Как сделать контур заземления в частном доме: схемы устройства, конструкция контура, правила монтажа

схемы заземления и монтажный инструктаж © Геостарт

Как сделать контур заземления в частном доме своими руками: схемы заземления и монтажный инструктаж

Строительство загородного дома включает в себя множество электротехнических работ. Среди них не последнее место занимает планирование и обустройство системы заземления, которую нельзя игнорировать по причинам безопасности и требованиям ПТЭЭП.

Делать заземление в частном доме своими руками не запрещено, поэтому в этом материале подробно рассмотрим основные этапы проектирования и монтажа контура.

Значение и необходимость заземления

Основу энергообеспечения частного дома составляет электрическая сеть, представляющая опасность для жильцов, если не применить некоторые меры по ее устранению. К таким мерам относится двойная изоляция проводников, выравнивание потенциалов, установка УЗО и дифавтоматов.

Заземление электросети также играет важную роль и предназначено, чтобы отводить появившийся в ненужном месте электроток в грунт.

Технически это выглядит так: все электроустановки в доме соединяются между собой и автоматами защиты, а затем – с землей, чтобы в критической ситуации было куда сбросить лишнее напряжение

Одного забитого в землю куска арматуры или профиля недостаточно. Заземление – это целая система взаимодействующих между собой элементов, связанная с другими системами.

Ее нельзя монтировать, не подобрав подходящие по параметрам детали и не произведя предварительные расчеты.

Для внедрения конструкции в грунт необходимо выбрать небольшой открытый участок земли рядом с домом. Над ним нельзя возводить постройку или гараж, так как периодически будет производиться профилактическое или ремонтное вскрытие грунта

Между городскими многоэтажками и частным жильем существует разница в устройстве заземляющих систем.

В многоквартирных домах шина находится в этажном электрощите, тогда как для частного дома контур заземления зарывают буквально в землю, так как он расположен рядом и не требует больших усилий для монтажа.

Все требования к проектированию и устройству системы заземления изложены в ПТЭЭП 2.7.8 . Владелец дома должен знать, что прием в эксплуатацию самостоятельно обустроенной конструкции будет проводить организация-поставщик электроэнергии.

Ее представители раз в полгода обязаны визуально осматривать наземные видимые части системы, а примерно раз в 12 лет производить выемку грунта и поверять состояние подземных элементов.

Выбор системы и составление схемы

Всего существует три системы заземления: ТТ , IT , TN , из них последняя делится еще на три разновидности — TN-S , TN-C , TN-C-S .

В частном домостроении обычно используют схемы систем TN-C-S или ТТ, причем TN-C-S выглядит более привлекательной, так как к ее монтажу предъявляется меньше требований.

Схема системы заземления TN-C-S: 1 – условное обозначение заземлителя источника питания; 2 – токопроводящие части открытого типа. На определенном участке цепи заземляющий проводник соединяется с PEN

Система начинается от главной заземляющей шины, которая установлена или в электрощитке дома, или в шкафу вводного устройства.

Наиболее рациональным считается решение, когда заземление расположено на опоре, перенаправляющей электромагистраль в дом.

Схема электробокса с разделенными проводниками заземления и нейтрали: 1 – электрощит; 2 – нулевой проводник; 3 – заземляющий проводник; 4 – фазовые групповые проводники; 5 – выключатель дифференциального тока; 6 – автоматы; 7 – групповые цепи; 8 – дифференциальный автомат; 9 – прибор учета электроэнергии Схема системы ТТ, которая кардинально отличается подключением заземляющего проводника. Он не зависит от источника электропитания, действует в автономном режиме

Система ТТ используется гораздо реже. Ею занимаются представители энергоснабжающей организации, а если владелец все же решит сэкономить и самостоятельно произвести монтаж, то заверять документы придут все те же работники Энергоснаба.

Если все же рискнете и выберете схему заземления ТТ для частного дома, то не забудьте про обязательную установку УЗО !

Инструкции по монтажу заземления

Существует два способа сборки и установки подземных заземляющих конструкций. Первый можно выполнить своими силами, хотя придется потрудиться и потратить немало времени, а второй по силам только профессионалам, так как потребуется специальное оборудование и навыки измерения сопротивления.

Вариант 1 — заземляющий провод + заземлитель

Сначала рассмотрим, как самостоятельно сделать заземление в частном доме, не прибегая к платным услугам. Система состоит из двух основных элементов, каждый из которых подбирается в зависимости от условий монтажа.

Заземляющий провод – медный проводник с сечением, равным сечению фазной жилы. Он одним концом подключен к шине, расположенной в электрощите, вторым – к заземлителю, зарытому в грунт. К шине также ведут заземляющие проводники от всех электроустановок в доме.

Провода «земли» легко распознать по цветовой маркировке – желто-зеленой полимерной изоляции. Способ крепления к шине – винтовой, посредством установки наконечников

Заземлитель – это конструкция из стальных элементов, тесно контактирующая с грунтом и служащая для выравнивания потенциалов при появлении напряжения.

При проектировании учитывают параметры сопротивления грунта, вычисляют размеры стержней и рамы, а также глубину залегания.

Удельное сопротивление грунта. Очевидно, что значение УСГ песка, глины или торфа различается. Чем влажнее и плотнее грунт, тем менее объемной будет конструкция заземлителя

Существует универсальная конструкция, для создания которой не нужно производить сложные расчеты.

Для ее изготовления потребуются:

  • три 3-метровых уголка 50*50 мм или стальная труба со стенкой 3 мм и диаметром 16 мм;
  • три 3-метровых уголка 40*40 мм.

Также понадобится сварочный аппарат , режущий инструмент, кувалда, крепежные материалы, а для земляных работ – лопата и ведро.

