Заземление контурное это: Контур заземления, его устройство, расчет и схема
Контур заземления, его устройство, расчет и схема
Устройство контура заземления, установка и проверка уровня сопротивления контура – это работы, необходимость которых обусловлена спасением жизни человека и предохранением зданий от пожаров. Для производства работ следует выполнять требования ПУЭ, знать способы производства работ по монтажу защитного контура.
Каждый новичок хочет знать, что же это такое заземление и его контур.
Устройство и принцип действия заземления
Защитное устройство и его основное назначение – соединение всех потребителей электричества, при помощи заземляющего провода с контуром защиты. Систем заземления 3, но в жилом помещении наиболее часто устанавливают систему с маркировкой TN – 5. Эта система предусматривает проведение ноля и земли двумя отдельными проводами.
При коротком замыкании или утечке тока с корпуса приборов снимается опасное напряжение и по проводу подается на контур защитного заземления. Он должен монтироваться и изготавливаться, выполняя требования ГОСТа. Нормы, предусматривают оборудование контура с учетом уровня сопротивления. На его величину влияют:
- виды почвы;
- влажность и уровень грунтовых вод;
- глубина погружения заземлителей;
- количества заземлителей в контуре;
- материалы электрода и всех составляющих устройства.
По форме, контур заземления, согласно нормам СНиП, делают в форме равностороннего треугольника, из вертикальных заземлителей и горизонтальных электродов. Они должны располагаться на определенной глубине. Из этого значения и свойства грунта производится расчет контура заземления. Каждый вид грунта имеет свой уровень сопротивления растекания токов КЗ.
Для обустройства контура защиты лучшим вариантом будет:
- торфяник;
- суглинистая почва;
- глинистая, с близко расположенными грунтовыми водами.
Худшими свойствами обладают каменистые участки грунта и монолитные скалы. На выбор влияют климатические особенности региона установки.
Проведение расчета защитного контура
Сопротивление контура заземления следует проводить, определив несколько значений:
- Определить удельное сопротивление почвы на участке.
- Выявить влажность грунта.
- Уровень солености почвы.
- Средней температуры в регионе.
- Расстояние от фундамента до контура.
- Размеров заземлителей и других деталей устройства.
Методика расчетов «проста» — нужно знать множество физических формул и иметь инженерное образование. Но, как правило, никакая методика выполнения расчетов не может учитывать все значения. Поэтому, проведя монтаж наружного контура заземления и измерив, значение сопротивления защиты – вы увидите, что расчет не совпадает с фактическим результатом.
По этой причине, для обустройства в данном регионе выполняется типовой проект, остается только провести изменения, учитывая удаление устройства от здания. И затем проводят измерение сопротивления контура, вносят изменения до достижения номинального значения сопротивления, не более 4 Ом в жилищном строительстве.
Поэтому, выбрав лучшую схему, соблюдая все размеры и глубину забивания заземлителей, подобрав качественный материал, правильно сделать работу для вашего жилья не составит труда. А рассчитать заземление нужно обязательно для крупных промышленных и торговых зданий.
Объекты, требующие оснащения контуром
Для безопасного проживания и условий труда, каждое помещение, в котором установлены промышленные или бытовые электроустановки обязано быть защищено.
Для этого, оборудуется как внутренний контур заземления, так и наружный. Защита должна быть установлена в помещениях:
- С различными по мощности железными кожухами и корпусами приборов, станков и осветительных устройств.
- В электрощитовых, в которых находятся стальные корпуса щитков, шкафов и другого электротехнического оборудования, а также в комплектных трансформаторных подстанциях (ктп).
- В местах с металлоконструкциями, оболочками кабелей, проводов различного сечения, а также защитных стальных трубопроводов для кабелей.
- Вторичная обмотка измерительного трансформатора.
Заземление не проводится:
- для арматуры изоляторов и штырей, крепления их на опорах электропередачи;
- оборудования установленного на заземленные корпуса электроустановок;
- электроизмерительные устройства, автоматы защиты, установленные в электрощитках или на одной из стен камеры распределяющего устройства.
При особо оговоренных условиях может не заземляться металлическая защитная оболочка контрольного кабеля.
Наружный контур заземления потребует проведения земляных работ, поэтому, приготовьтесь к тяжелой и небыстрой работе.
Установка контура заземления
Способов установки несколько. Новая, но более затратная методика модульно-штырьевого монтажа всем хороша. Но этот способ мы рассмотрим несколько позже. Мы разберем классический монтаж контура заземления.
Сначала проводятся подготовительные работы.
Подготовка к монтажу
Определяемся с местом установки защиты. Лучшим решением будет расположение контура недалеко от здания и со стороны установки распределительного электрощита.
Исходя из требований пункта 1.7.111 ПУЭ — все вертикально и горизонтально расположенные электроды должны изготавливаться из меди, оцинкованного или обычного стального уголка или другого профиля. Окрашивать поверхность заземлителей нельзя, для лучшего токоотведения и обнаружения дефектов.
Для обустройства, нам потребуется 50 уголков толщиной полок — 5 мм и полоса шириной — 40 мм. Это основные материалы для изготовления самого контура. Также нам потребуются провода достаточного сечения, для обустройства внутреннего контура заземления и разделения проводки на нулевой провод и проводник земли.
Теперь готовим к работе лопату и начинаем выполнение основного этапа работ.
Монтаж защитного устройства
Копаем треугольную траншею — длиной стороны 3 м, на ширину штыка лопаты и глубиной не менее полуметра. Можно выполнить прямую траншею — длиной не менее 6 м (таким способом оснащаются устройства с недавнего времени). Если делаем по старой методе, в углах равностороннего треугольника кувалдой забиваем заземлители до необходимой глубины. Его нельзя засовывать в готовую скважину, он должен плотно и без зазоров погрузится на глубине не более 3 м.
При оснащении прямолинейной системы, через каждый метр, забиваем по 1-му заземлителю, но не более 5-ти штук. Для лучшего захода в землю, заострите края уголка на заточном станке или обрежьте их болгаркой. Погрузиться в грунт колья должны не полностью, над поверхностью земли должен быть отрезок уголка не менее 200 мм.
Надеваем сварочный костюм и маску, готовим аппарат и подвариваем к вертикальным заземлителям горизонтальные электроды, из полосы шириной не менее 40 мм. От нее, к стене здания, по выкопанной траншее проводим полосу или отрезок силового кабеля достаточного сечения. Теперь, заводим в здание и подводим к входящему электрощиту, а от него выполняем заземление внутридомовой системы.
При проведении заземляющего проводника, с помощью силового кабеля, работы выполняют следующим способом: на вертикальный заземлитель, болтом и гайкой с надежным гровером, закрепляем, запакованный в концевой контакт отрезок кабеля. Для выполнения этой работы понадобится:
- медная шина сечение которой более 10 мм2;
- алюминиевая, сечением более 16 мм2;
- металлический проводник более 75 мм2 сечением.
Все места сварки, проверив качество шва, покрываем грунтовкой или растопленной смолой. В месте сварки металл ослаблен из-за высокой температуры при сваривании и сильнее поддается коррозии. Выполнив все завершающие работы, засыпаем траншею. Сначала слоем песка, а потом заполняем вынутым грунтом.
Все основные работы выполнены, теперь нам остается выполнить измерение сопротивления контура заземления.
Замер сопротивления защитного устройства
Выполнять эту работу лучше в летнее или зимнее время. В эти моменты грунт имеет наибольшую величину электрического сопротивления. В разных условиях применения величина может быть различной. Для жилого здания, это значение не должно превышать 30 Ом. Для измерения сопротивления применяют специальные измерители сопротивления «МС- 08» или «М-416». Выполняется с использованием системы пробных электродов.
Выполнение замеров разбито на несколько этапов.
Между контуром и зданием расположен потенциальный зонд на расстоянии не менее 20–ти метров, а второй выносной электрод располагаем на прямой линии с потенциальным электродом и контуром, на расстоянии не более 40 метров. Подключаем напряжение и выполняем замер уровня сопротивления. Выполняем эту операцию несколько раз, приближая выносной кол на расстояние не менее 5 метров. Выполнив эти замеры, определяем сопротивление контура.
При замерах в обширных подземных коммуникациях, потребуется выполнение дополнительного измерения данной физической величины. Такие замеры проводятся на различных расстояниях между заземлителями и по разным направлениям.
Но во всех измерениях, номинальной величиной сопротивления заземления будет наихудший результат выполненных замеров. В любое время года и в различных погодных условиях, значение сопротивления защиты не должно быть выше наибольшей допустимой величины.
После выполнения замеров и определения сопротивления электрического тока цепи защитного устройства, комиссия составляет акт проведения и контрольного измерения заземления здания. В процессе пользования необходимо проверять надежность обтяжки болта на подключении к заземляющему проводнику, а также при очень высокой температуре, не забывайте смачивать места заглубления электродов.
Проведя все работы по монтажу и контрольному замеру, мы получаем безопасное жилое помещение, защищенное от токов короткого замыкания.
