Контурное заземление: Страница не найдена

Содержание

Что выбрать – глубинное или контурное заземление

Каждый обладатель дачного участка, владелец промышленного оборудования, хозяин частного дома рано или поздно сталкивается с необходимостью монтажа заземления. Какой же тип заземления лучше подойдет под конкретные условия, какое надежнее и выгоднее?

Для начала определимся, что такое заземление и для чего оно нужно.

Заземление – это заземляющее устройство (заземлитель и заземляющие проводники), которое соединяет с «землей» заземляемые элементы электрооборудования.

Заземляющее устройство призвано в случае сбоя работы оборудования или в других чрезвычайных ситуациях направить ток через себя в грунт, обезопасив таким образом находящихся рядом людей и животных.

Различают заземления контурные (распределенные) и выносные.

Контурное заземление

Отличительной чертой контурного заземления является то, что заземляющее устройство соединено в единый замкнутый контур и расположено по периметру защищаемого участка, а иногда и равномерно распределено по всей площади.

Из-за незначительного расстояния между электродами, помещенным в грунт, любая точка поверхности обладает значительным потенциалом. А между разными точками разность потенциалов, наоборот, будет мала. Так, для человека, который находится внутри контура заземления, напряжение прикосновения будет очень низким. Этот факт обуславливает высокий уровень безопасности при таком типе заземления.

Контурное заземление чаще всего применяют при установках напряжением выше 1000 В.

Достоинства контурного заземления

  • Высокая эффективность заземления,
  • Возможность применения на промышленных участках,
  • Коэффициент прикосновения меньше единицы.

Недостатки контурного заземления

  • Большая стоимость строительно-монтажных работ,
  • Нет возможности выбрать место размещения электродов заземлителя с наименьшим сопротивлением грунта.

Выносное заземление – это заземление, при котором заземлитель вынесен за пределы защищаемого участка или находится в определенной зоне этого участка.

Рассмотрим выносное заземление на примере глубинного.

Глубинное заземление

Заземление производится с погружением заземлителей в грунт на глубину до 20-30 метров. При этом заземляющее устройство сконцентрировано на небольшой площади, что дает возможность не распылять монтажные работы по всему участку, как это происходит с контурным заземлением.

Характерная черта глубинного заземления — достижение заземлителей плотных и водонасыщенных слоев грунта, которые отличаются очень низким сопротивлением и охотно «проглатывают» ток.

Достоинства глубинного заземления

  • Невысокие затраты на строительно-монтажные работы и последующее благоустройство участка,
  • Возможность выбора места установки заземлителей с грунтом наименьшего сопротивления,
  • Компактность расположения заземляющего устройства.

Недостатки глубинного заземления

  • Неприменимо в случаях напряжения выше 1 кВ,
  • Отдаленное размещение заземлителя от защищаемого участка, из-за чего на части защищаемой площади коэффициент прикосновения равен единице,
  • Возрастание сопротивления проводника при большом расстоянии до заземлителя.

Какой же вид заземления выбрать?

Выбор нужно делать исходя из условий: назначения защищаемого участка, величины напряжения и финансовых условий.

Глубинное заземление часто применяют на дачных участках и частных домах, где не подразумеваются большие напряжения и нет желания «уродовать» траншеями весь участок.

Контурное заземление – это прерогатива производственных участков, площадок с установками, находящимися под большим напряжением. Оно надежнее по сравнению с глубинным, но требует финансовых затрат в большем количестве.

Контурное заземление — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Контурное заземление

Cтраница 3


Распределение потенциалов на поверхности земли вне контура заземления отличается от распределения их при растекании тока с одиночного заземлителя. При контурном заземлении точки поверхности земли, имеющие нулевой потенциал, удалены от контура заземления значительно дальше 20 м — расстояния до нулевых потенциалов при растекании тока с одиночного заземлителя.  [32]

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещают по контуру ( периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяют на всей площадке ( зоне обслуживания оборудования) равномерно. Безопасность при

контурном заземлении обеспечивается выравниванием потенциала основания и его повышением до значений, близких к потенциалу корпуса оборудования. В результате обеспечивается высокая степень защиты от прикосновения к корпусу оборудования, оказавшегося под напряжением, и от шагового напряжения. Контурное заземление применяют при высокой степени электроопасности и при напряжениях свыше 1000 В.  [34]

Как видно из рис. 14 — 6 6, вокруг сложного заземлите-ля происходит своеобразное распределение потенциалов: между параллельно соединенными одиночными заземли-телями потенциалы во всех точках земли выше, чем они были бы для каждого заземлителя IB отдельности, — и величины этих потенциалов нигде не опускаются до нуля. Это свойство используется в контурном заземлении ( рис. 14 — 7), представляющем собой замкнутый ( или почти замкнутый) контур, охватывающий участок, на котором находятся заземленные части установок. При контурном заземлении зазем-лители располагаются по периметру защищаемой территории, а при большой ширине ее — закладываются также и внутри нее. Контурные заземлители выполняются из труб или уголков, соединенных полосами.  [35]

Достигаемое этим снижение напряжений прикосновения и шага особенно важно для установок с большими токами замыкания на землю. Для этой цели устраивается так называемое контурное заземление, при котором заземляющие электроды располагаются по контурам вокруг заземляемых элементов, повышая тем самым потенциалы поверхности земли внутри этих контуров. Благодаря этому разность потенциалов между заземляемым объектом и местом возможного расположения человека при его соприкосновении с объектом уменьшается.  [37]

Защита подстанций с распределительными устройствами 220 — 110 — 35 кв от прямых ударов молнии выполняется при помощи тросовых или стержневых молниеотводов, число и местоположение которых определяются расчетами. При этом расположение всех трех элементов молниеотвода ( молниеприемник, заземляющий спуск и заземляющее устройство) должно быть таким, чтобы вероятность обратных перекрытий по воздуху с элементов молниеотвода на токо-ведущие части и корпуса аппаратов, а также в земле от заземлений молниеотводов до

контурного заземления подстанций была минимальной.  [38]

Применяют два вида заземления: сосредоточенное ( выносное) и контурное. При сосредоточенном заземлении заземлители располагают в сырых, низких местах с наименьшим сопротивлением грунта. Контурное заземление отличается тем, что заземлители располагаются по контуру площадки, где размещено оборудование.  [39]

Как видно из рис. 14 — 6 6, вокруг сложного заземлите-ля происходит своеобразное распределение потенциалов: между параллельно соединенными одиночными заземли-телями потенциалы во всех точках земли выше, чем они были бы для каждого заземлителя IB отдельности, — и величины этих потенциалов нигде не опускаются до нуля. Это свойство используется в контурном заземлении ( рис. 14 — 7), представляющем собой замкнутый ( или почти замкнутый) контур, охватывающий участок, на котором находятся заземленные части установок. При

контурном заземлении зазем-лители располагаются по периметру защищаемой территории, а при большой ширине ее — закладываются также и внутри нее. Контурные заземлители выполняются из труб или уголков, соединенных полосами.  [40]

Молниеотводы бывают стержневые, тросовые и сеточные. На [ ефтебазах применяют одиночные или двойные стержневые молние-иводы, которые действуют совместно. Число труб и длину соедини-ельных полос для контурного заземления подстанции в зависимости Т климатического района и удельного сопротивления грунта опре — [ еляют по специальным техническим условиям.  [41]

Практически в цехах с встроенными или близко расположенными подстанциями, достаточно насыщенных технологическим оборудованием, Unp при замыканиях на корпус не превышает 10 — 12 В вследствие дополнительной проводимости, создаваемой многочисленными связями с землей через зануленные металлические части электроустановок и имеющийся с ними электрический контакт и трубопроводы различных коммуникаций. Однако для удаленных от подстанции небольших объектов без водопровода иар сохраняет опасное значение. Для снижения опасности эффективно устройство дополнительных местных очагов повторного заземления нулевого провода, выполняемых в виде контурного заземления.  [42]

Напряжение на заземляющих устройствах при больших токах замыкания может достигать значительной величины и быть слишком большим, что может не обеспечить расчетные значения напряжений прикосновения и шага. По Правилам устройства электроустановок сопротивление заземляющих устройств в электроустановках с большими токами замыкания на землю должно быть в любое время года не более 0 5 ом. Значит, для защиты персонала, кроме мгновенного отключения поврежденного участка, надо принять дополнительные меры в виде устройства

контурных заземлений, использования естественных заземлителей и соответствующих изолирующих приспособлений.  [43]

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещают по контуру ( периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяют на всей площадке ( зоне обслуживания оборудования) равномерно. Безопасность при контурном заземлении обеспечивается выравниванием потенциала основания и его повышением до значений, близких к потенциалу корпуса оборудования. В результате обеспечивается высокая степень защиты от прикосновения к корпусу оборудования, оказавшегося под напряжением, и от шагового напряжения.