Пошаговая инструкция:

  • Выкапываем траншею от дома до места установки заземлителя. Ее глубина и ширина – около полуметра.
  • Делаем разметку для вбивания штырей (уголков) в виде равностороннего треугольника со стороной 3 м.
  • В местах вершин треугольника выкапываем ямки глубиной 50 см.
  • Соединяем ямки узкими канавками по периметру, чтобы получился треугольник.
  • Забиваем уголки 50*50 в землю так, чтобы над ее поверхностью остались части длиной около 0,2 м.
  • Свариваем три уголка 40*40 в форме треугольника.
  • Привариваем треугольник к уголкам, забитым в землю.
  • Затем подключаем к конструкции заземляющий проводник: запрессовываем его конец круглым наконечником и с помощью болта подходящего размера прикручиваем к отверстию, высверленному в одном из уголков.

    Схема установки заземлителя. Проводник ведет от зарытой треугольной конструкции к дому и заканчивается в электрощите на заземляющей шине

    Металлические детали необходимо засыпать грунтом, лучше песком, а место монтажа заземлителя и проводника пометить табличкой, чтобы при строительных или хозяйственных работах не повредить.

    Рекомендации по выбору деталей и монтажу заземлителя в грунт:

    Для стальных стержней и соединяющей их полосы опасна пищевая соль – она разъедает металл и приводит конструкцию в негодность. Проследите, чтобы это вещество случайно не попало в грунт рядом с заземлителем.

    Вариант 2 — модульная штыревая система

    Если конструкцию из деталей металлопроката можно сделать своими руками, то заводской штырь необходимо приобрести в магазине.

    Его главное преимущество – отсутствие трудоемких земляных и сварочных работ, а недостаток заключается в дополнительных расходах на оплату услуг обслуживающей организации.

    Схема монтажа штыревого заземлителя и его устройство. Основные составляющие части – головка, стальной электрод с электрохимическим медным покрытием и муфты, соединяющие фрагменты электрода Большая глубина объясняется еще и тем, что в указанном диапазоне обычно присутствуют грунтовые воды, резко снижающие сопротивление устройства, а это – необходимое условие для создания заземляющей системы

    В самодельной конструкции площадь соприкосновения с грунтом увеличивается за счет использования нескольких уголков. Здесь штырь всего один, поэтому увеличение контакта происходит за счет его длины. Устройство забивают в грунт на глубину 20-40 м.

    Земляные работы сводятся к вырыванию одной ямки с размерами 0,5*0,5*0,4 м. Для забивания штыря ударной дрелью пользоваться не рекомендуется, так как нужно исключить вращение головки штыря. Здесь нужен перфоратор со специальной насадкой.

    В заводском комплекте вместе со штырем есть зажим для крепления проводника заземления, поэтому процесс монтажа заключается в забивании основного устройства и подключении его к проводу.

    Пошаговая инструкция по монтажу штыревого заземлителя. Проводить замеры растекания мультиметром и рассчитывать глубину установки может только специалист – представитель из обслуживающей организации

    Существуют нормативы, которых следует придерживаться в процессе монтажа:

    • для 3-фазной сети 380 В – сопротивление не более 2 Ом;
    • для 1-фазной сети 220 В – сопротивление не более 4 Ом.

    При самостоятельном монтаже для подстраховки перед проверяющими органами лучше точно вычислить уровень залегания грунтовых вод и убедиться, что заземлитель опустится до этой отметки.

    При контакте с грунтовыми водами параметры сопротивления придут в норму.

    Практические советы по монтажу заземлителя фабричного изготовления:

    Установка системы заземления из нескольких стержней:

    Как видите, смонтировать систему заземления можно как собственноручно, так с помощью бригады приглашенных электромонтажников – первый способ дешевый, но более сложный, второй дорогостоящий, но надежный.

    Однако главное в грамотном монтаже – это результат, который должен сделать электросеть дома полностью безопасной для его владельцев .

    Монтаж контура заземления

    Монтаж

    При строительстве частного дома, нужно учесть все условия безопасности, связанные с электропроводкой поэтому обязательно нужно произвести работы по монтажу контура заземления. Тем более, что подобные работы для частного дома, производятся значительно легче, чем например, для многоэтажного.

    Контур заземления в частном доме выглядит следующим образом: в почву вбиваются вертикальные заземлители, соединяются они друг с другом с помощью горизонтальных заземлителей и проводника, соединяющего весь контур со щитком.

    В качестве вертикальных заземлителей чаще всего используют стальные уголки, размером 50х50х5мм или круглую катанную сталь диаметром 16-18 мм. Полосовая сталь, размером 40х4 мм, идеально подойдет на роль горизонтального заземлителя. Что касается проводника, то лучшим материалом для него будет круглая сталь 8-10 мм2. Более точную информацию по правильному монтажу и расходникам вы сможете найти в ПУЭ – 7, в разделе 1.7.

    Контур заземления дома нужно обязательно производить в соответствии с правилами безопасности, поэтому ни в коем случае в качестве проводников нельзя использовать арматуру. Из-за наружного каленого слоя арматуры, распределение тока по всему сечению идет неправильно, да и окисление происходит иначе, и она очень скоро ржавеет. Поэтому использование этого материала не безопасно.

    Устройство контура заземления выглядит как равносторонний треугольник, который устанавливается во дворе дома, на расстоянии не больше чем 1 метр от фундамента. Для начала, делается разметка в виде равностороннего треугольника, после чего по всему периметру капается траншея глубиной 0.4-0.7 м. и шириной 0.2-0.4 м. Именно в эту траншею нужно будет проложить горизонтальные заземлители. Вертикальные же заземлители нужно будет установить по вершинам размеченного треугольника. Их нужно вбить на глубину 2-3 метра. Сделать это можно, например, кувалдой – она справится с такой глубиной легко. Если с вбиванием возникнут какие-то трудности, можно выкопать небольшие колодцы, глубиной до 1.5 метра. Это облегчит вбивание вертикальных заземлителей. Не забудьте так, же что нужно выкопать траншею, ведущую к электрощиту от контура заземления.