Контурное заземление — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Контурное заземление
Cтраница 3
Распределение потенциалов на поверхности земли вне контура заземления отличается от распределения их при растекании тока с одиночного заземлителя. При контурном заземлении точки поверхности земли, имеющие нулевой потенциал, удалены от контура заземления значительно дальше 20 м — расстояния до нулевых потенциалов при растекании тока с одиночного заземлителя. [32]
Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещают по контуру ( периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяют на всей площадке ( зоне обслуживания оборудования) равномерно. Безопасность при контурном заземлении обеспечивается выравниванием потенциала основания и его повышением до значений, близких к потенциалу корпуса оборудования. В результате обеспечивается высокая степень защиты от прикосновения к корпусу оборудования, оказавшегося под напряжением, и от шагового напряжения. Контурное заземление применяют при высокой степени электроопасности и при напряжениях свыше 1000 В. [34]
Как видно из рис. 14 — 6 6, вокруг сложного заземлите-ля происходит своеобразное распределение потенциалов: между параллельно соединенными одиночными заземли-телями потенциалы во всех точках земли выше, чем они были бы для каждого заземлителя IB отдельности, — и величины этих потенциалов нигде не опускаются до нуля. Это свойство используется в контурном заземлении ( рис. 14 — 7), представляющем собой замкнутый ( или почти замкнутый) контур, охватывающий участок, на котором находятся заземленные части установок. При контурном заземлении зазем-лители располагаются по периметру защищаемой территории, а при большой ширине ее — закладываются также и внутри нее. Контурные заземлители выполняются из труб или уголков, соединенных полосами. [35]
Достигаемое этим снижение напряжений прикосновения и шага особенно важно для установок с большими токами замыкания на землю. Для этой цели устраивается так называемое контурное заземление, при котором заземляющие электроды располагаются по контурам вокруг заземляемых элементов, повышая тем самым потенциалы поверхности земли внутри этих контуров. Благодаря этому разность потенциалов между заземляемым объектом и местом возможного расположения человека при его соприкосновении с объектом уменьшается. [37]
Защита подстанций с распределительными устройствами 220 — 110 — 35 кв от прямых ударов молнии выполняется при помощи тросовых или стержневых молниеотводов, число и местоположение которых определяются расчетами. При этом расположение всех трех элементов молниеотвода ( молниеприемник, заземляющий спуск и заземляющее устройство) должно быть таким, чтобы вероятность обратных перекрытий по воздуху с элементов молниеотвода на токо-ведущие части и корпуса аппаратов, а также в земле от заземлений молниеотводов до контурного заземления подстанций была минимальной. [38]
Применяют два вида заземления: сосредоточенное ( выносное) и контурное. При сосредоточенном заземлении заземлители располагают в сырых, низких местах с наименьшим сопротивлением грунта. Контурное заземление отличается тем, что заземлители располагаются по контуру площадки, где размещено оборудование. [39]
Как видно из рис. 14 — 6 6, вокруг сложного заземлите-ля происходит своеобразное распределение потенциалов: между параллельно соединенными одиночными заземли-телями потенциалы во всех точках земли выше, чем они были бы для каждого заземлителя IB отдельности, — и величины этих потенциалов нигде не опускаются до нуля. Это свойство используется в контурном заземлении ( рис. 14 — 7), представляющем собой замкнутый ( или почти замкнутый) контур, охватывающий участок, на котором находятся заземленные части установок. При контурном заземлении зазем-лители располагаются по периметру защищаемой территории, а при большой ширине ее — закладываются также и внутри нее. Контурные заземлители выполняются из труб или уголков, соединенных полосами. [40]
Молниеотводы бывают стержневые, тросовые и сеточные. На [ ефтебазах применяют одиночные или двойные стержневые молние-иводы, которые действуют совместно. Число труб и длину соедини-ельных полос для контурного заземления подстанции в зависимости Т климатического района и удельного сопротивления грунта опре — [ еляют по специальным техническим условиям. [41]
Практически в цехах с встроенными или близко расположенными подстанциями, достаточно насыщенных технологическим оборудованием, Unp при замыканиях на корпус не превышает 10 — 12 В вследствие дополнительной проводимости, создаваемой многочисленными связями с землей через зануленные металлические части электроустановок и имеющийся с ними электрический контакт и трубопроводы различных коммуникаций. Однако для удаленных от подстанции небольших объектов без водопровода иар сохраняет опасное значение. Для снижения опасности эффективно устройство дополнительных местных очагов повторного заземления нулевого провода, выполняемых в виде контурного заземления. [42]
Напряжение на заземляющих устройствах при больших токах замыкания может достигать значительной величины и быть слишком большим, что может не обеспечить расчетные значения напряжений прикосновения и шага. По Правилам устройства электроустановок сопротивление заземляющих устройств в электроустановках с большими токами замыкания на землю должно быть в любое время года не более 0 5 ом. Значит, для защиты персонала, кроме мгновенного отключения поврежденного участка, надо принять дополнительные меры в виде устройства контурных заземлений, использования естественных заземлителей и соответствующих изолирующих приспособлений. [43]
Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещают по контуру ( периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяют на всей площадке ( зоне обслуживания оборудования) равномерно. Безопасность при контурном заземлении обеспечивается выравниванием потенциала основания и его повышением до значений, близких к потенциалу корпуса оборудования. В результате обеспечивается высокая степень защиты от прикосновения к корпусу оборудования, оказавшегося под напряжением, и от шагового напряжения. Контурное заземление применяют при высокой степени электроопасности и при напряжениях свыше 1000 В. [44]
Страницы: 1 2 3
Что выбрать – глубинное или контурное заземление
Каждый обладатель дачного участка, владелец промышленного оборудования, хозяин частного дома рано или поздно сталкивается с необходимостью монтажа заземления. Какой же тип заземления лучше подойдет под конкретные условия, какое надежнее и выгоднее?
Для начала определимся, что такое заземление и для чего оно нужно.
Заземление – это заземляющее устройство (заземлитель и заземляющие проводники), которое соединяет с «землей» заземляемые элементы электрооборудования.
Заземляющее устройство призвано в случае сбоя работы оборудования или в других чрезвычайных ситуациях направить ток через себя в грунт, обезопасив таким образом находящихся рядом людей и животных.
Различают заземления контурные (распределенные) и выносные.
Контурное заземление
Отличительной чертой контурного заземления является то, что заземляющее устройство соединено в единый замкнутый контур и расположено по периметру защищаемого участка, а иногда и равномерно распределено по всей площади.
Из-за незначительного расстояния между электродами, помещенным в грунт, любая точка поверхности обладает значительным потенциалом. А между разными точками разность потенциалов, наоборот, будет мала. Так, для человека, который находится внутри контура заземления, напряжение прикосновения будет очень низким. Этот факт обуславливает высокий уровень безопасности при таком типе заземления.
Контурное заземление чаще всего применяют при установках напряжением выше 1000 В.
Достоинства контурного заземления
- Высокая эффективность заземления,
- Возможность применения на промышленных участках,
- Коэффициент прикосновения меньше единицы.
Недостатки контурного заземления
- Большая стоимость строительно-монтажных работ,
- Нет возможности выбрать место размещения электродов заземлителя с наименьшим сопротивлением грунта.
Выносное заземление – это заземление, при котором заземлитель вынесен за пределы защищаемого участка или находится в определенной зоне этого участка.
Рассмотрим выносное заземление на примере глубинного.
Глубинное заземление
Заземление производится с погружением заземлителей в грунт на глубину до 20-30 метров. При этом заземляющее устройство сконцентрировано на небольшой площади, что дает возможность не распылять монтажные работы по всему участку, как это происходит с контурным заземлением.
Характерная черта глубинного заземления — достижение заземлителей плотных и водонасыщенных слоев грунта, которые отличаются очень низким сопротивлением и охотно «проглатывают» ток.
Достоинства глубинного заземления
- Невысокие затраты на строительно-монтажные работы и последующее благоустройство участка,
- Возможность выбора места установки заземлителей с грунтом наименьшего сопротивления,
- Компактность расположения заземляющего устройства.
Недостатки глубинного заземления
- Неприменимо в случаях напряжения выше 1 кВ,
- Отдаленное размещение заземлителя от защищаемого участка, из-за чего на части защищаемой площади коэффициент прикосновения равен единице,
- Возрастание сопротивления проводника при большом расстоянии до заземлителя.
Какой же вид заземления выбрать?
Выбор нужно делать исходя из условий: назначения защищаемого участка, величины напряжения и финансовых условий.
Глубинное заземление часто применяют на дачных участках и частных домах, где не подразумеваются большие напряжения и нет желания «уродовать» траншеями весь участок.
Контурное заземление – это прерогатива производственных участков, площадок с установками, находящимися под большим напряжением. Оно надежнее по сравнению с глубинным, но требует финансовых затрат в большем количестве.
Цель и применение заземления электромашин. Выносное и контурное заземление.
Нужна помощь в написании работы?
В ЭУ переменного и постоянного тока защитное заземление обеспечивает защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. Защитное заземление — это заземление металлических частей нормально не находящихся под напряжением электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Защитному заземлению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты. Так корпуса электрических машин , трансформаторов, светильников и др. нетоковедущие части могут оказаться под напряжением при замыкании на корпус. Если корпус не заземлен, то прикосновение к нему также опасно, как и прикосновение к фазе. При заземлении корпуса ток через тело человека при его прикосновении к корпусу будет тем меньше, сем меньше ток замыкания на землю и сопротивление цепи заземления и чем ближе человек стоит к заземлителю. Защитное заземление представляет собой заземляющее устройство. Заземляющее устройство — это совокупность проводников к заземлителю. Заземлитель — это проводник или совокупность металлически соединенных проводников, находящихся в соприкосновении с землей. В качестве заземлителя в первую очередь необходимо использовать естественные заземлители (железобетонные фундаменты). В качестве искусственных заземлителей применяют стальные стержни из уголка. В сетях напряжением выше 1000 В прикосновение к фазе опасно, а применение разделительных трансформаторов значительно повышает стоимость электроустановок. Поэтому в таких сетях применяют другие защитные меры. Целью разделения сетей является уменьшение тока замыкания на землю за счет высокого сопротивления изоляции фаз относительно земли, поэтому не допускается заземление нейтрали или обратного провода за разделительным трансформатором или преобразователем. Контурная схема более безопасна, т.к. ЭУ ближе к заземлению, выносная схемы м. применяться в сл. случаях: 1) если удельное сопротивление грунта по контуру велико, а на определенном расстоянии оно гораздо меньше 2) при необходимости заземления оборудования, устанавливаемого в существуемые здания, а по близости заземляющего устройства нет.
Расчёт заземляющего устройства
1) Rз — сопротивление растекания тока через трубу. Если Rз <= Rнорм, то расчёты закончены. Rнорм = 4 Ом
2) Сколько нужно труб без учёта экранирования (n’): n’ = Rз / Rнорм
3) к-т экранирования для заземлителя зз.
4) nфакт = n’ / зз
5) длина соединительной полосы: 1,05*А*n = ln
6) R полосы
Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
7) з для полосы
8) Rзу = (Rз*Rполосы) / (Rполосы* зз*n+Rз* зполосы) <= Rнорм
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость Поделись с друзьямиСопротивление заземления
Сопротивление заземления (сопротивление растеканию электрического тока) определяется как величина «противодействия» растеканию электрического тока в земле, поступающего в неё через заземлитель.
Измеряется в Ом и должно иметь минимально низкое значение. Идеальный случай — нулевая величина, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании «вредных» электротоков, что гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение землей.
Так как идеала достигнуть невозможно, все электрооборудование и электроника создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления = 60, 30, 15, 10, 8, 4, 2, 1 и 0,5 Ом.
- для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом
При подключении локального заземления к нейтрали трансформатора / генератора в системе TN суммарное сопротивление заземления (локального + всех повторных + заземления трансформатора / генератора) должно быть не более 4 Ом (ПУЭ 1.7.101). Данное условие выполняется без каких-либо дополнительных мероприятий при правильном заземлении источника тока (трансформатора либо генератора)
Подробнее об этом на странице «Заземление дома».
- при подключении газопровода к дому должно выполняться стандартное требование для заземления дома. Однако из-за использования опасного оборудования необходимо выполнять локальное заземление с сопротивлением не более 10 Ом
(ПУЭ 1.7.103; для всех повторных заземлений)Подробнее об этом на странице «Заземление газового котла / газопровода».
- для заземления, использующегося для подключения молниеприёмников, сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)
Подробнее об этом на странице «Молниезащита и заземление».
- для источника тока (генератора или трансформатора) сопротивление заземления должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока (ПУЭ 1.7.101)
- для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.
- при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление
не более 2 или 4 Ом - для подстанции 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)
Приведённые выше нормы сопротивления заземления справедливы для нормальных грунтов с удельным электрическим сопротивлением
не более 100 Ом*м (например, глина / суглинки).
Если грунт имеет более высокое удельное электрическое сопротивление — то часто (но не всегда) минимальные значения сопротивление заземления повышаются на величину 0,01 от удельного сопротивления грунта.
