Схема контура заземления частного дома: Заземление 220 В в частном доме своими руками легко и просто

Схема подключения заземления в загородном доме

Полную инструкцию по заземлению и молниезащите для частного дома (в картинках) смотрите на отдельной странице.

Сегодня практически каждый загородный дом оснащен электрическими приборами. Безопасность их эксплуатации обеспечивается соединением установленного в помещениях электрооборудования с заземляющим устройством. Грамотно выполненное защитное заземление исключит вероятность поражения людей электрическим током и предотвратит выход из строя бытовой техники и сложных технических устройств от воздействия перенапряжений, если они защищаются УЗИП. Выбор схемы подключения зависит от различных факторов. В частном доме, в отличие многоквартирного, заземление можно сделать самостоятельно. Разобраться в вопросе его подключения поможет данная инструкция.

Основные элементы схемы подключения заземления загородного дома и правила по их выполнению

Схема подключения заземления в загородном доме выглядит следующим образом: электроприбор— розетка — электрический щит — заземляющий проводник — контур заземления — земля.

Подключение начинается с выполнения на придомовом участке заземляющего устройства в соответствие с правилами, определенными в главе 1.7 ПУЭ 7-го издания. Заземлитель представляет собой металлическую конструкцию, имеющую большую площадь контакта с землей. Предназначен для выравнивания разности потенциалов и уменьшения потенциала заземленного оборудования, в случае замыкания на корпус или появления избыточного напряжения в электросети. Конструкция и глубина его установки определяется исходя из сопротивления грунта на участке (например, сухой песок или влажный чернозем).

От выполненного на участке заземляющего устройства (заземления) прокладываем заземляющий проводник, который подключаем к главной заземляющей шине, с использованием болтового соединения, зажима или сварки. Выбираем проводник сечением не менее 6 мм²

для меди и 50 мм² для стали, при этом он должен соответствовать требованиям к защитным проводникам, указанным в таблице 54.2 ГОСТ Р 50571.5. 54-2013, а для системы ТТ иметь сечение не менее 25 мм² для меди. Если проводник голый и прокладывается в земле, то его сечение должно соответствовать приведенному в таблице 54.1 ГОСТ Р ГОСТ Р 50571.5.54-2013.

В электрощитке заземляющий проводник через шину заземления соединяется с защитными проводниками, проложенными к розеткам, имеющим заземляющий контакт и остальным электроприемникам в доме. В результате чего, каждый электроприбор оказывается подключенным к системе заземления.

Зависимость схемы подключения заземления от контура заземления

Если у столба линии электропередач выполнено повторное заземление, то схема подключения заземления в загородном доме выполняется по системам TN-C-S или TT. Когда состояние сетей не вызывает опасений, в качестве заземляющего устройства дома следует использовать повторное заземление линии и подключать дом в соответствии с системой заземления TN-C-S. Если воздушная линия старая, либо качество выполнения повторных заземлений подлежит сомнению, лучше выбрать систему ТТ и оборудовать индивидуальное заземляющее устройство на придомовом участке.

Для заземляющего устройства в первую очередь следует использовать естественные заземлители — сторонние проводящие части, имеющие непосредственный контакт с грунтом (водопроводы, трубы скважин, металлические и железобетонные конструкции загородного дома и прочее). (см. п.1.7.54, 1.7.109 ПУЭ 7-го издания).

При отсутствии таковых, выполняем искусственное заземляющее устройство, используя вертикальные или горизонтальные электроды, которые вкапываем в землю. Выбор конфигурации заземлителя главным образом от требуемого сопротивления и особенностей придомового участка.

При отсутствии таковых, выполняем искусственное заземляющее устройство, используя вертикальные или горизонтальные электроды, которые вкапываем в землю. Выбор конфигурации заземлителя главным образом от требуемого сопротивления и особенностей придомового участка.

Наиболее эффективен в использовании, если на вашем участке почва представлена суглинком, торфом, насыщенным водой песком, обводненной глиной. Стандартная длина стержней составляет от 1,5‑х до 3‑х м. Выбирая длину вертикальных электродов, исходим из водонасыщенности вмещающих пород на участке. Заглубленные грунт вертикальные заземлители объединяются горизонтальным электродом, например, полосой, а для минимизации экранирования располагаются на расстоянии, соразмерном длине самих штырей.

Конструкцию заземляющего устройства рекомендуют располагать на расстоянии одного метра от фундамента строения (см. п. 1.7.94 ПУЭ 7-го издания).

Зависимость схемы подключения от типа системы заземления

Заземление объектов жилого фонда выполняют по следующим системам: ТN (подсистемы TN-C, TN-S, TN-C-S) или ТТ. Первая буква в названии обозначает заземление источника питания, вторая – заземление открытых частей электрооборудования.

Последующие буквы после N указывают на совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены. С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (РЕN-проводник).

Электробезопасность обеспечивается полноценно, когда уменьшение сопротивления заземлителя не влечет за собой увеличения показателей тока замыкания на землю. Рассмотрим, как схема подключения заземления зависит от выполненной на объекте системы электрической сети.

Система заземления TN-S

Рисунок 1. Система TN-S

На объектах, оборудованных электросетью по системе TN-S, нулевые рабочий и защитный проводники разделены по всей длине, и в случае пробоя изоляции фазы, аварийный ток отводится по защитному РЕ-проводнику. Устройства УЗО и дифавтоматы, реагирующие на появление утечки тока через защитный ноль, отключают сеть с нагрузкой.

Достоинством подсистемы заземления TN-S является надежная защита электрооборудования и человека от поражения аварийным током при пользовании электросетями. За счет чего данную систему относят к наиболее современной и безопасной.

Для выполнения заземления по системе TN-S, требуется прокладка от трансформаторной подстанции отдельного провода заземления к своему строению, что приведет к значительному удорожанию проекта. По этой причине, для заземления объектов частного сектора, подсистема заземления TN-S практически не используется.

Система заземления TN-C. Необходимость перехода на ТN-C-S

Рисунок 2. Система TN-S

Заземление по системе TN-C наиболее распространено для старых построек жилого фонда. Преимуществом является экономичность и проста ее выполнения. Существенным недостатком — отсутствие отдельного проводника РЕ, что исключает наличие в розетках загородного дома заземления и возможности уравнивания потенциалов в ванной.

К загородным постройкам электрических ток подводится по воздушным линиям. К самому строению подходят два проводника: фазный L и совмещенный PEN. Подключить заземление можно, только при наличии в частном доме трехжильной проводки, что требует переделки системы TN-C на TN-C-S, путем разделения нулевого рабочего и нулевого защитного проводника в электрическом щите (см. п. 1.7.132 ПУЭ 7-го издания).

Подключение заземления по системе TN-C-S

Для подсистемы заземления TN-C-S характерно объединение нулевого рабочего и нулевого защитного проводников на участке от линий электропередач до ввода в здание. Заземление по данной системе достаточно простое в техническом исполнении, за счет чего рекомендуется для широкого применения. К недостатку можно отнести потребность в постоянной модернизации, во избежание обрыва PEN проводника, в результате чего электроприборы могут оказаться под опасным потенциалом.

Рассмотрим схему подключения заземления в загородном доме по системе TN-C-S на примере перехода к ней от системы TN-C.

Рисунок 3. Схема главного распределительного щита

Как уже отмечалось, для получения трехжильной проводки, необходимо произвести правильное разделение PEN проводника в распределительном щитке дома. Начинаем с того, что в электрощит устанавливаем шину с обеспечением прочной металлической связи с ним, и подключаем к этой шине идущий со стороны линии электропередач объединенный проводник PEN.

Шину PEN соединяем перемычкой со следующей установленной шиной РЕ. Теперь шина PEN выступает в качестве шины нулевого рабочего проводника N.

Рисунок 4. Схема подключения заземления (переход с TN-C на TN-C-S)

Рисунок 5. Схема подключения заземления TN-C-S

Выполнив указанные подключения, соединяем распределительный щиток с заземлителем: от заземляющего устройства заводим проводна шину РЕ. Таким образом, в результате несложной модернизации, мы оснастили дом тремя отдельными проводами (фазным, нулевым защитным и нулевым рабочим).

Правилами устройства электроустановок требуется выполнение повторного заземления для РЕ — и РEN-проводников на вводе в электроустановки, с использованием, в первую очередь, естественных заземлителей, сопротивление которых при напряжении электросети 380/220 В должно быть не более 30 Ом (см. п. 1.7.103 ПУЭ 7-го издания).

Подключение заземления по системе TТ

Рисунок 6. Система TT

Другим вариантом схемы является подключения заземления загородного дома по системе ТТ с глухозаземленной нейтралью источника тока. Открытые токопроводящие элементы электрооборудования такой системы подсоединены к заземляющему устройству, не имеющему электрической связи с заземлителем нейтрали источника питания.

При этом должно соблюдаться следующее условие: значение произведения величины тока срабатывания устройства защиты (Iа) и суммарного сопротивления заземляющего проводника и заземлителя (Rа) не должно превышать 50 В (см. п.1.7.59 ПУЭ). Rа Iа ≤ 50 В.

Для соблюдения этого условия “Инструкция по устройству защитного заземления и уравнивания потенциалов в электроустановках” И 1.03-08 рекомендует выполнять заземляющее устройство с сопротивлением 30 Ом. Данная система достаточно востребована на сегодняшний день и применяется для частных, преимущественно мобильных построек, при невозможности обеспечения достаточного уровня электробезопасности системой TN.

Заземление по системе TТ не требует разделения совмещенного PEN проводника. Каждый из подходящих к дому отдельных проводов подсоединяем к изолированной от электрощита шине. А сам PEN проводник, в таком случае, считаем нулевым проводов (нулем).

Рисунок 7. Схема подключения заземления по системе TT

Рисунок 8. Схема подключения заземления и УЗО по системе TT

Как следует из схемы, системы TN-S и ТТ очень похожи между собой. Отличие состоит в полном отсутствии у ТТ электрической связи между заземляющим устройством и PEN проводником, что, в случае отгорания последнего со стороны источника питания, гарантирует отсутствие избыточного напряжения на корпусе электрических приборов. В этом и состоит очевидное преимущество системы ТТ, обеспечивающее более высокий уровень безопасности и надежности в эксплуатации. Недостатком ее использования можно назвать лишь дороговизну, поскольку для защиты пользователей при косвенном прикосновении, обязательна установка дополнительных устройств защитного отключения питания (УЗО и реле напряжения), что, в свою очередь, требует прохождение апробации и заверение специалистом энергонадзора.

Заключение

Схема заземления в общем виде представляет собой соединение ее элементов: электрооборудования, вводно-распределительного щита, заземляющего проводника РЕ, заземлителя.

Для установки заземляющего устройства в загородном доме необходимо разобраться в особенностях его подключения, в зависимости от следующих факторов:

• способ питания электрической сети (воздушными линиями или кабелем от трансформаторной подстанции)
• тип грунта на придомовом участке, где выполняется контур заземления.
• наличие системы молниезащиты, дополнительных источников питания или специфического оборудования.

Выполняя подключение заземления самостоятельно, необходимо руководствоваться положениями раздела 1.7 Правил устройства электроустановок. При невозможности использования естественных заземлителей, выполняем заземляющее устройство с применением искусственных заземлителей.. Заземление частного дома может быть выполнено по двум системам: TN-C-S или ТТ. Наиболее широкое применение получила модернизированная система TN-C — TN-C-S, за счет простоты ее технического исполнения. Для обеспечения электробезопасности загородного дома по системе TN-C-S, требуется разделение PEN проводника, на нулевой рабочий и нулевой защитный проводники.

Выполнив контур заземления, необходимо проверить качество его монтажа, и произвести замеры сопротивления на соответствие нормам ПУЭ при помощи специальных приборов, для чего может потребоваться привлечение специалистов.

Полную инструкцию по заземлению и молниезащите для частного дома (в картинках) смотрите на отдельной странице.

Требуется консультация по организации заземления и молниезащиты для вашего объекта? Обратитесь в Технический центр ZANDZ.ru!

---

Смотрите также:

Смотрите также:

Как сделать заземление своими руками

Для устройства заземления в загородном доме или на даче вам потребуется немного терпения, строительных материалов, минимум инструментов, и чуточку знаний, полученных из данной статьи. Мы с не будем размышлять о том, какое бывает заземление и какие варианты заземления не следует брать на вооружение. Также, не будем забивать голову информацией об эквивалентном удельном сопротивлении грунта и значениями расчетных климатических коэффициентов сезонности сопротивления грунта.