Контурное заземление применяют при высокой степени электроопасности и при напряжениях свыше 1000 В.  [44]

Страницы:      1    2    3

 Цель и применение заземления электромашин. Выносное и контурное заземление.

Нужна помощь в написании работы?

В ЭУ переменного и постоянного тока защитное заземление обеспечивает защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. Защитное заземление — это заземление металлических частей нормально не находящихся под напряжением электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Защитному заземлению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты. Так корпуса электрических машин , трансформаторов, светильников и др. нетоковедущие части могут оказаться под напряжением при замыкании на корпус. Если корпус не заземлен, то прикосновение к нему также опасно, как и прикосновение к фазе. При заземлении корпуса ток через тело человека при его прикосновении к корпусу будет тем меньше, сем меньше ток замыкания на землю и сопротивление цепи заземления и чем ближе человек стоит к заземлителю. Защитное заземление представляет собой заземляющее устройство. Заземляющее устройство — это совокупность проводников к заземлителю. Заземлитель — это проводник или совокупность металлически соединенных проводников, находящихся в соприкосновении с землей. В качестве заземлителя в первую очередь необходимо использовать естественные заземлители (железобетонные фундаменты). В качестве искусственных заземлителей применяют стальные стержни из уголка. В сетях напряжением выше 1000 В прикосновение к фазе опасно, а применение разделительных трансформаторов значительно повышает стоимость электроустановок. Поэтому в таких сетях применяют другие защитные меры. Целью разделения сетей является уменьшение тока замыкания на землю за счет высокого сопротивления изоляции фаз относительно земли, поэтому не допускается заземление нейтрали или обратного провода за разделительным трансформатором или преобразователем. Контурная схема более безопасна, т.к. ЭУ ближе к заземлению, выносная схемы м. применяться в сл. случаях: 1) если удельное сопротивление грунта по контуру велико, а на определенном расстоянии оно гораздо меньше 2) при необходимости заземления оборудования, устанавливаемого в существуемые здания, а по близости заземляющего устройства нет.

Расчёт заземляющего устройства

1) Rз — сопротивление растекания тока через трубу. Если Rз <= Rнорм, то расчёты закончены. Rнорм = 4 Ом

2) Сколько нужно труб без учёта экранирования (n’): n’ = Rз / Rнорм

3) к-т экранирования для заземлителя зз.

4) nфакт = n’ / зз

5) длина соединительной полосы: 1,05*А*n = ln

6) R полосы

7) з для полосы

8) Rзу = (Rз*Rполосы) / (Rполосы* зз*n+Rз* зполосы) <= Rнорм

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость Поделись с друзьями

Монтаж контура заземления и молниезащиты

Модульное заземление

Модульное заземление предназначено для монтажа заземляющего устройства на жилых объектах (дом, дача), на телекоммуникационных и энергетических объектах операторов мобильной и стационарной связи, промышленных предприятий.

 Преимущество модульно-штыревой конструкции системы:

  • Легкость монтажа электрода на глубину до 30 метров, без применения специализированной техники и инструментов. Все операции осуществляет 1 человек. Большая глубина позволяет получать очень эффективное заземление;
  • Минимальная площадь, занимаемая заземлителем позволяет монтировать такое заземление в подвалах зданий, либо в близости от стен дома в виде всего одной точки. Компактность сводит к минимуму необходимые земляные работы;
  • Все детали сопрягаются без сварки.

Превосходство промышленного изготовления элементов системы это:

  • Высококачественное антикоррозионное покрытие электрода и великолепная стойкость всех деталей к коррозии, что выражается в сроке службы заземлителя до 100 лет;
  • Полная устойчивость медного покрытия штырей к изгибу и отслоению при монтаже, что позволяет вести монтаж в грунтах с присутствием гравия или мелкого строительного мусора (за счет использования технологии электролитического осаждения меди на сталь).

 

Молниезащита зданий и сооружений

   Молниезащита зданий и сооружений представляет собой комплекс технических средств и мероприятий, направленных на защиту от возгорания и других опасностей, связанных с прямым попаданием молнии в здание и ее вторичным воздействием.
   Согласно одному из нормативных документов, регулирующих перечень мероприятий по защите зданий и сооружений от молнии РД 34.21.122-87,
все системы молниезащиты делятся на 3 категории. На объектах, подлежащих защите по 1-й категории, постоянно присутствуют взрывоопасные вещества в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. При попадании разряда молнии на данных объектах возможны значительные жертвы и разрушения.
На объектах, требующих 2-ю категорию, такая ситуация возможна только во время производственных аварий легковоспламеняющиеся и взрывчатые вещества хранятся в закрытой таре в специально отведённых местах, а производственные процессы не подразумевают открытое выделение веществ, образующих взрывоопасную концентрацию.
В строениях, достаточной мерой для которых является третья категория, данные взрывоопасные вещества либо не находятся вовсе, либо их объем относительно общего объема строения существенно мал.
К таким объектам относятся большинство жилых домов, торгово-офисных и административных зданий.

 Здания, оснащаемые системой защиты от молний, должны быть защищены от обоих вариантов повреждений, однако, объем мероприятий может быть скорректирован собственником недвижимости.

   Для молниезащиты зданий и сооружений от данных поражающих факторов монтируются молниеотводы.
Они принимают удар молнии на себя и отводят электрический заряд в землю. Молниеотводы бывают разных типов.
Самыми распространенными являются стержневые и в виде сеток. Молниеотводы могут быть выполнены на сооружении или располагаться отдельно от него.

 Стержневые молниеотводы состоят из одного или нескольких металлических стержней, принимающих удар молнии, токоотводов-роводников, отводящих потенциал к заземляющему устройству молниезащиты, и, собственно, заземляющее устройство молниезащиты. Количество стержней зависит от геометрии, площади, высоты строения и оборудования, расположенного на кровле здания. Количество токоотводов рассчитывается, исходя из категории молниезащиты и габаритных размеров здания.

   Молниеотводы в виде сетки отличаются от стержневых типом молниеприемной части, молниеприемная сетка.
Чаще всего она состоит из стальных оцинкованных проводников диаметром 8мм, располагающихся на кровле в виде сетки 12 х 12 метров.
Несмотря на широкое распространение, эффективность молниеприемной сетки крайне мала.

   Правильно разработанная и выполненная молниезащита обезопасит постройку, находящихся внутри и в непосредственной близости людей, дорогостоящее электрооборудование от поражающих факторов молнии.

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

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

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

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

Заземляющее устройство – совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

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

Защитное заземление – заземление, выполняемое в целях электробезопасности.

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

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

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

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

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

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

 

Расчет заземления | Electric-Blogger.ru

2017-07-28 Теория  

В продолжении темы заземления (системы заземления, системы уравнивания потенциалов) в этой статье коснемся методики правильного расчета защитного заземления, но для начала вспомним что такое защитное заземление и для чего оно применяется.

Защитное заземление — это преднамеренное электрическое соединение с землёй металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.

