в пески водоносного типа. Это стандартный способ, который используется в домашних условиях.
  • Штырь опускают на глубину 40 метров в суглинки, чтобы большое количество статического тока не накапливалось в верхних слоях земли. Для масштабных электрических установок, в которых могут быть пробои и очень высокое напряжение, используют другое заземление.

Такой способ заземления подойдёт для подключения посудомоечной машины или при установке водонагревательного бака.

Заземление всех электрических систем в одной сети

В том случае, если вы хотите создать одну сеть для всех электрических систем, вы можете ее разместить в удобном для вас месте, подведя все провода к нужной точке. Хочется отметить, что такая сеть вполне надежна, но по статистике может чаще выходить из строя, чем одиночное заземление.

Для такого заземления делается несколько штырей, которые опускаются в землю на глубину 0,5 м, имея высоту в 2-3 м. К тому же расстояние между ними должно составлять около 1,2 м. Крепления делаются веерно, но таким же способом, как и в одиночном заземлении.

Заземление, которое размещается в доме, можно спрятать в плинтуса. Проверяйте качество изоляции провода перед монтировкой.

Видео заземления в частном доме

В этом видео вы сможете посмотреть, как монтируется и создается заземление в частном доме с советами и объяснениями:

Сделав в своем доме заземление, своими руками, вы не только сэкономите деньги на услугах электрики. Вы лучше поймете электрику, которой будете пользоваться в дальнейшем и сможете легко чинить мелкие поломки, что совсем не сложно, учитывая огромное количество подсказок в интернете. Кроме того, вы обезопасите всю свою семью, которая будет рисковать своей жизнью, подходя к не заземленным приборам.

Заземление в частном доме своими руками 220в

Частный дом — это возможность каждую неделю отдыхать с друзьями или семьёй на природе. Даже машину иметь необязательно. Электрички, маршрутки и автобусы курсируют от мегаполисов к близлежащим городам и деревням постоянно.

Но иметь частный домик где-то загородом — это ещё не всё. Необходимо позаботиться о безопасности каждого человека, находящегося там. Чтобы исключить возможность удара электрическим током стоит сделать заземление.

Заземление гарантирует безопасную эксплуатацию бытовых приборов. Мало того, если у вас установлена электрическая плита или стиральная машина, то без него просто не обойтись. В последнем случае выход из строя бытового прибора может привести к крайне плачевным последствиям.

Важно! Если вы живёте в частном доме без заземления — то этим создаёте опасную ситуацию внутри помещения для своих близких и родных.

Сделать заземление в частном доме своими руками не так-то уж и сложно. Главное, следовать нормам и применять качественные комплектующие и материалы. Многие пытаются сэкономить и сделать зануление, мотивируя такой поступок тем, что в сети на 220 В заземление необязательно.

Тем не менее это не совсем так. Действительно, делать заземление в сети на 220 в не является обязательным стандартом безопасности в частном доме. Но подобный шаг позволяет в значительной мере обезопасить каждого жильца от удара током.

Важно! Если электроснабжение осуществляется от сети на 380 В, то заземление сделать придётся. Это позволит каждому человеку, проживающему в частном доме, чувствовать себя безопасно.

Зачем нужен контур заземления

Начнём со школьного курса биологии. Человек из 70% состоит из воды. Именно поэтому удар током способен нанести нам существенный вред. Огромный урон получают внутренние органы. Тело начинается корчиться в судорогах. Поэтому крайне важно быстро убрать пострадавшего от источника тока. При наихудшем раскладе после электрического удара останавливается сердце.

Безусловно, никто не будет лезть к оголённым проводам, чтобы испытать новые ощущения. Но при выходе из строя корпусы некоторых приборов становятся полноценными электропроводниками. Одного касания достаточно, чтобы схватить разряд. Чтобы такого не произошло достаточно сделать заземление. В таком случае каждый человек, живущий в частном доме, будет под надёжной защитой.

Рассмотрим реальную ситуацию. От долгой эксплуатации нагревательный элемент внутри бойлера разрушился. В результате электричество стало передаваться через спираль нихрома в воду. Теперь каждое прикосновение к корпусу бойлера является смертельно опасным.

Чтобы исключить риск удара током все части прибора, способные передавать ток заземляются. В таком случае напряжение, возникающие при поломке, будет уходить именно в землю, не неся в себе какой-либо угрозы.

Чтобы лучше понять, как сделать заземление в частном доме. Рассмотрим пример подобной защиты от электрического удара на промышленных объектах. Заземляющий проводник подсоединяется к корпусу каждого станка и щиткам управления. Подобная мера позволяет застраховать каждого рабочего от возможного поражения электричеством.

Чтобы сделать заземление для бытовых приборов в частном доме дополнительно понадобится подключить защитный проводник. Он подключается к розетке, в которую вставляется штекер определённого прибора.

При обрыве нулевого проводника исчезает не только электроэнергия, обрывается цепь защиты. Если подобное произойдёт, то заземление будет нулевым проводником. При этом работоспособность каждого прибора сохранится, как и защита.

Внимание! Главная роль заземления в частном доме — обеспечение безопасности при прикосновении к корпусам бытовых приборов.

Делаем заземление на даче

Каким должно быть качественное заземление

Перед тем как сделать качественное и надёжное заземление в частном доме, необходимо знать основные технические требования к конструкциям такого типа. Для начала рассмотрим значение самого понятия. По факту это электрическая цепь, обеспечивающая безопасный выход электричества при поломках бытового оборудования.

Конструктивно заземление можно поделить на три составляющие:

  1. Заземлитель. Данная часть представляет собой совокупность проводников. Каждый из них при этом находится в постоянном контакте с землёй.
  2. Заземляющий проводник. Этот элемент конструкции соединяет прибор, который нужно заземлить с заземлителем.
  3. Заземляющее устройство или заземление — заземлитель + заземляющие проводники.

Если смотреть предметно, то заземлитель в частном доме представляет собой набор металлических проводников, которые уходят в землю. Любое качественное заземление должно иметь соответствующий показатель сопротивления растеканию. Данный параметр показывает, как легко ток входит в землю.

Важно! Сопротивление это что-то вроде вентиля. Он перекрывает поток тока. Чем оно меньше, тем лучше и надёжнее заземление в частном доме.

На силу сопротивления в заземлении частного дома влияет множество параметров. Поэтому перед тем как сделать данную систему безопасности от электрического удара в своём доме, о них нужно узнать.

Первое на что необходимо обратить внимание — на какой глубине залегает заземлитель. Также на сопротивление влияет влажность грунта и количество проводников. Лучше всего сделать контур по всему периметру дома. Если же такой возможности нет — остановите свой выбор на северной стороне. Именно там влажность грунта максимальная.

Особые требования имеются к заземлителям. Недостаточно, чтобы они были сделаны из качественной стали. Толщина проводника должна быть не меньше чем четыре миллиметра. При этом минимальный диаметр трубы 32 мм; вертикальные прутки 16 мм и больше, горизонтальные 10.

Монтаж

Чтобы сделать систему защиты от электрических ударов при порче бытовых приборов необходимо выбрать место, куда будут входить проводники. Именно сюда нужно будет забить вертикальные стержни.

Важно! Перед тем как сделать монтаж устройства своими руками в частном доме убедитесь, что в месте, где вы будете закладывать контур заземления, нет никаких коммуникаций.

В идеале предварительно нужно согласовать работы с соответствующими службами, такими как тепло- и газоснабжающие организации. Учтите, что восстановление поврежденной тепловой или газовой сети обходится крайне недёшево.

Проще всего сделать линейный контур, и расположить его параллельно отмостке. Некоторые строители идут на разнообразные ухищрения, делая заземление в виде треугольника или многогранника. В идеале стоит опоясать дом по всему периметру. Правда, для этого понадобится немало материалов и времени.

Совет! Главный плюс линейного монтажа заключается в том, что при необходимости конструкцию всегда можно нарастить.

Начать монтаж защитной системы в частном доме нужно с отрезания уголка или прута. Его длина должна составлять два метра. Конец должен быть заостренным. Для сверления отверстий можно использовать ручной бур. Если же подобного аксессуара в домашнем хозяйстве нет, воспользуйтесь обычной лопатой.

После того как яма неподалёку от частного дома выкопана, нужно забить заземлитель. Если первый стержень вошёл в землю легко. Второй можно сделать на полметра длиннее. Главное, не переусердствовать. Три метра — это предельная длина.

Пяти заземлителей достаточно, чтобы сделать надёжную защиту для частного дома. Обрезка стрежней делается не ниже уровня земли. Ориентировочно, это где-то 20—30 см. Между заземлителями нужно прокопать канавку, которая будет их соединять.

Элементы заземления в частном доме можно соединить при помощи сварки. Если в наличии нет сварочного аппарата, можно сделать то же самое, но при помощи обычных болтов. Сварка всё же предпочтительнее, так как обеспечивает более высокий уровень надёжности. Также увеличивается срок эксплуатации всей конструкции.

Важно! Болтовое соединение нужно периодически подтягивать.

Делаем замеры

После того как вы сделаете монтаж контура заземления в частном доме своими руками нужно будет осуществить соответствующие замеры. Первое, что вам необходимо протестировать — это сопротивление. Нормативные показатели следующие:

  • Сеть 220 В — сопротивление в пределах 30 Ом.
  • Сеть 380 В — сопротивление 5—10 Ом.
  • Редкие породы грунта, к примеру, скалистые — 100 Ом.

Наиболее качественный контур заземления должен быть у сети на 380 В. К тому же для трёхфазной проводки наличие заземления в частном доме обязательно. К счастью, вы можете сделать его своими руками.

Прокладываем заземлитель

После того как тестирование выполнено и показатели соответствуют норме, необходимо заземляющий проводник проложить от контура к щитку. Диаметр проводника не может быть меньше 8 мм.

Стальной проводник заводится внутрь через стену дома. Место можете выбрать сами, главное, чтобы вам было удобно работать. Тогда заземление в частном доме будет сделано качественно и надёжно.

На окончании стального проводника, являющегося частью замедления, нужно сформировать болтовое соединение. Можно нарезать резьбу или приварить болт. Наконечник необходимо запрессовать в медный провод. Диаметр последнего 4 мм. Его лучше всего спрятать в плинтус.

Внимание! Разрывать проводники заземления коммутационными аппаратами запрещено.

Итоги

Как видите, сделать контур заземления своими руками не так-то уж и сложно. Мало того, справиться с такой работой можно, не используя какое-либо специальное оборудование. Эффект же от подобной системы защиты будет более чем полезный и сможет уберечь жильцов дома от бытовой травмы.

что это такое, пример выполнения для частного дома

Что такое заземляющее устройство?

Заземляющее устройство (earthing arrangtmtnt), согласно ГОСТ 30331.1-2013 [1], — совокупность заземлителя, заземляющих проводников и главной заземляющей шины. Данный термин имеет жаргонизм «контур заземления», что некорректно.