Например, при песчаных грунтах с удельным сопротивлением
500 Ом*м минимальное сопротивление локального заземления дома с системой TN-C-S повышается в 5 раз — до 150 Ом (вместо 30 Ом).
Контур заземления | Заметки электрика
Здравствуйте, дорогие гости сайта «Заметки электрика».
Сегодня я расскажу Вам про контур заземления, для чего он необходим и как правильно выполнить его монтаж своими руками.
Покупая дачные участки для строительства домов и коттеджей, мы должны получить разрешение от энергоснабжающей организации на присоединение определенной мощности. И на данном этапе практически у всех возникает проблема с электромонтажом контура заземления, т.к. в технических условиях на электроснабжение дома он обязателен.
Также он необходим при реконструкции старой электропроводки. Более подробно об организации электропроводки в своем доме читайте в статье: электропроводка в деревянном доме.
Что такое контур заземления?
Для начала давайте разберемся, что такое заземление?
Заземление — это ЗУ (заземляющее устройство), предназначенное для электрического соединения с «землей» различных заземляемых частей электрооборудования.
Для каждой системы заземления (TN-C, TN-C-S, TN-S, TT и IT) существуют свои требования к сопротивлению заземляющего устройства (переходите по ссылкам соответствующих систем заземления и знакомьтесь).
Сопротивление ЗУ очень сильно зависит от:
- типа грунта
- структуры грунта
- состояния грунта
- глубины залегания электродов
- количества электродов
- свойств электродов
Контур заземления — это и есть, соединенные между собой, горизонтальные и вертикальные электроды, которые заложены на определенной глубине в грунте Вашего участка.
Все вышеописанные свойства грунта определяются его сопротивлением растекания тока. И чем это сопротивление меньше, тем лучше для монтажа контура заземления.
Грунты, идеально подходящие для монтажа контура заземления:
- торф
- суглинок
- глина с высокой влажностью
Грунты, подходящие для монтажа контура заземления
Грунты, не подходящие для монтажа контура заземления:
Грунты, не подходящие для монтажа контура заземления
В зависимости от условий окружающей среды, даже один и тот же тип грунта может иметь разные свойства.
Поэтому производить монтаж контура заземления необходимо осознанно, а выбор количества и длины заземляющих электродов рассматривать по конкретному случаю.
В данной статье я опишу Вам самый распространенный и простой способ монтажа контура заземления. Существуют и более современные способы, например, модульно-штырьевая система заземления. Но к ним мы вернемся в других моих статьях. Чтобы не пропустить новые выпуски статей, подпишитесь.
Подготовка
Выбираем место для установки и монтажа заземляющего устройства.
Рекомендую выбирать место для заземления вблизи вводного распределительного устройства (сборки) Вашего дома.
Согласно ПУЭ (п.1.7.111), искусственные вертикальные и горизонтальные заземлители (электроды) должны быть либо медными, либо из черной или оцинкованной стали. Также их поверхность не должна быть окрашена.
Вот таблица (ПУЭ, табл.1.7.4) рекомендуемых размеров вертикальных и горизонтальных заземлителей (электродов) и заземляющих проводников для прокладки в земле:
В качестве вертикальных и горизонтальных заземлителей (электродов) мы используем:
- стальной уголок размером 50х50х5 (мм) с поперечным сечением 480 (кв.мм)
- стальную полосу размером 40х4 (мм) с поперечным сечением 160 (кв.мм)
Материалы для контура заземления
Вот мои заготовки материала для монтажа контура заземления для повторного заземления PEN-проводника жилого многоквартирного дома и дальнейшего его разделения: на защитный проводник РЕ и нулевой рабочий проводник N.
Монтаж контура заземления
Теперь нам необходимо взять лопату и выкопать траншею в виде треугольника с размерами (3 х 3 х 3) метра. Можно выкопать траншею в виде прямой линии длиной порядка 4-5 метров. Последнее время мы именно так и делаем.
Ширина траншеи составляет 0,3-0,5 метра, а глубина 0,5-0,8 метра.
Траншея для контура заземления
В вершины данного треугольника забиваем кувалдой стальной уголок (вертикальные заземлители) длиной 2,5-3 метра. Вместо кувалды можно использовать специальные буры. Если траншея у Вас выкопана в виде прямой линии, то забиваем вертикальные электроды в количестве 4-5 штук через каждый метр.
Чтобы легче забивать стальные уголки в землю, заострите их концы болгаркой.
Забиваем стальные уголки (вертикальные электроды) не полностью, а оставляем около 20 (см). Затем с помощью сварочного аппарата привариваем к нашим стальным уголкам по периметру треугольника или прямой линии горизонтальную стальную полосу, идущую в силовой электрический щиток на шину РЕ (ГЗШ).
Проводник, который соединяет заземляющее устройство с заземляющей частью электроустановки (вводным распределительным устройством или сборкой), называется заземляющим.
В нашем примере в качестве заземляющего проводника применяется стальная полоса размерами 40 х 4 (мм), что удовлетворяет требованиям ПУЭ.
В итоге у нас получается вот такая конструкция (схема). Кстати забыл сказать, что места сварки нужно обработать антикоррозийным составом, например, битумом, а траншею закопать однородным грунтом.
Далее стальную полосу прокладываем до шины РЕ (ГЗШ). Вот фотография для наглядности.
Можно сделать и по-другому, воспользовавшись ПУЭ, п.1.7.117. Выводим из земли горизонтальный заземляющий проводник в виде стальной полосы, а к нему с помощью болтового соединения подключаем проводник, который прокладываем до шины РЕ (ГЗШ):
- медный сечением не менее 10 кв.мм
- алюминиевый сечением не менее 16 кв.мм
- стальной сечением не менее 75 кв.мм
Я использовал заземляющий проводник из медной шины.
Окончание работ
После монтажа необходимо произвести замер его сопротивления. Как сделать это самостоятельно — читайте в статье замер контура заземления (заземляющего устройства).
P.S. В завершении хотелось бы Вам напомнить, что правильное и качественное заземление является Вашей защитой от поражения электрическим током.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
Топ 10 Вопрос-ответ по заземлению — часто задаваемые вопросы о заземления в частном доме в Киеве в 2021 году и области
2021-08-04 15:16:19 2 163
Топ 10 вопросов, которые задают клиенты непосредственно перед покупкой (монтажом) заземления. За 10 лет работы наши менеджеры обработали тысячи звонков. В процессе покупки или заказа монтажа возникают вопросы. Эти вопросы мы сгруппировали в виде «ответ-вопрос».
1. Что выбрать глубинное заземление или контурное? Что такое контурное заземление и что такое глубинное заземление.
Ответ: Это заземление выполнено из одних и тех же материалов.
Только глубинное принято считать, когда монтаж выполняется в одну точку (в глубину (поэтому называется глубинное)).
А контурное заземление — это монтаж в 2 и более точки. Эти точки монтируются на равном расстоянии друг от друга (поэтому называется контурное заземление).
Какой же вид заземления выбрать? Выбор нужно делать исходя из условий: если мало места для монтажа, тогда глубинное. Если место хватает, то контурное. Оно лучше, потому что не нужно забивать все штыри в одну точку, а равномерно распределять по всему участку.
2. Какой глубины должно быть заземление? Какая длина штыря заземления?
Ответ: Для лучшего понимание нам поможет рисунок.
- Длина штыря заземления 1,5 м.
- В большинстве случаев в одно точку забивают от 3 штырей.
- Глубина контура заземления от 4,5 м в одну точку.
- Последний стержень контура заземления должен монтироваться в землю на уровне точки не промерзания (это около 60-80 см).
- Минимальная глубина заземления 1,5 м (один штырь).
Стоимость монтажа контура заземления в частном доме в Киеве и Киевской области. Цена монтажа контура заземления зависит от количества монтируемых моделей и транспортных расходов, однако она вполне конкурентноспособная и приемлемая.
№ | Виды услуг в Киеве и Киевской области | Стоимость с НДС, грн |
1 | Монтаж заземления для частного дома «в одну точку» (монтаж заземлителя и подключение его к ранее подготовленной полосы или провода) | 3900,00 |
2 | Монтаж контура заземления по схеме «треугольник» или «в линию» согласно с п.1 | 5800,00 |
3 | Подключение контура заземления к щитку, оборудованию, розетке (укладка катанки, полосы или провода на спец креплениях) | от 100,00 |
4 | Протокол измерения сопротивления контура заземления (по запросу) | 2500,00 |
5 | Транспортные расходы (зависят от расположения объекта) | — |
Цены приведены в вышерасположенной таблице. Однако они всегда оговариваются для каждого клиента отдельно, так как существует очень большое количество факторов, это следует учитывать и понимать. В любом случае мы постараемся сделать Вам максимально выгодное предложение.
Мы работаем по Киеву и Киевской области. Для оптовых заказчиков предусмотрен выезд в любой регион Украины, цена обговаривается при этом индивидуально.
Выгодные цены и условия на комплекты заземления дома, дачи и коттеджей и их монтаж.
- На все работы выдается гарантия;
- все монтажники квалифицированные и имеют большой опыт работы, поэтому все делается быстро и качественно;
- всегда полное наличие товаров, подбор оптимальной модели и конфигурации.
Услуги, которые наша компания выполняет дополнительно.
Наши инженеры составят протокол всех требуемых замеров, с сопутствующей документацией. Эта услуга требуется далеко не для всех клиентов, а в основном для предприятий. Эти работы оплачиваются отдельно. Цена обговаривается отдельно.
Готовые к монтажу комплекты с полным набором составляющих.
Предлагаем рассмотреть полностью укомплектованные модели заземлений, которые можно отправлять по почте, для дальнейшей самостоятельной установки. Это самые универсальные позиции которые подойдут для решения большинства поставленных целей.
Наши специалисты выполняют монтаж контура заземления с 2010 года. Наше предприятие работает с безналичным расчетом и наличным расчетом. Мы выполняем монтаж как в частных домов, так и на промышленных объектах. Если вы планируете самостоятельно сделать монтаж, то вы сможете купить все необходимые материалы у нас на сайте.
Мы производим монтаж заземлительного контура сопротивлением до 4 Ом для стандартных электроприборов и до 1 Ом при наличии серверных или других высокоточных приборов. Готовые комплекты глубинные и типа треугольник подходят для сетей 220 и 380 В. Используются они:
- мастерских и гаражах;
- больших домах и коттеджах;
- дачах и небольших складах.
Общие сведения о контурах заземления — Рекомендации по применению
Контуры заземления могут быть настоящей помехой в системах сбора данных HVAC, поскольку их трудно обнаружить. В большинстве случаев они не причиняют вреда, но могут вызвать непредсказуемые проблемы спустя годы после установки!
Что такое контур заземления?