    После того, как будут сделаны все вышеозначенные работы, можно переходить непосредственно к самому монтажу заземления. Вертикальные заземлители нужно вбивать не до конца: край уголка высотой 20-25 см, должен возвышаться над землей. Теперь, их нужно соединить между собой с помощью горизонтальных заземлителей, создавая замкнутый контур. Делать это лучше всего обычной сваркой, припаивая стальную полоску к торчащим уголкам. Некоторые экспериментирую, и в качестве соединения используют болты, что является ошибкой, так как места соединений со временем окисляются, это приводит к потере контакта, и, как следствие, к неэффективной работе контура.

    Теперь, когда контур заземления здания собран, его необходимо соединить с электрощитом. Делать это конечно тоже лучше с помощью сварки: сращиваем проволоку-проводник, к контуру и прокладываем её к щитку в траншее. Для крепления проволоки, нужно приварить к концу болт М6, или М8. Если у вас вдруг, не будет стальной проволоки, то проводником может быть всё та же стальная полоска, которую ранее вы использовали для горизонтального заземления.

    Стальная полоса, в принципе, подойдет даже лучше, благодаря тому, что её площадь соприкосновения с землей больше, но вот с её прокладкой в местах перегиба могут возникнуть проблемы, так как гнется она значительно сложнее.
    Рекомендуем так же после сварки, обработать места крепления специальным антикоррозийным средством. И ни в коем случае не используйте для защиты от коррозии краску. Так как краска препятствует хорошей связи земли и металла, создавая сопротивление. Монтаж контура заземления, нужно выполнять строго в соответствии со всеми правилами, без какой-либо «самодеятельности», которую иногда допускают некоторое новички – электрики.

    После выполненной работы, можно считать, что контур зазмеления установлен. Осталось только закопать выкопанные траншеи. Стоит так же отметить, что монтаж молниезащиты делается по тому же принципу.

    Подключение к электрощитку

    Чаще всего подача электричества в частных домах идет по воздушным линиям, система заземления которых строится по схеме TN-C. В этой схеме PEN – рабочий провод, совмещенный нулевой и L – фазный провод подходят к дому, а нейтраль источника подачи тока заземлена.

    После того, как установлен контур заземления, ПУЭ соблюдены и вы уверены в своей работе можно переходить к подключению к электросети. Это можно сделать двумя разными способами:

    1. Использовать TT схему подключения к дому
    2. Переделать схему TN-C в схему TN-C-S

    Рассмотрим каждую их этих схем подробнее:

    TT

    Для этой схемы не нужно производить никаких манипуляций по разделению PEN – проводника. Здесь, достаточно, фазный провод подвести к изолированной от электрощитка шине. После этого можно считать, чтоPEN – проводник это просто нулевой провод. Останется подключить только контур заземления дома к электрощиту. В итоге: PEN – проводник не имеет никакой электрической связи с контуром заземления дома.

    TN-C-S

    Ни для кого не секрет, что в схеме TN-C нет специального защитного проводника, который бы отвечал за отдельную защиту каждого объекта. Поэтому, схему TN-C нужно переделать в схему TN-C-S. Сделать это нужно в водном распределительном устройстве,разделив совмещенные, нулевой рабочий и PEN-защитный, проводники. На два отдельных: N-рабочий и PE-защитный.

    К дому прокладываются два провода, один из которых PEN – совмещенный, а второй L – фазный. Нам же нужно получить в доме трехжильную проводку, в которой будет отдельный нулевой и защитный провод. Для этого нужно произвести грамотное разделение схемы TN-C на TN-C-S, в вводном щитке дома.

    Как это сделать: в электрощите нужно установить PE – шину, и металлически связать её со щитком. Именно она будет соединять внешний PEN – проводник. От PE – шины нужно установить перемычку на шину с нулевым рабочим проводником N, которая в свою очередь, должна быть изолирована от электрощитка. После чего, нужно контур заземления соединить со щитом. Сделать это лучше медным многожильным проводом ПВ-3 6-10 кв.мм, соединив один его конец с электрощитом, а другой, с заземляющим проводником болтом, который крепится на конце провода. О нем мы упоминали выше.

    Собственно все. Таким образом у нас получится переделать схему TN-C в схему TN-C-S.

    Не редки случаи отгорания PEN-проводника со стороны подачи электропитания. В сети с напряжением 220В, это приведет к отсутствию напряжения или появлению потенциала на корпусе приборов, что может вызвать поражение электрическим током. В сети 380В отгорание рабочего нуля без дополнительного заземления приведет к появлению одной из 3х фаз на шине N- проводника. Фаза перейдет на N- проводник по любому из нагревательных элементов, создав в розетках межфазовое замыкание и напряжение 380В.
    Все дорогостоящие электроприборы в этот момент которые будут подключены к сети выйдут из строя или попросту «сгорят». В такой ситуации останутся бессильны даже дорогие средства защиты : ДИФ, УЗО, Реле напряжения.

    Так же иногда бывают ситуации, при которых из-за перекоса фаз в нулевом проводнике появляется напряжение, значением 5-40 В, что так же передает небольшой потенциал на корпус ваших электроприборов.

    Исходя из вышеперечисленного, можно сделать вывод: контур заземления обязательный компонент современной электрической сети. Он избавит Вас от ряда проблем связанных с аварийными ситуациями на линии и даст возможность безопасно пользоваться электроприборами в частном доме.

    Ну и последнее, что хотелось бы сказать, это то, что совсем не обязательно делать контур заземления треугольником. Это может быть и окружность и одна линия, главное чтобы количество заземлителей было достаточным для обеспечения безопасности и нужного количества сопротивления.