Пример технологии выполнения для электроустановки индивидуального жилого дома.

На одном из форумов я наткнулся на типовой проект (далее ТП) серии 5.407-155.94, который был утвержден Департаментом электроэнергетики Минтопэнерго РФ и в котором, непосредственно, можно отыскать необходимую информацию о выполнении заземляющего устройства для электроустановки частного дома.

Этот проект не лишен недостатков, например, в плане терминологии, так как был выпущен до появления стандартов комплекса ГОСТ Р 50571, но, тем не менее, в нем можно найти нужную нам реализацию заземляющего устройства для индивидуального жилого дома. Показанные там эскизы схем заземлителей были разработаны и использовались еще со времен СССР, что говорит о достаточной проверке временем на практике и, следовательно, высокой надежности.

Далее, нам нужно знать удельное сопротивление типа почвы, в которой будут находится заземляющие электроды. К примеру, тип почвы – глинистый песок. Расчетное удельное сопротивление глинистого песка — ρ = 220 Ом*м. Тогда согласно 5.407-155.94.1-57 выбираем подходящий эскиз заземлителя (в нашем случае это схема N4). Я немного видоизменил его под стандарт ГОСТ Р 50571.5.54–2013 и получилось следующее:

Реализация заземляющего устройства (ГЗШ не показана на рисунке)

Данное заземляющее устройство, согласно ТП, актуально для типов грунта с расчетным ρ ≤250 Ом*м и должно обеспечивать Rзу ≤ 30 Ом. И состоит оно из:

  • 2 вертикальных заземляющих электродов, длинной 3 метра и расположенных на расстоянии L ≥ 6 м.
  • одного горизонтального заземляющего электрода, соединенного с заземляющим проводником.
  • Главной заземляющей шины (ГЗШ), установленной в здании (на эскизе не показана) и соединенной с заземляющим проводником. Саму ГЗШ подключают защитным проводником к защитной шине ВРУ, от которой «начинаются» все защитные проводники. К последним присоединяют открытые проводящие части (ОПЧ) электрооборудования.

Некоторые технические подробности:

  • Заземляющие электроды углубляют так, чтобы верхняя их часть была на 0.5 метра ниже поверхности грунта.
  • Минимальные размеры проложенных в земле электродов и заземляющего проводника можно найти в таблице 54.1 ГОСТ Р 50571.5.54–2013. К примеру, для круглого вертикального заземляющего электрода, выполненного в виде стержня из стали горячего цинкования минимальный диаметр составит – 16 мм. А для горизонтального заземляющего электрода и заземляющего проводника, выполненного в виде круглой проволоки из той же стали, минимальный диаметр составит – 10 мм.
  • Части заземлителя, которые находятся в земле, cогласно ТП, следует соединять между собой посредством электросварки двойным швом. Длина сварочного шва, при этом, больше либо равна 6 наибольшим диаметрам при круглом сечении. То есть, если нам нужно сварить между собой два электрода диаметром 20 и 16 мм, то длина сварочного шва должна составить минимум 6*20=120 мм
  • ГЗШ должна иметь зажимы для подключения защитных проводников и защитных проводников уравнивания потенциалов. Эти зажимы должны допускать подключение проводников сечением ≥ 16 кв.мм. ГЗШ должна иметь один или два зажима для подключения заземляющих проводников диаметром ≥ 10 мм.
  • Число вертикальных электродов зависит от удельного сопротивления грунта и максимально допустимого сопротивления заземляющего устройства (ЗУ). Если электроустановка здания имеет тип заземления системы TN-C-S, сопротивление ЗУ не влияет на защиту от поражения электрическим током. Здесь необходимо обеспечить непрерывность электрической цепи PEN-проводник — защитный проводник. Поэтому сопротивление ЗУ может быть нормировано, например, требованиями к защите дома от молний.

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Как проверить заземление выполненное для индивидуального жилого дома?

Начать нужно с того, что заземление, согласно его определения, представляет собой действие, а именно – выполнение электрического присоединения проводящих частей к локальной земле. Поэтому, если ориентироваться на ваш вопрос и дословно отвечать на него, то да — вам нужно проверить все электрические соединения проводящих частей соответствующего электрооборудования к локальной земле.

В ходе проверки, доступной в домашних условиях, могу порекомендовать вам лишь такие базовые мероприятия:

Произведите визуальный осмотр – целью данного действия является выявление видимого разрыва или повреждения каких-либо электрических цепей защитных проводников. Как правило, проверке подлежат видимые открытые участки защитного проводника, места его подключения и соединения с главной заземляющей шиной (ГЗШ) (у вас она должна быть если мы говорим о правильной реализации заземляющего устройства) и далее непосредственно с самим заземляющим устройством.

Нужно проверить заземляющий проводник, посредством которого ГЗШ соединяют с заземлителем;

Нужно проверить защитный проводник, посредством которого к ГЗШ присоединяют защитную шину вводно-распределительного устройства (ВРУ).

При отсутствии видимого разрыва, необходимо проверить «наличие цепи» между защитным проводником (ами) и ГЗШ. Для «прозвонки цепи» вам достаточно подключить выводы мультиметра, в соответствующем режиме, к защитному проводнику и к главной заземляющей шине. Также можно проверить цепь между защитным проводником и заземляющим устройством.

Наиболее эффективным вариантом, на мой взгляд, является измерение переходного сопротивления между заземляющими электродами и локальной землей. Но для этого вам понадобиться специальный прибор — «измеритель сопротивления заземлений», который подключается определенным образом. Но эту работу может выполнить только квалифицированное или обученное лицо — поэтому я не буду расписывать как это делать в пределах данного ответа.

Однако, даже при наличии сопротивления токам растекания в земле не более 4 Ом нельзя дать гарантию, что вы будете в безопасности. Так как никакие электрические приборы не должны подавать опасный потенциал на корпус при нормальных условиях эксплуатации. Поэтому помимо проверки заземляющего устройства я бы рекомендовал вам также проверить состояние изоляции самого используемого электрооборудования. Как правило, повреждение или дефект изоляции в самом электрооборудовании или цепи его питания могут приводить к появлению потенциала на на его корпусе.

Список использованной литературы

  1. ГОСТ 30331.1-2013
  2. Типовой проект серии 5.407-155.94
  3. ГОСТ Р 50571.5.54–2013

правильных контур и схема подключения

Как правило, в сельской местности система электропередач в доме редко соответствует современным требованиям. В результате бытовая и компьютерная техника часто выходит из строя из-за перепадов электроэнергии. Предотвратить такого рода проблемы поможет заземление. Из нашей статьи вы узнаете, как сделать заземление в доме своими руками.

Важность системы

Если обратиться к стандартным нормативам, возле дома должен присутствовать отвод, который предупредит поражение электрическим током. Если вы только строите новый дом, реализовать такую систему гораздо проще и дешевле, нежели делать это впоследствии. Однако если дом возведен уже давно, а система электропередач устарела, самое время заняться установкой заземления, чтобы обезопасить себя и своих близких.

Видео «Как сделать контур заземления в частном доме?»

Из этого видео вы узнаете, как сделать контур заземления своими руками, а также как проверить его простым способом.

Особенности устройства контура

Как правило, контур защитного заземления включает в себя наружную и внутреннюю подсистему. Внутри помещения устанавливается специальный щиток, к которому эти подсистемы и подводятся. Наружная часть представляет собой вкопанные в землю электроды, скрепленные металлическими пластинами. Также необходимо продумать наличие металлической шины, которая подсоединяется непосредственно к главному щитку. Внутренняя подсистема – это отдельные проводники, которые исходят от наиболее мощных электроприборов. Внутри щитка расположена шина, к которой все эти кабеля и должны подключаться.

Планирование и разработка схемы

Сегодня существует несколько схем, которым владельцы частных домов отдают предпочтение во время организации заземления. Одним из наиболее распространенных вариантов считается расположение электродов с образованием треугольника. Реализовать его можно следующим образом: в трех равных вершинах в землю вбиваются штыри, которые затем соединяются между собой горизонтальными полосами. У такой системы присутствует одно неоспоримое преимущество: если по какой-то причине перестает функционировать один из заземлителей, заземление все равно продолжает работать.

Некоторые владельцы частных домов отдают предпочтение линейной схеме – штыри в таком случае вбиваются в один ряд. Такую систему реализуют, если пространство ограничено. Сделать такое заземление гораздо проще, ведь придется вырыть небольшую траншею. Однако подобное устройство считается менее эффективным, поскольку при выходе из строя одного заземлителя защита вашего дома существенно ослабевает.

Подготовка инструментов и материалов

Для установки заземления частного дома вам понадобятся:

  • сварочный аппарат;
  • болгарка;
  • штыковая лопата;
  • перфоратор;
  • кувалда;
  • набор гаечных ключей.

Что касается материалов, желательно запастись металлическими уголками из нержавеющей стали, несколькими полосками металла длиной чуть больше метра, металлическими полосами из нержавейки, а также медным проводом.

Последовательность монтажных работ

В первую очередь необходимо тщательно подготовиться к непосредственной установке заземления. Когда же все вспомогательные инструменты и материалы у вас на руках, можно смело приступать к монтажным работам.

Выбор места

Для успешности выполненных вами работ очень важно правильно выбрать место под установку заземлителей. Можно существенно сэкономить средства и время, если расположить систему вблизи вашего дома. К тому же так вы сократите расход используемых материалов.

Помните о том, что доступ к этому месту желательно ограничить. Все дело в том, что когда происходит пробой электропроводки, срабатывает поставленная вами защита, поэтому нельзя, чтобы в месте установки заземлителей кто-то находился в это время.

Отвод, как правило, прокладывают вдоль забора, на расстоянии не более 1 м от фундамента. Рекомендуется также загородить опасную зону небольшим забором и предупредить домочадцев о том, что находиться там нежелательно.

Некоторые владельцы частных домов, занимаясь заземлением, пытаются сохранить эстетичный вид участка. Сделать это нетрудно: достаточно лишь оборудовать систему под валунами или же пышной и высокой садовой культурой.

Формирование траншей

Когда место под установку заземлителей вами выбрано, самое время браться за лопаты. Копайте траншеи по той схеме, которую решили реализовать на практике. Глубина и ширина траншеи в большинстве своем составляют более полуметра. Отдельная выемка вырывается для того, чтобы соединить силовой щит и ближайшую к нему вершину треугольника.

Сборка конструкции

В первую очередь вам нужно подготовить вертикальные заземлители. Как правило, их концы стачиваются в конусную форму, чтобы их можно было легче воткнуть в землю. Затем нарезайте стальные полоски, которые должны будут обогнуть штыри. Следующий этап – установка заземлителей в землю. Металлическую полоску желательно приварить к штырям. Еще одна полоска выводится от одной из вершин системы к стене дома. Ее рекомендуется зафиксировать неподалеку от распределительного щита.