Для чего это надо? А надо это для предотвращения поражения людей электрическим током при прикосновении к металлическим частям, оказавшемся под напряжением вследствии нарушения изоляции. Если бы заземление отсутствовало, то человек, стоя на земле и прикоснувшись рукой к корпусу такого прибора, мог бы запросто получить удар током. А при наличии заземляющего контура, в случае пробоя на корпус, ток будет утекать в землю по заземляющему проводнику, так как сопротивление заземляющего контура намного меньше, чем сопротивление человека и соответственно уже не принесет такого вреда.

Вот вкратце то, что касается назначения защитного заземления. А теперь перейдем к методике расчета.

Расчет заземления делается для определения числа заземляющих стержней и длины горизонтальных пластин, которыми эти стержни соединяются. Сам расчет сводится к определению сопротивления растекания тока заземлителя.

Сопротивление растекания — это сопротивление, которое оказывает току грунт.

На практике это сопротивление относят не к грунту, а к заземлителю, поэтому чаще используют термин сопротивление заземлителя.

Rзм — сопротивления заземлителя, Uзм — напряжение на заземлителе, Iзм — ток, протекающий через заземлитель.

Это сопротивление зависит от конструкции заземлителя, размеров и количества заземляющих проводников, глубины их заложения и проводимости грунта. Чем меньше будет сопротивление, тем меньше будет величина опасного потенциала на корпусе.

Различаются два типа заземления — выносное и контурное. Выносное заземление делается за пределами площадки, на которой находится заземляемое оборудование. Контурное заземление выполняется по контуру площадки с заземляемым оборудованием, а также внутри площадки.

Выносное и контурное заземление

В качестве заземлителей ПУЭ рекомендует использовать естественные заземлители, в качестве которых могут быть использованы металлические конструкции зданий, соединенные с землей, трубопроводы (кроме тех, что применяются для транспортировки горючих и взрывных жидкостей и газов), металлические оболочки кабелей (за исключением алюминиевых), обсадные трубы и т.п. Если сопротивление естественных заземлителей удовлетворяет требуемым нормам (меньше 10 или 4 Ом, в зависимости от нагрузки), то устройство искусственных заземлителей не требуется.

В случае, если естественные заземлители не соответствуют требуемым нормам, либо нет возможности их использовать, применяют искуственные заземлители. В качестве искуственных заземлителей могут применяться уголок 50Х50, 60Х60 с толщиной стенки не менее 4мм, стальная труба с толщиной стенки не менее 3,5мм, пруток – 10 мм2 и т.д. Для соединения стержней используется стальная полоса толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм2. Конечно в продаже имеются уже готовые комплекты для заземления, состоящие из омедненных штырей с резьбовым соединением, которые удобны в монтаже и весьма долговечны, но стоят они недешево.

Длина заземляющего стержня должна быть не менее 1,5 — 2м. Заземляющие стержни забиваются в землю на такую глубину, при которой от верхнего конца заземлителя до поверхности земли остаётся 0,5 — 0,8 м. Расстояние между стержнями берется из соотношения их длины — a = 1хL; a = 2хL; a = 3хL где a — расстояния между стержнями; L — длина стержня, 1 — 3 соотношение.

Формула для определения сопротивление растекания тока одного вертикального заземлителя (стержня) имеет такой вид:

Pэкв — эквивалентное удельное сопротивление грунта, L – длина стержня, d –диаметр стержня, Т – расстояние от поверхности земли до середины стержня.

В случае установки заземляющего устройства в неоднородный грунт (двухслойный), эквивалентное удельное сопротивление грунта находится по формуле:

Ψ — сезонный климатический коэффициент, ρ1, ρ2 – удельное сопротивления верхнего и нижнего слоя грунта соответственно, Н – толщина верхнего слоя грунта, t — заглубление вертикального заземлителя (глубина траншеи) t = 0.7 м.

Приблизительное удельное сопротивление грунта

Грунт Удельное сопротивление грунта, Ом·м
Торф 20
Почва (чернозем и др.) 50
Глина 60
Супесь 150
Песок при грунтовых водах до 5 м 500
Песок при грунтовых водах глубже 5 м 1000

Заглубление горизонтального заземлителя находится по формуле:

Количество необходимых заземлителей без учета сопротивления горизонтального заземления определяется по формулам:

Rн — нормируемое сопротивление растеканию тока заземляющего устройства, Ψ – коэффициент сезонности вертикального заземлителя.

Наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющих устройств

Характеристика электроустановки Удельное сопротивление грунта ρ, Ом·м Сопротивление Заземляющего устройства, Ом
Искусственный заземлитель к которому присоединяется нейтрали генераторов и трансформаторов, а также повторные заземлители нулевого провода (в том числе во вводах помещения) в сетях с заземленной нейтралью на напряжение, В:
660/380 до 100 15
свыше 100 0.5·ρ
380/220 до 100 30
свыше 100 0.3·ρ
220/127 до 100 60
свыше 100 0.6·ρ

Формула для сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя:

Lг, b – длина и ширина заземлителя; Ψ – коэффициент сезонности горизонтального заземлителя; ηг – коэффициент спроса горизонтальных заземлителей

Lг — длину самого горизонтального заземлителя находим исходя из количества заземлителей:

Lг = а · (n — 1) — в ряд; Lг = а · n — по контуру;

а — расстояние между заземляющими стержнями, n — количество заземлителей.

Далее находим сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растеканию тока горизонтальных заземлителей:

Полное количество вертикальных заземлителей определяется по формуле:

ηв – коэффициент спроса вертикальных заземлителей.

Полученное при расчете количество вертикальных заземлителей округляется до ближайшего большего.

Конечно такая методика расчета заземления довольно сложна и вряд ли будет использоваться домашним мастером, поэтому я предлагаю в качестве альтернативы использовать для расчета программу Электрик v7.0.

%d0%b7%d0%b0%d1%89%d0%b8%d1%82%d0%bd%d0%be%d0%b5+%d0%b7%d0%b0%d0%b7%d0%b5%d0%bc%d0%bb%d0%b5%d0%bd%d0%b8%d0%b5 — с русского на все языки

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

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АлтайскийАрабскийАрмянскийБаскскийБашкирскийБелорусскийВенгерскийВепсскийВодскийГреческийДатскийИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИсландскийИтальянскийКазахскийКарачаевскийКитайскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийЛатинскийЛатышскийЛитовскийМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПерсидскийПольскийПортугальскийСловацкийСловенскийСуахилиТаджикскийТайскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрумскийФинскийФранцузскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

Почему используется заземление?

Терминология

В Британии у людей есть «земля», а в Северной Америке — «земля». Это одно и то же, только в разных странах используются разные термины.

Цели заземления

Система заземления имеет три основных назначения:

Защита от перенапряжения

Молния, скачки напряжения в сети или непреднамеренный контакт с высоковольтными линиями могут привести к опасно высокое напряжение на проводах системы электрораспределения.Заземление обеспечивает альтернативный путь обхода электрической системы вашего дома или рабочего места. сводит к минимуму ущерб от таких происшествий.

Стабилизация напряжения

Источников электричества много. Каждый трансформатор можно рассматривать как отдельный источник. Если бы не было общей точки отсчета для всех этих источников напряжения, это было бы крайне трудно вычислить их отношения друг к другу. Земля — самая вездесущая проводящая поверхность, поэтому она была принята в самом начале зачатки систем электрического обезвоживания в качестве почти универсального стандарта для всех электрические системы.

Путь тока для облегчения работы устройств перегрузки по току

Эта цель заземления является наиболее важной для понимания. Система заземления обеспечивает определенный уровень безопасности для людей и имущества в случае повреждения оборудования.

Заземление в электрической распределительной сети

Основная причина, по которой заземление используется в распределительных электрических сетях, заключается в безопасность: когда все металлические части электрооборудования заземлены, то если изоляция внутри оборудования выходит из строя нет опасного напряжения присутствует в корпусе оборудования.Затем провод под напряжением касается заземленного корпуса, затем цепь замыкается накоротко, и предохранитель немедленно перегорает. Когда предохранитель перегорел, то опасное напряжение отсутствует.