Контур заземления образуется, когда между клеммами «заземления» двух или более единиц оборудования имеется более одного токопроводящего пути. Проводящая петля образует большую рамочную антенну, которая легко улавливает токи помех.Чем больше петля, тем больше помех; если вы используете стальной каркас здания в качестве основания, то петля может быть такой же большой, как и все здание. Сопротивление заземляющих проводов превращает токи помех в колебания напряжения в системе заземления. Земля больше не стабильна; поэтому сигналы, которые вы пытаетесь измерить, относящиеся к этой земле, также нестабильны и неточны.
Наземные символыНаземная мифология
Универсальная концепция, которой преподают в технических школах и инженерных колледжах, заключается в том, что «земля» всегда имеет нулевое напряжение, может бесконечно поглощать электрический ток и мгновенно безвредно рассеивать ток.Однако идеальная почва — это лабораторная абстракция, которой не существует в реальном мире.
Настоящее заземление — это проводник, поэтому между всеми точками заземления существует определенное сопротивление электрическому току. Это сопротивление может изменяться в зависимости от влажности, температуры, подключенного оборудования и многих других переменных. Сопротивление всегда может позволить электрическому напряжению существовать на нем. Большие токи, проходящие через землю, вызовут падение напряжения в проводниках заземления, и потребуется время, чтобы рассеяться.
Департамент сельскохозяйственной инженерии Университета штата Мичиган измерил сопротивление заземления на входах в электрические сети и обнаружил, что на территории здания может изменяться напряжение до 2 вольт. Фактически, Национальный электротехнический кодекс (NEC) допускает изменение заземления на 2,5% от напряжения параллельной цепи или на 3 вольта RMS для цепи 120 В переменного тока (дополнительную информацию об исследовании штата Мичиган и NEC см. Ниже в разделе «Ссылки». код).
Понимание того, что идеального заземления не существует в реальном мире, является первым шагом к устранению помех контура заземления, когда они возникают.Если вы помните, что каждое заземление в здании имеет разный и произвольный «нулевой» потенциал, вы можете спроектировать надлежащие системы заземления.
Если основания такие порочные, зачем вообще заземление?
Земля необходима по двум причинам: безопасность и безопасность.
Статья 250 NEC устанавливает, что изолированные вторичные обмотки понижающих распределительных трансформаторов должны быть заземлены на входе в здание. Земля представляет собой медный стержень, вбитый как минимум на 8 футов в землю.NEC требует, чтобы конструкционная стальная рама, водопроводные трубы и другие крупные металлические предметы были соединены с землей входа в здание. Если изоляция провода выходит из строя или провод непреднамеренно отсоединяется и соприкасается с металлическим предметом, большие токи короткого замыкания протекают от распределительного трансформатора к земле. Эти чрезмерные токи размыкают предохранители и автоматические выключатели, предотвращая нахождение оборудования под более высоким потенциалом, чем у ближайшей раковины или строительной конструкции. Если заземление в распределительном щитке по какой-либо причине отключается, то заземление на входе электропитания здания на трансформаторе обеспечивает протекание чрезмерного тока короткого замыкания, размыкая предохранители и автоматические выключатели.Защита здания от огня и находящихся в нем людей от поражения электрическим током является основной функцией системы заземления распределения электроэнергии.
Вторая проблема безопасности заключается в том, чтобы поддерживать оборудование в пределах его нормального рабочего диапазона напряжения. Большинство современных прямых цифровых контроллеров (DDC) будут работать правильно без заземления где-либо. Единственная загвоздка в том, что незаземленное оборудование может накапливать большие статические заряды из-за утечки изоляции. Первый человек, который подходит и касается оборудования, получает очень неприятный шок.Если статический заряд становится достаточно высоким, он разряжается до ближайшего проводника с более низким потенциалом. Мгновенные токи разряда могут достигать нескольких тысяч ампер и разрушать электронные компоненты системы. Заземление системы позволяет зарядам рассеиваться без повреждений.
Помехи сигналам от контуров заземления
Контуры заземления позволяют электрическим и магнитным помехам создавать источники напряжения шума. Эти источники напряжения добавляют к измеряемому сигналу и неотличимы от правильного сигнала.Контроллер, не зная, что он считывает неправильное значение, выполняет неправильное управляющее действие. Это может создать неудобные условия для пассажиров. Он также может приводить в движение механическое оборудование, вызывая преждевременный износ оборудования.
Помехи сигналам от магнитной индукции
Основными источниками этих шумовых проблем являются магнитная индукция и дисбаланс грунта.
Любая петля из проводящего материала образует однооборотный трансформатор, если присутствует магнитное поле, и магнитные поля возможны везде, где используется напряжение переменного тока.Магнитные поля создаются переменным напряжением, текущим по проводу, двигателями или люминесцентными лампами. В цепях очень низкого уровня оборванные провода, движущиеся в магнитном поле земли, могут даже вызвать проблемы. Магнитное поле заставляет ток течь в петле из проводящего материала, а сопротивление петли создает напряжение из этого тока.
Чем сильнее магнитное поле или чем выше частота магнитного поля, тем сильнее протекает ток. Закон Ома гласит, что ток, умноженный на сопротивление, равен напряжению.Таким образом, чем больше ток, тем больше источник шума напряжения.
На левом рисунке ниже показан контур заземления под действием магнитного поля. Магнитное поле заставляет электрический ток течь в контуре заземления. Сопротивление контура преобразует ток в источник напряжения между входом заземления контроллера и клеммой заземления датчика, как показано на правом рисунке ниже.
Контур заземления в магнитном поле (вверху слева) и напряжение датчика и напряжение контура заземления (вверху справа)
Помехи сигналам из-за дисбаланса грунта
Электрические нагрузки могут варьироваться в зависимости от здания, создавая различные токи в системе заземления.Если в системе заземления протекает большой ток и датчик помещен в цепь с заземлением, которая также имеет контур заземления, то к сигналу добавляется разница напряжений между двумя точками заземления.
На рисунке ниже слева показан источник тока повреждения, подающий ток в систему заземления. Если, как в исследовании штата Мичиган, напряжение в системе заземления составляет два вольта, то к сигналу датчика добавляется напряжение повреждения в два вольта, как показано на рисунке ниже справа.
Закрытие
Контуры заземления могут сделать лучшую систему управления неэффективной. Если вы считаете, что контуры заземления могут вызывать проблемы с вашей системой HVAC / R, позвоните своему представителю BAPI или загрузите примечание по применению BAPI: Избегайте контуров заземления с нашего веб-сайта по адресу www.bapihvac.com
Список литературы
ANSI / NFPA 70, Национальный электротехнический кодекс 2002 — Национальная ассоциация противопожарной защиты
Стратегии строительства для минимизации паразитного напряжения на молочных фермах, Университет штата Мичиган
Генри Отт, Методы снижения шума в электронных системах, 2-е издание, Wiley and Sons, Нью-Йорк, Нью-Йорк , 1988
Michigan State Univ.Исследование и код NEC
Департамент сельскохозяйственной инженерии Университета штата Мичиган измерил сопротивление заземления на входах в электрические сети и обнаружил:
«Если заземляющий стержень сервисной панели вбить на 8 футов во влажную землю, которая не является настоящим песком, сопротивление между заземляющим стержнем и землей может быть всего 20 Ом. Предположим, что когда в здании используется электроэнергия, одна десятая ампера нейтрального тока течет на землю через заземляющий стержень. Основной электрический закон, называемый законом Ома, гласит, что ток, умноженный на сопротивление, равен напряжению.Умножение тока заземляющего стержня (0,1 ампера) на сопротивление заземляющего стержня (20 Ом) дает 2 вольта. Если один щуп вольтметра касается заземляющего стержня, а другой щуп вольтметра вдавливается в землю так далеко от заземляющего стержня, насколько это возможно для проводов, измеритель будет показывать примерно 2 вольта ».
Код NEC
Национальный электротехнический кодекс (NEC) также не помогает решить эту проблему. Статья 250 NEC требует, чтобы параллельные цепи заземлялись до ближайшего местного заземления здания, где бы в здании ни находились панели ответвительных цепей.Цифры в статье 250 показывают заземление на строительную сталь. Как указано в статье штата Мичиган, «территория» здания может варьироваться в зависимости от их измерений на величину до 2 вольт. Статья 647.4 (D) NEC (статья 647 называется «Чувствительное электронное оборудование») позволяет заземлению изменяться на 2,5% от напряжения параллельной цепи или на 3 вольта RMS для цепи 120 В переменного тока.
Версия этого документа в формате pdf для печати
Основы контура заземления
Что такое контур заземления?
Контур заземления возникает, когда есть более одного пути заземления между двумя единицами оборудования.В дублированные наземные пути образуют эквивалент рамочной антенны, которая очень эффективно улавливает помехи токи. Преобразование сопротивления свинца эти токи превращаются в колебания напряжения. Как следствие замыкания на землю индуцированные напряжения, заземление в система больше не стабильная потенциал, поэтому сигналы движутся на шуме. Шум становится частью программы сигнал.
Контур заземления — это обычное состояние проводки, при котором ток заземления может проходить по нескольким путям, чтобы вернуться к заземляющему электроду на СЕРВИСНОЙ ПАНЕЛИ.Все компьютеры с питанием от переменного тока подключены друг к другу через заземляющий провод в общей проводке здания. Компьютеры также могут быть соединены кабелями передачи данных. Поэтому компьютеры часто соединяются друг с другом более чем одним путем. Когда существует многолучевое соединение между компьютерными цепями, результирующее устройство известно как «контур заземления». Всякий раз, когда существует контур заземления, существует вероятность повреждения из-за ВНУТРЕННИХ СИСТЕМНЫХ ЗЕМНЫХ ШУМОВ.
Контур заземления в силовом или видеосигнале возникает, когда некоторые компоненты в одна и та же система получает питание от другого заземления, чем другие компонентов, или потенциал земли между двумя частями оборудования не идентичный.
Обычно разность потенциалов в заземлении вызывает протекание тока. в межкомпонентных соединениях. Это, в свою очередь, модулирует вход схемы и обрабатывается как любой другой сигнал, подаваемый через нормальный входы. Вот пример ситуации, когда два заземляющего оборудования соединены между собой через заземление сигнального провода и заземляющий провод сети. В этой ситуации в проводе течет ток 1А. что вызывает разницу в напряжении 0,1 В между этими двумя устройствами. точки заземления.
Поскольку между электронными приборами существует разность напряжений, сигнал в соединительном проводе видит эту разницу, добавленную к сигналу. Это можно услышать как гудение на проводе, потому что переменный ток привести к тому, что разность напряжений этих потенциалов земли также будет Напряжение переменного тока. Это одна из причин шума 50 или 60 Гц, который вы слышите. в аудиосигнале (или увидеть в видеосигнале раздражающие горизонтальные полосы).
Еще одна проблема — ток, протекающий в заземляющем проводе сигнального кабеля.Этот ток проходит по кабелю и через оборудование. Принадлежащий способ, которым curren parsses не разработан, это может вызвать много шума к оборудованию или другим проблемам (например, зависанию компьютера). Многие дизайнеры рассчитывают на то, что земля будет заземлена, и не оптимизируют их конструкция исключает их чувствительность к шумам от земли. Если вы дизайнер продукта, не забудьте позаботиться о том, чтобы контур заземления ток не вызывает проблем в вашем оборудовании, проектируя правильная схема заземления внутри оборудования.