Проверка

В идеале функциональность системы должна проверяться при помощи специального электроприбора. Однако на самом деле можно использовать обычную лампочку в 100 Вт. Для этого одним контактом подключите ее к заземляющему контуру, а другим – к фазе. Если лампа горит ярко, значит, систему вы оборудовали должным образом. В противном случае придется еще поработать над стыками, ведь слабый свет свидетельствует о том, что между элементами конструкции наблюдается слишком слабый контакт. Бывают случаи, когда свет не появляется вообще – это значит, что нужно пересмотреть всю систему.

Найдите и устраните контуры заземления

В моем домашнем развлекательном центре все было хорошо — включая телевизор, усилитель объемного звука, AM / FM-тюнер, ROKU и проигрыватель CD / DVD / BlueRay — пока я не подключил свой рабочий стол ПК, на одном из жестких дисков которого хранятся многие мои музыкальные и видеофайлы. При подключенном ПК динамики издают раздражающий низкий гул с частотой 60 Гц — явное указание на контур заземления. Все мои аудио- и видеоустройства являются относительно новыми, качественными, фирменными продуктами, оснащенными двухконтактными шнурами питания, поэтому, даже если у ПК есть трехконтактный штекер, не должно быть многократных возвратов сигнала, вызывающих замыкание на землю. .В этой статье описывается подход к устранению контуров заземления в аналоговых AV-системах.

КОНТУРА ЗАЗЕМЛЕНИЯ

По определению, контуры заземления вызывают нежелательные токи, протекающие через два или более обратных пути сигнала. Таким образом формируются индукционные катушки, обычно только с одним витком. Эти петли улавливают сигналы помех из окружающей среды. Поскольку каждый проводник имеет конечный импеданс, между двумя подключенными точками возврата сигнала возникает потенциал напряжения — Vi = Ig (R1 + R2).Это напряжение является источником помех: гудение, шипение, шум, воспринимаемый высокочастотными сигналами (например, местная AM-станция) и т. Д. Упрощенный пример показан на рисунке 1.

РИСУНОК 1: Причина помех контура заземления.

Источник аудиосигнала VS на Рисунке 1 — например, звуковая карта внутри ПК — подключается к усилителю через экранированный кабель. Экран заземлен с обоих концов на шасси обоих устройств. Трехконтактные вилки питания подключают шасси обоих AV-компонентов к заземляющему проводу распределения питания в доме.Будем считать заземление усилителя точкой отсчета. (Неважно, какую точку в петле мы выберем.) Петля, состоящая из экрана кабеля и заземляющего провода распределения питания, улавливает все виды сигналов, вызывая протекание петлевого тока Ig и, как следствие, напряжение помех Vi сгенерировано.

Vi добавляется к сигналу звуковой карты. Индуцированный в петлю ток Ig исходит из многих потенциальных источников. Это может быть вызвано в заземляющем проводе током, протекающим в горячем и обратном нейтральном проводе переменного тока, действующем как трансформатор.Могут быть утечки, индукция магнитными полями, емкостная связь или индукция электромагнитных помех (EMI) в контуре. Как только Vi добавляется к сигналу, его, как правило, невозможно отфильтровать.

Для большей части электрического оборудования требуется третий контакт питания для безопасности. Он подключается к шасси, а электрическая распределительная панель — к нейтрали (белый провод) и местной земле — обычно это металлический стержень, закопанный в землю. Заземление предназначено для рассеивания ударов молнии, но не влияет на контуры заземления, которые мы обсуждаем.
Основное назначение заземляющего провода — безопасность, а также отвод переходных процессов и молнии на землю. В нормальных условиях по этому проводу не должен протекать ток. Если внутренняя неисправность в устройстве подключает нейтральный (белый) или горячий (черный или красный) провод к корпусу, зеленый провод шунтирует корпус на землю. Прерыватели замыкания на землю (GFI) сравнивают ток через горячий провод с обратным током через нейтраль. Если не идентичны, GFI отключается.

Производители звукового оборудования знают, что заземление чувствительного оборудования в разных местах вдоль провода заземления приводит к множественным возвратным сигналам, вызывающим контуры заземления.Это способствует проникновению помехового шума в систему. С точки зрения электробезопасности малыми токами, индуцированными в контуре заземления, можно пренебречь. К сожалению, они достаточно велики, чтобы нанести ущерб чувствительной электронике. Самое простое решение этой дилеммы — избежать создания контуров заземления, не заземляя AV-оборудование. Таким образом, в таком оборудовании использовались двухконтактные вилки. Для удовлетворения требований безопасности оборудование спроектировано с двойной изоляцией, что означает, что даже в случае внутренней неисправности человек не может коснуться металлической части под напряжением, коснувшись любого места на поверхности оборудования.

Мой компьютер, как и большинство настольных компьютеров, оборудован трехконтактной вилкой. На рисунке 2 показано расположение. ПК заземлен через шнур питания. К сожалению, кабельное телевидение (CATV) вводит второе заземление через коаксиальный разъем. Я измерил сопротивление между коаксиальным экраном, когда он входит в дом, и проводом заземления распределения питания дома. Сопротивление составляло 340 мОм, что указывало на жесткое соединение между экраном коаксиального кабеля и землей дома, что является причиной образования контура заземления. Мне не удалось установить, где была эта связь, но она не через землю.

РИСУНОК 2: Контур заземления в моей развлекательной системе

В компьютерной системе может быть несколько контуров заземления, если у вас есть жестко подключенные периферийные устройства с трехконтактными вилками, такие как некоторые принтеры, сканеры и т. Д. Цифровые схемы гораздо менее чувствительны к контурам заземления, чем аналоговые, но рекомендуется минимизировать потенциальные петли, подключив все периферийные устройства, кроме беспроводных, к одной панели питания.

Контуры заземления также могут образовываться при использовании длинных экранированных кабелей для сопряжения ПК и домашнего кинотеатра.Два экранированных кабеля, необходимые для стерео, представляют собой два возвратных сигнала, создающих собственный контур заземления. А еще есть видеокабели. Еще один шлейф. К счастью, разъемы на задней панели ПК и AV-оборудования расположены очень близко друг к другу, что означает минимальную разницу потенциалов между ними на низких частотах. Стереокабели сохраняют небольшой размер петли. Чтобы свести к минимуму все области контуров для захвата помех, я связал интерфейсные кабели очень близко друг к другу пластиковыми стяжками. В тяжелых ситуациях может потребоваться изменение маршрута кабелей, использование металлического кабелепровода или беспроводных интерфейсов, чтобы устранить помехи.

ИСПРАВЛЕНИЯ

После отключения кабеля кабельного телевидения от телевизора гул пропал. Кроме того, временная замена ПК на ноутбук, который не имеет заземления, также устранила проблему. Так как еще мы можем исправить те, которые нарушают многократные возвраты?

Очевидный ответ — разорвать цикл. Я настоятельно рекомендую вам не отсоединять компьютер от земли, используя переходник с двумя штырями или просто отрезая заземляющий штырь. Это сделает вашу систему небезопасной. Вам понадобится изолятор заземления.Например, Jensen Transformers продают изоляторы, такие как VRD-IFF или PC-2XR, для разрыва заземления, но вы можете построить их за небольшую часть покупной цены. На рисунках 3 и 4 показано, как это сделать.

РИСУНОК 3: Изолятор заземления для коаксиального кабеля CATV

Чтобы разорвать контур заземления, вызванный кабелем CATV, вы можете сделать небольшую штуковину, показанную на рисунке 3. J1 и J2 — широко доступные розетки кабельного телевидения. Конденсаторы C1 и C2, помещенные между ними, должны быть примерно по 0,01 мкФ каждый. Для сборки не требуется печатная плата.Вы можете поместить его в крошечную коробку или просто спаять все вместе, обернуть изолентой и положить куда-нибудь в сторону. Помните, что рабочее напряжение конденсаторов должно как минимум вдвое превышать напряжение распределения питания. Это 250 В в Северной Америке и более 500 В в других странах мира.

РИСУНОК 4: Изолятор заземления для устройств с трехконтактным питанием

На рисунке 4 показано, как отключить заземление для устройств, таких как ПК, с помощью трехконтактных вилок. Вы можете встроить эту схему в компьютер или другое устройство, но я считаю, что лучше построить ее как независимую коммутационную коробку.Диоды обеспечивают разомкнутый контур для сигналов примерно до 1,3 Впик. Гул обычно имеет существенно меньшую амплитуду. C1, 0,01 мкФ, обеспечивает обход для высокочастотных электромагнитных помех на землю. Петля будет замкнута для напряжений выше 1,3 VPP, например, из-за нарушения изоляции горячего провода к шасси. Для распределения 120 В переменного тока D1, D2 и C1 должны быть рассчитаны как минимум на 250 В. В ответвлении цепи с автоматическим выключателем или предохранителем на 15 А диоды должны быть рассчитаны минимум на 20 А, чтобы выключатель сработал до того, как диоды перегорят.Если прибор потребляет только часть номинального тока предохранителя, скажем 2 А, вы можете использовать диоды на 5 А и включить дополнительный предохранитель на 2 А. Для стран с питанием 230 В переменного тока компоненты должны иметь соответствующие номиналы.

Вы также можете разорвать контур заземления, используя силовой изолирующий трансформатор между силовой линией и ПК или качественные сигнальные трансформаторы на сигнальных линиях. Обратной стороной этого является то, что хорошая изоляция и сигнальные трансформаторы дороги и широко не доступны. Оборудование, питаемое от настенных бородавок, особенно с оптически связанными входами и выходами, распространенными сегодня, по своей природе непроницаемо для контура заземления.

ИСПЫТАНИЕ И ОШИБКА

В этой статье описывается подход к устранению контуров заземления в аналоговых AV-системах. Хотя вам необходимо понять, как возникают контуры заземления, их обнаружение и устранение их последствий может оказаться делом разочаровывающих проб и ошибок.

Джордж Новачек — профессиональный инженер со степенью в области кибернетики и замкнутого управления. Выйдя на пенсию, он совсем недавно был президентом международного производителя встроенных систем управления для аэрокосмических приложений.В период с 1999 по 2004 год Джордж написал 26 тематических статей для Circuit Cellar. Свяжитесь с ним по [email protected], указав в теме письма «Circuit Cellar».

Эта статья появилась в Circuit Cellar 301 августа 2015 года.

Редакционная группа Circuit Cellar состоит из профессиональных инженеров, технических редакторов и специалистов по цифровым медиа. Вы можете связаться с редакционным отделом по адресу editoria[email protected], @circuitcellar и facebook.com/circuitcellar

Унция лекарства для вашей студии

Любовные связи

Потратив значительную часть своей жизни на поиск и ремонт плохих соединений, я могу быть суеверным по поводу проводки и разъемов.Хотя я не особо люблю паять кабели для фонокорректора (RCA), я все же скручиваю свои собственные.