Безопасность является основной функцией заземления. Системы заземления разработаны чтобы они действительно обеспечивали необходимые функции безопасности. Заземление также имеет другие работает в некоторых приложениях, но в любом случае безопасность не должна подвергаться риску. Заземление довольно часто используется для обеспечения общего опорного потенциала земли для всех оборудования, но существующие системы заземления зданий могут не обеспечивать достаточный потенциал земли для всего оборудования, которое может привести к потенциалу земли разница и проблемы контура заземления, которые являются распространенными проблемами в компьютерных сетях и аудио/видео системы.

Как происходит поражение электрическим током

«Горячий» провод находится под напряжением 120 или 230 вольт (в зависимости от напряжения сети, используемого в вашей стране), а другой провод является нейтральным или заземленным. Если бы человек прикоснулся только к нулевому проводу, то никакого удара не произошло бы просто потому, что на нем нет напряжения. Если бы он коснулся только горячей проволоки, с ним снова ничего бы не случилось, если бы какая-нибудь другая часть его тела не заземлилась. Человек считается заземленным, если он соприкасается с водопроводной трубой, металлическим трубопроводом, нулевым или заземляющим проводом, стоит босиком на бетонном полу.

Другими словами, ни один из проводов не представляет опасности поражения электрическим током, если человек не заземлен, и тогда только горячий является потенциальной опасностью поражения электрическим током. Конечно, если бы человек прикоснулся к обоим проводам одновременно, его бы ударило током просто потому, что его тело завершает соединение между «горячим» и «земляным» проводами.

Предохранитель в металлическом корпусе

Раньше оборудование и приборы, оснащенные двухпроводной вилкой питания, считались защищенными от поражения электрическим током, поскольку металлический корпус не был подключен ни к одному из проводов сетевого шнура (так называемый плавающий корпус).

Одна из проблем с приборами и оборудованием с «плавающим металлическим корпусом» заключается в том, что существует опасность поражения электрическим током, если корпус соприкасается с горячей проволокой. Это так называемое «состояние неисправности» может произойти во многих отношениях с некоторыми из более распространенными причинами являются «пережатый» сетевой шнур, отказ систем установки или перемещение компонентов из-за удара или вибрации, которые могут привести к прикосновению клеммы «горячего провода» к корпусу.

Естественно, если по каким-либо причинам корпус все-таки станет «живым», то прикоснувшийся к нему человек может быть поражен током, если он заземлен.Если это «горячее шасси» соединить с другим шасси или прибором обычным экранированным кабелем, то это шасси или прибор также станет горячим. Вся цель настоящей трехпроводной системы состоит в том, чтобы обеспечить отдельный путь заземления, который эффективно устранит любую возможность поражения электрическим током.

Если провод под напряжением касается заземляющего металлического корпуса, заземление в корпусе вызывает что ситуация становится демонстрационной схемой, как показано на рисунке ниже.

Эта ситуация короткого замыкания вызывает очень большой скачок тока в цепи, который приведет к почти мгновенному перегоранию предохранителя распределительного щита.Курент в коротком замыкании ситуация может быть довольно высокой из-за низкого сопротивления распределительной проводки.

Целостность отдельного пути заземления напрямую связана с качеством комбинации шасси/зеленого провода/заземляющего контакта. При удалении заземляющего штифта отдельный путь заземления разрушается, и в этом случае неисправности могут привести к поражению электрическим током.

Заземление и помехоустойчивость

Всякий раз, когда аудиооборудование работает без заземления (плавающее шасси), могут происходить странные вещи.При определенных условиях усилитель будет более восприимчив к радиочастотным помехам (прием радиостанций или CB-радио). Также без подходящего заземления усилители иногда сильнее «гудят», когда музыкант берет в руки свой инструмент и обеспечивает «псевдо» заземление через себя.

Единственное решение — найти точку заземления для подключения к шасси. Иногда это может вызвать больше проблем, чем помочь.

Заземление в проводке

Сегодняшний современный (США.) сетевой кабель состоит из трех отдельных проводов: черный, белый и зеленый. Зеленый провод всегда подключается к большому контакту заземления на вилке. другой (зеленый) конец подключен к шасси оборудования. Черный провод всегда считается «горячим проводом» и, как таковой, всегда нога, которая подключена к выключателю и предохранителю. Белый провод есть всегда нейтральный или общий провод.

Европейский колорит немного отличается. Заземляющий провод здесь зеленый провод с желтой полосой.Нейтральный провод синий. Провод под напряжением в коричневом цвете (дополнительные цвета для проводов под напряжением, используемых в 3-фазных системах) черный и черный с белой полосой).

Любая модификация вышеуказанной 3-х проводной сети полностью устраняет защита, обеспечиваемая трехпроводной конфигурацией. целостность отдельный наземный путь также напрямую связан с качеством розетка и система электропроводки в самом здании.

Нейтраль (заземляющий проводник) должна быть жестко соединена (соединена) с система заземления дома при первом отключении (главный щит).Это держит большие перепады напряжения, развивающиеся между нейтралью и земля.

Токи в заземляющем проводе

Заземляющие провода не должны пропускать ток, за исключением случаев неисправности. Если провод заземления несет любой ток, будет разность потенциалов между разными точки заземления (потому что ток, протекающий по проводу, вызывает падение напряжения, потому что сопротивление провода). Вот почему общий провод, который работает как нейтральный и заземляющий провод это очень плохо.

Когда есть отдельная проводка для заземления, вы все равно не можете полностью избежать тока. течет в заземляющих проводах! Всегда будет некоторый емкостной ток утечки сформируйте провод под напряжением к проводу заземления.Этот емкостной ток утечки вызван тот факт, что проводка, трансформаторы и фильтры помех имеют некоторые емкость между землей и проводом под напряжением. Количество тока ограничено быть довольно низким (ограничен от 0,6 мА до 10 мА в зависимости от типа оборудования) так что это не вызывает опасностей и больших проблем. Из-за этого тока утечки в заземляющем проводе и потенциале заземления всегда течет некоторый ток различных электрических розеток никогда не бывает равным.

Ток утечки также может вызывать другие проблемы. В некоторых ситуациях бывают цепи прерывателя обнаружения замыкания на землю (GFCI) ток утечки, вызванный многими оборудование вместе может заставить GFCI отключить ток. Обычно схемы GFCI предназначены для отключения тока при разнице токов, протекающих в 30 мА и более. токоведущие и нейтральные провода (разность этих токов должна течь на землю). Немного Схема GFCI может отключить питание от сети даже при токе утечки 15 мА, что может означать, что если вы подключаете много компьютерного оборудования (каждое из них имеет 0.от 5 до 2 мА утечки) к розетке с защитой GFCI, вы можете заставить GFCI отключить подачу питания.

Сопротивление провода заземления

В Европе не важно, сколько Ом заземления, но важен максимальный ток перед выключением устройства. Итак, заземление 230 вольт и безопасность 24 вольта. Мы говорим, что в нашем теле должно быть меньше 30 мА. Так что для 16 ампер и 24 вольта это 1,5 Ом. Это означает, что максимальное напряжение на корпусе составляет 24 вольта даже при весь ток идет через заземляющий провод.В местах, где даже эти 24В считаются очень опасными (например в больницах) сопротивление заземления должно быть уменьшено, чтобы обеспечить никогда не присутствует опасное напряжение в корпусе. Например в Финляндии сопротивление заземления для розеток медицинских помещений должно быть менее 0,2 Ом считать безопасным.

Вышеупомянутое является целью, а вся хрень вокруг этого только для того, чтобы это сложно. Земля означает что-то, связанное с окружающей средой, и это должно быть меньше, чем x ом, измеренное с переменным током, и провод должен выдерживать ток короткого замыкания присутствует в цепи без перегрева.