Мы пойдём исключительно оптимальным путём – возьмём успешный опыт уже свершившегося монтажа заземления, которое выполнено на основании утверждённого проекта, его проверили и дали соответствующее разрешение на эксплуатацию компетентные службы.

Для начала, приблизительно подсчитаем что нам требовалось:

Инструмент

1. Сварочный аппарат и маска для сварки.
2. Кувалда 5-8 кг.
3. Лопата (штыковая и совковая).

Материалы

1. Уголок стальной 50 х 50 х 4 мм Х 3 м – 3 шт.
2. Уголок стальной 50 х 50 х 4 мм Х 1.5 м – 3 шт.
3. Прут стальной D – 14 мм – длина — от места монтажа заземляющего контура до дома + высота до фронтона + отдельный прут от заземляющего контура до дома и вверх до конька (при монтаже молниезащиты).
4. Электроды 3 мм.
5. Провод 4 х 4 мм 2 – длина, от распайки с прутом, до щита.
6. Гофрированная труба для кабеля – длина, от распайки с прутом, до щита.
7. Клемма для соединения прута и провода.

Прокладка наружной части заземления

Начнем с того, что у нас получилось. Это загородный дом в деревне, то есть, требования к электричеству и защите на  высоком уровне.

1. Провода со столба, запитывающие дом.
2. Прут 14 мм. Выходит из земли и поднимается к месту распайки и к молниезащите.
3. Место распайки (подключения) заземления, и питающих проводов со столба.
4. кабель 4 х 4 мм в гофрированной трубе идущий на щит в доме (3 фазы, ноль с землёй в одной жиле)
5. Молниезащита.

Провода, идущие со столба на дом.

2 прута, приваренные к заземляющему контуру и выходящие из земли. 1 на щит, 2-й на молниезащиту.

1. Провод в гофре – земля с нолём и 3 фазы, заходящий в дом.
2. Деревянные подкладки для кабеля и заземляющих прутов – во избежание непосредственного контакта с домом.

Молниезащита, устроенная на коньке дома.

Стрелкой показан заземляющий прут, который выходит из земли и поднимается к коньку, для соединения с тросом молниезащиты. Для устройства молниезащиты, был использован стальной трос, диаметр – 8 мм, натяжение между опорами достигается за счёт дверной пружины.

Место распайки проводов. 1 – 3 фазы; 2 – ноль соединённый с землёй.

Это то же место распайки с более близкого ракурса.

Провод 4 х 4 мм. В гофре, заходящий с улицы в дом, на электрический щит.

Электрический щит. Отдельно мы видим земляную жилу, которая контактирует со щитом за счёт штатного болтового соединения, находящегося на дверце щита.

А теперь то, что у нас осталось за кадром, то есть под землёй.

Устройство заземляющего контура

Там, где решили закопать заземляющий контур, по форме равностороннего треугольника отрываем ров — наружные размеры 1.8 х 1.8 х 1.8 м, ширина – 40-50 см, глубина 1 м.

Точно разметив три точки, между которыми расстояние по 1.5 метра забиваем электроды — 3 стальных, 3-х метровых уголка. Тут придётся действительно потрудиться. Уголки с одной стороны можно заточить при помощи болгарки – для лучшего входа в грунт. Забивать уголки нужно строго вертикально. Утопить их потребуется на половину высоты рва, то есть на полметра от уровня земли, получится глубже – пожалуйста, только неудобно будет проводить сварочные работы.

Тщательно привариваем три полутораметровых уголка к забитым в грунт электродам — уголкам, хорошо провариваем все прилегающие плоскости.

Затем, нужно замерить сопротивление нашего заземления. Для справки – максимальное, допустимое сопротивление для однофазной системы электропроводки – 30 Ом. Специальные, компетентные в этом вопросе службы, забивают в землю 2 электрода и проверяют своим прибором. Нам же, для уверенности, что контакт нашего контура с землёй хороший и сопротивление не превышает допустимые параметры, то есть, наши труды не напрасны и устройство заземления своими руками в вашем частном доме будет действительно надежным,необходимо сделать следующее:

Найти в доме ближайшую к месту закопанной стальной конструкции розетку и с помощью индикатора определить фазу.

Проверка сопротивления заземления

Затем взять лампу с патроном и один из контактов лампы запитать от фазы в розетке, а второй присоединить к заземляющему контуру. Если лампа горит ярко, то значит связь с землёй хорошая и сопротивление не превышает допустимые значения. В случае, если лампа горит тускло или вообще не горит, значит сопротивление превышает допустимые значения, такое заземление дом защищать не будет. Нужно будет увеличивать площадь заземляющего контура и снова проверять.

Если же проверка удалась– лампа горит ярко, сопротивление допустимое, то привариваем один конец металлического 14-ти мм прута к стальному уголку заземляющего контура и прокладываем его к дому в земле. Затем поднимаем под фронтон и коммутируем с жилой не менее 4-х квадратов по меди и прокладываем в щит. В щите подсоединяем землю к корпусу щита при помощи штатного, болтового соединения и распределяем землю по бытовым приборам и розеткам. В ров возвращаем выкопанный грунт.

Устройство молниезащиты, когда заземляющий контур уже готов, займёт немного времени и убережет вас от возможных неприятностей.

Типичная ошибка устройства заземления

На данном видео устройство заземления выполнено, скажем, на троечку с плюсом. В качестве электродов или забиваемого в грунт металла не используют арматуру или рифлёный металл, так как он по своим свойствам не способен находится долго в агрессивной среде – это ведёт к его неизбежно быстрой коррозии, соответственно, такое заземление достаточно быстро выйдет из строя. При использовании прута, оправдвнна только гладкая поверхность. А способ забивания металла в грунт при помощи перфоратора, прямо скажем – порадовал, за это респект автору.

Как выглядит контур заземления

В этом видеосюжете очень наглядно показано то, как нужно устраивать заземляющий контур. К данному материалу нет никаких замечаний. Спасибо автору за тольковое объяснение.

В заключение

Мы выяснили, как создать заземляющий контур, проверить сопротивление и проложить кабель с контура до электрического щита. Соблюдайте технику безопасности при производстве работ и не пренебрегайте технологией выполнения работ и качеством применяемых материалов.

После того, как заземление в частном доме готово, вам нужно узнать, как подключить УЗО и дополнить защиту вашего дома этим полезным устройством.

 

Работа участвует в конкурсе.

Автор: Александр Мищев

Загрузка…

Правильное заземление своими руками в частном доме и квартире

Жизнь насыщается электроприборами. «Хрущевская» норма энергопотребления в 1,3 кВт на квартиру (220 В; пробки – 6 А) ныне вызывает смех. Электроприборы дают комфорт и экономят немало денег, но есть оборотная сторона медали: возрастает опасность электрошока. Поэтому без защитного заземления (а для стиральной машины – и рабочего) теперь не обойтись. Но в старых домах его нет, а частнику нужно делать самому; цены же в специализированных организациях соответствуют объему работы. Чем платить такие деньги, проще сделать заземление в доме своими руками – работа не легкая, но и не сложная.

Можно ли делать заземление самому?

Но не будет ли проблем с электриками? Штрафовать они любят.

Если заземление сделано правильно, а измерения показали сопротивление растекания тока не более 4 Ом, формального повода для придирок не возникнет. Устройство заземления дома подробно регламентируется следующими нормативными документами:

• ПТБЭ – Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.
• ПУЭ – Правила устройства электроустановок потребителей.
• ПТЭЭ – Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.

Однако ни в одной из этих книжек ни сном, ни духом, ни прямым текстом не сказано, что заземление должна делать специализированная организация. Сделано по правилам, нормам соответствует – защищайтесь на здоровье, претензий быть не может. В настоящей статье описывается, как правильно сделать заземление частного дома и устроить заземление в квартире, если дом не заземлен.

Но! Если заземление сделано специализированной организацией по проекту, проверено и принято энергослужбой, и все-таки случилась авария, вы имеете полное право требовать возмещения ущерба. При самодельном заземлении такая возможность, разумеется, исключается. Можно заказать у энергетиков проект, оплатить приемку готового, получить на руки акт ввода в эксплуатацию. Однако практика показывает, что, если «шарахнуло», судиться с энергетиками бесполезно. А в договоре с коммерческой фирмой возмещение ущерба прописывается. Но и работа выходит очень дорогая.

Защитное и рабочее заземления

Защитное заземление спасает людей от электрошока, а включенную в сеть аппаратуру от выхода из строя при пробое какого-либо электроприбора на корпус. При наличии молниеотвода – также при ударе молнии.

Рабочее заземление при электрическом ЧП выполняет роль защитного, но оно же обеспечивает нормальную работу электрооборудования. Постоянное рабочее заземление применяется только в промышленном оборудовании. Для бытовой техники считается достаточным заземление через евророзетку. Но в реальных условиях кое-что из «бытовухи» полезно все же заземлить наглухо:

1. Стиральную машину. У нее большая собственная электрическая емкость, и во влажном помещении вполне исправная машина, даже включенная в надежно заземленную евророзетку, может безвредно, но ощутимо «щипаться».
2. Микроволновая печь. В ней, как известно, работает источник СВЧ – магнетрон большой мощности. При плохом контакте в розетке микроволновка может «сифонить» на опасном для здоровья уровне. На многих микроволновках сзади можно увидеть винтовую клемму под отдельный заземлитель, причем инструкция об этом стыдливо умалчивает: наличие такой клеммы переводит устройство из разряда бытовой техники в промышленное оборудование. А так – ну, это такой декоративный элемент.
3. Электродуховка и индукционная плита (варочная поверхность). Внутренняя проводка в них работает в тяжелых условиях, мощность же велика, так что высока и вероятность пробоя.
4. Настольный компьютер. Его импульсный блок питания (ИБП) компактности ради устроен так, что нормальную рабочую утечку дает побольше стиралки. От таких плавающих потенциалов на корпусе и производительность снижается, и «глюков» добавляется, и скорость интернета падает. Наглухо заземлить компьютер можно за любой крепежный винт сзади.

У автора этих строк скорость беспроводного интернета после правильного заземления компьютера возросла с 17,8 кбит/с до 310 кбит/с (!).

Части заземления

Заземлители – вбитые или врытые в землю металлические проводники. Не менее полуметра заземлителя должно находиться ниже максимального горизонта промерзания; в местах с плюсовой зимой – ниже горизонта просыхания, т.е. в слое почвы со стабильной влажностью. Чаще всего это обеспечивается при длине заземлителя в 2-3 м. Точные данные о необходимой длине и количестве заземлителей можно получить в местной энергослужбе.

Металлосвязь – сварная металлическая конструкция, соединяющая между собой верхние концы заземлителей и заведенная в дом в виде шины заземления. Вводов шин заземления в доме может быть несколько, но одна непременно должна заземлять вводный щит (ВЩ, или вводно-распределительное устройство – ВРУ). Заземлители с металлосвязью образуют жесткий цельный контур заземления.

Заземляющие проводники соединяют заземлительные клеммы электроустановок с шиной заземления. Они могут быть как голыми жесткими, так и гибкими многожильными в изоляции. В последнем случае их сечение должно быть не менее 4 кв.мм, а расцветка оболочки – желтая с продольной зеленой полосой. Допустим перенос заземляющего проводника с шины на шину заземления.

К шине заземления заземляющие проводники подключаются на специальные контактные площадки: зачищенные до блеска и смазанные консистентной смазкой ее участки с резьбовыми отверстиями не менее М4 под болты. Смазка, помимо защиты от окисления, нужна для предотвращение электрокоррозии (см. след. разд).

Ряд контактных площадок обозначается с одной или с двух сторон, если он на транзитном участке шины, парами косых, под углом 45 градусов, черными полосами. Сплошное окрашивание шины заземления недопустимо, но допустимо ее замоноличивание, кроме контактных рядов, в стену.

Электрическое сопротивление металлосвязи измеряется от ЗАЗЕМЛИТЕЛЬНОЙ КЛЕММЫ электроустановки до наиболее удаленной от нее наземной части контура заземления. То есть, заземляющий проводник электрически считается частью металлосвязи. Сопротивление любой металлосвязи не должно превышать 0,1 Ом.

Зачем несколько заземлителей?