Однако есть несколько компаний, которые специализируются на прокладке аудиокабелей, и они хорошо с этим справляются. Вы можете купить хорошо собранные, высококачественные межблочные кабели не намного дороже, чем могут вам стоить кабель и разъемы.

Если вы хорошо разбираетесь в паяльнике и умеете правильно подготовить кабель, сделайте эту работу самостоятельно. Если вы этого не сделаете, вам, вероятно, лучше купить кабели. Я думаю, что наиболее существенным недостатком невозможности изготовления собственных кабелей является то, что вам нужно иметь под рукой множество запчастей на случай неизбежных сбоев.Самыми значительными преимуществами создания собственных межсоединений являются то, что кабели могут быть именно той длины, которая подходит для работы, и что вы знаете, кого винить в любых сбоях.

Обычно у вас не так много шансов на «оптимизацию», если у вас есть кабели и оборудование. Но если вы покупаете профессиональное оборудование, у вас может появиться возможность использовать «жесткие» соединения: винтовые заградительные планки. Если у вас есть выбор между резьбовым соединением и съемным разъемом, всегда выбирайте первое.Обожмите лопаточный соединитель (подходящего размера для используемого провода) на оголенный кабель (не лужите провод) и затяните винты.

Если вы действительно параноик, а я, пройдите лишнюю милю, прежде чем достать отвертку. Я использую продукцию Caig Laboratories с середины 70-х годов. Названия продуктов, такие как ProGold, DeoxIT, PreservIT и CaiLube, звучат довольно по-новому, но это работает. Я клянусь этим.

Обрызгайте оголенные провода и клеммные разъемы DeoxIT, прежде чем обжимать их вместе.Распылите защитные полоски перед тем, как вставить клеммную лопату и затянуть винты. Если они не имеют покрытия, опрыскайте каждый оловянно-свинцовый соединитель в вашей системе DeoxIT. Если они покрыты металлическим покрытием, используйте ProGold. Это не занимает много времени и добавляет новое приложение к пословице «унция профилактики». Я также использую эти два продукта с другими разъемами.

Исправления контура заземления

Теперь у нас есть все необходимое, и мы готовы подключиться? Не совсем. Мы не занимаемся планированием.Злое проклятие аналоговой электроники с питанием от переменного тока — это контуры заземления. Если у вас возникла проблема с контуром заземления, вы можете потратить десятки часов на поиск и устранение неисправностей, чтобы найти ее. Несколько профилактических шагов вначале значительно упростят устранение неполадок в дальнейшем.

И вы, возможно, заметили, что мы еще не прикрутили отвертку к шурупам.

Контуры заземления, вероятно, являются наиболее распространенным способом ухудшения отношения сигнал / шум в студии. Контур заземления — это то, что происходит, когда есть по крайней мере два пути для тока, который появляется на сигнальной или силовой земле.

Например, пара блоков обработки аудиосигнала подключена к двум разным розеткам питания. Они также подключены к одной коммутационной панели через свои входные и выходные гнезда. Если между заземляющими соединениями этих двух розеток есть какое-либо потенциальное напряжение, это напряжение найдет общий путь через сигнальную проводку заземления.

Конечно, эта проводка связана вместе в коммутационной панели. Ток, создаваемый напряжением заземляющей проводки, появляется на экране входного и выходного кабелей.Электрические компоненты кабелей и характеристики синфазного усиления оборудования обработки сигналов позволяют передавать сигнал по заземляющей проводке в усилители оборудования. Если две части оборудования не сбалансированы, у вас нет подавления синфазного сигнала, и у вас может быть много шума.

[Подавление синфазного сигнала (CMR) — это способность сбалансированного входного усилителя отклонять или игнорировать сигналы, которые появляются совместно (с одинаковой фазой и амплитудой) на обоих проводах входа.]

Очевидно, что одним из способов разрыва этого замкнутого контура является отрезание третьего контакта хотя бы одного из шнуров питания. Это также отличный способ разработать систему, которая будет предоставлять вашему супругу единовременную выплату по страхованию жизни. Тупой, тупой, тупой . Вы не хотите настраивать себя на то, чтобы быть обратным путем для тока земли, когда трансформатор питания выходит из строя, и несколько ампер тока ищут путь обратно к Матери-Земле.

Конечно, часть оборудования продается с двухконтактной силовой разводкой.Чтобы обойтись без мер предосторожности, связанных с безопасным заземлением корпуса, внешний корпус оборудования должен иметь «двойную изоляцию» от заземления для предотвращения попадания тока заземления в корпус продукта. Это обычное дело в бытовой Hi-Fi аппаратуре. Это оборудование может быть очень сложно интегрировать в студию звукозаписи из-за проблем с заземлением.

Гораздо лучшим решением для контуров заземления линий электропередач является использование «изолированного заземления» для всей системы. Это означает, что вы действительно принимаете меры предосторожности и убедитесь, что к стойкам с оборудованием и другому оборудованию подключено реальное заземление.Это заземление полностью вернется к основному заземлению здания на монтажной панели.

Эта система называется «звездообразным заземлением». Чтобы завершить работу, вы также убедитесь, что большой толстый сплошной медный провод проходит от заземления здания до медного стержня, вбитого в землю (ваши местные нормы и правила будут определять длина стержня и калибр провода к панели). Хомут к крану с холодной водой — это хорошо, но лучше медный стержень. Стержень должен располагаться как можно ближе к коробке выключателя.Это очень удобно для домашней студии, и это должно быть одним из первых вещей, которые вы делаете, когда начинаете разрабатывать дизайн своей студии. Это особенно важно в местах с регулярными грозами.

Когда у вас есть заземление, соответствующее требованиям NEC (Национальный электротехнический кодекс), вам необходимо подключить независимую подачу питания к вашей студии, чтобы гарантировать независимый путь заземления к вашему оборудованию. Если все ваше аудиооборудование подключено к одной изолированной цепи заземления, количество контуров заземления должно быть минимизировано.(В любом случае, это отличная теория. Соединение частей без контуров заземления может потребовать магии и удачи.)

Симметричные цепи менее восприимчивы к контурам заземления и другим источникам шума, чем несимметричные цепи. Но все же возможно, что некоторый ток контура заземления попадет даже в самое хорошо спроектированное оборудование. Некоторые меры предосторожности при подключении соединительной проводки помогут предотвратить это.

Необходимо быть готовым к отключению случайного заземления на пути прохождения сигнала, чтобы разорвать петли между заземлением сигнала и заземлением питания.Заземление существует на обоих концах кабеля от заземления корпуса, поэтому подключение экрана к заземлению часто не требуется.

Я кодирую свои кабели XLR цветом (красный для несимметричного заземления, зеленый для подключенного заземления), чтобы облегчить поиск и устранение неисправностей контура заземления. Я использую примерно в четыре раза больше несимметричных заземляющих кабелей, чем подключенные версии.

Коробки

Direct обычно имеют переключатели заземления. Если эти переключатели будут вам полезны, вам необходимо подключить разъемы XLR так, чтобы контакт 1 или корпус XLR не были подключены к одному концу ваших кабелей.Опять же, контакт 1 уже подключен к заземлению цепи и корпуса на смесителе или эффекте, поэтому постоянное заземление не требуется для экранирования.

Несимметричные соединения также могут выиграть от тактики проводки. Вы можете создать симулированное сбалансированное соединение с помощью пары простых приемов. Если вы подключаете симметричный блок к несимметричному, добавление резистора от 50 до 100 Ом к клемме заземления на несимметричном конце кабеля может обеспечить достаточное сопротивление пути заземления, чтобы отвести ток контура заземления от соединения.(См. Рисунок выше.)

Если соединение от несимметричного до несимметричного, те же 50–100 Ом на одном из контактов 3 могут сделать то же самое. В обоих случаях используйте двухжильный экранированный кабель (например, микрофонный) и заделайте экранированный провод только на одном конце кабеля.

Если вы будете осторожны с заземлением питания и заземлением соединительного экрана, обычно можно избежать контуров заземления в вашем оборудовании. Но чем больше у вас оборудования, тем больше вероятность, что у вас возникнут проблемы.Если ничто другое не заставит вас задуматься о многофункциональных коробках с множеством эффектов, то это может быть. На самом деле, я думаю, что проблемы с аналоговым подключением должны заставить многих владельцев домашних студий серьезно задуматься о переходе по полностью цифровому маршруту.

наземных петель и …….. социальное дистанцирование — Tech 21 NYC

Лет назад все было просто. Просто подключите гитару или бас к усилителю — и вперед. Теперь мы подключаемся ко многим вещам одновременно — к усилителям, педалям, интерфейсам, микшерам, компьютерам — и задаемся вопросом, почему там шум.Ваши естественные инстинкты — подозревать, что с оборудованием что-то не так, верно? Не так быстро. Какой шум вы слышите? Это жужжание, как наэлектризованная пчела, застрявшая в вашем зонтике, или низкий гул, как мурлыканье перегруженной кошки?

Подключение нескольких устройств создает риск создания контура заземления, поскольку существует более одного пути к земле, что вызывает шум, гул и помехи. Так что нужно знать, как изолировать виновных. (Мы знаем. Вы так сильно устали от карантина… вздох…)

Так в чем же проблема и как ее решить?
Если, например, вы используете DI басового драйвера SansAmp (или любую из наших педалей DI), его можно подключить к усилителю (который заземлен) и микшерному пульту (который также заземлен).Кабель 1/4 дюйма, идущий к усилителю, заземлен, как и кабель XLR, идущий к консоли. Бум! У вас есть петля. Значит, нужно отключить одну из площадок. К счастью, это легко. Просто переместите переключатель заземления на низкочастотном драйвере влево, чтобы отключить заземление на кабеле XLR. Вуаля! Петля разорвана, и гул исчез. К счастью, большинство устройств с выходами 1/4 дюйма и XLR позволяют отключать заземление на XLR в том маловероятном случае, если вы не используете одну из наших педалей DI.

Подключение зубчатой ​​рейки может быть немного сложнее , поскольку существует больше сценариев, которые могут вызвать контур заземления (несколько заземлений переменного тока, заземление шасси на направляющей стойки и т. Д.). Чтобы исключить контур заземления на рельсах стойки, редуктор необходимо установить с помощью изоляционных шайб. Они изолируют корпус устройства от направляющей стойки. У вас также может быть контур заземления на кабелях переменного тока. Еще в темные времена было обычной практикой пробивать землю с помощью кабеля питания переменного тока.Это небезопасная практика, поскольку защитное заземление предотвращает поражение электрическим током. Итак, как в этом случае безопасно устранить контур заземления? Изолирующий трансформатор. Он передает аудиосигнал от одного устройства к другому, не соединяя заземления вместе.

Поиск и устранение неисправностей контуров заземления может быть сложной задачей после того, как ваше оборудование настроено. Но если вы выполняете соединения, добавляя по одному элементу за раз, вы можете устранить контуры заземления по мере их возникновения и получить чистую, бесшумную и безопасную сигнальную цепь.