Источники

Прочие полезные заземляющие перемычки


Томи Энгдал <[email protected]>

Решение проблемы контура заземления: контуры заземления

Ток, протекающий в контуре заземления, проходит через экран аудиокабеля. В симметричных соединениях ток, протекающий по экрану, не должен влияет на сигнал в кабеле или соединения этого сигнала в оборудовании. Если оборудование хорошо спроектировано (заземление экрана кабеля выполнено правильно) то малые токи не вызывают никаких проблем.На практике оборудование не так хорошо спроектировано, и даже очень малый ток может вызвать гудение в системе.

Если вы перережете экран аудиокабеля, ток перестанет течь, но подвергает эту звуковую линию другим проблемам: если одно из устройств не подключен к электрическому заземлению, то оборудование не имеет любые общие основания, которые затем не работают должным образом.

Чтобы избежать подобных проблем и по-прежнему ограничивать прохождение тока в проводе экрана кабеля до значения, не вызывающего проблем введена схема под названием Ground Lift .Места наземного подъемника резистор (обычно около 100 Ом) между заземлением оборудования и экран кабеля. Этот резистор ограничивает ток, проходящий в контуре заземления. ситуация, но все еще обеспечивает довольно хорошее заземление. Этот система, к сожалению, весьма чувствительна к радиопомехам, поэтому Резистор 100 Ом обычно шунтируется небольшим конденсатором (обычно от 4 пФ до 10 нФ), что снижает импеданс на радиочастотах. но не пропускает слишком большой ток 50 Гц.

Прежде чем пытаться использовать Ground Lift , лучше всего проверить схему. что все остальное подключено правильно.это глупо использовать трюк с подъемом земли, чтобы исправить другие проблемы в системе, потому что у наземного лифта есть свои проблемы. Хороший документ как сделать аудио проводка правильно Rane Примечание 110: Взаимосвязь звуковой системы.

Ground lift в сбалансированных соединениях

Цепи полного заземления для симметричного разъема XLR

 1 (не подключен) 1

2 --------------- 2

3 --------------- 3
 
Это самая простая схема подъема земли, которая хорошо работает, когда все оборудование заземлено и имеет симметричные входы/выходы.Поскольку экран кабеля разрезается на кабеле, такое расположение делает кабель более склонен улавливать радиочастотные помехи. Такие схемы наземного лифта встроены в некоторые виды оборудования. (можно активировать с помощью переключателя) и они доступны в готовом виде продукты (такие как GLX GROUND LIFTER и аналогичные).

Экран кабеля подключается к контакту 1 только на одном конце кабеля. Это более распространено связать экран на передающем конце и поднять его на приемном конце. В любом случае будет работать, но привязывание экрана к передающему концу имеет некоторые недостатки. Преимущества для уменьшения перекрестных помех.

Частичный подъем земли с фильтрацией радиопомех для симметричных разъемов XLR

 10 нФ
   +---||---+
   | ____ |
1 -+-|____|-+- 1
     100 Ом
  
2 ------------ 2

3 ------------ 3
 
Это заземляющее соединение не полностью разрезает экран кабеля, несущего землю, но увеличивает сопротивление настолько, что токи, которые протекали бы в экрана в типичной ситуации контура заземления ограничены настолько низкими значениями, что не влияют на производительность системы. Потому что земля не совсем разрезать, то схема работает и при незаземленных бытовых приборах с переходниками RCA->XLR подключены к системе.Конденсатор гарантирует, что экран кабеля кажется непрерывным. радиочастотные сигналы (защита от радиопомех предоставленный щитом не теряется). Эта схема достаточно универсальна и Я использовал эту схему для успешного решения проблемы заземления симметричной цепи. проблемы с петлями.

Кабели с телескопическим экраном

В мире аудио существует решение для контуров заземления, называемое «телескопический» грунт и «щиты Фарадея». Телескопический заземление работает только с кабелем, который представляет собой симметричную линию, т.е. есть тот, который имеет два провода для передачи сигнала и отдельный экран.В телескопическом грунте щит подключается только в один конец. Это предотвращает завершение «контура заземления».

Лучшие кабели с телескопическим экраном (настоящие телескопические экраны) построены так, что у них есть два щита, которые оскорбляются образуют друг друга. Идея состоит в том, что вы подключаете внутренний экран к земле только на приемный конец и внешний экран заземлять только на передающем конце.

 1 -------------
    ------------- 1

2 --------------- 2

3 --------------- 3
 
Таким образом, заземляющий контур эффективно разрывается, но радиочастотное экранирование свойства кабеля по-прежнему очень хорошие.Двойные экраны и емкостный связь между (они находятся рядом друг с другом в кабеле) образуют хороший экран для радиочастот. Утверждается, что телескопирование экрана в кабелях с гибридным несбалансированные/банальные аудиосистемы часто очень успешно удаляют шум . Телескопический экран защищает внутренние проводники и отводит воду этот нежелательный шум в одном месте. Эффективность щита становится все меньше и меньше по мере того, как вы путешествуете дальше с заземленного конца.

Телескопические заземления нельзя использовать в несбалансированных цепях, такие как несбалансированные аудио соединения и коаксиальные видеосигналы, как два проводника надо послать сигнал включает щит.То есть щит является и Шумоподавляющая часть кабеля, а также тракт прохождения сигнала. Отключите это, и, если сигнал вообще пройдет, вы иметь самую шумную цепь в мире в качестве другого пути (что было щит) будет устанавливаться через какое-то другое заземление путь через другое оборудование!

Некоторые примечания по использованию наземных подъемников

Отключение экрана балансного аудиокабеля приведет к разорвать контур заземления и, возможно, устранить гул. Но слово предупреждения перед отключением экрана.Если вы работаете оборудования от двух или более отдельных розеток питания, особенно если они далеко друг от друга, а электропроводка в здании старая или не соответствует техническим требованиям, могут быть остаточные напряжения 50 или 60 циклов между двумя предполагаемые соединения с землей. Они будут небольшими, порядка милливольт, если только что-то серьезно не в порядке с системой здания, но они могут быть большими с точки зрения звуковых сигналов и могут делать много повреждения при подаче на аудиовход с высоким коэффициентом усиления. Поэтому важно сначала попробовать эффект подъема земли при низком усилении.

Ground lift для несбалансированных соединений

Ситуации, когда два заземленных оборудования с несимметричными соединениями Есть ли в соединениях проблемы с гудением, связанным с контуром заземления, и нет других Решение помогает, тогда вы можете попробовать использовать наземный подъем. Подъем грунта в несбалансированных соединениях работает эффективно только тогда, когда оба оборудования должным образом заземлены в одной и той же точке. В некоторых случаях проблема гудения может ухудшается при использовании грунтового подъема. Таким образом, подъем земли в несбалансированном состоянии соединения не является надежным методом, и его следует использовать только как временное решение.

Вот типичная схема заземления для несбалансированных соединений:

 Сигнал -------------------- Сигнал

Земля (не подключена) Земля
 
Попробуйте эту схему, только если вы знаете, что оба оборудования правильно заземлены. Если оборудование правильно заземлено, эта цепь вызовет огромные количество гудения и потенциально повредить входной усилитель приемного оборудования из-за протекания блуждающих токов по незаземленным оборудование. Лучшее решение для устранения несимметричных контуров заземления использует изолирующий трансформатор звуковой линии.

Примечание по использованию схемы: Поскольку эта схема разрезает экран аудиокабель, это значительно снижает радиочастотное экранирование, которое непрерывный Экранирование кабеля обычно обеспечивает. Если вы используете схему выше убедитесь, что нет серьезных источников РЧ-помех, таких как мобильные устройства. телефоны или рации рядом с вашей аудиосистемой. Радиочастотное экранирование схемы можно улучшить, используя схему выше, которая обеспечивает Непрерывность экрана кабеля к радиочастотным сигналам, но работает как заземление для звуковые частоты.

Если вам случится использовать разъемы RCA в аудио соединениях, вы можете попробовать, если этот наземный лифт помогает, если вы частично удалите разъемы RCA, так, чтобы центральный штифт касался домкрата, а внешнее заземление касалось не подключайте сторону гнезда. Если это решило проблему, вы можете сделать схему подъема земли. В разъемах RCA вы можете сделать подъем земли вставив свернутую бумажную полоску или вырезанную из пластика полоску обратно между экран заземления гнезда RCA и розетка. Другим решением является обрезание заземления кабеля внутри гнезда.