Одним заземлителем нельзя обойтись, потому что земля – проводник нелинейный. Ее сопротивление сильно зависит от приложенного напряжения и площади контакта с заземлителем. У одного заземлителя площадь поверхности слишком мала, чтобы обеспечить надежную защиту. Между двумя заземлителями, разнесенными на 1-2 м, возникает потенциальная поверхность, и эффективная площадь контакта с землей возрастает в сотни раз. Но разносить заземлители слишко далеко нельзя: потенциальная поверхность разорвется, и останется просто два заземлителя. Оптимальное расстояние между заземлителями в рыхлом грунте вне зоны вечной мерзлоты – 1,2 м.

Как нельзя заземлять

Непригодное по ПУЭ заземление

П. 1.7.110 ПУЭ категорически запрещает заземлять электроустановки на любые трубопроводы. «Радиолюбительское» заземление на водяную трубу теперь также недопустимо: любой кусок пластиковой трубы в домовой разводке многократно увеличивает поражающее действие тока пробоя. А что будет, и по закону и по-свойски, если пробой у вас убьет принимающую душ жену соседа, объяснять не нужно.

Также запрещено выводить наружу заземляющие проводники и подключать их к шине заземления на неподготовленные контактные площадки. На рисунке справа – дважды непригодное к использованию заземление.

Дело тут в том, что каждый металл имеет свой электрохимический потенциал. При неизбежном снаружи увлажнении образуется гальваническая пара и начинается электрокоррозия; смазка спасает от нее только в сухом помещении. Коррозионный процесс распространяется под оболочку заземляющего проводника. Хозяин пребывает в полной уверенности, что «его заземление его бережет», но при аварии заземляющий проводник мгновенно отгорает.

Также запрещено заземлять электроустановки последовательно, друг через друга, и подключать более одного заземляющего проводника на одну контактную площадку шины заземления (рис. ниже). В первом случае одна аварийная установка «потянет» за собой другие, и все они будут создавать помехи друг другу; это называется – электромагнитная несовместимость. В обоих случаях работы по устранению аварии связаны с риском для жизни.

Правльное (справа) и неправильное (слева и в центре) подключения к заземлению

О молниеотводах

По ПУЭ объект, снабженный контуром заземления, обязательно должен оборудоваться и молниеотводом. Особенно необходим молниеотвод на даче. Дачные поселки и так места, предпочтительные для ударов молний: ведь дачники, стараясь снабдить себя водой, копают колодцы, забивают скважины на воду, прокладывают водопроводные трубы неглубоко или вообще по поверхности почвы. Дачные же строения большей частью возводятся из горючих материалов, а пожарная охрана далеко, и грозу всегда сопровождает сильный ветер.

Известны случаи, когда целые дачные поселки выгорали от удара молнии. И если на пожарище обнаружится контур заземления, но не найдется остатков молниеотвода, и властям, и соседям виновника долго искать не нужно.

Простейший молниеотвод – две заостренных арматурины, торчащие вверх от концов конька крыши на 1,2–1,5 м. С контуром они соединяются стальной проволокой не менее 6 мм, или стальной же шиной 15х3 мм, или полосой из нескольких слоев оцинковки, набранной до нужного сечения – 45 кв.мм.

Шина молниеовода не должна быть шире 60 мм, иначе при ударе молнии произойдет разбрызгивание плазмы, последствия которого разрушительны. Попросту говоря, слишком широкая шина сработает как своего рода антенна, не отводящая молнию в землю, а распространяющая ее в стороны.

Все детали молниеотвода соединяются только сваркой. Слоеную шину нужно по краям проварить прихватами с шагом 50-60 см с захватом всех слоев.

Заземление частного дома

Контур заземления частного дома может быть выполнен различными способами в зависимости от особенностей строения и свойств грунта. Три наиболее распространенных показаны на рисунке. Во всех случаях заземлители лучше делать из труб со сплющенным в острие концом. На нижнем полуметре трубы насверливают вразброс десяток-полтора отверстий 5-8 мм. Летом, в жару и сушь, в такой заземлитель можно заливать раствор соли (полпачки на ведро воды), чтобы сопротивление растекания держалось в норме.

Также во всех случаях шина заземления такая же, как для молниеотвода. Но использовать для металлосвязи «слойку» из оцинковки нельзя: быстро проржавеет.

Различные виды контуров заземления

Для дачного дома или аналогичного ему жилья, а также в качестве рабочего заземления при наличии защитного зануления строят простейший контур (на рисунке – справа). В постоянно влажном грунте или для рабочего заземления можно обойтись двумя заземлителями; для защитного заземления нужны три, расположенные в ряд или, лучше, треугольником. Размещают заземлители не ближе 1,2 м от края отмостки.

Линейный контур с двумя группами заземлителей (средний рисунок) нужно делать если присутствует хотя бы один из следующих факторов:

• Электроввод – подземный через ВЩ.
• В дом заведены коммуникации: вода, канализация, газ, связь, в любом сочетании или хотя бы одна из них.
• Долговременно (свыше 20 мин.) потребляемая мощность превышает 1 кВт.

И, наконец, полный контур заземления (левый рисунок) необходим при наличии любого из следующего:

• Электроввод – 220/380 В через ВРУ или ЩВС (щит вводный силовой).
• Общая площадь помещения – свыше 100 кв. м.
• Долговременно потребляемая мощность – свыше 3 кВт.
• Наличие стационарных электроустановок промышленного типа (с клеммой заземления; напр. – сверлильный станок, циркулярка и т.п.).
• Наличие ДГУ резервного электропитания.

Измерение заземления

Сделали вы себе контур, и вам, разумеется, хочется убедиться, надежно ли он вас защитит. Для этого нужно измерить сопротивление растекания тока в почве и сопротивление металлосвязи. Профессионалы для этого пользуются специальными приборами, как старыми советскими ПКП-3, так и современными электронными.

Вам же измерить заземление бытовым тестером нельзя: данные будут достоверными при подаче измерительного напряжения в 600 В. Вспомним: земля – нелинейный проводник. Поэтому одолжите или возьмите напрокат электронный измеритель заземлений или старый, но надежный электроиндукционный ручной мегомметр – меггер. Меггеры до сих пор в употреблении: в них нет никакой электроники, они не требуют элктропитания, нечувствительны к наводкам в измерительных проводах и не создают шумов в измеряемой цепи. Правда, металлосвязь меггером не промеряешь, но у сварного контура и правильно подключенных заземляющих проводниках она десятилетиями держится в норме.

Сопротивление же растекания меггером, включенным на омы, измеряют по схеме на рисунке. Расстояние пары измерительных электродов (они справа) до угла или края металлосвязи – 12-15 м. Электроды должны быть голыми и зачищенными до блеска; металл – любой. Электроды погружают в грунт на 0,6-1 м на расстоянии 1,2-1,5 м друг от друга.

Измерение сопротивления растекания заземления меггером

Полярность подключения меггера нужно соблюдать: защитное заземление должно выдерживать удар молнии. Обычные молнии – отрицательные, т.е. представляют собой поток электронов. Отмечены единичные случаи положительных молний: из земли прямо в небо бьет толстенный столб огня. Но разрушительная сила такой природной катастрофы примерно равна взрыву тактического ядерного заряда, только без проникающей радиации и радиоактивного загрязнения местности, так что заземление от положительной молнии не спасает.

Собственно же процедура измерения элементарна: крутят ручку меггера и смотрят, сколько показала стрелка на шкале.

Предупреждение: использовать для измерения заземления сетевое напряжение, гасящий резистор и миллиамперметр смертельно опасно!

Видео: пример монтажа комплекта заземления

Квартирное заземление

В СССР и РФ до 1997 г. электроснабжение многоквартирных домов осуществлялось по схеме с глухозаземленной нейтралью (схема TN–C). В этой схеме домовый проводник защитного заземления (PE) совмещен в нейтралью трехфазного ввода (N). Эта схема дает большую экономию металла, и в огромном СССР, при необходимости интенсивного жилищного строительства и жестком централизованном управлении энергослужбами, во времена слабой насыщенности жилья электроприборами была вполне оправдана. Но у нее есть два существенных недостатка, «во всей красе» проявивших себя в рыночном обществе века электроники:

1. Схема TN–C мало пригодна в качестве рабочего заземления: ток в нейтрали – сам по себе электропомеха.
2. В случае отгорания нуля на подстанции происходит тяжелая авария: в розетках дома оказывается фазное напряжение 380 В; электроприборы взрываются и возгораются; в доме возникает пожар. На металлических же корпусах электроустановок появляется линейное напряжение 220 В; отсюда – массовый электротравматизм со смертельными случаями.

Энергетики, нужно отдать им должное, прекрасно, как профессионалы, понимая ситуацию, даже во время ельцинской «демократии» насколько могли, ноль держали. Ныне энергоснабжающие предприятия в достаточной степени обеспечены финансами на зарплату специалистам и материалы для ремонта. Случаев отгорания нуля не отмечено уже несколько лет.

Но проблема электромагнитной совместимости из-за отсутствия рабочего заземления остается. Поэтому с 1997 г. новыми СНиП и ПУЭ предусматривается запитка многоквартирных домов по схеме TN–C–S. При этом каждый дом снабжается контуром заземления, а защитный проводник PE разводится по квартирным евророзеткам.

Как узнать, есть ли заземление в доме? Для этого нужно открыть домовый ЩВС. Этого на полном законном основании может потребовать любой владелец приватизированной квартиры, но открывать должен ДЭЗовский электрик; вы можете только смотреть в его присутствии. Даже если у вас группа допуска к электроустановкам IV или V, дающая право единоличного их осмотра.

Осмотра достаточно: если от подстанции приходят пять жил кабеля, у вас система TN–C–S, и вам эта статья вообще не нужна. Если же жил четыре – у вас TN–C, и нужно думать, как заземлиться.

Скажем сразу: сделать контур заземления для многоэтажки своими силами нереально: нужно разрешение ДЭЗа, нужен утвержденный проект, нужен большой объем земляных работ с применением спецтехники на придомовой территории (а если там детская площадка?) Если вопрос решается поквартирно, то единственный выход: защитное зануление и УЗО.

Защитное зануление

В качестве рабочего заземления защитное зануление пригодно лишь для стиральной машины. Микроволновка от него только больше «засифонит», а компьютер – заглючит. Но при нуле, соответствующем ПТБ и ПУЭ, защиту оно даст надежную.

Устройство защитного зануления сводится к подведению заземляющего проводника от этажного щитка к заземляющим контактам евророзеток. Самому заниматься этим нет смысла: за такую работу охотно и за небольшую плату берутся ДЭЗовские или РЭСовские электрики (РЭС – район электросетей; районное энергоснабжающее предприятие). Но если ноль (нейтраль) слабоват, нужно еще и ставить УЗО.

Как узнать, хороша ли у вас нейтраль? Верный признак плохого нуля – бессистемные колебания напряжения в сети при стабильной погоде. Или внезапное повышение напряжения сети вечером, при максимальной нагрузке. Если это наблюдается сразу во всем доме – ноль плохой, и нужны УЗО.

УЗО

УЗО – устройство защитного отключения. Они бывают трехфазными и однофазными, а по принципу работы – дифференциальными реле (дифреле) и электронными заземлениями.

Дифреле измеряет токи в фазе и нуле. Если утечки нет, то токи равны. Если ток в фазном проводе больше, чем в нейтрали – где-то «течет», и срабатывает аварийный контактор. Выключившее электричество дифреле обесточивает и себя, так что по устранении причины утечки его нужно включать вручную.

Дифреле выполняются либо в виде настенной розетки, либо в виде блочка, размещаемого рядом со встроенной розеткой или распределительной коробкой («дозой») возле счетчика, сразу на всю квартиру, либо в виде включаемой в розетку коробочки, в которую, в свою очередь, включается электроприбор. Первые и последние удобны, но менее надежны: в них размыкатель тиристорный, а не электромеханический.

Электронное заземление, грубо говоря, имитирует электромонтера с индикатором. Чувствительность современной электроники на порядки выше, чем у неонки, и для создания рабочей электроемкости достаточно собственной емкости монтажа. Электронные заземления монтируются непосредственно на корпусе электроустановки.

Однако все УЗО имеют два недостатка:

• УЗО совершенно непригодны в качестве рабочего заземления: они или не устранят помеху, или будут упрямо выключать и выключать совершенно исправный прибор.
• УЗО защищают только от пробоя на корпус. При отгорании нуля, когда защита более всего нужна, УЗО сами сгорают быстрее, чем успевают что-либо отключить.