Почему контур заземления является проблемой?
Контур заземления — распространенная проблема при подключении нескольких аудиовизуальных компоненты системы вместе, есть хорошее изменение, контуры заземления. Проблемы контура заземления — одна из самых распространенных проблем с шумом в аудиосистемах. Типичным признаком проблемы с контуром заземления является слышно 50 Гц или 60 Гц (в зависимости от частоты сетевого напряжения, используемой в ваша страна) шум в звуке. Наиболее частая ситуация, когда вы сталкиваетесь с проблемами контура заземления, — это когда ваш система включает оборудование, подключенное к заземленной розетке, и антенная сеть или оборудование, подключенное к разным заземленным розеткам по комнате.
Все подключено к единой электросети, которая обычно подключается к все контакты заземления во всех розетках в одной комнате. Тогда антенная сеть также заземлен к той же точке заземления. Обычно это нормально, поскольку заземления соединены друг с другом только звездообразным образом от центрального заземляющего провода (ведущего к реальной Земле через заземление кабель или металлическая труба) кабели заземления проходят через силовые кабели в оборудование.
Как только вы примете во внимание, что часть вашего оборудования связана с экранированный кабель вы, скорее всего, столкнетесь с некоторыми проблемами.Вполне возможно, что токи могут течь от одной части оборудования в кабель заземления, в другую часть оборудования, а затем обратно в первую часть через экранированный аудиокабель. Эта проволочная петля также может улавливать помехи от близлежащих магнитных полей и радиопередатчиков.
В результате нежелательный сигнал будет усиливаться до тех пор, пока не будет слышно и явно нежелательно. Даже разница в напряжении ниже чем 1 мВ может вызвать раздражающий жужжащий звук в вашей аудиосистеме.
Проблема со слышимым шумом от вашей аудиосистемы, когда другой электронные компоненты (холодильник, кулер для воды и т. д.)) может быть результатом загрязненного заземляющего / нейтрального проводника в вашей проводке кондиционера и контур заземления в нашей аудиосистеме. Этот может произойти при включении определенного типа устройств. Обычно их мощность поставки нелинейны и выбрасывают мусор обратно на нейтраль и / или заземляющие проводники. Обычно линейные кондиционеры или устройства ИБП не подходят. все, что поможет решить эту проблему.
Распространенные причины неполадок компьютерной системы
Много раз, когда пользователь думает, что его система «плохая» или «испортилась» неисправность имеет электрическую или магнитную природу.Проблемы с монитором очень часто вызваны близлежащими магнитными полями, гармоники нейтрального провода или наведенные / передаваемые электрические помехи. Периодические зависания компьютеров очень часто вызваны: контур заземления, электрическое явление, которое иногда проявляется сам, когда система и ее периферийные устройства неправильно подключены к различных электрических цепей . Многие даже не знают, что их стена розетка правильно подключена и заземлена, что абсолютно необходимо для компьютера и периферийное оборудование для надежной и безопасной работы.
Вы исключили заземление в своей компьютерной системе? Контуры заземления могут вызвать проблемы с подключениями к локальной сети, если не правильно подключен. Контур заземления, вызванный подключением RS-232 к другому компьютеру может вызвать зависание компьютера.
Когда контур заземления не является проблемой
Контур заземления не вызывает проблем при соблюдении всех перечисленных ниже условий. вещь верна:
- Ни один из проводов контура не пропускает ток
- Петля не подвергается воздействию внешних изменяющихся магнитных полей.
- Рядом отсутствуют радиопомехи
Если в каких-либо проводах есть ток, значит, есть потенциальная разница, которая заставляет ток течь и по другим проводам что вызывает проблемы.Петля также будет действовать как катушка и забирать ток из изменяющегося магнитного поля. поля вокруг него. Проволочная петля также действует как антенна, принимающая радио. сигналы.
О каком размере проблемы разности потенциалов земли идет речь?
В литературе говорится о синфазном шуме от 1 до 2 вольт в «хорошо заземленных» установках и более 20 Вольт в «слабо заземленных» установках. В литературе также говорится о токе, измеряемом в сети. служебное заземление (в большом здании) в амперах.
Откуда эта разница тока и напряжения?
Утечка тока конденсаторов между горячим и заземленным и между нейтралью и землей в течение Например, основные фильтры, вызовите ток в заземляющих проводах (и контурах заземления). Ток утечки обычно измеряется в миллиамперах (обычно меньше чем 1 мА в компьютерном оборудовании) на одно оборудование. Когда вы подводите итог, может быть, сотни такого оборудования вы легко можете получить в амперах.
Емкость между линией и землей больших нагревателей и двигателей, для Например, может быть намного больше, чем емкость конденсаторов фильтра.Токи от этого источника обычно порядка 1 ампер (а не 0,1 А или 10 А)
Даже очень небольшое индуцированное напряжение может вызвать очень большой ток в контур заземления, потому что сопротивление (и индуктивность) очень низкий. Эти токи действительно могут составлять десятки ампер. Индукция тока может быть вызвана, например, кабелями, по которым проходят большие токи. и от трансформаторов.
Что могут сделать эти заземляющие токи и разность напряжений?
Небольшая разница в напряжении просто приводит к добавлению шума к сигналам.Это может вызвать жужжание звука и помехи для видеосигнала. и ошибки передачи в компьютерные сети.
Более высокие токи могут вызвать более серьезные проблемы, такие как искрение в соединениях, повреждает оборудование и сгорает проводка. Мой собственный опыт в этой области ограничен к искрообразующим разъемам, нагревательным кабелям и поврежденным платам последовательного порта компьютера. Я читал о сгоревших сигнальных кабелях и дымящих компьютерах из-за перепад заземления и вызванные ими большие токи.Так что будьте осторожны об этой потенциальной проблеме и не выполняйте глупых установок.
Томи Энгдал <[email protected]>
Что такое контур заземления?
Что такое контур заземления? — Sunpower UK Групповой контур — это непреднамеренно индуцированный контур обратной связи, вызванный двумя или более цепями, имеющими общее электрическое заземление.В идеале все заземленные точки электрической системы должны иметь одинаковый потенциал.Однако разные точки одной и той же системы заземления могут иметь разные потенциалы из-за:
- Вариации сопротивления грунта
- Расстояние между заземляющими проводниками
- Напряжение и ток переходные напряжения от молниеносных или сильноточных нагрузок
- Объекты или здания с неисправной проводкой заземления
Контур заземления в основном формируется в установках оборудования, состоящих из нескольких периферийных устройств и устройств, подключенных к разным источникам питания, и использующих для связи линии передачи данных, видео или аудио провода.Если существует разница между различными опорными напряжениями заземления, ток будет течь от более высокой опорной точки заземления к более низкой по круговой траектории, в которой используется линия данных.
Ток вызывает индуцированные напряжения контура заземления, которые могут привести к нестабильному опорному заземлению для системы. Они также являются основным источником шума и помех в электронных схемах, таких как видео, звуковые и компьютерные системы. Нежелательный шум ухудшает качество сигналов и может привести к потере данных.Кроме того, контур заземления может создать опасность поражения электрическим током, особенно на открытых металлических частях, доступных пользователю.
Признаки замыкания на землю
- Неисправность оборудования, периодические зависания и сбои компьютера
- Искаженное видео с темными полосами, волнистыми линиями и т. Д.
- Отказ машины во время грозы
- Отказ части системы или оборудования может привести к повреждению других частей из-за контура заземления
Устранение контуров заземления
Для уменьшения или предотвращения возникновения контуров заземления используются различные способы подключения и схемы схем.
- Подключите все физически подключенные устройства к одной розетке и убедитесь, что заземленные вилки подключены к одной цепи, а незаземленные — к другой розетке
- Работа оборудования от одной цепи с общей землей
- Схемотехника: Существуют две распространенные конструкции источников питания:
- Плавающий выход : Он изолирует выходное напряжение от влияния контуров заземления, отделяя линейный и нейтральный провода от заземления шасси источников.Это подходит для приложений, где помехи от контуров заземления могут повредить чувствительные электронные схемы или вызвать ошибки в измерительном оборудовании.
- Заземленный выход : нейтраль заземлена и привязана к заземлению шасси источника. Заземление шасси также связано с контактом заземления входа источника питания. Они используются в приложениях, где требуется заземленная нейтраль, а также в соответствии с государственными постановлениями.
Позвоните в отдел продаж по телефону +44 (0) 118 9823746 или закажите бесплатный , перезвоните по номеру …
Чтобы узнать о полном ассортименте источников питания MEAN WELL обратитесь к своему торговому представителю или перейдите в раздел продуктов MEAN WELL.
Ключевой тенденцией в автоматизации зданий на 2020 год является повышение интеллектуальности интеллектуальных зданий и их процессов. В качестве ведущего…
Воспользуйтесь возможностью, чтобы загрузить брошюры о наших корпоративных продуктах.
МЫ ОСТАЕМСЯ ОТКРЫТЫМИ. У нас есть сотрудники, которые будут принимать ваши звонки, обрабатывать ваши заказы и осуществлять бесконтактную доставку.
Щелкните здесь, чтобы увидеть текущее заявление
Отклонить
Контуры заземления и неизолированные объекты общего пользования
Любой установщик оборудования для управления промышленными процессами скажет вам, что контуры заземления являются одной из самых неприятных ошибок подключения сигналов, которые необходимо диагностировать и исправить.Шаги, необходимые для их устранения, часто приравниваются к чему-то столь же загадочному, как магические заклинания. Аналогичные взгляды рассматриваются на проблемы, связанные с совместным использованием неизолированных общин. Проблемы с совместным возвратом сигнала часто даже путают с контурами заземления. Контуры заземления и общие общие могут вызвать непредсказуемые сигналы и сделать ваш текущий контур непригодным для использования.
Наилучший и наиболее практичный способ устранения этих проблем с сигналом — это в первую очередь предотвратить их возникновение, спланировав правильную разводку устройств и следуя конкретным передовым методикам.Однако, если вы подозреваете, что у вас есть проблемы с сигналом, связанные с контурами заземления или общим общим доступом в существующей сети, нет необходимости вытаскивать книгу и волшебную палочку «Наземные петли и неизолированные общие ресурсы», есть некоторые предсказуемые симптомы, которые вы можете ищите, чтобы диагностировать проблему.
Прежде всего, вам необходимо знать определение контуров заземления и общих общих линий. Контур заземления — это поток тока от одной сигнальной земли к другой из-за разницы напряжений между двумя заземлениями.Это может произойти, если два устройства в сети заземлены в разных местах, и в одном из этих мест сигнальная земля испытывает более высокий потенциал напряжения. Любой инженер-электрик скажет вам, что любой перепад напряжения приведет к протеканию тока. Именно этот ток вызывает симптомы замыкания на землю.