Если вы занимаетесь модификацией кабеля, чтобы включить подъем по земле вариант я бы порекомендовал добавить небольшой конденсатор в место где вы обрезаете кабель, чтобы уменьшить вероятность подъема кабеля по земле чтобы уловить радиочастотные помехи:

 Сигнал -------------------- Сигнал

Земля -------||---------- Земля
             10 нФ
 

Использование контуров заземления

Цепь заземления уменьшит вероятность слышимых контуров заземления.По-настоящему универсальное оборудование должно иметь переключатель для активации или деактивации наземного подъема. Чтобы проверить, имеет ли ваше оборудование заземление, вставьте сбалансированный кабель TRS или XLR в оборудование и измерьте сопротивление между контактом экрана открытого разъема и корпусом оборудования или контактом заземления сетевого кабеля оборудования. с помощью мультиметра. Если сопротивление составляет от 100 Ом до 500 Ом, ваше оборудование заземлено.

Граундлифтинг довольно эффективен в сбалансированных аудио соединениях, но гораздо менее полезно в несбалансированных соединениях, которые являются типом соединения используется почти во всех потребительских аудио оборудованиях.Вы можете попробовать этот наземный лифт схему с таким типом подключения, но результаты будут намного хуже. Даже если вы можете ограничить ток соединителя экрана значениями, которые не вызывают проблем, есть еще разность потенциалов земли между оборудованием, которое усиливается (и вы все еще получаете шум 50 Гц). Даже разность потенциалов земли намного меньше 1 мВ может вызвать серьезные проблемы с шумом в несбалансированных цепях. Если у вас неуравновешенный соединений, я бы посоветовал вам использовать аудиоизолирующий трансформатор вместо подъема земли, когда вы решаете проблемы с неуравновешенным аудио соединения.

Статья Audio Wiring and Grounding с веб-сайта Equitech содержит дополнительную информацию о подключении заземления и о том, как это влияет на производительность аудиосистемы. Статья о проводах и разъемах в Multimedia Bluffer Guides.

Вы можете легко проверить эффективность подъема грунта в вашей системе. уменьшите громкость, отсоедините экран с одного конца и медленно верните громкость. Это легко, если у вас есть фоно разъемы — просто вытащите вилку наполовину, чтобы контакт устанавливает соединение, а внешняя оболочка — нет.Будьте осторожны: если другие основания не достаточно хорошо или большая часть оборудования вообще не заземлена. вызвать еще более сильный гул. Если ПК не заземлен должным образом экспериментирования может даже привести к повреждению аудиооборудования.


Томи Энгдаль <[email protected]>

Что такое контур заземления и как свести к минимуму его вредные последствия | Блог Advanced PCB Design

Всякий раз, когда я нахожу нового исполнителя или альбом, который мне нравится, я склонен с одержимостью их слушать.Я зацикливаю их песни до тех пор, пока даже малейший намек на биты в их песнях не заставит меня напевать весь первый припев. К счастью, у меня есть друзья и семья, которым надоело слушать одни и те же песни снова и снова, чтобы вырвать меня из этой петли. Но что, если я не хочу, чтобы моя петля разорвалась?

Повторение и циклы могут иметь вредные последствия в зависимости от среды, в которой вы находитесь. Этот простой урок преподали мне как моя невестка, заставив меня либо отключить звук альбома, либо изменить его, так и контуры заземления. в моих схемах неоднократно вызывали помехи от дифференциалов обратного пути и шумовые помехи.Здесь я расскажу, что такое контур заземления и как обойти некоторые уязвимости, которые он провоцирует в ваших проектах.

Итак, что такое контур заземления?

В типичной конструкции печатной платы заземляющие соединения обеспечивают обратный путь для различных сигналов на плате. Часто предполагается, что земля имеет одинаковый потенциал напряжения на каждой части печатной платы, но это часто ошибочное представление, которое обнажается, когда в конструкции есть контуры заземления.

Контур заземления определяется наличием токопроводящего пути, образованного несколькими соединениями заземления.В идеальной компоновке ваши компоненты будут правильно соединены друг с другом через заземление. Только при прямо указанных соединениях с землей компоненты будут иметь обратный путь постоянного тока, но когда промежуточное соединение с землей соединяется между несколькими компонентами, образуется контур заземления.

Как контур заземления влияет на вашу печатную плату

В идеальном мире вам не придется беспокоиться о контурах заземления, поскольку каждая точка заземления будет иметь одинаковый потенциал.К сожалению, реальный мир проектирования печатных плат далек от идеала. Когда в вашей конструкции присутствуют контуры заземления, вы обнаружите, что обратный ток начинает находить неожиданные пути на печатной плате.

Контуры заземления являются потенциальной причиной шумовых помех на печатной плате. Если один компонент в контуре является шумным, а обратный ток протекает через общие разъемы заземления, то этот компонент с шумом является источником помех для других компонентов в контуре. Это может иметь катастрофические последствия для других аналоговых или аудиокомпонентов, находящихся на одном контуре с особенно шумным компонентом.

Вы также можете подумать, что пока на печатной плате нет компонентов, создающих шум, риски от контуров заземления отсутствуют. К сожалению, вас ждет неприятный сюрприз. Контур заземления также может образовывать индуктивный контур, который может улавливать электромагнитные помехи от внешних устройств.

 

При контурах заземления следует ожидать как внутреннего, так и внешнего шума.

 

Как свести к минимуму влияние контура заземления на вашу печатную плату

Практически ничего нельзя сделать, когда ваша печатная плата собрана и подвергается помехам из-за контуров заземления.Если есть какие-то превентивные меры, которые можно было бы принять, то это будет во время процесса маршрутизации. Работа над проектированием и анализом на начальных этапах проектирования схемы с помощью утилит SPICE может быть особенно полезной при управлении ожидаемым импедансом и шумом.

Теоретически устранение контура заземления означает, что каждый компонент имеет единственный прямой путь к земле. На практике трудно быть уверенным в отсутствии соединительных петель на наземных узлах.Но вы можете свести к минимуму вероятность образования контуров заземления, выполнив следующие действия:

1. Используйте одну плоскость заземления

Вместо того, чтобы иметь несколько соединений заземления, вы должны залить на печатную плату один полигон заземления. Это сводит к минимуму вероятность наличия контуров заземления.

2. Избегайте разделения заземляющих плоскостей

При заливке заземляющей плоскости на внешние слои, где находятся сотни компонентов и трасс, существует риск разделения заземляющих плоскостей. Это также может привести к образованию контуров заземления.Вместо этого вам следует подумать о перемещении плоскости заземления во внутренние слои, чтобы иметь более согласованный обратный путь.

3. Сведите к минимуму количество соединений заземления с плоскостью

Наличие заземляющей пластины не является полной гарантией решения проблем контура заземления. Вы должны убедиться, что компоненты на печатной плате подключены к плоскости заземления с минимальной медной дорожкой. Это можно сделать, проведя заземляющее соединение через сквозное отверстие, расположенное рядом с компонентом.

4. Моделирование SPICE для уменьшения эффекта контура заземления

Моделирование может упростить процесс расчета, позволяя вашим проектам работать с точными моделями.Путем моделирования обратного проводника в эквивалентной электрической цепи с помощью его частичной индуктивности можно точно оценить связь контура заземления. Кроме того, симуляторы SPICE обеспечат проверку своих оценок контура заземления путем сравнения распределения тока заземления с тем, что можно было бы найти в решении для полноволнового анализа методом моментов.

 

Используйте пластину заземления и переходные отверстия для предотвращения образования контуров заземления.

 

К счастью, несмотря на любые потенциальные проблемы, связанные с контуром заземления, которые могут возникнуть при проектировании схем без надлежащей проверки или соблюдения рекомендаций по проектированию, всегда будет возможность устранить их до того, как вы принесете плату в сборку.