    Мы предлагаем готовые решения по монтажу контура заземления Позвоните нам и мы ответим на все интересующие Вас вопросы. Наша компания занимается монтажом контура заземления в Серпухове, Чехове, Протвино и Пущино.

    Стоимость монтажа контура заземления зависит от выбранной вами схемы, количества устанавливаемых заземлителей, удаленности дома и других важных факторов, поэтому подход индивидуален.

    Вы строите дом, а значит, вам нужен будет контур зазмеления, цена которого точно не стоит того, чтобы рисковать и делать подобную работу самостоятельно, или у электриков-новичков.

    Унция лекарства для вашей студии

    Автор: Том Дэй

    Обычно мы собираем кучу оборудования и со временем придумываем, как все это собрать. Единственное исключение, которое я могу придумать, это случай, когда вы только что выиграли в лотерею и собираетесь купить сразу все, что когда-либо купите.

    На самом деле люди не планируют свои студии — мы покупаем фрагменты по мере их нахождения и/или находим деньги. Потом находим место в стойке, пару пустых разъемов на коммутационной панели и вперед. По мере роста установки растет и вероятность возникновения проблем, и вскоре мы создали зону звукового бедствия.

    Это не имеет ничего общего с большими деньгами или славой. В одной из самых дорогих студий, которые я посещал, было самое худшее оборудование, которое я когда-либо видел. И я натыкался на студии с одной спальней всего с тремя или четырьмя единицами оборудования, которые были не чем иным, как запутанным крысиным гнездом кабелей.

    Очевидно, что на всех уровнях также есть первозданная среда. Но студии, в которых легко работать, разделяют два главных фактора: хорошее техническое обслуживание и планирование расширения. В этой статье все о том, что это значит.

     

    Переосмысление комнаты

    Даже если вы выращиваете свою коллекцию снаряжения в одной и той же комнате с 90-х годов, вам не помешает пройтись по планированию. Он может даже определить проблемное место на пути вашего сигнала, которое беспокоило вас все это время. И если после стольких лет в вашей студии такой же беспорядок, как и у многих других, обычно имеет смысл снести все это и собрать с нуля.

    Хотя это может показаться пустой тратой времени, особенно если ваша система включает в себя только компьютер, несколько MIDI-устройств и микшер, я рекомендую нарисовать схему плана подключения оборудования. Прежде чем подключать кабель или шнур питания, вытащите оборудование, которое у вас есть, и определите наилучшее место на пути прохождения сигнала для каждого элемента. Хорошим примером запланированного прохождения сигнала является блок-схема, которую вы, вероятно, найдете в руководстве пользователя вашего микшера.

    Если вы не можете выполнить эту компоновку в программе САПР, подумайте о краже старого промышленного инженерного трюка. Сделайте небольшой грубый рисунок каждого предмета оборудования, предмета мебели и стеллажа, который у вас будет в комнате. Вырежьте рисунки и отложите их ненадолго. В масштабе с вашей мебелью нарисуйте свою комнату, включая освещение и источники питания.

    Теперь, используя временный офисный клей, сделайте несколько десятков «а что, если» с вырезами оборудования и мебели в масштабной студии. В конце концов вы найдете лучшее место для всего и наилучшим образом используете имеющееся пространство.

     

    Трансформация

    При планировании планировки подумайте о том, где лучше всего разместить оборудование. Если вы можете избежать прокладки низкоуровневых сигнальных кабелей через силовые трансформаторы, сделайте это. Например, усилители мощности имеют большие, неприятные питающие трансформаторы, которые могут передавать гармоники 60 Гц практически во все, что находится поблизости.

    Если вы можете спроектировать стойку и компоновку приборов так, чтобы длина кабелей была минимальной, сделайте это. Электроны любят короткие пути. Чем короче ваши кабели, тем меньше вероятность того, что ваша проводка улавливает шумы и помехи от нежелательных источников. Короткие кабели также вносят меньше потерь на пути прохождения сигнала из-за реактивных компонентов кабеля (индуктивность, емкость и сопротивление).

    Пока мы говорим о нежелательных источниках шума, я должен упомянуть несколько. Диммеры света, например, — одни из самых коварных вещей, оставшихся от Империи Зла. Существуют диммеры, специально предназначенные для уменьшения электромагнитных помех, но они не всегда работают так, как рекламируется. Лично я считаю, что разумнее спроектировать систему освещения так, чтобы вы могли освещать то, что вам нужно. Выключайте свет, когда он вам не нужен.

    Люминесцентные лампы старого образца почти так же злы. Балласты (трансформаторы) являются потрясающими источниками гармоник в линии электропередач, и они могут досаждать вам, когда находятся рядом с микрофонами, инструментальными звукоснимателями, кассетными головками и любыми другими источниками сигналов с высоким коэффициентом усиления и низким уровнем. Некоторые микшеры, кажется, не в состоянии защитить свои внутренние цепи от люминесцентных ламп, которые находятся поблизости. Компактные люминесцентные лампы, которые ввинчиваются в обычные патроны для ламп накаливания, часто доставляют меньше проблем, и я понимаю, что малошумящие экранированные люминесцентные лампы также доступны, но серьезно… это 21 век. Купи светодиодные лампы и покончим с этим!

    Мы упомянули силовые трансформаторы; обратите внимание, что почти в каждой единице оборудования, которое вы покупаете, есть блок питания переменного тока в постоянный. Некоторые производители спасаются от электромагнитных помех источников питания, используя настенные бородавки. Эти вещи экономят деньги, но они могут вызвать шум в любых близлежащих проводах.

     

    Помехи при работе

    Встроенные источники питания могут располагаться практически в любом месте в корпусах оборудования, и хотя их расположение обычно является оптимальным для данного конкретного устройства, ориентация трансформатора может вызывать гул и шум в соседнем оборудовании . Большую часть времени вы собираетесь складывать полдюжины эффектов и другое оборудование в стойку, нагромождая источник питания на источник питания.