Как все-таки заземлить квартиру

Но как же все-таки сделать заземление в квартире? К счастью, обрыв нуля случается не чаще, чем удар молнии. Поэтому для домов, запитанных по схеме TN–C можно рекомендовать следующий порядок заземления:

1. Для стиральной машины оборудовать евророзетку с защитным занулением. Это обойдется намного дешевле, чем разводить защитный проводник по всей квартире.
2. Дорогие устройства запитать через УЗО-дифреле. Для лампочек в нем смысла нет: сгоревшую заменить дешевле.

А затем приступить к радикальным мерам: собраться всем миром, то бишь всем домом, избрать надежного доверенного человека – владельца приватизированной квартиры, и поручить ему выяснить, во что обойдется устройство контура заземления специализированной фирмой, и смогут ли они сделать контур для вашего дома. Если по ПУЭ контур возможен, а расходы в расчете на квартиру окажутся посильными – пусть общественный ходатай, не заходя в ДЭЗ, заключает с ними договор, а все оргвопросы те уж сами уладят – это их хлеб, так что процедура отработана.

Напоследок

Электроснабжение TN–C и дома без контура заземления – не самое легкое из наследий развитого социализма. Но вспомним законы Мэрфи, среди них есть и положительные. Один их них такой: «Из всякого безвыходного положения существует по крайней мере два выхода».

***

© 2012-2020 Вопрос-Ремонт.ру

Загрузка…

что еще почитать:

Вывести все материалы с меткой:

Заземление дома своими руками. Как сделать? Что нужно знать?

Заземление – обязательный элемент организации электропроводки частного дома. Ведь при непредвиденном пробое электричества именно заземление защищает от удара током. Да и те, кто пробовал взяться за включенную в сеть стиральную машинку сзади, знают, как ощутимо «щипаются» её открытые металлические части.

Кроме стиральной машинки напрямую, а не через евророзетку, желательно заземлять:

• микроволновые печи – при плохом контакте с розеткой она способна довольно ощутимо биться током, поэтому практически у всех моделей сзади есть винтовая клемма отдельного заземления;
• электроплиты (духовки и варочные поверхности) – из-за высокой мощности очень велика вероятность пробоя, поэтому заземления через розетку недостаточно;
• персональные компьютеры – заземляются за любой крепежный винт сзади на корпусе, что позволяет убрать плавающие потенциалы и улучшить скорость работы беспроводного интернета.

Кроме того, на один заземляющий контур можно подсоединять электроприборы и молниезащиту (при наличии УЗИП), что сэкономит время и силы при строительстве.

Что нужно знать о заземлении

Перед тем, как начать собирать своими руками контур заземления, необходимо разобраться в терминологии. Сам контур состоит из заземлителей и металлосвязи. Заземлители – металлические штыри длиной 2-3 м, полностью, погружаемые в землю. А металлосвязь соединяет между собой эти штыри и распределительный щит в доме.

В качестве заземлителей, согласно «Правилам устройства электроустановок», могут быть металлические трубы, уголки, пруты или многопроволочные канаты.

Категорически запрещается использовать арматуру для заземляющего контура – недостаточный диаметр сечения и ребристая поверхность быстро приводят к проржавению конструкции и потере заземляющих свойств.

Между собой заземлители можно соединять любыми из указанных проводников, но стоит учесть, что уголки и металлические ленты довольно сложно сгибать на поворотах.

Поэтому при выборе металлосвязи нужно заранее определиться со схемой контура и способом ввода заземляющего проводника в дом.

Схемы заземляющего контура – их преимущества и недостатки

От выбранной схемы будет зависеть надежность и долговечность всей конструкции. Так, условно контуры делятся на:

• линейные – когда заземлители уложены в ряд и соединяются друг с другом последовательно;
• с замкнутым контуром (треугольные, квадратные, овальные) – когда все заземлители соединены в замкнутый круг.

Линейная схема немного проще в исполнении – нужно на одно соединение меньше и не требуется много места. Монтаж уложенных в ряд заземлителей можно производить даже вдоль отмостки фундамента (но не ближе 1,2 м от края). Зато замкнутый контур надежнее – даже при выходе из строя одного соединения контур будет работать, ведь цепь не разомкнется.

Типы подключения заземления к распределительному щитку

Подключение к линии электропередач, в основной своей массе, происходит воздушными линиями. Заземление линий в этом случае выполнено по системе TN-C, когда в дом подводятся два провода – фаза (L) и ноль (совмещенный защитный и рабочий провод PEN), а нейтраль самого источник питания заземлена.

Чтобы в этом случае подключить контур заземления дома или дачи к электрическому щиту, необходимо самостоятельно переделать систему заземления:

• с TN-C на TN-C-S – в этом случае провод PEN подключается к рабочему нулю N и защитному проводу PE;
• с TN-C на ТТ – провод PEN подключается напрямую к нулю N, а PE выводится на шину заземления.

В первом варианте провод PEN разделяется и подключается на две отдельные шины N и PE, которые обязательно маркируются. Ноль – синей изолентой, заземление – желтым знаком заземления. Шина N должна крепиться в щитке специальными изоляторами, чтобы не контактировать с коррусом. А шина заземления PE крепится прямо на корпус. Обе шины соединяются с собой токопроводящей перемычкой.

При разделении PEN проводника ни в коем случае в дальнейшем нельзя соединять провода N и PE – это приведет к короткому замыканию!

Во втором варианте провод PEN не разделяется, а крепится к шине N и в дальнейшем считается нулем. К шине PE будут крепиться только провода заземления электроприборов. Этот способ предпочтительнее, так как при отгорании PEN-проводника все пользователи линии электропередач будут подключены на шины заземления в домах. И если заземление есть не у всех жителей, то это может привести к поломке техники у тех пользователей, кто всё же озаботился его устройством.

Единственный недостаток системы ТТ – необходимость установки УЗО или реле напряжения, что ведет за собой увеличение затрат на организацию электропроводки.

Как сделать заземление – детальная инструкция с фото

Устройство заземления делится на два этапа – монтаж заземлителей и подключение контура к щитку. Учитывая трудоемкость процесса, всю работу можно разделить на два дня. Главное, дождаться сухой погоды.

Устройство заземляющего контура

Соблюдая последовательность работ, сделать контур заземления сможет даже непрофессионал.

Единственное требование к работнику – физическая сила, так как придется хорошенько помахать кувалдой.

1. Очень важно выбрать место для контура – в случае пробоя электричества над ним не должны находиться люди и животные. Идеальный вариант – спрятать заземление под огражденной клумбой или заасфальтированной дорожкой.
2. Размечается место под контур. Самой популярной схемой является треугольник, так как для улучшения токопроводящих свойств минимальное количество заземлителей в контуре – три. Оптимальное расстояние между ними – 1,2 м, но может варьироваться от 1 м до 1,5 м. Важно соблюдать одинаковый шаг между заземлителями.
3. Хотя размещать контур нужно не ближе 1 м от дома, максимальное расстояние не должно превышать 10 м.
4. По разметке равнобедренного треугольника и по направлению к дому выкапывается траншея глубиной 50-70 см. В вершинах мощными ударами кувалды вбиваются металлические уголки или трубы на глубину ниже промерзания грунта (в среднем 2-3 м). Чем тяжелее кувалда – тем быстрее идет работа. А заземлители из медных труб очень удобно забивать обычным перфоратором.
5. Верхние концы заземлителей не забивают до конца, но с таким расчетом, чтобы после засыпания траншеи над ними было еще 50 см земли.
6. Соединяются вершины треугольника металлическими полосами или прутами. Очень важно места соединения сваривать – это позволит избежать регулярного подкручивания болтов при использовании крепежей. Если же контакта заземлителя с металлосвязью не будет, то вся работа по устройству контура бессмысленна. (13)
7. Заземляющий проводник, идущий к дому, также приваривается к контуру. На конце, расположенном на стене дома, приваривается болт, к которому и будет идти заземляющий провод от шины в щитке.
8. Все сварочные стыки после остывания замазываются битумной мастикой в несколько слоев. Это предотвратит коррозию и, как результат, потерю контакта.
9. Траншея засыпается землей, а часть заземляющего проводника, находящегося на поверхности («земляная» шина), красится – для защиты металла от влаги. Традиционная краска для проводника заземления – красного цвета. Но ни в коем случае нельзя красить весь проводник – он должен контактировать с землей для рассеивания напряжения.

Работы по подключению заземления к щитку можно отложить на любой другой день – если всё сделано правильно, контур прослужит без ремонта 50-70 лет, поэтому спешить с подключением нужно только при наличии уже подключенных к сети электроприборов.

Правильное подключение заземления – залог безопасности и долгой службы техники

Очень важно правильно подключить «земляную» шину к щитку. Для этого используются медные, алюминиевые или стальные проводники. Для медных изделий сечение не должно быть меньше 10 кв.мм, для алюминиевых – 16 кв.мм, а для стальных – 75 кв.мм. Использоваться могут как металлические полосы, так и витые провода.

Для крепления металлических полос делается отверстие по диаметру болта и фиксируется гайкой с шайбой. Провода к болтам должны крепиться специальными клеммами, а ни в коем случае не накручиваться на них.

Место соединения должно быть зачищено до блеска и покрыто консистентной смазкой – она защищает металл от окисления и электрокоррозии.
К щиту заземляющий проводник крепится на корпус также винтовым соединением. Если дверца щита не заземлена, необходимо заземлить и её – еще одним проводником. Важно заранее подобрать шины заземления в щитке с достаточным количеством отверстий для разных приборов – крепить два провода в одну точку категорически запрещается.

Существует распространенное заблуждение, что электроприборы лучше заземлять «чисто», а не через общий контур заземления. Но в этом случае большое количество «индивидуальных» заземлителей создают свой контур, при этом при пробое электричества на одном приборе вполне вероятно появление напряжения на другом.

Проверка заземления

Очень важно не пренебрегать проверкой заземления. В идеале, проводить её нужно раз в несколько лет, чтобы удостовериться, что контакты в месте сварки не отошли. Проверка проводится специальными измерительными приборами, которые для одноразового пользования покупать нецелесообразно. Без специального же омметра проверять сопротивление контура бесполезно и даже опасно.

Так, при подключении обыкновенной лампочки к фазе и контуру она будет гореть, даже если вместо контура воткнуть в землю лом – из-за маленького электропотребления. Если же использовать мощный прибор, например, обогреватель, это может быть опасно для здоровья. К тому же нужно точно измерить сопротивление контура – оно не должно превышать 4 Ом.

Можно использовать трехэлектродный метод с амперметром и вольтметром, а в качестве источника тока взять понижающий трансформатор на 12-16 вольт, но ведь и эти приборы есть не у каждого. Поэтому лучше пригласить один раз электрика и быть уверенным в качественно выполненной работе!

Вам понравится

Как правильно сделать заземление в частном доме по схеме контура

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

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

 

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

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

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

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

Где разместить контур?

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

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

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

 

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

На нынешний день свою практичность доказали две конструкции заземлителей:

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

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

Сопротивление грунтов и методика расчета электродов

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

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

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

 

Инструмент и материалы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Проверка параметров заземляющего контура

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

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

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

 

 

Контур заземления в частном доме по нормам ПУЭ своими руками (нормы и замеры)

Чтобы контур заземления эффективно выполнял свои функции, необходимо использование норм, которые приведены в «Правилах устройства электроустановок». Они утверждены Министерством энергетики России, приказом от 08. 07. 2002 г. Сейчас действительной является седьмая редакция. Но перед реализацией конкретного проекта необходимо уточнить новейшие изменения. Так как далее в статье есть ссылки на этот документ, будут применяться следующие сокращения: «ПУЭ», или «Правила».

Типовые схемы контуров заземления дома

Для чего выполнять требования

Может показаться, что неукоснительное соблюдение Правил избыточно, необходимо только для прохождения официальных проверок, ввода в действие объекта недвижимости. Конечно, это не так.

Нормативы созданы на основе научных знаний и практического опыта. В ПУЭ есть следующие сведения:

• Формулы для расчетов отдельных параметров защитной системы.
• Таблицы с коэффициентами, которые помогают учесть электротехнические характеристики разных проводников.
• Порядок проведения испытаний и проверок.
• Специализированные организационные мероприятия.

Применение на практике этих нормативов позволит предотвратить поражение электрическим током людей и животных. Создание контура должно быть безупречным, в точном соответствии с Правилами. Это снизит вероятность возгораний при авариях, поможет исключить развитие негативных процессов, способных нанести ущерб имуществу.

В данной статье рассматриваются вопросы защиты частного дома. Таким образом, будут изучаться те разделы ПУЭ, которые относятся к работе с напряжением до 1 000 V.