Общий неизолированный общий провод может стать проблематичным при неправильном подключении. Устройства с несколькими входами и выходами, особенно те, через которые проходит более одного контура, печально известны трудностями, связанными с общим доступом.Их обычно называют «контурами заземления» из-за схожести их симптомов, но они не являются настоящими контурами заземления, поскольку они не возникают из-за проблем с заземлением. Проблемы такого рода возникают, когда узлы создаются, намеренно или нет, до достижения всех применимых устройств в цепи, требующих чистого, предсказуемого сигнала. Это приведет к смешанному потоку тока и усреднению сигнала, что приведет к появлению непригодного для использования сигнала процесса.
На рисунке 1 выше показан источник питания 24 В постоянного тока, обеспечивающий напряжение в токовой петле.Этот контур подключается параллельно к двум парам датчик уровня / локальный дисплей, предположительно, на разных резервуарах в совершенно разных местах на промышленном объекте. Два датчика используют подаваемое на них напряжение для генерации технологического сигнала 4–20 мА, который затем проходит по проводу, соединяющему их с локальным дисплеем, отображающим переменную процесса. Схема замыкается путем возврата к источнику питания.
Все это звучит как типичная функциональная токовая петля, пока вы не заметите, что оба входа питания локальных дисплеев заземлены в их отдельных местах.Заземление 2, поскольку среда, в которой он расположен, испытывает больше шума и имеет худшие соединения для его заземляющих шин, чем другое место, имеет более высокий потенциал напряжения, чем земля 1. Это приводит к протеканию тока, обозначенному выше IGND. Этот ток проходит по тем же проводам, которые должны передавать на дисплеи только технологический сигнал 4-20 мА, в результате чего два тока смешиваются, и технологический сигнал становится непредсказуемым и, следовательно, непригодным для использования.
В примере, показанном на Рисунке 1, это было устройство в контуре 4–20 мА, которое вводило ток заземления в контур.Однако возможно, что причиной может быть устройство, не расположенное на шлейфе. Подумайте, подключено ли какое-либо устройство в контуре через неизолированный RS-485 или источник питания ввода / вывода к устройству, имеющему потенциал земли с более высоким напряжением. Как правило, лучше избегать многоточечного заземления устройств в токовой петле. Потенциалы заземления часто не равны из-за различных электрических шумов, сопротивления пути заземления и плохой первоначальной установки шины питания.
Контур заземления также может возникать в системе с одноточечным заземлением.Рассмотрим систему, в которой не используются изолированные провода витой пары, например, показанная на рисунке 2. Могут быть внесены любые электрические помехи, воспринимаемые заземляющим проводом, такие как паразитные магнитные поля или помехи от источника питания переменного тока 50/60 Гц. на токовый контур и приведет к непредсказуемому сигналу. Этот тип контура заземления чаще всего возникает из-за неправильной прокладки пути и отсутствия экранированной витой пары.
На рис. 3 показана правильно смонтированная токовая петля, а на рис. 4 — неправильно смонтированная токовая петля.На рисунке 3 потенциал напряжения, подаваемый источником питания, вызывает прохождение тока к каждому из трех параллельных передатчиков. Этот ток используется для создания токового сигнала 4-20 мА, который отправляется на локальные дисплеи, отображающие переменную процесса.
На Рисунке 4 устройства были подключены бессистемно, потому что в последовательной электрической цепи порядок устройств обычно не имеет значения. Однако на общем общем устройстве с несколькими входами был создан узел, соединяющий текущие сигналы.Это приводит к смешиванию и усреднению токов технологического сигнала, в результате чего на всех дисплеях отображается одно и то же значение. На этих изображениях проблема такого типа кажется тривиальной для устранения
: просто удалите дополнительный переход из цепи. Однако, когда сложные сети оборудования сталкиваются с той же проблемой, решение не всегда бывает таким интуитивным.
Подобные проблемы чаще всего возникают из-за использования неизолированных устройств с несколькими входами, таких как недорогие ПЛК.Поскольку устройство имеет несколько физических токовых входов, установщик может предположить, что каждый вход изолирован. Однако, если эти входы соединены внутри, токовые сигналы сливаются, что приводит к усреднению тока перед продолжением по цепи. Эта проблема также может быть вызвана неправильной разводкой трехпроводных устройств или сложных многоконтурных сетей.
Из-за природы проблем с сигнальными соединениями и уникальных переменных, присутствующих на промышленных объектах, симптомы, вызванные этими проблемами, также будут уникальными.Тем не менее, есть некоторые общие признаки, на которые можно обратить внимание, если вы подозреваете, что испытываете одну из этих проблем с существующей сетью.
НЕПРЕДСКАЗУЕМЫЕ КОЛЕБАНИЯ СИГНАЛА 4-20 МА
Непредсказуемые колебания сигнала — верный признак того, что что-то мешает работе вашего токового контура. Вероятно, это результат электрических помех или замыкания на землю.
ДОБАВЛЯЕТ, ОБНАРУЖИВАЕТ ИЛИ ВЫВОДИТ ДИСПЛЕЙНЫЙ СИГНАЛ ЗА ПРЕДЕЛЫ ДИАПАЗОНА
Сигнал может также испытывать сложение или вычитание на некоторое значение от одной точки цикла к другой.Это сложение или вычитание может даже вывести сигнал за пределы диапазона устройств, предназначенных для измерения сигнала.
ОБЩИЕ ОБЩИЕ ОБЩИЕ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ УСРЕДНИЕ СИГНАЛА
Проблемы с общими неизолированными общими объектами обычно усредняют сигнал процесса, вызывая регистрацию одной и той же переменной значения на устройствах, которые должны получать разные переменные процесса.
ФИЗИЧЕСКОЕ ПОВРЕЖДЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ
Наиболее серьезным (и, к счастью, редким) признаком этих проблем является физическое повреждение устройств в сети.Если, например, разница напряжений между двумя заземлениями окажется значительной, это может привести к перегрузке чувствительной сигнальной электроники таких устройств, как сигнальные входы и выходы. Повреждение электроники более высокого уровня, такой как блоки питания и реле, чрезвычайно редки из-за их способности выдерживать очень высокие потенциалы напряжения.
Как упоминалось ранее, лучший способ восстановить контуры заземления — это вообще избегать их. Проблемы с многоточечным заземлением можно решить, используя только одноточечное заземление.Любые два места заземления будут иметь разные потенциалы напряжения, хотя серьезность этой разницы зависит от среды, в которой они расположены. По возможности используйте плавающие (незаземленные) устройства. Если возникает ситуация, когда несколько устройств в сети должны быть заземлены (по соображениям безопасности и т. Д.), Убедитесь, что заземление выполнено по всей системе, по возможности, с помощью экранированного кабеля через кабелепровод.
Все провода в системе должны быть экранированной витой парой, в которой используются оба провода.По возможности и в рамках бюджета все сигналы должны быть изолированы с помощью устройств с изолированными входами и выходами. Наконец, всегда помните о неизолированных многоконтурных устройствах и проявляйте особую осторожность при планировании проводки. Следуя этим нескольким передовым методам установки всякий раз, когда вы устанавливаете оборудование для управления технологическим процессом, вы можете избавить себя от головной боли, пытаясь диагностировать и устранять эти проблемы в будущем.
Контуры заземления и неизолированные общие контуры могут доставлять неудобства как установщикам оборудования управления производственными процессами, так и обслуживающему персоналу, но их можно легко избежать с помощью правильного планирования и установки.Контуры заземления вызывают проблемы для систем, когда несколько устройств заземлены в разных местах, которые имеют разные потенциалы напряжения, или при неправильном подключении заземленные устройства испытывают инжекцию шума из-за их заземления. Неизолированные общие ресурсы могут стать проблемой, когда текущие пути пересекаются и становятся непредсказуемыми. Эти две проблемы подключения сигналов могут привести к непредсказуемым, неправильным, выходящим за пределы диапазона или усредненным сигналам процесса и, в редких случаях, к повреждению устройств. Всего этого можно избежать, не используя магические заклинания, а следуя стандартным передовым методам установки, которые могут уменьшить или потенциально устранить текущее затруднение.
Если у вас есть идея для будущей темы, которая будет представлена в «Текущем затруднительном положении», свяжитесь с Precision Digital по телефону [адрес электронной почты защищен]
Саймон Паонесса — технический писатель, Precision Digital Corporation
Загрузите это приложение Примечание в формате PDF.
Шокирующая правда о контурах заземления
Контуры заземления повсюду вокруг нас. Они существуют почти везде, где подключены электрические цепи. Большинство из них остаются совершенно незамеченными, но у вашей гитарной установки их десятки (может быть, сотни, в зависимости от остроты карандаша), и, если их спровоцировать, они могут вызвать или способствовать разного рода плохому поведению.Неправильная установка контура заземления на педалборде может быть опасна для вашего здоровья.
«Земля» — это электрическая концепция, которая указывает опорную точку, от которой измеряются все потенциалы напряжения в цепи. Земля служит нулевым напряжением для цепи, и, когда она нарисована на схеме, представляет собой платонический идеал, который соединяет все, что связано с ней, с этим нулевым потенциалом, независимо от того, опускается ли оно на 1 мА или 1000 А. Реальный мир не такой добрый.
Контур заземления создается всякий раз, когда две электрические цепи, которые теоретически имеют одинаковый потенциал земли, на практике имеют ненулевой потенциал между ними.Хотя существует несколько способов создания контуров заземления и управляющего шума в них, давайте приведем конкретный пример, с которым вы, вероятно, сталкивались раньше. Начните с двух гитарных усилителей, каждый из которых подключен к источнику питания через трехконтактный (заземленный) кабель. У каждого усилителя есть один путь к земле, и он может сидеть там и усиливать с минимальным шумом, насколько это позволяют его конструкция и производство. Входное гнездо каждого усилителя привязано к его местному заземлению, и каждый предусилитель усиливает разницу между вашей гитарой и этим местным заземлением.Если вы подключите эти усилители вместе с гитарным кабелем к плате (через пассивный Y-кабель или второй входной разъем), вы создадите новый путь для токов заземления через экран гитарного кабеля.
Более безопасное и эффективное решение — изолирующий трансформатор на входе вашего гитарного усилителя.
Это не было бы проблемой в мире со сверхпроводящими сверхпроводящими скоростными поездами, аккумуляторами для электромобилей и гитарными кабелями, но мы живем в мире, где относительная проводимость гитарных инструментов и силовых кабелей меньше чем супер.По мере того, как эти встречные токи переходят от одного усилителя к другому, они создают потенциал на проводнике экрана кабеля, который отличается от земли местного усилителя. Этот потенциал, по сути, представляет собой новый сигнал поверх земли, который становится возможным благодаря контуру заземления. Вместо того, чтобы первый предусилитель усиливал разницу между вашей гитарой и нулевым уровнем земли, ламповый предусилитель усиливает разницу между вашей гитарой и потенциалом контура заземления. Поскольку преобладающие токи в вашем гитарном усилителе связаны с выпрямлением сетевого напряжения 50/60 Гц, контур заземления преимущественно состоит из 50/60 Гц и связанных гармоник.Итак, престо, рождается гул.