    При наличии некоторых питающих трансформаторов практически во всех возможных местах относительно чувствительных цепей или входных разъемов другого оборудования возможно, что неправильная организация стойки может создавать много шума на выходе вашей системы.

    Вот один из простых и достаточно надежных способов проверки помех между устройствами. Начните с оконцовки входных разъемов, используя симметричный или несимметричный разъем, зашунтированный (подключенный) резистором от 100 до 600 Ом. Если вы тестируете XLR, контакты 2 и 3 шунтируются резистором; если это несбалансированный разъем, шунтируйте горячий к холодному, сигнал к земле или как вам угодно описывать две клеммы.

    Затем выключите все оборудование в стойке, кроме того, которое вы тестируете. Установите усиление DUT (тестируемого устройства) на максимум. Если у вас есть цифровой мультиметр (цифровой мультиметр), подключите его выводы к выходному разъему и измерьте выходной шум. Если у вас нет тестового оборудования, подключите выход тестируемого устройства к вашей плате и прослушайте выходной шум этой части через выход для наушников на плате.

    Получив базовый уровень шума, включите два соседних оборудования в стойке. Если шум остается постоянным, помех от источника питания нет. Если он увеличивается, выключите каждый из окружающих элементов по одному и посмотрите, вызваны ли помехи одним или обоими. Если один из двух является виновником, попробуйте переместить его. Если и то, и другое, возможно, ИУ плохо экранировано или у вас может быть проблема с контуром заземления.

    Несмотря на все проблемы с электромагнитными помехами, расстояние — ваш друг. Если вы можете позволить себе отказаться от места в стойке между каждым элементом, у вас, скорее всего, будет более тихая система, чем если бы вам приходилось заполнять все пространство в стойке. Рекомендуется оставить пару промежутков между любым оборудованием, потребляющим много энергии (например, усилителями мощности и источниками питания микшеров), и небольшим сигнальным оборудованием. Вы должны подумать об этом только из-за преимуществ, которые вы получите от рассеивания тепла, если не для улучшения отношения сигнал-шум.

    Тепло — враг любого электрооборудования. Горячий воздух движется вверх, так что это хорошая идея. Если вы собираетесь управлять усилителями мощности достаточно сильно, чтобы они нагревались (или если у вас есть ламповое оборудование), хорошей идеей будет разместить такое оборудование в верхней части стойки. Лучше принудительно проветривать стойку, когда вы производите много тепла в этом замкнутом пространстве.

    Не размещайте высокотемпературное оборудование под оборудованием с движущимися частями или резиновыми компонентами, например магнитофонами. Тепло ускорит износ смазки, а гибкие детали, такие как прижимные ролики, быстро затвердеют.

     

    Любовные связи

    Потратив большую часть своей жизни на поиск и ремонт плохих соединений, я могу быть суеверным в отношении проводки и разъемов. Хотя я не особо люблю паять фонокабели (RCA), я все равно скручиваю свои.

    Однако есть несколько компаний, специализирующихся на аудиокабелях, и они хорошо с этим справляются. Вы можете купить хорошо собранные высококачественные межблочные кабели ненамного дороже, чем могут стоить кабель и разъемы.

    Если вы хорошо владеете паяльником и можете правильно подготовить кабель, сделайте эту работу самостоятельно. Если нет, вам, вероятно, лучше купить кабели. Я думаю, что наиболее существенным недостатком невозможности сделать свои собственные кабели является то, что вам нужно держать под рукой много запасных частей на случай неизбежных сбоев. Наиболее существенные преимущества создания собственных межсоединений заключаются в том, что кабели могут быть именно той длины, которая подходит для работы, и вы знаете, кто виноват в любых сбоях.

    Обычно у вас не так много шансов «оптимизировать», когда у вас есть кабели и оборудование. Но если вы покупаете профессиональное оборудование, у вас может быть возможность использовать «жесткие» соединения: барьерные планки винтового типа. Если у вас есть выбор между резьбовым соединением и штекерным разъемом, всегда выбирайте первое. Обожмите лепестковый разъем (соответствующий размеру используемого провода) на оголенном кабеле (не залуживайте провод) и затяните винты.

    Если вы действительно параноик, как я, пройдите еще одну милю, прежде чем вытащить отвертку. Я использую продукцию Caig Laboratories с середины 70-х годов. Такие названия продуктов, как ProGold, DeoxIT, PreservIT и CaiLube, звучат довольно по-новому, но это работает. Клянусь этим.

    Распылите DeoxIT на оголенные провода и клеммные соединители, прежде чем обжимать их вместе. Распылите на разделительные полосы перед тем, как вставить контактную пластину и затянуть винты. Если они не покрыты металлом, распылите DeoxIT на каждый оловянно-выводной разъем в вашей системе. Если они покрыты, используйте ProGold. Это не требует многого и добавляет новое применение к пословице «унция предотвращения». Я также использую эти два продукта с другими разъемами.

     

    Крепления контура заземления

    Теперь у нас есть вещи в стойке, и мы готовы подключиться? Не совсем. Мы не планируем. Зловещее проклятие аналоговой электроники с питанием от переменного тока — контуры заземления. Если у вас есть проблема с контуром заземления, вы можете потратить десятки часов на поиск и устранение неисправностей, чтобы найти ее. Несколько профилактических шагов в начале значительно облегчат устранение неполадок в дальнейшем.

    И вы, наверное, заметили, что мы еще не поставили отвертку на винты стойки.

    Заземление, вероятно, является наиболее распространенным способом ухудшения соотношения сигнал-шум в студии. Контур заземления — это то, что происходит, когда есть как минимум два пути для тока, который появляется на сигнальной или силовой земле.