Подключение звуковой системы

Технический персонал Rane
RaneNote 110 написано 1985 г .; последняя редакция 15.11.
  • Причина и предотвращение контуров заземления
  • Интерфейс симметричный и несимметричный
  • Правильное соединение контактов и проводка
  • Заземление корпуса относительно сигнального заземления
  • Переключатели заземления

Введение

Эта записка, первоначально написанная в 1985 году, по-прежнему из наших самых полезных ссылок.Его популярность проистекает из постоянные и постоянные трудности с подключением аудиооборудования без всяких причудливых звуков, мычания, жужжания, свистки и т. д. — не говоря уже об экстремальных финансовых, физических и психологическая цена. По мере развития технологий это неизбежно что электронное оборудование и его проводка подлежат постоянное улучшение. Многие вещи в аудиоиндустрии были улучшены с помощью с 1985 года, но, к сожалению, проводка не входит в их число.Однако, наконец, Общество звукорежиссеров (AES) выпустило стандарт для подключения профессионального аудиооборудования. Это AES48, озаглавленный « AES48-2005: Стандарт AES по межсоединениям — Практика заземления и ЭМС — Экраны разъемов в аудиооборудовании, содержащем активные схемы ».

Политика Рейна заключается в том, чтобы приспосабливаться, а не диктовать. Однако в этом документе содержатся предложения по изменению внешней проводки, которые в идеале должны выполняться только обученным техническим персоналом.Правила техники безопасности требуют, чтобы все оригинальные средства заземления, поставляемые с завода, оставались нетронутыми для безопасной работы. Гарантия ответственности за случайный или косвенный ущерб не предоставляется. ( Другими словами, не модифицируйте кабели и не пробуйте свой собственный вариант заземления, если вы действительно не понимаете, какой именно тип выхода и входа вы должны подключить. )

Контуры заземления

Практически все случаи шума можно связать непосредственно с контурами заземления, заземлением или его отсутствием.Важно понимать механизм, вызывающий шум заземления, чтобы эффективно его устранить. Каждый компонент звуковой системы создает свою внутреннюю основу. Это заземление обычно называется землей звукового сигнала . Соединяющие устройства вместе с соединительными кабелями могут связать сигнальные заземления двух устройств вместе в одном месте через проводники в кабеле. Контуры заземления возникают, когда заземления двух устройств также связаны друг с другом в другом месте: через третий провод в линейном шнуре, путем связывания металлического корпуса вместе через направляющие стойки и т. Д.Эти ситуации создают цепь, по которой ток может течь по замкнутому «контуру» от заземления одного устройства ко второму устройству и обратно к первому. Гул создается не просто наличием этого тока — он возникает, когда этот ток проходит через заземление аудиосигнала устройства. Фактически, даже без контура заземления, через каждый соединительный кабель всегда протекает небольшой шумовой ток (т. Е. Полностью исключить эти токи невозможно). Простое присутствие этого тока контура заземления не является поводом для тревоги, если в вашей системе используются правильно реализованные и полностью сбалансированные межсоединения , которые превосходно подавляют контур заземления и другие шумовые токи.Сбалансированные межсоединения были разработаны, чтобы быть невосприимчивыми к этим шумовым токам, которые невозможно полностью устранить. Что раздражает контур заземления, так это то, что на него влияет аудиосигнал. К сожалению, многие производители сбалансированного аудиооборудования неправильно проектируют внутреннюю систему заземления, создавая таким образом сбалансированное оборудование, которое не застраховано от шумовых токов кабелей. Это одна из причин плохой репутации сбалансированных межсетевых соединений.

Вторая причина плохой репутации сбалансированных межсоединений исходит от тех, кто считает, что подключение несбалансированного оборудования к «превосходному» сбалансированному оборудованию должно улучшить ситуацию.Сожалею. Сбалансированное межсоединение несовместимо с несимметричным. Небольшая физическая природа и короткие кабельные трассы полностью несбалансированных систем (домашнее аудио) также содержат эти шумовые токи контура заземления. Однако токи в несимметричных системах никогда не становятся достаточно большими, чтобы повлиять на звук до такой степени, что это станет помехой. Однако смешивание сбалансированного и несимметричного оборудования — это совсем другая история, поскольку сбалансированные и несбалансированные межблочные соединения действительно несовместимы с . Остальная часть этой заметки показывает несколько рекомендуемых реализаций для всех этих схем соединения.

Потенциал или напряжение, которые проталкивают эти шумовые токи через цепь, вырабатываются между независимыми заземлениями двух или более устройств в системе. Импеданс этой цепи низкий, и даже несмотря на то, что напряжение низкое, ток высокий, благодаря мистеру Ому, без чьей помощи у нас не было бы этих проблем. Для измерения импеданса стального шасси или направляющих стойки потребуется омметр с очень высоким разрешением. Мы говорим о тысячных долях ома. Так что попытка измерить этот материал не обязательно поможет вам.Мы просто подумали, что предупредим вас.

Абсолютно лучший правильный способ сделать это

Метод, указанный в AES48, заключается в использовании симметричных линий и привязки экрана кабеля к металлическому шасси (прямо там, где он входит в шасси) на обоих концах кабеля .

Рисунок 1а. Правильный способ сделать это.

Рисунок 1б. Рекомендуемая практика.

Для симметричной линии требуются три отдельных проводника, два из которых являются сигнальными (+ и -) и один экран (см. Рисунок 1a).Экран служит для защиты чувствительных звуковых линий от помех. Только при использовании симметричных межблочных соединителей вы можете гарантировать (да, гарантировать ) результаты без шума. Всегда используйте витую пару. Шасси, связывающее экран с каждого конца, также гарантирует наилучшую возможную защиту от RFI [радиопомех] и других шумов [неоновые вывески, регуляторы освещения].

Нил Манси, консультант по электроакустике и опытный ветеран за годы успешного проектирования систем, возглавляет комитет по стандартам AES (SC-05-05), работающий над этим вопросом.Он без устали путешествует по миру, проводя семинары и распространяя информацию о том, как успешно подключить профессиональное аудиооборудование 2 . Он делает простую мысль, что абсурдно, что вы не можете пойти и купить профессиональное аудиооборудование от нескольких разных производителей, купить стандартные комплекты кабелей, прийти домой, подключить все это и заставить его работать без гула и шума. Подключи и работай. К сожалению, этого почти никогда не бывает, несмотря на то, что наука и правила бесшумного межблочного соединения известны и документированы более 60 лет (для получения полной информации см. Ссылки).

Все сводится к использованию сбалансированных линий, только сбалансированных линий и ничего, кроме сбалансированных линий. Вот почему они были разработаны. Кроме того, вы привязываете экран к шасси в точке его входа в шасси и на обоих концах кабеля (подробнее о «обоих концах» позже).

Поскольку стандартные кабели XLR поставляются с экранами, привязанными к контакту 1 на каждом конце (оболочки не связаны и в этом нет необходимости), это означает, что оборудование, использующее 3-контактные разъемы типа XLR , должно связывать контакт 1 с корпусом ( обычно называется заземлением шасси), а не заземлением аудиосигнала, как это обычно бывает.

Отсутствие использования сигнальной земли — наиболее радикальное отклонение от общепринятой профессиональной аудио практики. Не то чтобы есть какие-либо аргументы в пользу его действительности. Нет. Это правильный способ . Так почему же аудиооборудование не подключается таким образом? Что ж, у некоторых есть, а с 1993 года — все больше. Именно тогда Rane начала производить некоторые из своих продуктов со сбалансированными входами и выходами, связывающими контакт 1 с шасси. Так почему же не все так поступают? Поскольку жизнь беспорядочная, некоторые вещи трудно изменить, и всегда будет использоваться оборудование, которое было изготовлено до того, как были введены надлежащие методы заземления.

Несбалансированное оборудование — еще одна проблема: оно везде, доступно и недорого. Все те разъемы RCA и 1/4 «TS (Tip-Sleeve), которые можно найти на бытовом оборудовании; петли эффектов и точки вставки на консолях; блоки обработки сигналов; полупрофессиональные цифровые и аналоговые магнитофоны; компьютерные карты; микшерные пульты и т. Д. так далее.

Остальная часть этой заметки дает советы о том, как успешно решить проблему подключения несбалансированного оборудования. Несбалансированное оборудование, когда оно «вслепую» соединено с полностью сбалансированными блоками, запускает фоновый шум и нежелательную работу, требующую дополнительных мер для исправления ситуации.

Следующий лучший правильный способ сделать это

Самый быстрый, бесшумный и надежный способ соединения симметричного и несимметричного — это изоляция трансформатором всех несимметричных соединений . См. Рисунок 2.

Многие производители предоставляют несколько инструментов для этой задачи, включая Rane (см. BB22, BB44 и LT22). Проконсультируйтесь со своим дилером аудио, чтобы изучить доступные варианты.

Эти адаптеры предназначены для использования стандартных кабелей . С этими изоляционными коробками трансформатора модификация кабельных сборок не требуется. Практически любые два аудиооборудования могут быть успешно сопряжены без риска нежелательный гул и шум.

Другой способ создать необходимую изоляцию — использовать директ-бокс . Первоначально названный в честь его использования для преобразования высокого импеданса, высокого уровня выхода электрогитары в низкий импеданс, вход низкого уровня записывающей консоли, он позволял игроку подключаться «напрямую» к консоли.Теперь этот термин обычно используется для описания любого блока, используемого для преобразования несимметричных линий в сбалансированные линии.

Последний лучший правильный способ сделать это

Если изоляция трансформатора невозможна, в крайнем случае следует использовать специальные кабельные сборки. Ключевым моментом здесь является предотвращение протекания экранных токов в блок, схема заземления которого создает контуры заземления (гул) в аудиотракте (т. оборудование).

Верно, что соединение обоих концов экрана теоретически является лучшим способом соединения оборудования, хотя при этом предполагается, что соединенное между собой оборудование правильно заземлено изнутри.Поскольку большая часть оборудования не заземлена изнутри должным образом, подключение обоих концов экрана нечасто практикуется, так как это обычно создает шумные соединения.

Обычное решение этих проблем с шумом и гудением включает отключение одного конца экрана, даже если нельзя купить стандартные кабели с отключенным экраном на одном конце. Лучший конец для отключения — это принимающий конец. Если один конец экрана отключен, ток шумного гула перестанет течь и гудение уйдет, но только на низких частотах.Соединение экрана «земля-отправитель-только конец» сводит к минимуму возможность высокочастотных (радио) помех, поскольку оно не позволяет экрану действовать как антенна для следующего входа. Многие снижают эти потенциальные радиопомехи, создавая радиочастотный тракт через небольшой конденсатор (керамический диск 0,1 или 0,01 мкФ), подключенный от поднятого конца экрана к корпусу. (Это называется «оконечным устройством гибридного экрана», когда передающий конец соединен с шасси, а принимающий конец связан емкостным образом.См., Например, EMC-XLR компании Neutrik.) Тот факт, что многие современные установщики по-прежнему с постоянным успехом следуют этому правилу «только один конец», указывает на то, что существуют это и другие приемлемые решения проблем RF, хотя все более широкое использование цифровых и беспроводных технологий значительно расширяется возможность будущих проблем с RF.