Теперь у каждого усилителя есть два пути к заземлению: один через собственный кабель питания к электрическому заземлению, а другой через кабель гитары ко второму усилителю и его кабель питания к электрическому заземлению. Все токи заземления внутри первого усилителя стремятся к заземлению, насколько это возможно, и хотя большая часть этого тока предпочла бы ехать по широкой и хорошо проводящей магистрали, которая является местным силовым кабелем, некоторые могут выйти на менее проторенные пути. , через кабель гитары и во второй усилитель, найдя заземление через кабель питания второго усилителя.
Что можно сделать? Вы найдете гитарные установки, где у одного из усилителей есть то, что мы ласково называем «обманщиком» на кабеле питания. Этот адаптер предназначен для подключения современных заземленных силовых кабелей к более старым, незаземленным розеткам, но он часто неправильно используется в гитарных установках. Их обычно помещают сюда инженеры-мизантропы из клуба FOH, пытающиеся устранить проблему с гулом, ломая опорную точку земли для усилителя. Прервав это заземление, вы можете разорвать контур заземления, но вы также нарушите его защитное заземление .Если некоторые из этих ламповых электронов на 500 В коснутся шасси усилителя, они могут не сразу перегореть предохранитель, а вместо этого будут искать заземление везде, где они могут его найти — при этом некоторые из них идут по гитарному кабелю ко второму усилителю, а некоторые — по гитарному кабелю. через доску, к инструменту, через бридж, через струны и к любому гитаристу, которому посчастливилось играть «Brown Eyed Girl» в тот вечер.
Более безопасным и эффективным решением является изолирующий трансформатор на входе вашего гитарного усилителя.Трансформатор может передавать сигнал вашей гитары без заземления, сохраняя при этом защитное заземление усилителя через кабель питания. Это сохранит заземляющие токи там, где они должны быть, и не даст им перерасти в мычание и гудение в вашей задней линии. Изолирующие трансформаторы, такие как Ebtech Hum Eliminator и Lehle P-Split, можно найти по цене от 100 до 180 долларов. Пожалуйста, никогда не используйте читер. Ваша нервная система и поклонники Ван Моррисона будут вам благодарны.
Статьи с вашего сайта
Статьи по теме в Интернете
Как избавиться от гула, гудения и других шумов в вашей аудиосистеме
Примечание редактора, 16 июля 2017 г .: Мы обновили этот рассказ новыми иллюстрациями и новыми советами и приемами.
Итак, вы только что распаковали свое новое развлекательное оборудование, все подключили, и вы слышите жужжание, вой, шипение, болтовню или любое количество других раздражающих шумов, которые, как известно, мешают звуковому оборудованию. Вы даже можете увидеть на телевизоре полосы или волны. Итак, вы приносите все это обратно в магазин только для того, чтобы посмотреть, как продавец подключает его, и все работает идеально. Что за…?
Я хотел бы сказать вам, что вы не сделали ничего плохого, но вы могли это сделать, по крайней мере, случайно.Опять же, это может быть плохая проводка, неисправное оборудование или просто шумная электронная среда. Независимо от типа шума, который вы слышите, и от его причины, вот как от него избавиться.
Примечание. Некоторым присущим шумам, например шипению ленты или шипению, когда вы увеличиваете усиление на входе. Это часть оборудования, и обычно единственное лекарство … Лучшее оборудование.
Контуры заземления
Упомянутые в статье
Причиной номер один необычного звукового шума и странного видео является контур заземления просто потому, что его чертовски легко создать.Наиболее частые проявления — это громкое жужжание или гудение, исходящее из динамиков, или полосы прокрутки на экране телевизора. Это также может быть гораздо более тихий, но не менее раздражающий гул или гул, который вы слышите только тогда, когда в комнате тишина.
Заземляющий контур обычно возникает, когда один или несколько компонентов вашей развлекательной системы подключаются к сети переменного тока (переменного тока) в разных местах, а затем соединяются вместе электрическими (а не оптическими) сигнальными кабелями — RCA, HDMI, композитный, компонентный — чьи экран подключен к земле.Проще говоря, это создает одноконтурную антенну, которая просто любит поглощать различные типы шума посредством электромагнитной индукции. Вы можете увидеть, как создается цикл, на диаграмме ниже.
Роб Шульц Один из способов создания контура заземления — это питание взаимосвязанного оборудования от разных розеток переменного тока: земля проходит через экранирование сигнальных кабелей.Все, что разрывает петлю, устраняет шум, и самый простой способ сделать это — подключить все к одной розетке переменного тока.Как показано ниже, просто подключите все свое оборудование к одному удлинителю, сетевому фильтру или силовому центру и подключите его к стене. Задача решена. Большинство мультимедийных установок легко управляются одной схемой на 10 ампер, и большинство бытовых схем могут справиться хотя бы с этим.
Роб Шульц Питание подключенного оборудования от одной и той же розетки переменного тока устраняет большинство контуров заземления. Если гул по-прежнему слышен, проверьте, есть ли у вашей антенны или кабельного провода собственное заземление.Могут быть случаи, когда вы просто не можете добраться до той же розетки с оборудованием.На ум приходят динамики и сабвуферы с автономным питанием. Вы можете просто «потянуть за землю», используя переходник с трех контактов на два, но это представляет потенциальную опасность поражения электрическим током. Посмотрите на Ли Харви и Stone the Crows экстремальный пример того, что может случиться с мощным оборудованием.
Если использование удлинителя нецелесообразно, вы можете купить глушитель, например Hum X от Ebtech. Но это стоит 70 долларов. Есть и другие продукты, которые делают примерно то же самое, некоторые из которых прерывают петлю в сигнальных кабелях, но все они также дороги.Если у вас есть навыки, вы можете построить свой собственный гудок примерно за 10-15 долларов. В Интернете вы найдете много информации, которая покажет вам, как это сделать, но для выполнения этой задачи требуется умеренное владение паяльником и аналогичными инструментами.
Ebtech Hum XEbtech надежно устраняет шум контура заземления. Есть также онлайн-решения для самостоятельного изготовления, которые дешевле, если у вас есть навыки.
Если с помощью этих методов ничего не исправить, проблема может заключаться в беспроводной антенне (OTA) или в коаксиальном кабеле кабельного телевидения, у которого есть собственный путь к земле.При обращении с разветвителями коаксиального сигнала я получил довольно неприятные удары. Обычно — из-за изоляции кабельных модемов, кабельных коробок и подобного оборудования — это происходит только в том случае, если вы подключаетесь напрямую к телевизору или видеомагнитофону.
Если вы обнаружили, что проблема связана с сигнальным кабелем телевизора, который подключен к кабельному модему или аналогичному устройству (отсоедините его и посмотрите, исчезнет ли проблема), замените это оборудование — с ним что-то не так. Если вы подключаетесь напрямую к телевизору, есть изоляторы контура заземления по цене от 20 до 30 долларов.
ViewsonicsИзолятор контура заземления для коаксиальных (антенных и кабельных ТВ) кабелей.
Шум в линии переменного тока
Контуры заземления — далеко не единственное, что вызывает электрические помехи; Практически любое устройство с двигателем (например, фены и блендеры), а также диммеры и неисправные люминесцентные светильники будут создавать такие помехи. Он может быть слышен через ваше аудиооборудование или отображаться на экране телевизора, а может и нет. Очевидное решение проблемы шума такого типа — не использовать такие устройства во время просмотра телевизора или прослушивания музыки.Возможно, у вас получится сделать это, если вы живете один. Если под одной крышей есть другие люди, возможно, нет.
Если вы готовы расстаться с несколькими Benjamins, вы можете убедиться в безупречном состоянии переменного тока без шума контура заземления, используя онлайн-ИБП (источник бесперебойного питания) или изолирующий трансформатор. Онлайн-ИБП — это система с резервным питанием от батареи, батарея которой всегда подключена (онлайн) между входным и выходным переменным током. Для этого требуется, чтобы электрическая мощность была преобразована в постоянный ток (постоянный ток), а затем обратно в переменный, что устранит все помехи.Это также известно как двойное преобразование.
TrippLiteTripplite SU1000XLCD стоит 630 долларов, но он лучше справляется с регулированием мощности, чем так называемые аудиофильские устройства, которые стоят в 10 раз дороже. Если вас не беспокоят контуры заземления, вы можете найти ИБП, который устранит шум переменного тока (обратите внимание на синусоидальный выход) за чуть больше 100 долларов.
Настоящий онлайн-ИБП стоит дорого. Например, ИБП SU1000XLCD, который Tripplite отправил мне для наведения порядка в очень грязном кондиционере в моей квартире, стоит около 630 долларов.Он также тяжелый, размером с небольшой осушитель воздуха, и у него есть некоторые функции (например, мониторинг USB, чтобы он мог корректно выключить подключенный компьютер в случае сбоя питания), которые не имеют отношения к устранению шума. Но черт возьми, если он не на 100 процентов эффективен, а также обеспечивает удобную защиту от скачков напряжения и отключений.
Упоминается в статье
Разделительный трансформатор Tripp Lite IS1000HGК тому же он намного дешевле, чем один из тех высококачественных стабилизаторов мощности, которые продаются доверчивым аудиофилам.Если вы не беспокоитесь об устранении шума контура заземления, вы можете обойтись не намного дороже 100 долларов с ИБП, который рекламирует синусоидальный выходной сигнал.
Изолирующий трансформатор, который немного дешевле, чем онлайн-ИБП, но абсолютно эффективен против всех видов помех в сети. Tripplite также прислал мне один из них: превосходный IS1000HG на 1000 ватт (больничного класса) с четырьмя розетками. Это около 500 долларов, но вы можете легко обойтись моделью с меньшей мощностью (500 или 250) менее чем за 250 долларов. Обратите внимание, что я видел гораздо дешевле на Amazon, но не от известного поставщика, поэтому я не могу за них поручиться.
Изолирующий трансформатор — один из тех продуктов, название которого описывает его как тройник. В нем используется специальный экранированный трансформатор, который преобразует грязный переменный ток в чистый переменный ток с помощью электромагнитной индукции — да, то же самое, что вызывает шум контура заземления.
Изолирующие трансформаторыпредназначены для использования с тонким диагностическим оборудованием, где даже минимально шумный переменный ток может вызвать ложные показания. Это означает, что их более чем достаточно для мультимедийных установок.
TrippLiteЗадняя часть изолирующего трансформатора IS1000HG, который предназначен для устранения всех шумов переменного тока, которые могут повлиять на чувствительное испытательное оборудование.Это также работает для развлекательных систем.
Провода
На самом деле существует только одно или два жестких правила для кабелей и шума. Во-первых, никогда не прокладывайте силовой кабель через кабели аудио или видеосигнала, включая антенные провода, или рядом с ними. Современные сигнальные кабели хорошо экранированы, но если вы слышите гудение и это не контур заземления, это вполне может быть причиной. Обратите внимание, что кабели, идущие к динамикам с автономным питанием (без Wi-Fi), представляют собой кабели аудиосигнала, а не выходные кабели.