Благодаря мощному набору инструментов проектирования и анализа Cadence вы сможете соответствующим образом планировать работу с любыми потенциальными уязвимостями проекта на этапах создания схемы, моделирования и компоновки. С интеграцией OrCAD с PSpice вы даже можете столкнуться с уязвимостями конструкции, которые вы даже не начали учитывать, моделируя свою схему.

Если вы хотите узнать больше о том, какое решение у Cadence есть для вас, обратитесь к нам и нашей команде экспертов.

Серия заземления контуров заземления

, часть 6

Ground_Loops_Grounding_Series_(Part_6).pdf

Стенограмма:

[0m:4s] Привет, я Джош Блум, добро пожаловать в еще одно видео из образовательной серии RSP Supply. Если вы обнаружите, что эти видео полезны для вас, это, безусловно, поможет нам, если вы поставите нам большой палец вверх и подпишитесь на наш канал.
[0m:15s] В сегодняшнем видео мы продолжим нашу серию разговоров об электрическом заземлении.
[0m:21s] В нашем последнем видео мы говорили о заземляющих проводниках и о любом токе, который может протекать по этим проводникам.
[0m:27s] Если вы еще не видели это видео или какие-либо другие видео из этой серии, мы дадим ссылки на них в описании ниже. В этом видео мы хотим поговорить о контурах заземления. Более конкретно, мы хотим поговорить о том, что такое контуры заземления и как они образуются.
[0m:44s] Мы надеемся, что к концу этого видео вы лучше поймете эту тему, а также то, как избежать контуров заземления в ваших электрических системах, а также что вы можете сделать, если столкнетесь с контурами заземления. .В соответствии со стандартами I Triple E в электрической системе контур заземления или контур заземления возникает, когда две точки цепи, обе из которых предназначены для опорного потенциала земли, имеют потенциал между ними. Это означает, что две разные точки в электрической цепи должны иметь один и тот же потенциал, но на самом деле или другой электрический потенциал, который вызовет протекание тока между ними. Этот ток будет течь по любым проводникам, имеющимся в цепи.
[1m:32s] Это непреднамеренное протекание тока вызывает проблемы во многих электрических системах, и именно поэтому мы стараемся по возможности избегать контуров заземления.
[1m:41s] Контуры заземления могут вызвать множество проблем, таких как электрические шумы или помехи во многих различных сигналах, которые передаются на различные компоненты электрических систем или от них. Имея дело с ситуациями высокого напряжения или сильного тока на разных частотах, нередко можно увидеть, что разные точки заземления в системе имеют разный потенциал.
[2m:6s] Когда это оборудование ссылается на землю в двух разных точках на объекте, это может создать стационарный контур заземления или, другими словами, сценарий, в котором ток постоянно течет между двумя точками.

[2m:23s] Важно, чтобы при установке различных электрических систем были предприняты шаги, чтобы избежать подобных проблем.
[2m:32s] Контуры заземления особенно распространены в сигнальных цепях.
[2m:36s] Чтобы помочь избежать контуров заземления, рекомендуется убедиться, что все цепи, особенно сигнальные цепи, привязаны к земле в одной точке.

[2m:47s] Также может быть эффективным удаление заземляющих соединений на различных элементах оборудования через систему.Затем соедините эти части оборудования и используйте одну точку заземления, что может помочь уменьшить количество контуров заземления. Однако убедитесь, что если эти типы соединений удалены, вы применяете надлежащие методы заземления, чтобы убедиться, что они по-прежнему имеют путь к земле через одну точку.

[3m:14s] Если при планировании и проектировании электрической системы были приняты надлежащие меры, в большинстве случаев можно избежать контуров заземления.
[3m:23s] При устранении неполадок с электричеством и контурами заземления в большинстве случаев их можно очень легко устранить, если вы понимаете, что может вызвать контур заземления, а также понимаете различные решения, которые могут потребоваться для устранения проблемы.
[3m:38s] Полную линейку оборудования для электрического заземления и тысячи других продуктов можно найти на веб-сайте. Для получения дополнительной информации или других обучающих видеороликов перейдите на сайт RSPSupply.com, крупнейшего в Интернете источника промышленного оборудования. Также не забывайте: ставьте лайки и подписывайтесь.

Проводка

— Что такое контур заземления в электротехнической службе?

«Контур заземления» — фраза из аудиодизайна. Спроси звукоинженера.

В электросетях практически не при чем, и давайте подумаем, почему.Площадка безопасности имеет два рабочих места:

  • Возврат естественного тока (электрический разряд, молния) к источнику (заземлению)
  • Возврат созданного человеком неисправности тока в источник (нейтральный).

Смысл «контура заземления» заключается в управлении и координации токов, протекающих по защитному заземлению — в этом логика, да? Какие это токи? Нет токов . Конструкция системы требует отсутствия тока на защитном заземлении, за исключением случаев неисправности (длительность которых должна быть достаточной только для срабатывания выключателя или GFCI).

С точки зрения проектирования сети защитное заземление — это тот случай, когда нам нужна «паутина» соединений. Совершенно нормально, когда площадки пересекаются между различными цепями и даже службами. Мы прокладываем заземляющий провод к пристройке, в которой тоже есть заземляющий стержень (частично: мы не хотим, чтобы молния проходила по проводу к главному зданию). Чем больше, тем веселее, чем больше, тем безопаснее.

И поэтому звукоинженерам даем изолированные площадки 🙂

В настоящее время в звуковых и компьютерных сетях возникают проблемы с «контуром заземления»; но поймите, что в мире электроники «GND» — это совершенно другое животное: GND — это «общий» или «опорный нулевой уровень напряжения» или то, что мы в сети называем «нейтралью».И это часто используется как «сигнальная земля» или «нулевая точка» в опорном сигнале (например, RS-232, который имеет 1 общий и много сигнальных проводов). В отличие от «дифференциального» сигнала, такого как RS-422 (который имеет 2 сигнальных провода на сигнал, и имеет значение только разница между ними).

В частности, в сетевой/дистанционной сигнализации, если этот «общий провод» соединен мостом с защитным заземлением сети переменного тока в двух местах , он становится уязвимым для разницы в напряжении в этой сети защитного заземления, которой не должно быть.

Но может иметь место продолжающееся замыкание на землю, которого слишком мало для срабатывания выключателя, а устройства GFCI не установлены… и это может привести к милливольтовому градиенту в сети защитного заземления, пульсирующему, конечно, с частотой 50/60 Гц. Или устройство обработки сигналов может передавать шум обратно через свой источник питания в сеть переменного тока, которая затем может подавать его на защитное заземление через емкостную связь.

Урок состоит в том, что разработчики аудиосистем и сетей должны с осторожностью относиться к защитному заземлению сети переменного тока как к своего рода эталону нулевого сигнала.Кроме того, они должны быть осторожны с привязкой проводов или экранов в своем кабеле к защитному заземлению сети переменного тока, чтобы этот провод внезапно не потребовал передачи десятков или сотен ампер во время замыкания на землю с болтовым креплением.

Выявление и уменьшение обратной связи контура заземления

Краткое введение

Большинство рабочих уже знают, что надлежащее заземление является фундаментальной мерой предосторожности для всех видов электрического оборудования. Однако менее известно, что, хотя заземление может предотвратить и решить многие проблемы с питанием, оно также может создать серьезные проблемы.

Одна из наиболее распространенных проблем известна как обратная связь контура заземления — электрическое явление, часто возникающее, когда разные электрические цепи питают систему и ее периферийные устройства. Это также может быть сезонной проблемой, так как жаркие сухие температуры могут вызвать обратную связь с контуром заземления, поэтому специалисты по приложениям CAS DataLoggers составили это краткое введение по этому вопросу.

Для получения более подробной информации, включая решения по устранению электрических явлений, позвоните в CAS DataLoggers по телефону (800) 956-4437 или запросите дополнительную информацию.