    Например, пара блоков обработки аудиосигнала подключена к двум разным розеткам. Они также подключены к одному коммутационному блоку через свои входные и выходные разъемы. Если между заземляющими соединениями на этих двух розетках есть какое-либо потенциальное напряжение, это напряжение найдет общий путь через сигнальную проводку заземления.

    Конечно же, эта проводка связана вместе в коммутационной панели. Ток, создаваемый напряжением заземления, появляется на экране входных и выходных кабелей. Электрические компоненты кабелей и характеристики синфазного усиления оборудования обработки сигналов позволят сигналу по заземляющей проводке попасть в усилители оборудования. Если две части оборудования не сбалансированы, у вас не будет подавления синфазного сигнала, и у вас может быть много шума.

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

    Очевидно, одна тактика для разорвать эту замкнутую петлю означает отрезать третий штырек по крайней мере одного из шнуров питания. Это также отличный способ разработать систему, которая обеспечит вашему супругу единовременную выплату из вашей страховки жизни. Тупой, тупой, тупой . Вы не хотите быть обратным путем для тока земли, когда трансформатор источника питания выходит из строя, и несколько ампер тока ищут путь обратно к Матери-Земле.

    Конечно, некоторое оборудование продается с двухконтактной силовой проводкой. Чтобы обойтись без мер предосторожности, связанных с безопасным путем заземления корпуса, внешний корпус оборудования должен быть «двойно изолирован» от заземления питания, чтобы предотвратить попадание тока заземления на корпус продукта. Это распространено в потребительском Hi-Fi оборудовании. Это оборудование может быть очень сложно интегрировать в студию звукозаписи из-за проблем с заземлением.

    Гораздо лучшим решением для контуров заземления линий электропередач является использование «изолированного заземления» для всей вашей системы. Это означает, что вы на самом деле принимаете меры предосторожности, чтобы убедиться, что к вашим стойкам для оборудования и другому оборудованию подключено реальное заземление. Это заземление будет возвращаться обратно к основному заземлению здания на монтажной панели.

    Эта система называется «звездное заземление». длина стержня и сечение провода до панели). Хомут к крану холодной воды — это хорошо, но медный стержень лучше. Стержень должен находиться как можно ближе к коробке выключателя. Это очень практично для домашней студии, и это должно быть одной из первых вещей, которые вы делаете, когда начинаете планировать дизайн своей студии. Это особенно важно в местах с регулярными грозами.

    Если у вас есть заземление, соответствующее требованиям NEC (Национальный электротехнический кодекс), вам необходимо подключить независимый источник питания к вашей студии, гарантирующий независимый путь заземления к вашему оборудованию. Если все ваше звуковое оборудование подключено к одной изолированной цепи заземления, контуры заземления питания должны быть сведены к минимуму. (В любом случае, это отличная теория. Соединение частей без контуров заземления может потребовать магии и удачи.)

    Сбалансированные цепи менее чувствительны к контурам заземления и другим источникам шума, чем несбалансированные цепи. Но все же возможно, что некоторый ток контура заземления проникнет даже в самое лучшее оборудование. Некоторые меры предосторожности с вашей соединительной проводкой помогут предотвратить это.

    Вы должны быть готовы отсоединить случайное заземление на пути сигнала, чтобы разорвать петли между сигнальным заземлением и заземлением питания. Заземление существует на обоих концах кабеля, начиная с заземления корпуса, поэтому выполнение заземления экрана часто не требуется.

    Я использую цветовую маркировку своих XLR-кабелей (красный для несимметричного заземления, зеленый для подключенного заземления), чтобы немного упростить поиск и устранение неисправностей контура заземления. Я использую примерно в четыре раза больше одножильных заземляющих кабелей, чем подключаемых.

    Директ-боксы обычно имеют переключатели заземления. Если эти переключатели принесут вам пользу, вам нужно подключить разъемы XLR так, чтобы контакт 1 или корпус XLR не были подключены к одному концу ваших кабелей. Опять же, контакт 1 уже подключен к цепи и заземлению корпуса микшера или эффекта, поэтому для экранирования не требуется постоянное заземление.

    Несимметричные соединения также могут выиграть от тактики разводки. Вы можете создать смоделированное сбалансированное соединение с помощью нескольких легких приемов. Если вы подключаете симметричное устройство к несимметричному, добавление резистора от 50 до 100 Ом к клемме заземления на несимметричном конце кабеля может обеспечить достаточное сопротивление пути заземления, чтобы отвести ток контура заземления от соединения. (См. рисунок выше.)

    Если соединение несбалансированное к несимметричному, те же 50-100 Ом на одном из контактов 3 могут сделать тот же трюк. В обоих случаях используйте двухжильный экранированный кабель (например, кабель микрофона) и подключайте экранирующий провод только к одному концу кабеля.

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

     

    Шасси и корпус

    Оборудование в стойках создает другие проблемы. Также важно во всех случаях правильно заземлить, не создавая контуров заземления, и есть две тактики. Необычным является использование шины (провода очень большого сечения), которая подключена ко всем корпусам оборудования.

    Другая тактика — изолировать ящики с оборудованием, и этот подход я считаю наиболее полезным. Если стойка деревянная, нет проблем; если это металл, ответом будут нейлоновые плечевые шайбы № 10. Просто поместите нейлоновые шайбы с каждой стороны ушка стойки и добавьте металлическую плоскую шайбу снаружи, чтобы винт не порвал нейлоновый изолятор — четыре винта, четыре плоских шайбы и восемь нейлоновых шайб на единицу смонтированного оборудования. Это делает заземление шнура питания единственным источником заземления питания для каждой части устройства, что приводит к эффективной системе «звездного заземления».

    Еще один момент, на который следует обратить внимание, это случайный контакт. Стремясь упаковать два дюйма схем в однодюймовую коробку, некоторые производители съедают каждый последний миллиметр вертикального пространства, разрешенного в спецификации, и корпус соприкасается с оборудованием над и/или под ним. Если нужно, поставьте какой-нибудь изолирующий экран между блоками.