Составные части системы

Ключевым параметром данной системы является сопротивление заземления. Сопротивление заземления должно быть настолько малым, чтобы именно по такому пути шел ток при возникновении аварийной ситуации. Это обеспечит защиту при случайном прикосновении человека к поверхности, на которую подано напряжение.

Специалисты рекомендуют подключать бытовую технику к системе заземления

Для получения необходимого результата шасси и корпуса бытовых устройств дома соединяют с главной шиной заземляющего устройства,  создается внутренний контур. К нему же подключают металлические элементы конструкции здания, трубы водопровода. Подробно состав такой системы выравнивания потенциалов описан в ПУЭ (п.1.7.82). Снаружи строения устанавливается другая часть защиты, внешний контур. Его также подключают к главной шине. Для оснащения частного дома можно использовать разные схемы. Но проще всего заглубить в землю металлические стержни.

В следующем списке приведены отдельные компоненты системы и требования к ним:

• Провода, которыми подсоединяются утюги, стиральные машины и другие конечные потребители. Они находятся внутри сетевого кабеля, поэтому необходимо только наличие соответствующей линии заземления, подключенной к розетке. В некоторых ситуациях, при установке варочных панелей, духовых шкафов, иного встроенного в мебель оборудования, требуется подсоединение корпусов отдельным проводом.
• В качестве общей шины можно использовать не только специальный провод, но и «естественные» проводники такие, как металлические каркасы зданий. Исключения и точные правила будут рассмотрены ниже. Здесь же надо отметить, что этот участок прохождения тока надо создавать так, чтобы предотвратить механические повреждения в процессе эксплуатации.
• Наружный контур частного дома создают из металлических элементов без изоляции. Это увеличивает вероятность разрушения процессом коррозии. Для снижения этого негативного воздействия используют цветные металлы. Места сварных соединений стальных деталей покрывают битумными смесями и другими составами аналогичного назначения.
• Реальное сопротивление заземляющего устройства такого типа будет зависеть от характеристик грунта. Глина и сланцы хорошо удерживают влагу, а песок – плохо. В каменистых грунтах сопротивление слишком велико, поэтому понадобится искать другое место для установки, или погружать заземлитель еще глубже. В особо засушливые периоды, чтобы сохранить функциональность устройства рекомендуется регулярный полив почвы.

Почвы обладают разной проводимостью

Проводники системы заземления

Частью внутреннего контура являются изолированные провода. Их оболочки делают цветными (чередующиеся зеленые и желтые продольные полосы). Такое решение уменьшает ошибочные действия при выполнении монтажных операций. Подробно требования изложены в разделе «Защитные проводники» Правил, начиная с раздела 1.7.121.

В частности, там приведена методика простого расчета допустимой площади изолированного проводника в сечении (без поверхностного слоя). Если фазный провод меньше, или не превышает 16 мм², то выбирают равные диаметры. При увеличении размеров применяют иные пропорции.

Для точных расчетов используется формула из пункта 1.7.126 ПУЭ:     

 /k    , где:

• S – сечение проводника заземления в мм²;
• I – ток, проходящий по нему при коротком замыкании;
• t – это время в секундах, за которое автомат разорвет цепь питания;
• k – специальный комплексный коэффициент.

Величина тока должна быть достаточной для срабатывания автомата за время, не превышающее пяти секунд. Чтобы система была рассчитана с определенным запасом, выбирают ближайшее большее по типоразмеру изделие. Специальный коэффициент берут из таблиц 1.7.6., 1.7.7., 1.7.8. и 1.7.9. Правил.

Если планируется использовать многожильный алюминиевый кабель, в котором один из проводников – защитный, то применяют следующие коэффициенты с учетом разных изоляционных оболочек.

Таблица коэффициентов с учетом типа изоляционных оболочек

	Темп. нач., °C	Темп. кон., °C	Комплексный коэффициент k
ПВХ	70	160	76
Резина (бутиловая)	85	220	89
Сшитый полиэтилен	90	250	94

В качестве следующих элементов внутреннего контура частного дома допустимо применение конструкционных деталей. Подойдет металлическая арматура, которая находится внутри железобетонных изделий.

При использовании такого варианта обеспечивается непрерывность цепи, предпринимаются дополнительные меры для защиты от механических воздействий. Учитываются особенности конкретного строения, структурные деформации, которые возникают в процессе усадки.

Не разрешается использовать:

• Части трубопроводных систем газоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения.
• Трубы водоснабжения из металла, если они соединяются с применением прокладок, изготовленных из полимеров,  иных диэлектрических материалов.
• Стальные струны, использующиеся для крепления светильников, гофрированные оболочки, иные недостаточно прочные проводники, либо изделия, находящиеся под относительно большой для их параметров загрузкой.

Если используется отдельный медный проводник, не входящий в состав кабеля цепи питания, или он находится не в общей изоляционной, защитной оболочке с фазными проводами, допустимо следующее минимальное сечение в мм²:

• при дополнительной защите от механических воздействий – 2,5;
• в случае отсутствия таких предохранительных средств – 4.

Этот медный проводник не защищен от случайного механического повреждения

Алюминий менее прочен по сравнению с медью. Поэтому сечение проводника из такого металла (вариант – отдельная прокладка) должно быть равно, или более следующей нормы: 16 мм².

Какое должно быть сечение проводников внешнего контура заземления дома можно посмотреть в таблице ниже.

Сечение проводников внешнего контура заземления

Материал проводника	Площадь сечения в мм2
Медь	10
Алюминий	16
Сталь	75

Здесь приведены минимально допустимые нормы. Определенная величина проводника установлена с учетом большей устойчивости цветных металлов к процессам окисления, относительно небольшой механической прочности алюминия, других важных факторов.

При проходе через внешнюю толстую стену дома проще просверлить тонкое отверстие. Его изнутри  можно укрепить трубкой подходящих размеров. Медный провод не сложно будет согнуть под углом для присоединения к стальной шине внешнего контура.

Допустимое сопротивление заземляющего устройства определено в п. 1.7.101 ПУЭ. Сводные нормы приведены в таблице ниже.

Нормы допустимого сопротивления заземляющего устройства

При подсоединении заземлителя к нейтрали генератора, или другого источника
Сопротивление заземляющего устройства, Ом	2	4	8
Напряжения (V) в сети однофазного тока	380	220	127
Напряжения (V) в сети трехфазного тока	660	380	220
На близком расстоянии от заземлителя до источника тока
Сопротивление заземляющего устройства, Ом	15	30	60
Напряжения (V) в сети однофазного тока	380	220	127
Напряжения (V) в сети трехфазного тока	660	380	220

Приведенные выше нормы справедливы для случаев, когда сопротивление грунта (удельное) не превышает порог R=100 Ом на метр. В противном случае допустимо увеличение сопротивления с умножением исходного значения на R*0,01. Итоговое сопротивление заземлителя не должно быть больше, чем в 10 раз исходного значения.

За городом для подключения дома часто используют воздушные линии электропередачи. Поэтому уместно упомянуть нормы ПУЭ, относящиеся к соответствующей ситуации. Если проводник одновременно выполняет функции защитного и нулевого (PEN-типа),  то на концах таких линий, участках подключения потребителей устанавливают устройство повторного  заземления. Как правило,  такие действия обязана выполнить энергетическая компания, но хозяину дома следует сделать соответствующую проверку. В качестве заземлителя используют металлические части опор, заглубленные в грунт.

Заземление воздушной линии электропередачи

При выборе комплектующих элементов личного внешнего контура, который будет установлен в земле, используют следующие нормы ПУЭ.

Параметры комплектующих элементов внешнего контура заземления по нормам ПУЭ

Профиль изделия в сечении	Круглый (для вертикальных элементов системы заземления)	Круглый (для горизонтальных элементов системы заземления)	Прямоугольный	Угловой	Коль- цевой (труб- ный)
Сталь черная
Диаметр, мм	16	10			32
Площадь сечения в поперечнике, мм2			100	100
Толщина стенки, мм			4	4	3,5
Сталь оцинкованная
Диаметр, мм	12	10			25
Площадь сечения в поперечнике, мм2			75
Толщина стенки, мм			3		2
Медь
Диаметр, мм	12				20
Площадь сечения в поперечнике, мм2			50
Толщина стенки, мм			2		2

Если повышен риск повреждения горизонтальных участков окислительными процессами, применяют следующие решения:

• Увеличивают площадь сечения проводников выше нормы, указанной в ПУЭ.
• Применяют изделия с гальваническим поверхностным слоем, либо изготовленные из меди.

Траншеи с горизонтальными заземлителями засыпают грунтом с однородной структурой, без мусора. Повысить сопротивление способно чрезмерное осушение грунта, поэтому в летние периоды, когда долго нет дождей, специально поливают соответствующие участки.

При прокладке контура заземления избегают соседства с трубопроводами, повышающими искусственно температуру почвы.

Какое должно быть сопротивление

Прочность металлических проводников, их электрическое сопротивление определить несложно. Если должно быть определенное сопротивление по ПУЭ, то соблюдение правил не будет чрезмерно сложным. Так, например, для заземления опор воздушных линий установлен максимально допустимый норматив 10 Ом, если эквивалентное сопротивление грунта не превышает 100 Ом*м (Таблица 2.5.19.).  Целостность сварных соединений обеспечивают дополнительной защитой антикоррозийным слоем. При риске разрыва в процессе сдвижек почвы, или деформации строения, соответствующий участок делают из гибкого кабеля.

Но гораздо больше проблем возникает с землей. В этой неоднородной среде, подверженной самым разным внешним воздействиям, одинаковая величина  проводимости в течение длительного времени невозможна. Именно поэтому в ПУЭ отдельный раздел посвящен устройствам заземления, которые устанавливаются в почвах с большим удельным сопротивлением (нормы по пунктам 1.7.105. – 1.7.108.).

Ниже перечислены основные рекомендации для таких случаев:

• Используются металлические элементы (заземлители вертикального типа) увеличенной длины. В частности, допустимо подсоединение к трубам, установленным в артезианские скважины.
• Заземлители переносят на большое расстояние от дома (не более 2000 м), туда, где сопротивление почвы (Ом) меньше.
• В скальных и других «сложных» породах прокладывают траншеи, в которые засыпают глину или другой подходящий грунт. Туда, в свою очередь, устанавливают элементы системы заземления горизонтального типа.

Горизонтальные заземлители в системе заземления

Если удельное сопротивление грунта превышает 500 Ом на м, а создание заземлителя сопряжено с чрезмерными затратами,  разрешено превышение нормы заземляющих устройств не более чем в 10 раз. Используется следующая формула для вычисления. Точное значение должно быть: R * 0,002. Здесь величина R – это удельное эквивалентное сопротивление грунта, в Ом на м.

Внутренний и внешний контур

Как правило, главную шину внутри здания устанавливают внутри устройства ввода. Ее допустимо изготавливать только из стали или из меди. Применение алюминия в данном случае не разрешено. Предпринимают меры, предотвращающие свободный доступ к ней посторонних людей. Шина размещается в запирающемся шкафчике, или в отдельном помещении.

К ней подключают:

• металлические элементы конструкции здания;
• проводник внешнего контура заземления;
• проводники РE и PEN типов;
• металлические трубопроводы и проводящие части систем водоснабжения, кондиционирования и вентиляции.

Внешний контур дома создают, учитывая перечисленные выше нормы ПУЭ по отдельным частям системы. Это позволит получить необходимое минимальное сопротивление системы заземления (Ом), которое достаточно для надежной защиты. Для повторного заземления рекомендуется использовать заземлители естественного типа.

Сопротивление (Ом) повторного заземлителя не определено четко положениями ПУЭ.

Ниже приведены некоторые важные особенности стандартного заземлителя частного дома:

• Основную часть, вертикальные элементы, устанавливают на небольшом удалении от дома, с учетом параметров грунтов.
• К ним прокладывают траншею глубиной до 0,8 м и не менее 0,4 м шириной, в которой устанавливаются горизонтальные участки цепи. Точной нормы нет, но размеры траншеи должны быть достаточными для беспрепятственного монтажа элементов.
• Вертикальные заземлители длиной до 3 м устанавливают в углах равностороннего (по 3 м) треугольника. Эти размеры приведены в качестве примера. Точных нормативов по длине нет. Есть нормы только по максимально допустимому сопротивлению защитной системы.
• Чтобы проще было забивать их в грунт, концы заостряют.
• К выступающим частям сварным соединением крепят полосы.
• Траншеи засыпают равномерным по структуре грунтом, не содержащим щебня.