Также обратите внимание, что трехпроводные симметричные сигнальные кабели (отправляются два сигнала, один с обратной полярностью — точно так же, как знаменитый звукосниматель хамбакер) гораздо менее восприимчивы к гудению силового кабеля и другим шумам, чем двухпроводные кабели.Если ваше оборудование позволяет использовать балансные выходы или входы, XLR или TRS (наконечник / кольцо / гильза), сделайте это.
Акустические кабели не должны подвергаться звуковому воздействию, поскольку по ним проходит гораздо более сильный сигнал. Но на всякий случай постарайтесь изолировать шнуры переменного тока.
ЯмахаОбведены красным балансные входы для этой колонки Yamaha HS7. Многие высококачественные ЦАП и аудиоинтерфейсы имеют соответствующие выходы. Сбалансированные соединения устраняют любой шум, наведенный на сигнал, проходящий по кабелю.
Другое правило для проводов заключается в том, что сигнальные кабели антенны не должны закольцовываться (двухжильные), поскольку они имеют тенденцию вызывать такой же шум, делая их самими антеннами. Электромагнитная индукция; это благословение, это проклятие. (Если вы об этом не знаете)
Что касается качества кабелей: плохо сделанный кабель может вызвать проблемы с шумом, но нет никакого реального преимущества в том, чтобы тратить на него целое состояние. Распространенное заблуждение — чем дороже металл, тем лучше кабель. Неправильный. Золото используется в соединителях, потому что оно не окисляется, а не потому, что это лучший проводник электричества.Это неплохо, лучше, чем никель и хром, но на самом деле немного хуже, чем серебро и медь. Забудьте о платине — она звучит сексуально, но ее значение в списке проводимости составляет около 20 или единиц.
Упоминается в статье
Изолятор контура заземления для кабельного телевидения VSIS-EUЛучшая комбинация — медный провод с золотыми разъемами; но опять же, не слушайте пропаганду продаж аудио в бутиках. Есть много кабелей в диапазоне от 10 до 20 долларов или даже ниже, которые также подойдут.
Одна вещь, которую вы могли бы проверить, хотя в основном проблема в приложениях с высоким импедансом (более высокое усиление / напряжение, aka Hi-Z), например, с гитарными кабелями, заключается в том, что они не являются микрофонными.Плохое или слабое экранирование и другие факторы могут фактически превратить физические удары в звуковой сигнал. Я не шучу. Я испытал это только один раз в жизни с кабелями для подключения компонентов, и это было для проигрывателя виниловых пластинок. Но если вы замечаете странные шумы, которые, кажется, совпадают с басами или вибрациями, сильно постучите пальцем по сигнальным кабелям (при включенном оборудовании), чтобы увидеть, не проблема.
Еще одна проблема с проводом: размер. Хотя провод большего сечения может помочь усилителю работать немного легче и холоднее при подключении динамиков за счет снижения импеданса (удельного сопротивления) кабеля, влияние на сигнальные кабели незначительно.То есть, это не слышно для тех, кто не много заплатил за толстый провод и хочет услышать разницу.
Радиопомехи
Вы когда-нибудь задумывались, почему стенки вашего стереоресивера и других электронных устройств металлические, когда кажется, что все остальное в мире сделано из пластика? Это не для прочности на разрыв, а для блокировки входящих и исходящих RFI (радиопомех). Любой проводящий материал имеет тенденцию блокировать радиочастотные сигналы и отводить их заряд на свою поверхность.Действительно, экранирование кабелей работает как клетки Фарадея.
Но практические реализации (например, отказ от облицовки телевизионной комнаты медной оболочкой) клеток Фарадея могут сделать не так много, поэтому вам может потребоваться уменьшить мощность сигналов, с которыми они должны иметь дело. Я говорю о портативных телефонах, сотовых телефонах, оборудовании Wi-Fi и даже компьютерах.
НеизвестноЕсли клетка Фарадея может блокировать это, у нее не должно быть проблем с радиочастотным излучением, окружающим ваше мультимедийное оборудование.
Компьютерымогут генерировать много радиоволн, поэтому я избегаю причудливых прозрачных пластиковых сторон, которые позволяют им выходить и входить.Я также слышал, что беспроводные периферийные устройства, например мыши, могут вызывать помехи. Это неисправность или плохая конструкция, и единственное решение — заменить их.
Возвращаясь к сути: не беспокойтесь об этом, но неплохо было бы держать ваше РЧ-излучающее оборудование как можно дальше от мультимедийной системы. И если это устройство, которое должно быть рядом с вашей установкой, убедитесь, что оно достаточно защищено.
Шум кабеля USB / HDMI
Упомянуто в этой статье
ИБП Tripp Lite TRIPP LITE SU1000XLCDЯ использую внешние аудиоинтерфейсы USB и Thunderbolt, потому что они звучат намного лучше, чем все, что вы найдете на материнской плате.Поверьте, если мои старые уши слышат разницу — она есть. Но когда я впервые начал его использовать, я иногда слышал очень слабые статические помехи. По довольно сложным причинам ток может протекать через экран USB-кабеля, что влияет на сигнал. Это раздражало.
Есть три метода устранения помех кабеля USB (и HDMI). Один из них — использовать кабель с ферритовой гильзой для шумоподавления (это большая круглая заглушка на одном конце. Вы также можете купить пристегивающийся ферритовый шумоподавитель). Иногда их называют ферритовыми шариками.
НеизвестноКабель HDMI с ферритовым фильтром помех для блокировки паразитного тока, проходящего через экран.
Второй метод — это проложить провод с меньшим сопротивлением, чем экранирование кабеля USB / HDMI, от корпуса аудиоинтерфейса USB или аудиокомпонента, подключенного через HDMI, к корпусу вашего компьютера. Провод динамика работает нормально. Электричество всегда следует по пути наименьшего сопротивления, поэтому паразитный ток проходит по заземляющему проводу, а не по экрану кабеля.Это также известно как заземляющий шунт или просто шунт.
Третий метод — установить фильтр шумов USB (я никогда не видел его для HDMI, но адаптер HDMI может работать), который на самом деле представляет собой ретранслятор USB, который разделяет соединение экрана. Они стоят около 50 долларов и, как говорят, действительно устраняют шум. Я никогда не использовал один, потому что первый и второй методы намного дешевле и никогда меня не подводили.
Аудиошум ПК
Другая причина, по которой я использую внешние интерфейсы USB и Thunderbolt, заключается в том, что они просто не подвержены такому количеству радиопомех.Внутренние аудиорешения, особенно те, которые находятся на материнской плате, подвержены всевозможным линейным шумам и электромагнитным помехам, которые невозможно устранить. Как вы могли заметить, я только что дал вам решение — используйте внешний USB или Thunderbolt. Тем не менее, существуют карты PCI и PCIe, которые также могут устранить проблему, а также предоставить больше выходов для игр и объемного звучания.
Однажды вы это услышали, а теперь нет
Используя вышеуказанные методики, вы сможете устранить все шумы, которые не присущи вашей аудиосистеме, а также те, которые, как вы могли подумать, были присущи .Но если вы страдаете от шума, который я не покрыл, или у вас есть исправление для домашнего приготовления, которое работает, поделитесь им с нами, оставив комментарий на нашей странице в Facebook и / или отправив мне электронное письмо на jjacobi @ pcworld. com.
Примечание. Когда вы покупаете что-то после перехода по ссылкам в наших статьях, мы можем получить небольшую комиссию.Прочтите нашу политику в отношении партнерских ссылок для получения более подробной информации.Основы заземления | Что такое контур заземления?
Контур заземления — это нежелательный путь тока в электрической цепи. Контуры заземления возникают всякий раз, когда заземляющий провод электрической системы подключается к заземляющей пластине в нескольких точках.
Не только контуры заземления могут вызывать шум в сигнальных кабелях прибора, но в тяжелых случаях могут даже перегревать сигнальный кабель прибора и, таким образом, представлять опасность возгорания!
Явление контуров заземления показано на схематической диаграмме ниже:
Причины замыкания на землю
Существует несколько причин возникновения контуров заземления в любой установке КИПиА.Некоторые из них перечислены ниже:
- Разница потенциалов между точками заземляющего провода, к которым были подключены выводы заземления.
- Индуктивная муфта
- Емкостная муфта
- Использование инструментов с внутренним заземлением внутри уже заземленного контура
- Экраны кабелей заземлены с обоих концов
- Заземленные термопары с неизолированными преобразователями
- Четырехпроводные передатчики, используемые в качестве входа для приемного прибора, заземленного на другое заземление
Существует несколько методов ограничения контуров заземления, которые вносят нежелательное шумовое напряжение в сигнальные кабели прибора.
Однако есть два наиболее эффективных метода уменьшения контуров заземления:
- Одноточечное заземление
- Использование дифференциальных входов
Одноточечное заземление включает заземление контрольно-измерительной аппаратуры в одной точке. Такой подход значительно снижает шумовое напряжение, создаваемое контурами заземления из нескольких точек заземления.
Дифференциальные входы используются для подавления напряжения шума, которое может появиться в измерительной цепи.
Одним из очень эффективных способов полной изоляции измерительной системы от контуров заземления является использование инструментов с батарейным питанием. Однако из-за ограниченного срока службы батареи они используются редко.
Импедансная муфта (или кондуктивная муфта)
Если две или более электрических цепей имеют общие проводники, между разными цепями может быть некоторая связь.
Когда сигнальный ток из одной цепи возвращается по общему проводнику, он создает напряжение ошибки на обратной шине, которое влияет на другие сигналы.Напряжение ошибки связано с сопротивлением обратного провода.
Один из способов уменьшить влияние импедансной связи — минимизировать импеданс обратного провода.
Второе решение — избежать контакта между цепями и использовать отдельные возвратные линии для каждой отдельной цепи.
Индуктивная муфта
Когда по проводу проходит электрический ток, он создает магнитное поле; если этот провод находится рядом с другим проводом, по которому также проходит электрический ток или сигнал, создаваемые ими магнитные поля взаимодействуют друг с другом, в результате чего в проводах индуцируется шумовое напряжение.
Это принцип, по которому происходит индуктивная связь в проводке сигнального кабеля КИП.
Как мы уже знаем, индуктивность — это свойство, присущее любому проводнику, благодаря которому энергия накапливается в магнитном поле, образованном током, протекающим через провод.
Взаимная индуктивность между параллельными проводами образует мост. посредством чего переменный ток через один провод может индуцировать переменное напряжение по длине другого провода.
Это становится еще более явным, если у нас есть силовые кабели и сигнальные кабели инструментов, проходящие через один и тот же канал или канал.
Простой способ уменьшить индуктивную связь сигналов — просто разделить проводники, несущие несовместимые сигналы.
Вот почему электрические проводники и сигнальные кабели инструментов почти никогда не встречаются в одном и том же кабелепроводе или работают вместе.
Наиболее практичный метод уменьшения индуктивной связи и обеспечения устойчивости к магнитному полю сигнальным проводам прибора — скручивать пару проводов, а не позволять им лежать вдоль параллельных прямых линий.