Объяснение обратной связи контура заземления

Обратная связь контура заземления — это часто встречающаяся проблема с проводкой, возникающая, когда два или более подключенных электрических устройства имеют доступ к более чем одному пути к земле. Вместе заземляющие дорожки образуют петлю, по которой течет непреднамеренный ток. Сопротивление, в свою очередь, превращает эти токи в колебания напряжения, вызывающие шумы сигналов из-за нестабильности заземления системы, что искажает программные сигналы устройств.

Независимо от того, используете ли вы разные защитное заземление или защитное заземление и заземление, пользователи заметят эту обратную связь в виде полос на экране, жужжания/жужжания, а также выключения или перерывов в работе компьютеров и их передаче данных — это обычно наблюдается в A /V приложения и сетевые компьютеры.Пользователи, собирающие данные, часто обнаруживают, что их показания и данные становятся неточными из-за шума сигнала.

Это может даже привести к катастрофе, поскольку многие предприятия в значительной степени полагаются на свои измерительные системы для мониторинга оборудования, качества продукции, тестирования и т. д., однако контуры заземления часто не исследуются при поиске и устранении неисправностей, и в равной степени игнорируются как фактор во многих установках, возникающий позже, когда здания расширяются и/или добавляются дополнительные заземленные соединения.

Естественно, компьютеры, регистраторы данных и системы сбора данных часто соединяются друг с другом более чем одним путем: все компьютеры с питанием от сети переменного тока подключаются друг к другу через заземляющий провод в общей электропроводке здания.Компьютеры также могут быть соединены кабелями передачи данных. Все эти многолучевые соединения между компьютерными цепями образуют контуры заземления, и всякий раз, когда существует контур заземления, существует вероятность повреждения из-за межсистемного заземления.

Например, на объекте есть автоматический выключатель с медным экраном, прикрепленный к стойке в земле. На этом проводе заземления не должно быть сопротивления и падения напряжения. Однако поблизости есть еще один автоматический выключатель с собственным заземлением, и из-за этого нового пути на заземляющем проводе теперь есть сопротивление.Это создает падение напряжения на выходе, поскольку заземление цепей не имеет надлежащего потенциала, и цепи больше не изолированы. Это вызывает обратную связь по контуру заземления, которую работники здания заметят в виде проблем с аудио/видео, потери данных и т. д.

Обратная связь по контуру заземления все чаще представляет угрозу для промышленных процессов, учитывая чувствительность нового электрического оборудования. Например, более современные приводы переменного тока (например, используемые в двигателях переменного тока) имеют очень избирательный входной каскад, особенно при обнаружении любого вида шума на линии.В этих случаях на дисках могут возникнуть ошибки или даже сгореть. В этих случаях пользователи могут обнаружить, что обширное заземление необходимо только для одной единицы оборудования.

Диагностика обратной связи контура заземления

Этот тип обратной связи особенно распространен, поскольку заземление необходимо в качестве меры предосторожности против поражения электрическим током, но у конечных пользователей есть дополнительная потребность максимально снизить электронные помехи, используя заземление для сдерживания помех сигнала .

Это означает, что на практике хорошее заземление часто является уравновешивающим действием.Между каждой точкой заземления всегда существует определенное сопротивление электрическому току (на которое влияют влажность, температура, периферийные устройства и т. д.), поскольку ничто не заземлено идеально. Всякий раз, когда протекает ток, это сопротивление позволяет электрическому напряжению проходить между этими точками заземления, увеличивая обратную связь.

Контуры заземления чаще всего возникают в заземляющих проводниках электрооборудования, где две или более цепей имеют общий проводник или путь тока.Например, вы, вероятно, столкнетесь с обратной связью по контуру заземления, если ваша система включает в себя оборудование, подключенное к разным заземленным розеткам в одной комнате. Слаботочная проводка также особенно чувствительна к таким помехам.

Уменьшение шума сигнала

Хорошая схема заземления необходима для предотвращения обратной связи контура заземления. Фактически, проблемы с проводкой и заземлением составляют большую часть всех проблем с качеством электроэнергии, связанных с аудио/видеоустройствами и другим электронным оборудованием.

Перед установкой оборудования важно найти все неправильно заземленные розетки или проводку и убедиться, что они правильно заземлены. Как всегда, постарайтесь уменьшить или удалить близлежащие радиочастотные помехи.

Проблема с контуром заземления может возникать в нескольких точках системы, и каждое возникновение проблемы необходимо устранять отдельно. Ни производитель, ни установщик системы обычно не могут предсказать, где возникнет петля, потому что только после установки можно определить, возникнет ли проблема.

Хотя заземление никогда не бывает полностью свободным от шума, проблемы контура заземления можно исправить и избежать; однако это может быть многоэтапным мероприятием. Контур заземления не будет создавать заметной обратной связи, если по проводам контура не течет ток, хотя это может быть невозможно при данной схеме. Если ток течет по данному проводу, он будет течь по другим проводам, и ток может попасть в петлю из-за соседних флуктуирующих магнитных полей, поэтому следует соблюдать осторожность, чтобы избежать этого.Ток также может протекать через ваши электронные устройства по их кабелям.

Предотвращение образования контуров заземления

Вы можете предотвратить образование контуров заземления, отправив все сигнальные заземления в одну и ту же точку. Если необходимо использовать более одной точки заземления, сигнал должен быть изолирован с одной стороны и заземлен от соседей. Для малых токов можно использовать экранированные кабели.

Что касается вашего оборудования, многие производители устройств разработали свои системы для использования с хорошим заземлением, поэтому их системы не работают с входящим током и сопутствующим шумом так, как могли бы в противном случае.Поэтому пользователи могут столкнуться с помехами и/или отключениями оборудования, хотя дифференциальные сигналы будут менее подвержены шуму. Если у вас есть устройства с высоким энергопотреблением, устанавливайте их рядом с блоком питания. При работе с системными приложениями сбора данных/DAQ полезно выбрать регистратор данных с гальванически развязанными входами, который менее чувствителен к шуму земли.

Резюме

Как установщики, так и конечные пользователи должны помнить об обратной связи контура заземления во время установки и эксплуатации, чтобы предотвратить шум сигнала и последующее устранение неполадок.Хотя этот источник обратной связи широко распространен и его трудно устранить, с ним можно справиться, используя хорошо спроектированную систему, правильное заземление/проводку и планировку помещений. Пользователи, принимающие эти меры предосторожности, обнаружат, что их системы улавливают гораздо меньше шума и собирают более точные данные с более плавной передачей.

Для получения дополнительной информации о решениях по устранению неполадок с обратной связью по контуру заземления или для поиска решения для ваших конкретных потребностей обратитесь к специалисту по применению CAS DataLoggers по телефону (800) 956-4437 или запросите дополнительную информацию.

Контуры заземления

При подключении и настройке машины или любого электрического оборудования могут образовываться контуры заземления между различными электронными устройствами, и большой ток, протекающий через контуры заземления, может привести к неисправности или отказу чувствительного электронного оборудования.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Заземляющие контуры могут вызвать неисправность и повреждение оборудования, если разность потенциалов заземляющего контура слишком высока.

Контур заземления образуется, когда несколько частей электрооборудования, соединенных вместе, подключаются к земле в нескольких местах.Расстояние и сопротивление в протекании тока от точки заземления могут вызвать эти различия в потенциале. Даже небольшая разность потенциалов от 1 В до 2 В может привести к протеканию большого тока между оборудованием, что может привести к серьезному повреждению компонентов оборудования.

Ниже представлено отличное видео, в котором объясняются контуры заземления и способы их предотвращения.

Ниже показаны сгоревшие компоненты из-за контура заземления на сенсорном блоке MASSO G3.

     

При любой настройке машины могут возникать множественные контуры заземления, когда к оборудованию подключаются длинные кабели.Некоторые примеры:

  • Провода заземления между контроллером и моторными приводами.
  • Провод заземления экрана VGA между контроллером и монитором VGA.
  • Провод заземления между концентратором USB с внешним питанием. ПРИМЕЧАНИЕ. Если USB-концентратор питается только от USB-порта контроллера, контур заземления не образуется.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.