     

    Сжигание

    Итак, мы все подключены и прикручены. Есть еще несколько советов, которые я хотел бы дать, прежде чем вы начнете серьезно относиться к использованию своего оборудования.

    Основной причиной отказа почти всего электронного оборудования является «детская смертность». Это означает, что обычно что-то выходит из строя в течение первых 100 часов использования. И самый быстрый способ оставить этот период позади — это непрерывно запускать свое снаряжение в течение нескольких дней. Для большинства оборудования это означает просто включить его и оставить.

    Есть две причины рекомендовать это. Во-первых, оборудование выйдет из строя тогда, когда вы ему скажете, а не в самый неподходящий момент. Во-вторых, поломка произойдет, пока оборудование находится на гарантии.

    Этот вид прижигания раньше выполнялся производителями, но в интересах сокращения производственных затрат и времени обработки они оставляют это на ваше усмотрение. Так сделай это. Это будет стоить вам всего несколько ватт-часов энергии и может избавить вас от многих хлопот, когда вы меньше всего можете позволить себе беспокойства.

    При использовании электромеханического оборудования простое срабатывание механизма, вероятно, не обеспечит достойного прижигания. Переключатели нужно переключать. Моторы должны крутиться. Двери нужно открывать и так далее. Это не повредит вашему винтажному магнитофону, если вы прокрутите кассету или две.

    Слабые колени некоторого оборудования проявляются, если его несколько раз выключить и включить. Например, усилители мощности имеют большие скачки напряжения при включении питания. Иногда все, что требуется, чтобы перегрузить плохое соединение или слабый компонент, — это пара циклов включения питания.

     

    Не прерывать

    Следующая мера предосторожности может усложнить и без того сложное планирование контура заземления, которое мы сделали. Однако, если ваша линия электропередачи не так надежна, как утверждает энергетическая компания, вы можете захотеть защитить некоторые части вашей системы.

    Вот для чего нужны источники бесперебойного питания (ИБП). Эти устройства выполняют две важные функции для критически важных компонентов вашей системы: они обеспечивают постоянный отфильтрованный источник переменного тока и дают вам время для безопасного отключения питания вашей системы во время отключения электроэнергии. .

    Если вы какое-то время работали с компьютерами, то знаете, что перебои в подаче электроэнергии могут нанести ущерб компьютерным системам. Нестабильное питание может вызвать случайные перестановки битов в памяти, которые загрязнят ваши данные или дестабилизируют вашу систему. Трансформатор и схема фильтра ИБП предотвращают это.

    Сработавший автоматический выключатель или удар молнии в ближайший трансформатор на опоре электропередач перевернет каждый бит, который еще не равен нулю. Резервная батарея ИБП и схема инвертора обеспечивают предупреждение и разумное время, чтобы сохранить то, что вы делаете, и выйти из строя до того, как батарея разрядится.

    Главный вопрос при выборе ИБП – какой мощности блок питания вам нужен, и спецификация поможет вам в этом. Сначала решите, что нужно защитить, и запишите требования к вольт-амперам (ВА, что примерно соответствует номинальной входной мощности) для каждого компонента. Некоторые спецификации оборудования говорят вам только о требованиях к входному току; просто умножьте время потребления тока на 120 В, чтобы получить рейтинг ВА. Затем сложите рейтинги VA оборудования, которое вы решили защитить. Сравните это значение с таблицей, предоставленной производителем ИБП, и решите, какая защита вам нужна и которую вы можете себе позволить.

    Например, у вас есть компьютерная система, для которой требуется 250 ВА, компьютерный монитор, потребляющий 125 ВА, и система записи на жесткий диск, для которой требуется еще 250 ВА. Таким образом, для системы требуется 625 ВА. Глядя на диаграмму для ИБП на 600 ВА, вы видите, что этот блок обеспечит вас резервным питанием примерно на пять минут, в то время как система на 1 кВА обеспечит работу в течение десяти минут. В зависимости от того, как вы работаете и сколько времени требуется для безопасного завершения работы вашей системы (из реальной ситуации, когда одновременно открыты пять программ, каждая из которых содержит несколько файлов для сохранения), вы можете сделать наиболее разумный выбор за свои деньги.

     

    Приятного техобслуживания

    Надеюсь, некоторые из этих советов придутся вам по душе, вдохновят вас на переделку проблемных областей и помогут вам улучшить окружающую среду. Удачи.

     

    Особая благодарность Майклу МакКерну из Music Tech, Миннеаполис, Миннесота (музыкальная техническая школа) за помощь в написании этой статьи.

    Том Дэй занимается аудио и звукозаписью с 1963 года, подолгу работая менеджером студии, разработчиком аудиооборудования и руководителем производственно-технического отдела QSC.

    контуров заземления

    контуров заземления

     

     

    [ Главная ]
    [ вверх]

    Контуры заземления Радио
    Оборудование

    Контуры заземления
    Транспортные средства

    Аудио контуры заземления
    Системы

    Как заземление
    Возникновение циклов (технические)

    Автомобильные площадки и
    Заземление

     

     

    Примечание: это
    обсуждение относится только к основаниям в рамках платформы или системы. Оно делает
    не применяется к кабелям или проводке вне здания, где повреждение освещения
    или другие всплески вызывают озабоченность.

    Проблемы с контуром заземления
    обычно возникает, когда соединительные порты заземлены
    на точки, работающие с
    перепады напряжения. Различия в напряжениях обычно создаются большими токами.
    по другому заземленному пути. Проблемные перепады напряжения обычно создаются
    падение напряжения на
    сильноточный проводник, заземленный с обоих концов на общую землю. Это может
    создают разность потенциалов вдоль пути заземления сигнального провода, и это напряжение
    передается в чувствительную цепь.