Монтаж внешнего контура заземления частного дома

Если в цепи заземления применяются болтовые соединения, предпринимают меры против их раскручивания. Как правило, соответствующие узлы приваривают.

Видео. Заземление своими руками

Нормы для испытательных процедур изложены в главе 1.8 ПУЭ, а также в «Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП, пр. 3.1), действующих с 1.07.2003 г. на основании решения Министерства энергетики России (приказ от 13. 01. 2003 г.). Выполняется визуальный контроль, проверяется целостность соединений. По специальной методике выясняется сопротивление контура системы заземления. Измеренное значение не должно быть выше нормы (Ом). Если такое условие не выполнено, используют заземлитель большей длины или иные технологии, приведенные в данной статье.

Оцените статью:

что это такое, пример выполнения для частного дома

Что такое заземляющее устройство?

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

Пример технологии выполнения для электроустановки индивидуального жилого дома.

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

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

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

Реализация заземляющего устройства (ГЗШ не показана на рисунке)

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

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

Некоторые технические подробности:

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

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Как проверить заземление выполненное для индивидуального жилого дома?

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

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

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

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

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

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

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

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

Список использованной литературы

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

Найдите и устраните контуры заземления

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

КОНТУРЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

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

РИСУНОК 1: Причина помех контура заземления.

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

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

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

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

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

РИСУНОК 2: Контур заземления в моей развлекательной системе

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

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

ИСПРАВЛЕНИЯ

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

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

РИСУНОК 3: Изолятор заземления для коаксиального кабеля CATV

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

РИСУНОК 4: Изолятор заземления для устройств с трехконтактным питанием

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

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

ИСПЫТАНИЕ И ОШИБКА

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

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

Эта статья появилась в Circuit Cellar 301 августа 2015 года.

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

Страница не найдена | MIT

Перейти к содержанию ↓

• Образование
• Исследовать
• Инновации
• Прием + помощь
• Студенческая жизнь
• Новости
• Выпускников
• О MIT
• Подробнее ↓
  • Прием + помощь
  • Студенческая жизнь
  • Новости
  • Выпускников
  • О MIT

Меню ↓ Поиск Меню Ой, похоже, мы не смогли найти то, что вы искали!
Попробуйте поискать что-нибудь еще! Что вы ищете? Увидеть больше результатов

Предложения или отзывы?

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 гудение, вой, шипение, болтовню или любое количество других раздражающих шумов, которые, как известно, изводят звуковое оборудование. 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 единственное лекарство — это, как правило, лучшее оборудование.

Контуры заземления

Упомянутые в этой 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 столь же раздражающий гул или гудение, которое вы слышите только тогда, когда в остальном в комнате тихо.

Замыкание заземления в развлекательном оборудовании обычно возникает, когда одна или несколько единиц оборудования подключаются к сети переменного тока (переменного тока) в разных местах, а затем соединяются вместе электрическими (а не оптическими) сигнальными кабелями — RCA, HDMI, композитный, компонентный — экран которого заземлен.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 Одним из способов создания контура заземления является 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 единому удлинителю, сетевому фильтру или силовому центру и подключите его к стене. Задача решена. С большинством мультимедийных устройств можно легко справиться с помощью одной цепи на 10 А, а большинство бытовых цепей по крайней мере таковы.

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 X от Ebtech надежно устраняет шум контура заземления. Есть также онлайн-решения для самостоятельного изготовления, которые дешевле, если у вас есть навыки.

Если эти методы не помогут, 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.

Viewsonics

Изолятор 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 устройства такого типа 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 Бенджаминами, вы можете убедиться в чистоте 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.

TrippLite

Tripplite 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 помехи переменного тока (обратите внимание на синусоидальный выход) за чуть больше 100 долларов.

Настоящий онлайн-ИБП стоит дорого. ИБП SU1000XLCD, который Tripplite прислал мне, чтобы убрать очень грязный кондиционер в моей квартире, стоит, например, 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 реального 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 IS1000HG

К 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 менее чем за 200 долларов. Изолирующий трансформатор — один из тех продуктов, название которого описывает его как тройник — в нем используется специальный экранированный трансформатор, который превращает грязный переменный ток в чистый переменный ток посредством электромагнитной индукции — да, то же самое, что вызывает шум контура заземления.

Изолирующие трансформаторы предназначены 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.

TrippLite

Задняя часть изолирующего трансформатора IS1000HG, который предназначен для устранения всех шумов переменного тока, которые могут повлиять на чувствительное испытательное оборудование. Он также работает с развлекательными системами.

Wires

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 видео, 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 с обратной полярностью — точно так же, как знаменитый звукосниматель хамбакер) гораздо менее восприимчивы к гудению кабеля питания и другим шумам, чем двухпроводные кабели.Если ваше оборудование позволяет использовать балансные выходы или входы, 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.

Некоторое высококачественное аудиооборудование, такое как USB-ЦАП Asus Xonar Essence One и усилитель для наушников, оснащено симметричными выходами, которые практически невосприимчивы к шумам.

Другое правило для проводов заключается в том, что сигнальные кабели антенны не должны быть закольцованы (двухжильные), которые 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 разъемах, 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 .

Упоминается в статье

Изолятор контура заземления для кабельного телевидения VSIS-EU

Медный провод с золотыми разъемами — лучшее сочетание; 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, также называемых Hi-Z), таких как гитарные кабели, 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 проверить, не является ли это проблемой.

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 неслышно для тех, кто не много заплатил за толстый провод и хочет услышать разницу.

RF-помехи

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, не облицовывать телевизионную комнату медной оболочкой) клеток Фарадея могут только на столько, 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.

Неизвестно

Если клетка Фарадея может заблокировать это, у нее не должно быть проблем с РЧ, окружающим ваше мультимедийное оборудование.

Компьютеры могут 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.

Вернемся к сути: не будьте параноиками, но неплохо было бы держать РЧ-излучающее оборудование как можно дальше от мультимедийной системы. И если это устройство, которое должно находиться рядом с вашей установкой, убедитесь, что оно достаточно защищено.

Шум кабеля USB / HDMI

Упомянуто в этой статье

ИБП Tripp Lite TRIPP LITE SU1000XLCD

Я использую внешний аудиоинтерфейс USB за 200 долларов, потому что он звучит намного лучше, чем все, что вы найдете на материнской плате.Поверьте, если мои старые уши слышат разницу, то 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 (большой круглый наконечник на одном конце. Вы также можете купить фиксируемый ферритовый шумоподавитель). Иногда их называют ферритовыми шариками.

Неизвестно

Кабель 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 — получить USB-фильтр помех (я никогда не видел его для HDMI, но адаптер HDMI мог бы 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 интерфейс USB, заключается в том, что вы действительно можете устранить тот шум, который я описал.Внутренние аудиорешения, особенно те, которые находятся на материнской плате, подвержены всевозможным линейным шумам и электромагнитным помехам, которые невозможно устранить. Как вы могли заметить, я просто дал вам решение — перейти на USB. 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, теперь нет.

Используя описанные выше методики, вы сможете устранить все шумы, которые не присущи вашей аудиосистеме, а также те, которые, как вы могли подумать, были ей присущи.Но если вы страдаете от шума, который я не покрыл, или у вас есть исправление, которое работает, поделитесь с нами, оставив комментарий на нашей странице в Facebook.

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.

PassDiy

Контуры заземления

Кент Инглиш

Введение

Ваш новый компонент подключен прямо из коробки, и первый раз, когда вы его включаете, — это звуковая катастрофа; он гудит, гудит и вообще звучит ужасно. Взгляд на ваше оборудование или дилера не поможет, а вращение ручки только усугубит шум; что теперь?

Благодаря многолетнему опыту мы обнаружили, что подавляющее большинство чрезмерных шумов в аудиоэлектронике напрямую связано с плохими методами заземления.Хотя мы рекомендуем, когда это возможно, сбалансированные межблочные соединения на ваших аудиокомпонентах, необходимо понимать, что симметричные межсоединения решают только проблемы наведенного шума. Контуры заземления — это совсем другая проблема, никак не связанная с проблемами наведенного шума.

Немного теории

Чтобы успешно бороться с наземными петлями, вы должны сначала понять, почему они возникают. В основе каждого компонента вашей аудиосистемы лежит внутреннее заземление. Ключевыми моментами, которые следует понять, является то, что не существует идеального заземления и что никакие две точки заземления в любой системе никогда не были бы точно эквипотенциальными по отношению друг к другу.

Если в системе существуют два заземления с разным потенциалом, существует вероятность возникновения шума, связанного с контуром заземления. Когда устройства связаны вместе соединительными кабелями, они обязательно связывают сигнальные заземления взаимосвязанных устройств друг с другом. Эта связь между двумя сигнальными землями является необходимым и желательным обстоятельством, проблема «замыкания заземления» возникает, когда это соединение происходит более чем в одном случае. Типичная причина заключается в том, что защитное заземление, обеспечиваемое шнуром питания или направляющими в стойке, находится в прямом контакте с заземлением возврата сигнала.

Эти ситуации создают замкнутый контур, где ток течет от земли одного блока к другому блоку и обратно к первому блоку через дополнительное заземление, обеспечиваемое распределительной сетью. Обычно импеданс этих нежелательных цепей довольно низок, порядка очень малых долей ома. Не ждите

Пройти лабораторные работы: Статьи: Контуры заземления

только часть входной цепи. Заземление экрана не должно подключаться на исходном конце провода, только на конце входного компонента; маркируйте их и не забывайте! Это, конечно, будет означать, что на конце кабеля с входным компонентом сигнальные проводники экрана и заземления будут соединены вместе.

Это соединение будет предпочтительным для всех несимметричных соединений, где производитель позаботился о изоляции заземления шасси от сигнального заземления, к сожалению, это пока еще не универсальная практика в потребительском аудио.

Такая же логика должна применяться при изготовлении кабелей XLR. Начните с кабеля, у которого есть три провода в дополнение к отдельному экрану; Первый контакт разъема является заземлением, второй контакт — положительным входом, а третий контакт — инвертированным входом. Соединение корпуса на конце входного компонента XLR становится вашим единственным соединением экрана; в маркировке здесь нет необходимости, поскольку они являются кабелями с направленной поляризацией в силу конструкции.

Если один компонент имеет защитное заземление, изолированное от сигнала, а другой — нет, очень велики шансы, что контуры заземления не станут проблемой. Когда возникают проблемы с контуром заземления, это чаще всего является результатом двух взаимосвязанных компонентов, каждый из которых имеет заземление безопасности и сигнальное заземление, соединенное внутри компонента. В этих условиях от одной из площадок придется отказаться, или вам придется сделать их все более похожими… .. ваш выбор.

Хорошо, допустим, у вас есть соединительные кабели и компоненты, которые вам нравятся, и о переделке или ином повреждении продукта не может быть и речи, что теперь?

Логично было бы подумать, что вы можете устранить контуры заземления, отключив заземление шнура питания от всего вашего оборудования.Некоторые люди могут попытаться разорвать заземление, перерезав заземляющий штырь на шнуре питания, используя штепсельную вилку, перерезав заземляющий провод внутри оборудования, заклеив заземляющий разъем лентой и т. Д. Как логика предсказывает, это может повлиять на устранение шума .

Не делайте этого . Удаление заземляющего соединения неправильно! Это противоречит правилам электробезопасности и потенциально очень опасно. Удаление защитного заземления может нарушить работу шумового фильтра или защиты от всплесков внутри оборудования.Если заземление прервано, повреждение изоляции внутри оборудования может привести к подаче опасного напряжения на корпус оборудования вместо

Пройти лабораторные работы: Статьи: Контуры заземления

еще ближе к электросети. На многих удлинителях есть MOV и неоновая подсветка; Если вы ищете максимальную мощность без радиочастотных помех, не включайте эти устройства в свою развлекательную систему. Оба устройства могут вносить небольшой, но измеримый шум в линию питания. Существенно ли это небольшое количество шума, но оно, безусловно, является кумулятивным.

У MOV есть место в вашей домашней электросистеме, для большей пользы они должны располагаться как можно ближе к сетевой панели. Лучшее из устройств MOV жестко подключается непосредственно к шинам панели выключателя. Однако MOV изнашивается и время от времени требует замены. Они имеют тенденцию терпеть неудачу катастрофически, а не постепенно, и отказавшие юниты не так уж сложно обнаружить.