Если вы действительно изолировали проблему гула от конкретного устройства, скорее всего, даже если в документации указаны надлежащие заземленные экраны шасси, подозрительный модуль не имеет внутреннего заземления должным образом.Здесь действительно пригодятся специальные тестовые кабельные сборки, показанные на Рисунке 3. Эти сборки позволяют подключать экран к заземлению шасси в точке входа , или к контакту 1, или поднимать один конец экрана. Задача усложняется, когда у изолированного устройства есть несколько входов и выходов. На подозрительном устройстве с несколькими кабелями попробуйте различные конфигурации для каждого соединения, чтобы выяснить, нужны ли специальные кабельные сборки более чем в одной точке.

Рисунок 3.Симметричный тестовый аудиокабель

См. Рис. 4, где показаны рекомендуемые кабельные сборки для ваших конкретных требований к межсоединениям. Найдите подходящую конфигурацию выхода (внизу слева), а затем сопоставьте ее с правильной конфигурацией входа (вверху страницы). Затем обратитесь к следующим схемам подключения.

Рис. 4. Схема соединений для определения местоположения правильных кабельных сборок.

Примечание: (A) В этой конфигурации используется стандартный кабель, имеющийся в наличии.

Примечание: (B) Эта конфигурация вызывает потерю сигнала 6 дБ. Компенсируйте, «подняв систему» ​​на 6 дБ.

Подъемники

Многие устройства оснащены переключателями заземления. Только в некоторых случаях можно показать, что выключатель заземления снижает уровень шума, связанного с грунтом. (Работал ли когда-либо выключатель заземления , действительно, ?) В действительности, наличие переключателя заземления значительно снижает способность устройства быть «должным» заземленным и, следовательно, невосприимчивым к гудению и гудению контура заземления.Наземные подъемники — это просто еще один пластырь, который можно попробовать в случае проблем с заземлением. Однако верно то, что вся система должным образом заземленного оборудования, без выключателей заземления, гарантированно (да, гарантировано, ) не будет гудеть. Проблема в том, что большая часть оборудования , а не (как внутри, так и снаружи, по системе переменного тока) правильно заземлена.

Большинство устройств с заземлением поставляются таким образом, что устройство «заземлено», то есть шасси подключено к заземлению аудиосигнала.(Это должно быть лучшим и «самым безопасным» положением для переключателя заземления.) Если после подключения вашей системы он издает чрезмерный гул или жужжание, это означает несовместимость в конфигурации заземления системы. В дополнение к этим специальным кабельным сборкам, которые могут помочь, вот еще несколько вещей, которые можно попробовать:

  1. Попробуйте комбинации подъемных площадок на устройствах, снабженных переключателями подъема (или звеньями). Это разумно делать при выключенном питании!
  2. Если у вас полностью сбалансированная система, убедитесь, что все шасси подключены к надежному заземлению в целях безопасности и защиты от шума.Полностью несимметричные системы никогда не заземляют ничего (кроме кабельного телевидения, часто источника контура заземления). Если у вас смешанная сбалансированная и несбалансированная система, сделайте себе одолжение и используйте изолирующие трансформаторы или, если вы не можете этого сделать, попробуйте специальные кабельные сборки, описанные здесь, и ожидайте, что на то, чтобы все стало тихо, потребуется много часов. Да пребудет с тобой сила.
  3. Сбалансированные блоки с внешними источниками питания (бородавки на стенках или «неровности» на сетевом шнуре) не заземляют корпус через сетевой шнур.Убедитесь, что такие устройства надежно заземлены, привязав корпус к заземлению с помощью звездообразной шайбы для надежного контакта. (Компания Rane всегда использует эту точку шасси в виде внешнего винта с зубчатой ​​шайбой.) Любое устройство с трехконтактной вилкой переменного тока, например усилитель, может служить точкой заземления. Направляющие стойки могут служить или не служить этой цели в зависимости от расположения винтов и покраски.

Плавающая, псевдо и квази-балансировка

Во время проверки вы можете обнаружить выход 1/4 дюйма, называемый плавающим несимметричным, иногда также называемым псевдо-балансным или квазисбалансированным.В этой конфигурации гильза выходного каскада не подключена внутри устройства, а кольцо подключено (обычно через небольшой резистор) к заземлению аудиосигнала. Это позволяет наконечнику и кольцу «выглядеть» как не совсем сбалансированный выходной каскад с одинаковым импедансом, даже если выходная схема несимметрична.

Плавающий несимметричный вход часто работает для управления балансным или несимметричным входом, в зависимости от того, подключен ли к нему стандартный кабель TS или TRS. Когда он гудит, требуется специальный кабель.См. Рисунки № 11 и № 12, и не делайте перекрестную модификацию связывания кольца и втулки вместе.

Сводка

Если вы не можете делать что-то правильно (например, используйте полностью симметричную проводку с экранами, привязанными к шасси в точке входа, или трансформатор изолирует все несимметричные сигналы от симметричных сигналов), то нет гарантии, что межсоединение без гула может не существует и определенной схемы, которая обеспечивала бы бесшумную работу во всех конфигурациях.

Победа в проводных войнах

  • По возможности используйте симметричные соединения, при этом экран должен быть прикреплен к металлическому шасси с обоих концов.
  • Трансформатор изолирует все несимметричные соединения от симметричных соединений.
  • Используйте специальные кабельные сборки, когда несимметричные линии нельзя изолировать трансформатором.
  • Любой несбалансированный кабель должен иметь длину не более десяти футов (трех метров). Более длинная длина усилит все неприятные побочные эффекты несимметричных контуров заземления схемы.
  • Когда ничего не помогает, оцифруйте все, используйте оптоволоконный кабель и войдите в совершенно новую область проблем.

Список литературы

  1. Нил А. Манси, «Шум» Восприимчивость в системах аналоговой и цифровой обработки сигналов », представлен на 97-м съезде Общества звукорежиссеров AES в Сан-Франциско, Калифорния, ноябрь 1994 г.
  2. Заземление, экранирование и соединения в системах аналоговой и цифровой обработки сигналов: понимание Основы ; Мастер-классы, разработанные и представленные Нилом Манси и Кэл Перкинс на 97-м съезде аудиотехники AES Общество в Сан-Франциско, Калифорния, ноябрь.1994.
  3. Весь июнь 1995 г. AES Journal, Vol. 43, No. 6, доступны 6 долларов для членов, 11 долларов для нечленов от Audio Инженерное общество, 60 E. 42nd St., New York, NY, 10165-2520.
  4. Филипп Гиддингс, Дизайн аудиосистемы и установка (SAMS, Индиана, 1990 г.).
  5. Ральф Моррисон, Шум и другие помехи Сигналы (Wiley, Нью-Йорк, 1992).
  6. Генри В. Отт, Методы шумоподавления в Electronic Systems , 2-е издание (Wiley, New York, 1988).
  7. Кэл Перкинс, «Методы измерения» для отладки электронных систем и их оборудования », Труды 11-й Международной конференции AES: Audio Test & Measurement, Портленд, Орегон, май 1992 г., стр. 82-92 (Общество звукоинженеров, Нью-Йорк, 1992).
  8. Macatee, RaneNote «Заземление и экранирование аудиоустройств», Rane, 1994.
  9. Филип Гиддингс, «Заземление и экранирование» для звука и видео », S&VC , 20 сентября 1995 г.
  10. AES48-2005: Стандарт AES по межсоединениям «Практика заземления и ЭМС — экраны разъемов в звуковом оборудовании, содержащем активные схемы» (Audio Engineering Society, Нью-Йорк, 2005).

Band-Aid — зарегистрированная торговая марка Johnson. И Джонсон

«Подключение звуковой системы» Загрузите эту заметку в формате PDF.

Проблемы контура заземления и как от них избавиться

Написано Томи Энгдалом, авторские права принадлежат Томи Энгдал 1997-2013 гг.

ПРИМЕЧАНИЕ: Информация, представленная здесь, считается правильной и доступна здесь автором. Автор этого документа не несет ответственности за какой-либо эффект, который может иметь эта информация или любое ее использование.

Документы использовались и рекомендовались многими людьми и считаются точными. Настолько точны, что их также называли GB AUDIO Ground loops DATA SHEET на своих веб-страницах (с моего разрешения).

Основы

Дилемма состоит в том, что решение «шумовых» проблем — это само по себе искусство. Поскольку это не возникает каждый день, у всех нас ограниченный практический опыт. Это породило индустрию для тех, кто теперь специализируется на решении проблем с шумом.

Для правильной работы необходима хорошая система распределения электроэнергии. аудиосистемы. Профессиональные аудиосистемы просто не работают хорошо с обычными удлинителями, идущими на сотни футов до сцены. Помимо питания, необходимо хорошее заземление всей системы. существенный.

Контур заземления — это состояние, при котором происходит непреднамеренное соединение с землей. через мешающий электрический проводник. Обычно подключение контура заземления существует, когда электрическая система подключена более чем через один путь к электрическому заземлению.

Когда два или более устройства подключены к общему заземление по разным путям, возникает контур заземления. Токи текут по этим многочисленным путям и развиваются. напряжения, которые могут вызвать повреждение, шум или 50 Гц / 60 Гц гул в аудио- или видеоаппаратуре. Чтобы предотвратить землю петли, все сигнальные земли должны идти в одну общую точку а когда невозможно избежать двух точек заземления, одна сторона должна изолировать сигнал и заземление от другой.

Суть в том, что идеальной «тихой» земли не существует.Основы всех проблем с шумом в системе заземления сводятся к тому, что такое нежелательный ток. За исключением больничных систем, определение в лучшем случае расплывчато. Стандартная система электрического заземления во всем здании не предназначена для постоянного протекания через нее тока — и, тем не менее, это так, вы не можете остановить это. Причина, по которой заземление не будет и никогда не будет совершенно бесшумным, заключается в том, что провод заземляющего электрода представляет собой не что иное, как длинный провод от точки A до точки B.И чем длиннее провод, тем больше шума он улавливает.

Звуковые и видео люди имеют в виду тип шумной земли с термином, подобным контурам заземления: ток, протекающий по заземляющему проводнику оборудования, металл в здании и провод заземляющего электрода. Использование любой из сегодняшних стандартных однофазных систем переменного тока на 120 или 230 вольт создает потенциальные проблемы для аудиооборудования. У компьютерщиков такая же проблема в работе и так далее.

Обычно контуры заземления возникают постфактум, когда конечный пользователь винит установщика, установщик винит производителя и на самом деле никто не виноват.Ни производитель, ни установщик обычно не могут предсказать, где возникнет петля. Только после того, как система будет установлена, можно определить если проблема будет.