Многие небольшие улучшения в шумоподавлении могут оказывать и оказывают динамическое влияние на то, что вы в конечном итоге слышите в аудиосистеме с высоким разрешением.Во многих случаях использование этой дополнительной выгоды требует небольших дополнительных затрат или усилий.

Чтобы измерить это сопротивление с помощью вашего удобного мультиметра, у него, вероятно, нет требуемого разрешения или чувствительности. Для точного измерения необходимо использовать устройство, известное как мост импеданса. К счастью, средство от шума, связанного с землей, редко требует такого уровня диагностической сложности.

В соответствии с почитаемым учением Георга Симона Ома , эти напряжения, хотя и довольно низкие, способны генерировать значительный ток.Именно тогда эти «петлевые» токи создают нежелательный шум, запечатлевая свою сигнатуру на сигналах низкого уровня, обычно в виде синфазного шума.

Чтобы свести к минимуму проблемы с контуром заземления, Pass Labs никогда не производит оборудование с непрерывным сигнальным заземлением и заземлением шасси. Разделив сигнальное заземление и защитное заземление, соединение блоков вместе никогда не должно вызывать проблем с контуром заземления; однако не все производители следуют этому образу мышления.

Что теперь

Как только вы поймете, что вызывает контуры заземления, они должны с некоторой настойчивостью и усилиями исчезнуть.В максимально возможной степени вам необходимо разделить заземления, возврат сигналов и экранирование кабелей низкого уровня.

Несбалансированные кабели по-прежнему являются нормой потребительского звука, несмотря на присущую им хрупкость. В системах с очень небольшим количеством компонентов соединения типа RCA работают достаточно хорошо, но по мере того, как системы (особенно A / V-системы) становятся более сложными, их успешная реализация становится проблематичной. Если вы используете несимметричные кабели, всегда используйте двухжильный экранированный провод.Использование более распространенного одиночного проводника внутри экрана требует объединения возврата сигнала и экранирования на один и тот же провод; таким образом нарушая предпочтительный протокол.

Экраны не допускают попадания посторонних шумов на входы компонентов; общий или возвратный сигнал является частью пути прохождения сигнала, это две противоположные задачи. Из-за этих отдельных задач ваши кабели должны быть направленными, а экраны должны быть

прерывания предохранителя. Работа без заземления не приведет к автоматическому поражению электрическим током, но сделает это гораздо более вероятным, если что-то пойдет не так в вашей системе.

Многие известные авторитеты предлагали повторно поляризовать ваше оборудование, перевернув шнур питания, таким образом поменяв местами горячие и нейтральные силовые соединения. Не делайте этого . На практике это может немного уменьшить ваши проблемы с шумом, связанные с источником питания, но есть и потенциальная обратная сторона. Перевернув шнур питания, внутренний предохранитель и выключатель питания переместятся в нейтральную линию питания (прощай, защита). В случае аварии в результате страховые компании будут смеяться над вашими наследниками!

Если мы не можем разделить сигнальное заземление и защитное заземление, наш единственный другой вариант — сделать их как можно более похожими путем тщательной настройки сетевого питания и защитного заземления.Существует ряд методов распределения мощности, предназначенных для уменьшения или, по крайней мере, минимизации проблем с контуром заземления. Самый распространенный метод называется распределением по звездам. В звездообразном распределении точка выбирается как заземление с произвольным самым низким потенциалом напряжения. С этого момента, излучаемая во всех направлениях, мощность достигнет всех взаимосвязанных компонентов. Тогда все защитные заземления вернутся к основному защитному заземлению в этой общей точке. Эти соединения заземления звездой должны быть выполнены из провода большого сечения, а все плечи звезды должны быть одинаковой длины и одного калибра.

Когда все заземляющие проводники к центральной точке соединения звездой имеют одинаковую длину, то концы звезды очень близки к одинаковому потенциалу земли. Предполагая безупречное выполнение этого заземления; сигнальная проводка между любым оборудованием, заземленным на звезду, будет иметь нулевой потенциал, что позволит избежать контуров заземления.

Самый экономичный способ сделать это — подключить все ваши низкоуровневые компоненты к качественному удлинителю, а не к многочисленным розеткам.Настенная розетка, выбранная для подключения удлинителя, должна быть ближайшей к сетевой панели для этой конкретной ответвленной цепи. Все, что вы делаете для уменьшения общего электрического сопротивления цепи источника питания, приносит пользу, заключающуюся в том, что «земля» ближе к потенциалу земли. Снижение импеданса источника питания таким образом позволяет внутренним фильтрам EMI / RFI ваших компонентов работать должным образом.

Любые устройства, производящие шум, в одной ответвленной цепи, такие как вентиляторы или переносные люминесцентные лампы, должны быть

.

Заземление частного дома своими руками: схема, формулы, устройство, секреты подключения

Как правильно сделать заземление в частном доме, не вызывая бригаду электриков? Весь процесс прост и достаточно соблюдать стандартные правила прокладки кабеля и установки заземляющего устройства.Возникает вопрос «а зачем вам заземление в частном доме?» уходит при ударе молнии в крышу или в случае закрытия бытового прибора, если он неисправен.

Содержание

1. Расчеты на заземление по схемам и формулам
2. Сопротивление почвы
3. Параметры и размеры электродов
4. Материалы и инструменты для заземляющего контура
5. Параметры стержня
6. Коммуникационные материалы
7. Монтажные работы
8. Назначаем место
9. Раскопки
10. Треугольник
11. Строка
12. Сборка конструкции
13. Вход в дом
14. Контрольная проверка

Расчеты на заземление по схемам и формулам

Как сделать контур заземления? Для этого придется прибегнуть к физическим формулам для определения общей нагрузки и необходимой защиты.

Сопротивление почвы

В большинстве случаев частный дом напрямую заземлен. Таким образом, при коротком замыкании или утечке тока электричество уходит прямо в землю. Для одноконтурной системы применяется следующая формула:

В нем peq — это эквивалент сопротивления почвы в одном слое (значение можно узнать из таблицы ниже).

• L — длина электрода в метрах;
• d — диаметр токопроводящего электрода в метрах;
• T — расстояние от усредненной точки на электроде до поверхности земли в метрах.

Земля	Значение P
Торф	20
Чернозем	50
Глиняные отложения	60
Песчано-пылевая смесь	150
Пена в поплавках до 5 метров	500
Через 5 метров	1000

Параметры и размеры электродов

Определить необходимое количество электродов можно по следующей схеме:

В нем Rn — показатель максимально допустимого сопротивления в цепи.Для стандартных бытовых сетей 220 вольт это положение 60 Ом. Для промышленных 380 — 15 Ом. Ψ — климатический коэффициент. Определяется по таблице:

Тип электрода	Климатическая зона
	Первый	Второй	Третий	Четвертый
Поперечина	1,9 / 2	1,6 / 1,8	1,5 / 1,6	1,3 / 1,4
Продольная полоса заземления	4.6/7	3,6 / 4,5	2,1 / 2,5	1,6

Глубина погружения определяется их показателем глубины промерзания в конкретном регионе. Вам нужно взять это число и прибавить к нему еще 20 сантиметров. Это будет удобная глубина, на которой можно разместить удилище. Минимальная длина — полтора метра. В этом случае расстояние между отдельными электродами составляет 1,5-2 их длины (минимум 2 м).

Материалы и инструменты для заземляющего контура

Заземление своими руками на даче должно иметь высокие прочностные характеристики, умеренное сопротивление металла и жесткое соединение.Цена часто играет важную роль.

Параметры стержня

Контур заземления для частного дома чаще всего делают из самого доступного материала — черного металла. Его можно купить в пунктах приема металла и недорого на складах металла. Более того, их характеристики сопротивления полностью соответствуют требованиям строительных норм и правил.

Пины изготавливаются из:

1. Гладкая или оребренная арматура, стержень. Прутки представляют собой необработанную термически толстую проволоку. Подходящий диаметр — 18 миллиметров.Рекомендуется использовать только стержни, так как они не подвержены нагреву. В этом плане они более эластичные, а сопротивление значительно повышается. Это особенно актуально для ребристых фитингов, которые могут привести к утечкам.
2. Уголок. Самая распространенная форма — 5х5 сантиметров. Толщина стенки от 3 миллиметров. Обычно у болгарки нижний край немного срезается под углом, чтобы его можно было вогнать в землю.
3. Труба газ-вода. Обычно используются трубы диаметром более 50 миллиметров и толщиной стенки от 4 до 5.Если климат сухой и почва очень жесткая, можно использовать трубы с более толстыми стенками. В нижней части проделывается отверстие. Плюс устройства заземления трубы — лучшая производительность в сухом климате. Внутрь можно налить соленую воду, это повысит диспергируемость.

Коммуникационные материалы

Электроды соединены между собой проводниками. В основном используются:

1. Медная полоса заземления или кабель. Согласно электротехническим требованиям сечение должно быть не менее 1 квадратного сантиметра.Лучше всего подходит медь, поскольку она обладает достаточной проводимостью, не подвержена коррозии и проста в установке. Обратной стороной является цена, намного выше, чем у стали.
2. Алюминиевый проводник. Поскольку сопротивление у него выше, сечение должно составлять 1,6 квадратных сантиметра.
3. Сталь. Обычно используется толстая полоса сечением не менее 4,8 квадратных сантиметра.

Важно, чтобы длина металлического соединения не могла быть увеличена путем соединения алюминия и меди.Такое соединение в присутствии соли и высокой влажности создает гальваническую пару. Начавшиеся электрохимические процессы приведут к небольшому пожару. Вне дома это не опасно, но вам придется переподключить провода. Пара стали и меди не опасна и может использоваться в качестве зазора.

Кроме того, обычная сталь, включая электротехническую сталь, не предназначена для влажных сред. Легированная сталь имеет другую электропроводность, что делает ее непригодной. Возможный выход — использовать специальную токопроводящую защитную смазку.Желательно смазать хотя бы сварочные контакты, так как там сначала начнется гниение.

Сложности значительно уменьшаются, если сразу использовать медные элементы. У них намного более высокая проводимость по сравнению со сталью. Но медный контур заземления стоит дороже, чем железный.

Что такое контур заземления, кроме металлолома и алюминия? Полные наборы для самостоятельной сборки продаются со всеми медными проводниками. У них уже есть специальные муфты и коленки, дополнительно есть штифты с наконечниками для их посадки.

Монтажные работы

После того, как все комплектующие были закуплены и разработан план, нужно переходить к монтажу заземления. Несмотря на кажущуюся сложность, работа механическая и выполняется всего за 1 день.

Присваиваем место

Для частного дома своими руками можно произвести грамотную прокладку коммуникаций. Но для начала нужно найти место для установки схемы. Лучше всего опираться на требования норм проведения электропроводки, так как от этого зависит реальная безопасность использования заземления.

Важно помнить, что с электричеством придется работать и даже бытовое заземление в частном доме, сделанном своими руками на 220В, может сильно шокировать. Поэтому электроды следует располагать в закрытом месте, вдали от мест, где гуляют дети и животные.

Рекомендуется устанавливать их в специальном месте, куда невозможно просто пойти. Наиболее распространенное решение — кусты или целые скульптуры, маскирующие и защищающие от вторжения.Если есть возможность спрятать их в небольшой хозпостройке без фундамента, то это значительно повысит безопасность.

Раскопки

Самая легкая часть работы. Прежде чем делать заземление в частном доме, нужны переходы, в которые будут проложены автобусы. Обычная лопата роет ход на глубину 70-80 сантиметров. Длина зависит от размера площадки и расположения электродов. В связи с тем, что копать придется много, заземление лучше делать своими руками в теплое время года, когда земля еще не промерзла.Объем работ зависит от типа подключения.

Треугольник

Замкнутый контур, состоящий из 3 отдельных электродов, соединенных металлическим соединением в равнобедренный треугольник. Считается более удобным, так как предполагает замкнутую систему с минимумом работы.

Расстояние между каждым электродом должно быть не менее полутора длин. Между ними требуется выкопать траншеи глубиной 70 см и шириной 50 сантиметров, как на фото.

Строка

Эта форма предполагает выстраивание всех электродов в ряд (для экономии места их часто устанавливают полукругом).Схема заземления разомкнутого типа применяется, если участок не позволяет копать треугольник. Расстояние между стержнями выбирается на половину их глубины. В этом случае потребуется больше булавок.

Сборка конструкции

Сделав заземление на даче, теоретически можно было и окопы были вырыты, нужно переходить к сборке конструкции. Это практическая часть, ошибки в которой могут привести к полной неработоспособности.