Проблемы контура заземления можно исправить и избежать. Это важно, чтобы продавец, заказчик и конечный пользователь знали что эта проблема может возникнуть. Спроектировать систему — хорошая идея. чтобы избежать наиболее очевидного источника такого рода проблем, а затем подготовлен к тому, чтобы столкнуться с некоторыми проблемами при запуске системы.Проблема с контуром заземления может возникнуть в нескольких точках системы, и каждое возникновение проблемы необходимо устранять индивидуально.

Почему заземление так важно?

Заземление электрических систем требуется по ряду причин, главным образом для обеспечения безопасности людей, находящихся рядом с системой, и для предотвращения повреждения самой системы в случае неисправности. Функция защитного проводника или заземления состоит в том, чтобы обеспечить путь с низким сопротивлением для тока короткого замыкания, чтобы устройства защиты цепи сработали быстро и отключили питание.

Национальный электротехнический кодекс NEC определяет заземление как «проводящее соединение, независимо от того, намеренно или случайно между электрической цепью или оборудованием и землей, или с некоторыми проводящее тело, которое служит вместо земли ». Когда мы говорим о заземлении, на самом деле это два различные предметы, заземление и заземление оборудования. Заземление заземления — преднамеренное соединение проводника цепи, как правило, нейтрали с заземляющим электродом, помещенным в землю. Заземление оборудования предназначено для обеспечения правильной работы оборудования внутри конструкции. заземлен.Эти две системы заземления необходимо держать отдельно, за исключением соединения. между двумя системами, чтобы предотвратить разницу в потенциале из-за возможного пробоя из-за удар молнии. Назначение заземления помимо защиты людей, растений и оборудования — обеспечить безопасный путь для рассеивания токов короткого замыкания, ударов молний, ​​статических разрядов, EMI и RFI сигналы и помехи.

Неправильное заземление может создать смертельную опасность. Правильное заземление необходимо для правильной работы и безопасности. электрооборудования.Заземление может решить многие проблемы, но это также может вызвать новые. Одна из наиболее частых проблем — это называется «контур заземления».

Что вызывает гудение в аудиосистемах?

Аудио- и видеосистемы нуждаются в ориентире для их напряжений. Обычно называется общим или заземленным, хотя может и не быть фактически связанный с землей, эта ссылка остается на «нуле» вольт », в то время как другие сигнальные напряжения« качаются »положительным (вверху) и отрицательным (под этим. Физически общим может быть провод, след на печатная плата, металлическое шасси, практически все, что проводит электричество.В идеале это должен быть идеальный дирижер, но в любой практической системе это не так. По мере увеличения сложности и размера системы несовершенные проводимость общего (заземляющего) проводника неизбежно вызывает проблемы.

Гул и гудение (50 Гц / 60 Гц и его гармоники) возникают в несимметричных системах, когда токи протекают в соединениях экрана кабеля между различными частями оборудования. Гул и гудение также могут возникать в сбалансированных системах, даже если они, как правило, более

Токи экрана кабеля и разность напряжений заземления вызываются несколькими механизмами.Второй наиболее распространенный источник шума и гудения — это разница напряжений между двумя защитными заземлениями, разделенными большим расстоянием, или разница напряжений между защитным заземлением и заземлением. (например, заземленная спутниковая антенна или источник кабельного телевидения). Эта проблема обычно называется «контур заземления». Это самый распространенный среди тяжелых проблемы с гудением.

Гул и гудение могут также индуцироваться магнитным или емкостным образом непосредственно в сигнальных кабелях. Или ток шума может просачиваться из сети через емкость между A.C. первичная и вторичная обмотка силового трансформатора обмотки, что приводит к тому, что часть линейного напряжения переменного тока будет ВСЕГДА иметь емкостную связь непосредственно с землей аудиосхемы. Этот сигнал линии электропередачи с емкостной связью обычно содержит значимые гармоники до 1 МГц и более. Эти сигналы вызывают протекание токов в экранах кабелей, таким образом добавляя этот шум непосредственно к звуковому сигналу.

Почему заземление без проблем сделать сложно?

Практически все проекты строительства передачи данных и трансляции выполняются. в проблемы заземления.Эти проблемы возникают в первую очередь потому что существует конфликт между вопросами безопасности (земля- ing для предотвращения поражения электрическим током) и электронного шумоподавления (используя «землю» в качестве электронной «свалки» для шумов и помех. ference.) Эти два использования часто несовместимы и могут иногда находятся в прямом конфликте друг с другом. Конечная цель хорошей схемы заземления — сохранение и соблюдение аспектов безопасности при получении возможно максимальное снижение шума. Обычно это нелегкая задача.

Почему контур заземления является проблемой?

Контуры заземления являются загадкой для многих людей. Даже инженеры-электронщики, получившие образование в колледже, могут не знать, что такое контуры заземления на самом деле. Инженеры сконцентрировались либо на распределении энергии (для электроэнергетической компании), либо на оборудовании, которое подключается к системе распределения электроэнергии. Не так много внимания уделялось распределению энергии и оборудованию как единому объекту, где возникают контуры заземления.

Контуры заземления являются наиболее частой причиной гудения частоты сети переменного тока в звуковых системах.Контуры заземления обычно можно определить по низкому гудению (60 Гц в США, 50 Гц в Европе) через звуковую систему. 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.

Контур заземления — распространенная проблема при подключении нескольких аудиовизуальных компоненты системы вместе, есть хорошее изменение, чтобы сделать неприятный контуры заземления.Контуры заземления обычно вызывают жужжание аудиосигналов и интерференционные полосы к изображению. Контур заземления делает систему чувствительной улавливать помехи от сетевой проводки, которые могут привести к неустойчивой эксплуатация оборудования или даже повреждение оборудования. В некоторых статьях утверждается, что проблемы с проводкой и заземлением являются причиной до 80 процентов всех проблем, связанных с качеством электроэнергии, связанных с чувствительное электронное оборудование, такое как аудио / видео системы.

Аудио / видео и электроэнергетика разработали свои системы. и оборудование самостоятельно.В результате есть степень несовместимость. Обычно достаточно мощности. чувство безопасности распространения и эксплуатации недостаточно хорошее для AV-систем. Следствием этого является проблема помех контура заземления.

Всегда при работе с проблемами заземления помните, что не существует абсолютного основания . Есть определенное количество сопротивление электрическому току между всеми точками заземления. Этот сопротивление может меняться в зависимости от влажности, температуры, подключенного оборудования и многие другие переменные.Каким бы маленьким ни был сопротивление всегда может позволить электрическому напряжению существовать на нем когда между этими точками заземления течет ток (и почти всегда есть ток).

Проблемы с заземлением звуковой частоты обычно находятся в диапазоне низких милливольт, так что не должно быть большого вмешательства в систему заземления, чтобы вызвать проблемы в аудиосистемах.

Помните, что абсолютных оснований нет. Между всеми точками заземления существует определенное сопротивление электрическому току.Это сопротивление может изменяться в зависимости от влажности, температуры, подключенного оборудования и многих других переменных. Независимо от того, насколько мало, сопротивление всегда может позволить электрическому напряжению существовать на нем. Заземляющие провода между розетками и трансформаторами энергокомпании не являются идеальными проводниками, равно как и экран вашего коаксиального видеокабеля. Если бы это было так, контуры заземления не были бы проблемой. Эффекты контура заземления на видеоизображениях представлены в виде черной теневой полосы. по экрану или как разрыв в верхнем углу картинки.Это вызвано разными потенциалами земли в системе.

Общие темы

Аудио- и видеосистемы бытовые

Профессиональные аудиосистемы

Профессиональные видеосистемы

Сети передачи данных

Лабораторная среда

Советы по дизайну

Другая сопутствующая информация

НОВАЯ ФУНКЦИЯ: Обсуждение контура заземления

Дискуссионный форум проблем контура заземления на ePanorama.net Система дискуссионных форумов создана для обсуждения всех тем, связанных с контурами заземления, и проблем, которые, по вашему мнению, могут быть вызваны контуром заземления.

Полезные ссылки на другие сайты и статьи

    Общие учебные пособия
    Проблемы с заземлением электропроводки
    Установки аудио- и видеосистем
    Решение проблем
    Конструкция оборудования
    Полезные сайты

Откуда взялась вся эта информация?

Большая часть информации получена из моих личных знаний в этой области. У меня был опыт проектирования, создания, использования, обслуживания и поиск неисправностей во многих аудио-, видео- и компьютерных сетевых системах.Я также разработал электронные устройства для аудио, видео и телекоммуникационные приложения.

Когда я обнаружил проблемы со стойкостью на те системы, которые я попытался провести хорошее расследование, в чем причина проблемы и каковы разумные способы ее решения. Различные книги, журнальные статьи и техническая документация со многих веб-сайтов также был очень полезен, когда я собрал этот веб-документ.


Если у вас есть комментарии к этой странице, пришлите их мне по адресу [электронная почта защищена] или оставьте комментарии по адресу Форум обсуждения проблем контура заземления.


Томи Энгдал <[email protected]>

Камеры видеонаблюдения, этика и закон

Если вы не говорите своим гостям, что камера видеонаблюдения Wi-Fi записывает все, что они делают, как говорят и , возможно, вы нарушаете закон. Или ты просто грубый. Все это зависит.

Домашние камеры видеонаблюдения Wi-Fi, такие как наш лучший выбор, Logitech Circle 2 и популярная камера Google / Alphabet Nest Cam, могут позволить вам проверять домашних животных и семью, когда вас нет, и они могут даже помочь вам поймать вор с поличным, но если вы не будете осторожны, они также могут превратить вас в шпионку мирового класса или даже в киберпреступника.

Какие проблемы?

Запись с видеокамеры Wi-Fi, включая фотосъемку, на которую способны большинство камер Wi-Fi, регулируется правилами «разумного ожидания конфиденциальности» в соответствии с законом о конфиденциальности, и это может затруднить использование этих устройств. .

Вы не можете записывать видео в любом месте, где человек ожидает высокой степени конфиденциальности.

Если вы находитесь на улице, в баре или даже во дворе, у вас есть совсем другие — и гораздо более слабые — разумные ожидания в отношении конфиденциальности (например, каждый знает, что даже на своем заднем дворе они могут быть взято на спутниковом снимке Google).Но как только вы или ваши гости заходите в свой дом, возникает повышенное ожидание того, какая степень конфиденциальности является «разумной», хотя это ожидание может варьироваться от комнаты к комнате. Например, вы ожидаете большего уединения в ванной или спальне, чем на кухне.

У вас есть право записывать видео в своем доме, никому не сообщая об этом, но… ну, есть два больших но. Первое: вы не можете записывать видео в любом месте, где человек ожидает высокой степени конфиденциальности. Эти места должны быть довольно очевидными, как отмечалось ранее: спальни и ванные комнаты являются яркими примерами, как и раздевалка, если у вас есть бассейн.Но что, если гость спит на вашем диване и, вероятно, использует эту комнату для одевания? Автор этой статьи о Fusion описывает ту самую ситуацию: человек, спавший на диване друга несколько недель, обнаружил, что ее записывает Dropcam (предшественник Nest Cam). Ситуация мрачная, потому что, хотя это была гостиная — самая общественная комната в доме, — она ​​фактически служила спальней на то время, когда гость использовал ее. Что делает этот случай еще более мрачным, так это задействованная технология.

Использование камер видеонаблюдения, включая камеры для няни и камеры Wi-Fi, также может подпадать под федеральные законы и законы штата о прослушивании телефонных разговоров. Но подождите — подслушивание — это звук, так почему это важно для камер видеонаблюдения? Большинство новейших камер видеонаблюдения Wi-Fi, включая все три из наших лучших решений, записывают как аудио, так и видео, что ставит эти устройства под действие законов о прослушивании телефонных разговоров.

Злоумышленник отказывается от любых надежд на уединение в вашем доме.

Законы о прослушивании телефонных разговоров несколько различаются от штата к штату.Федеральные законы о прослушивании телефонных разговоров разрешают запись звука, если одна из двух сторон дает согласие на запись. Это означает, что вы, диктофон, можете знать, но другой стороне в этом нет необходимости. В некоторых штатах, включая Калифорнию (где произошел описанный выше сценарий), требуется двойное согласие, что означает, что все участники должны быть в курсе.

Значит ли это, что вы должны сказать грабителям, что они могут быть записаны, если они ворвутся в ваш дом? Точно нет. Злоумышленник отказывается от любых надежд на уединение в вашем доме.Вы можете записать этого человека, передать запись в полицию и использовать запись в суде.

Хотя у вас есть право наблюдать за злоумышленниками в вашем собственном доме без их согласия, сегодняшние камеры представляют новую проблему: многие модели, в том числе те, которые рекомендует Wirecutter, остаются включенными и записывают 24 часа в сутки, а не только в ваше отсутствие. . Это означает, что все в доме — ваша семья, гости, сотрудники, установщики кабелей и поставщики мебели, любые люди, имеющие разрешение находиться в вашем доме — будут записаны, и если эта запись включает аудио, и если вы находитесь в государства, требующего двойного согласия, вы можете предупредить их, или вы можете нарушить законы о прослушивании телефонных разговоров.

Что означает согласие при записи видео и аудио?

Вам может быть интересно, что такое двойное согласие. Вам нужно иметь стопку бланков согласия рядом с входной дверью? Достаточно ли словесного подтверждения (особенно если его фиксирует камера), или вы можете просто наклеить наклейку «Помещение под наблюдением» на окно входной двери и предположить, что все видели это до того, как войдут? «Согласие на аудио должно быть дано в письменной форме», — сказал Кен Киршенбаум, советник отрасли охранной сигнализации и консультант издания Security Sales & Integration.Он сказал нам, что это распространенное заблуждение, что наклейки на окна или знаки двора (а также ожидание, что посетители увидят и узнают их) квалифицируются как согласие.

«Согласие на аудио должно быть дано в письменной форме». — Кен Киршенбаум, советник по вопросам сигнализаций

Однако Киршенбаум не очень-то беспокоится о согласии на использование домашних камер, потому что многое зависит от того, что вы делаете с записью или что собираетесь делать. По сути, если вы не сделаете ничего плохого с записью, кто будет знать или заботиться? Фактически, Киршенбаум сказал, что суды даже делали исключения в каждом конкретном случае из законов о прослушивании телефонных разговоров, не внося никаких изменений в устав. « Если ничего не делать с записью, то вопрос [законности] носит чисто академический характер», — сказал он.

Но если что-то делать с записью, ситуация меняется.

«Если вы ничего не делаете с записью, то вопрос [законности] носит чисто академический характер». —Киршенбаум

Допустим, вы пригласили друзей, и одна из них — Леди Гага. Теперь у вас есть видео, на котором Леди Гага сидит на вашей кухне, играет с вашей кошкой, плавает в вашем бассейне.Это видео чего-то стоит, правда? Вы можете продать это журналу сплетен. Ну нет, нельзя. В этом случае имеет значение то, что вы делаете с отснятым материалом. Во-первых, вы никогда не получали согласия на запись (привет, закон о прослушивании телефонных разговоров), а во-вторых, вы не можете использовать запись в коммерческих целях без согласия субъекта. Собаки не подпадают под действие законов о согласии. Фото: Grant Clauser

Несколько камер позволяют решить головоломку с прослушиванием, просто отключив запись звука, но даже если вы можете это сделать, вы действительно хотите отключить функцию, за которую вы заплатили? Аудиозаписи, возможно, не так уж и полезны для поимки вора (они обычно довольно тихие), но могут быть полезны для подслушивания, что подводит нас к следующей дилемме этики наблюдения.

Что можно делать с записями?

Допустим, вы записываете кого-то у себя дома и хотите использовать эту запись — возможно, это кто-то замышлял преступление. Согласно руководящим принципам, предлагаемым New Media Rights, большинство штатов разрешают вам записывать, а затем использовать эту запись для предотвращения преступления или доказательства его совершения.

Если запись не является преступлением, и вы все же пытаетесь каким-то образом ее использовать, например, размещать на YouTube или в социальных сетях, вы пересекаете другие юридические границы.New Media Rights предупреждает, что использование записи в эксплуатационных или коммерческих целях (вспомните приведенный выше пример с Леди Гагой) может быть незаконным присвоением, если не все стороны согласны — опять же, эти правила различаются от штата к штату, поэтому вы должны убедиться.

Brickhouse Security также предупреждает, что запись аудио или видео с целью шантажа этого человека является незаконной, даже в вашем собственном доме.

Другая сложная ситуация, которая может возникнуть, — это запрос от правительства или правоохранительных органов на доступ к вашей записи.Допустим, правоохранительные органы подозревают, что в вашем доме происходит что-то ужасное. Вы обязаны передать контент? «Правоохранительные органы имеют право запросить и получить его», — сказал Киршенбаум, хотя добавил, что им, скорее всего, понадобится ордер. Кроме того, поскольку записи с камер Wi-Fi обычно хранятся на облачных серверах, а не в доме пользователя, правоохранительные органы могут обойти клиента и обратиться прямо к компании, которая владеет облачным сервисом и управляет им.

Что делать?

Самый безопасный вариант — убедиться, что каждый входящий в ваш дом знает о наличии камеры, и не размещать камеры в любом месте, где человек может разумно ожидать уединения.Но если вы не склонны рассказывать гостям или посетителям, это, вероятно, нормально, если вы ничего не делаете с отснятым материалом, кроме как храните его для своих записей.

Конечно, у вас есть и другие веские причины быть осторожными с конфиденциальностью с помощью камеры видеонаблюдения. Даже если у вас нет намерения делать плохие вещи, если вы не будете осторожны, вы можете открыть свой дом для людей, которые вполне могут иметь намерение делать такие вещи, например, взламывать камеры, снимать или транслировать канал. Вспомните случай из Хьюстона, где хакеры публично раскрыли спальню 8-летнего ребенка.

Таким образом, чтобы защитить себя и своих гостей на законных основаниях (и для защиты от любого, кто может захотеть получить доступ к вашим камерам по сомнительным причинам), мы предлагаем вам принять разумные меры безопасности, включая установку надежных паролей на свои устройства и поддержание безопасного Wi-Fi. сеть. И выбирайте этический путь всякий раз, когда вы используете новые технологии.

Избегайте наземных петель — T6 Harvard Aviation T6 Harvard Aviation

Как избежать замыкания на землю T6

Очень информативный отчет о контурах заземления T6 от Кента Бекхэма из Vintage Wings of Canada.

Что такое контур заземления?

Контуры заземления возникают из-за потери управления направлением. Какое управление полетом наиболее важно для управления по курсу? Руль вы говорите! Что, если бы я сказал вам, что причина, по которой контур заземления Гарварда заключается в том, что элероны не используются?

Любой ассистент Гарварда скажет вам, что для взлета вам нужен правый руль направления и много его триммера, но это только половина дела. Для посадки нужен левый руль направления. Вертикальный киль смещен таким образом, что полный правый руль направления не требуется для взлета и не требуется для нормального крейсерского полета.Поскольку этот стабилизатор не регулируется в полете, он по-прежнему управляет движением самолета вправо, когда мощность возвращается в режим холостого хода для посадки. (Не приземляется на холостом ходу? Плохой пилот — очень плохой пилот — теперь вы делаете бесполезным звуковой сигнал шасси и увеличиваете требуемую длину взлетно-посадочной полосы. Как вы когда-нибудь узнаете, как приземлиться, когда вентилятор выключается?) По порядку Чтобы самолет не попал прямо в ревень, требуется левый руль направления, когда дроссельная заслонка закрыта.

Вы закрываете дроссельную заслонку на выходе? Это требует, чтобы вы одновременно осветили, добавили левый руль направления и поправили боковой ветер с помощью элеронов.У вас проблемы с ходьбой и разговором по мобильному телефону одновременно, но вы пытаетесь контролировать все три оси при порывистом боковом ветре, и вы удивляетесь, почему приземление не получается так, как вы надеялись.

Не имеет значения, что вы скользили по гладкой подошве обуви по мокрому льду, или что гусеница и курс совпадают, поскольку по мере замедления воздушного потока над элеронами уменьшается их эффективность, что приводит к увеличению подъемной силы, вызванной двугранный в противотоке крыло и неумолимый боковой ветер.Когда самолет начинает нависать над ветром, вес переносится на опору подветренной стойки, увеличивая тягу, но — эй — он больше не выровнен с взлетно-посадочной полосой. Вы нажимаете на полный подветренный руль и на максимальный тормоз, чтобы остановить вираж. Если он когда-нибудь закрепится, ваше окно возможности выпустить его будет чрезвычайно мало, есть вероятность, что вы переборщите и вылетите в бобы, глупо напугав червей кончиком крыла. Кстати, касание наконечника рычага размаха крыла и момента мгновенно повернет вас в сторону.

Если (английский язык не отдает должного столь сильному слову, представляя его только двумя буквами.) Вы применили полный элерон и какой-то противоположный руль направления, вы сделали бы хороший сейв. А еще лучше, если (о, это мощное слово!) Вы полностью ослабили элероны по мере того, как скорость уменьшилась, вы бы рулили к ангару, плавающему в кабине, наполненной гордостью — привязанной к земле только ремнями безопасности; вместо этого вам нужно попытаться расслабить мышцу сфинктера, чтобы снять подушку сиденья.

Я чувствую себя немного неуместно, проповедуя о чем-то, чего я никогда не испытывал.Я провел десять лет подряд на заднем сиденье (несколько лет за пределами Вудстока в короткие дни взлетно-посадочной полосы), инструктируя по Гарварду.

Оставить комментарий