Начинается основная часть и чтобы все было правильно, достаточно выполнить следующую инструкцию:

1. Штифты вбиваются в землю на 2 метра.Для удобства желательно их кончики заточить. Можно забивать молотком с большим ударным весом, а еще лучше кувалдой или отбойным молотком. Они должны выступать на 10-15 сантиметров от земли. К ним будут прикреплены проводники сваркой.
2. После забивки стержней их необходимо приварить пластинами. Если это треугольник, заваривается цельный каркас. Для открытых систем вам просто нужно установить последовательное соединение.
3. В траншее уложена другая полоса или другой проводник.Один конец подтягивают к дому, а другой втягивают в стержни и приваривают. К любому из них можно подключить проводник.
4. Кабель от дома соединен с землей. Самый простой способ закрепить их — с помощью болта. Для этого в планке проделывается отверстие под размер болта М6, на резьбу наматывается проволока и фиксируется гайкой. Если вы используете в доме алюминиевый кабель вместо металлолома и медной проводки, вы также можете использовать болтовое соединение.Для этого дополнительно потребуются 2 шайбы, 1 гровер и 4 гайки. Полученный адаптер предотвратит окисление и возможное возгорание.

Вход в дом

Как правило, сложно вставить шину прямо в электрощит, поэтому создается промежуточный блок, где провод подключается к шине. Заземление своими руками лучше всего делать так, потому что:

1. Если конструкция вышла из строя, ее можно сразу разобрать, а если проблемы связаны с промежуточным блоком, их легко исправить.
2. Обрыв кабеля можно устранить отдельно, без замены всей шины.

Контрольная проверка

Поскольку в среднем конструкция рассчитана на 15 кВт, все должно быть готово до первых реальных грозовых испытаний. Самый простой метод проверки — измерить сопротивление. Для этого воспользуйтесь обычным мультиметром или лабораторным омметром. Но самый надежный способ — обычная лампа накаливания.

Вам понадобится лампочка на 150 ватт и розетка с присоединенными проводами.Один из них соединен по фазе, второй — заземлен. На нулевой контакт не влияет.

Есть 3 варианта исхода:

1. Яркое свечение на полной мощности. Это говорит о хорошем качестве связи. Конструкция готова к эксплуатации, можно заглублять траншеи. Перед испытанием лампочку лучше проверить в штатной сети 220 В, чтобы зафиксировать штатное свечение.
2. Лампа тусклая. Устройство лампы накаливания таково, что при недостаточном напряжении, его отсутствии или плохом проводе вольфрамовая проволока не светится по максимуму.Это будет заметно на слабом красноватом огне.
3. Нет свечения. По конструкции не получилось, так как где-то в цепи нет контакта.

Подробнее о мероприятии можно увидеть в видео.

Заземление кабелей и проводов | Контуры заземления

Цепи низкого уровня часто соединяются между собой с помощью экранированных кабелей, в основном для защиты от внешнего шума.Помимо эффективности самих экранов, еще более важной является целостность соединения с землей. Плохая почва может быть хуже, чем ее отсутствие.

Путь возврата сигнала

Используемый как обратный путь сигнала, типичный для коаксиальных кабелей, экран служит вторичной цели — экранировать центральный проводник от внешних полей. Эта двойная роль может существовать и в некоаксиальных кабелях.

Сопротивление плетеного экрана обычно намного ниже, чем у других проводников.Это может быть желательно в обратной цепи, но особенно важно при наличии низкого импеданса по отношению к внешней индукции. По этой причине необходимо аккуратно выполнить заделку, иначе экран будет бесполезен в качестве шумового барьера. Фактически, поскольку экран представляет собой прямой «провод», а его площадь намного больше, чем площадь проводника (ов) внутри, может возникнуть значительный дисбаланс индуцированного тока, вызывающий шум. Неэкранированная витая пара, вероятно, будет более устойчивой к шумам.

Простое экранирование

Как чистый барьер для электромагнитных помех, заземленный экран действует как токопроводящий канал для проводников внутри.«Закрепленный» на потенциале земли, который не позволяет ему парить в воздухе, куда бы его ни вели магнитная или электрическая среда, экран служит не столько средством защиты от шума, сколько просто разделяет раздражающее электрическое поле и отправляет его часть в земля.

Важно знать, что никакой экран не может защитить от магнитных полей так эффективно, как простое физическое пространство между источником шума и затронутыми проводниками. Всего лишь 0,5 дюйма может уменьшить магнитную связь более чем на 30 дБ, улучшаясь примерно до 70 дБ при расстоянии 4 дюйма.Это, вероятно, лучшее средство от шума, возникающего в сильноточной проводке.

Контуры заземления

Контуры заземления создают намного больше шума, чем требуется, учитывая, насколько легко их устранить с помощью продуманной установки. Шум контура заземления легко изобразить: каждый проводник, включая сам планер, имеет некоторое сопротивление, и любой ток, проходящий через него, вызывает падение напряжения между его источником и его нагрузкой. См. Рисунок 1 .Проблема контура заземления возникает, когда несколько цепей используют один и тот же обратный проводник, часто экран, предназначенный для заземления, поэтому падение напряжения на одном пути тока просто проявляется на другом, добавляя «чужой шум» к другому — чистый сигнал.

Кроме того, если несколько систем подключены к земле «гирляндной цепью», любая из них может действовать как слабое звено и отражать колебания тока через них в виде шума. Общие земли лучше всего использовать в звездообразной конфигурации.

Заземление рамы

Обратный путь никогда не должен быть заземлением корпуса.Хотя он может быть металлическим и проводящим, он не предназначен для использования в качестве активного проводника. Идеальный возврат для любой схемы должен быть исключительным для этой схемы, хотя нередко используются общие обратные пути, где ток каждого сигнала очень низкий. Тем не менее, хорошая практика предлагает не более пяти сигнальных проводов на землю. Использование рамки для возврата сигнала или передачи тока «lo» — это плохая экономия и открытое приглашение к проблемам. Лучше всего зарезервировать каркас для его структурной роли; однако подключение его к заземлению аккумулятора в одной точке позволит добиться эффекта универсального электростатического экрана для всего самолета.

Улучшенный универсальный подход к использованию заземления состоит в том, чтобы использовать его только в качестве заземления, ограничивая сигналы и линии электропередач до выделенных проводников. Примером может служить сбалансированная экранированная витая пара.

Будет ли настоящая земля, пожалуйста, идентифицировать себя?

Существует более одного «реального» заземления? Да.

1. Для тракта прохождения сигнала «реальная» земля — ​​это системная земля, истинный пункт назначения для обратного сигнала. Никакая другая точка отсчета не может быть лучше. Хорошая практика подключения экрана, предназначенного только для защиты, предусматривает его заземление.Это предохраняет его от плавания с «чужеродными» источниками сигнала и превращения его в источник шума для самой цепи, которую он должен защищать. Это можно сравнить с расширением корпуса самой системы.
2. Какое заземление вы используете между системами? Дело в том, что они обязательно могут иметь общую землю, как в случае передачи сигнала между ними по коаксиальному кабелю. Если это так, требуются тщательные процедуры заземления на каждом конце. В противном случае плохое соединение может вызвать серьезный шум практически в любом месте, и непрерывность обратного тракта может быть важна.В идеале возвратные сигналы должны быть изолированы от земли, а все экраны должны заканчиваться только на одном конце. См. Рис. 2. В некоторых случаях изолированный внешний экран triax и quadrax обеспечивает желаемое экранирование и изоляцию. Это позволяет при необходимости установить внутреннее экранирование в качестве заземления сигнала и обратного пути.
3. «Универсальная» земля, планер, является оболочкой, в которой размещены все остальные системы. Но это всего лишь оболочка, и она лучше всего выполняет свою строго пассивную роль по отношению ко всем другим системам, таким как блок авионики, который заслуживает отдельного признания.Это верно и для любой другой бортовой системы. Каждый из них, от стартеров двигателей до развлекательных систем в салоне и TCAS, будет работать более эффективно и с меньшими помехами, используя свой собственный путь заземления.

Ценность «универсального» экрана сомнительна для самолетов с конструкцией из композитных материалов, что приводит к другим опасениям по поводу эффектов HIRF — излучаемых полей высокой интенсивности.

Витые пары

Не название рок-группы.

Экранирование наилучшим образом блокирует электростатические шумовые поля и помогает шунтировать некоторые электрические магнитные помехи, но не так эффективно в устранении электромагнитных помех, как скрученные пары сигнальных проводников. Это было популярным средством для подавления шума с первых дней существования телефонов.

Каждый проводник, находящийся в изменяющемся магнитном поле, действует как вторичная обмотка трансформатора — вырабатывая ток, повторяющий форму волны «первичной обмотки» или источника поля.(Изменения поля могут быть вызваны переменным током или любым изменяющимся током в проводнике (ах) источника поля или даже физическим движением проводника постоянного тока, например вибрацией.) Фактически, трансформаторы предназначены для использования этого факта.

Учитывая, что каждая цепь является схемой (двусторонний путь для движения электронов или сигнала), ток будет течь по обоим проводам: по паре. Внешние поля, к счастью, индуцируют ток в этих проводниках, совершенно не заботясь о том, загрязнит ли это сигнал в цепи.

Витая пара Un неизменно размещает один проводник ближе к источнику поля, и хотя они могут получать почти одинаковую индукцию (таким образом, имея «сбалансированный» шум в обоих), на самом деле она никогда не бывает одинаковой. В результате всегда будет индуцироваться по крайней мере некоторый нежелательный дифференциальный ток.

Скручивая сигнальную пару, проводники чередуются в непосредственной близости от шумового поля в течение каждого цикла скручивания, эффективно нейтрализуя эффект загрязняющего поля.Фактически, хотя шум присутствует в обоих проводах, скрутка помогает гарантировать, что он будет одинаковым в каждом проводе, и в результате получается почти идеальная балансировка.

Лучший способ минимизировать «обмены» нежелательными сигналами — просто увеличить пространство между кабелями, но часто это сложно или непрактично. В таких случаях может очень помочь триаксиальное соединение, скручивание и / или разумное заземление.

Проблемы контура заземления с использованием 4 кабелей — наконец-то хорошее решение! — Спираль

17 часов назад BlueD сказал:

Это абсурдный объем работы и знаний, необходимых для того, чтобы заставить работать что-то, что должно работать из коробки.Я называю это недостатком дизайна, без всякого сомнения. У Axe FX 3 нет ни одной из этих проблем.

Извините, что вы так думаете. Я склонен не соглашаться (что совершенно нормально). Это не абсурдный объем работы и требуемых знаний. Это называется эволюцией. Стало общепринятым стандартом, что гитарные установки стали намного сложнее, включая установки 4CM. К сожалению, с развитием и эволюцией увеличивается кривая обучения / знаний.

Раньше мы заменяли батареи гирляндной цепью для питания нескольких педалей, и мы боролись с контурами заземления.Первые замкнутые блоки питания стоили целое состояние, их было трудно найти, и в результате вам приходилось иметь дело с более сложной настройкой педалборда, если вы хотели получить опыт без гула. Так было всегда. К тому же, в эпоху динозавров немного гула и шума было вполне приемлемо. В наши дни людей пугает минимальное количество шума (включая меня, я тоже виноват, поскольку обвинен!).

Опять же, это не недостаток дизайна, это ограничение физики.От этой проблемы страдает каждый комплект (не могу не подчеркнуть: КАЖДЫЙ!), Который можно использовать с несколькими заземленными соединениями, не только гитарные настройки (подумайте о студиях звукозаписи и т. Д. — покупка одного или двух iso трансформаторов — это легкая прогулка по сравнению к этому). Контур заземления — это физическое электрическое ограничение. Конечно, есть вещи, которые вы можете реализовать, чтобы предотвратить их, и было бы здорово, если бы каждый производитель реализовал все возможные меры, не повышая цен; но, если я не пропустил это, даже AxeFX III (который стоит вдвое дороже Helix) предлагает трансформаторные изолированные выходы; они продают вам специальные кабели как решение этой проблемы (ключевым словом здесь является продажа).Если вы не купите кабели Humbuster или не изолируете свой выход, у вас будет повышенный шанс столкнуться с контуром заземления в 4 см, как и с любым другим оборудованием.

Практически ни один усилитель с контуром FX не имеет встроенных изо-трансформаторов, независимо от того, насколько он высок, хотя практически гарантированно возникают проблемы с контурами заземления. Может быть, есть несколько усилителей (если даже таковых), в которых они есть, и эти усилители стоят дороже, чем моя машина.