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


    Примечание: «Порт» по определению
    входное или выходное соединение сигнала, обычно через разъем, разъем или клемму
    полоска. «Порты» — это точка соединения, куда входит или выходит соединительный провод или кабель.
    Устройство.

     

    Использование заземляющей шины вдоль стола не вызывает
    петля». Смена проводов на звезду или прокладка отдельных заземляющих проводов на дальние
    общая точка, как стержень, не корректирует контуры заземления. Несколько заземляющих проводов
    до дальней точки нет
    правильные контуры заземления или радиочастотные помехи, кроме как по чистой случайности. Длинные изолированные провода заземления
    от оборудования на столе до общей точки вне стола, такой как стержень, не годится
    наука.

    Низкая частота оборудования или контуры заземления постоянного тока вызваны питанием
    падения напряжения в кабеле и отсутствием заземления в одной точке на одном конце пути. RFI вызван синфазным RF
    на антенных кабелях или нарушении целостности экрана. Более короткий и низкий путь заземления
    импеданс между оборудованием в одной точке, тем лучше! Исключением является
    как правило, любой сильноточный источник питания или нагрузка. Источники или нагрузки сильного тока, как правило
    НЕ следует привязывать к
    шину заземления более чем в одной точке. Что-то вроде большой силы тока
    Минусовой провод питания должен быть заземлен только на конце оборудования.
    В идеале отрицательная шина должна плавать на входе, но иметь предохранительный зажим, который
    представляет собой высокий импеданс в нормальных условиях при ограничении отрицательного вывода
    подниматься под разломы.

    С
    за исключением сильноточного источника питания с заземленным минусом шасси, который
    должен быть заземлен непосредственно и только на сильноточном оборудовании, которое он обслуживает,
    кратчайший путь с наименьшим сопротивлением между оборудованием всегда является лучшим. Этот
    обычно требуется тяжелая настольная шина заземления с низким сопротивлением и коротким гибким
    плетеные провода, соединяющие настольное оборудование с этой настольной шиной.

    Отрицательный провод
    предохранители на оборудовании тоже вообще плохая идея, тем не менее мы это видим везде.
    Предохранители с отрицательным проводом были необходимы из-за плохих инструкций по подключению!

      

    Современные автомобили используют микропроцессорную систему для обучения многим
    аспекты состояния двигателя. Процессор считывает внешние датчики и с помощью
    эти данные, вычисляет угол опережения зажигания, топливо
    инжектор открывает окна, включает насосы и вентиляторы, контролирует рециркуляцию отработавших газов, регулирует двигатель
    скорость холостого хода и десятки других функций. Несколько датчиков сообщают компьютеру десятки параметров в диапазоне
    включая положение дроссельной заслонки, поток воздуха в двигатель, охлаждающую жидкость
    температура, барометрическое давление, содержание кислорода в отработавших газах, положение коленчатого вала,
    и другие параметры. Разница между подачей топлива на 15 лошадиных сил или
    подача топлива на 500 лошадиных сил может быть менее чем на 3 вольта меняется на некоторых
    датчики! Изменение десятых долей вольта может значительно изменить критические параметры двигателя,
    а изменения датчика в сотые доли вольта могут заметно изменить смесь
    количество. Эта чувствительность к относительно небольшим изменениям напряжения датчика является корнем
    Проблемы с контуром заземления управления двигателем. Ключ к правильному управлению сложными функциями
    читает
    низковольтные датчики с высоким импедансом, обычно работающие в диапазоне от нуля до
    пять вольт, точно. Шум может особенно повредить точности в чувствительной синхронизации
    функции.

    Повреждение оборудования может быть результатом
    проблемы с контуром заземления. Из-за плотного
    упаковка и миниатюрная конструкция, современная электроника использует небольшие проводники (фольгированные дорожки) и компоненты.
    Контур заземления может расплавить дорожки фольги, повредить полупроводники или чипы или разрушить
    небольшие резисторы. Контур заземления может вывести из строя дорогую электронную систему за долю секунды.
    второй. Хуже того, контур заземления, влияющий на дозирование топлива или угол опережения зажигания, может
    уничтожить двигатель.

    Мои проблемы с
    послепродажная система EFI является хорошим примером ошибки контура заземления, угрожающей
    срок службы двигателя.

     

    Высокая чувствительность к малым уровням напряжения лежит в основе
    звуковой контур заземления или проблемы с гулом.

    Второстепенной проблемой является повреждение оборудования. Из-за плотного
    упаковка, современная аудиоэлектроника часто использует небольшие проводники из фольги и
    компоненты, чувствительные к току.
    Полупроводники малой мощности могут быть непоправимо повреждены напряжением в несколько вольт или тысячных долей секунды.
    амперный ток. Как и в домашних компьютерах и автомобилях, контур заземления может расплавить дорожки фольги, повредить полупроводники или
    микросхемы или уничтожить небольшие резисторы или конденсаторы. Дорогой
    аудиокомпонент можно испортить
    долю секунды.

    На заре моей карьеры в радиовещании наземные пути
    между различными частями звукового оборудования были изолированы. Инженеры заземлили щиты
    на симметричных линиях в одной точке тракта, как правило, на клеммах входного порта.
    Экраны на несбалансированных линиях, если только оборудование не было установлено в одной стойке, были
    плавает изолирующим трансформатором на одном конце.

    Единственными общими соединениями шасси были провода питания, радио
    основания частоты и основания безопасности. Заземляющие экраны звукового сигнала или сигнала низкого уровня были
    всегда изолированы от шасси или цепей заземления на одном конце. Это было справедливо для всех низкоуровневых
    сигнальные линии. Изоляция помешала
    нежелательные сигналы контура заземления, обычно проявляющиеся в виде гула или шума, из-за
    фоновый мусор. Было очень плохой практикой заземлять шасси по постоянному току как сбалансированно, так и
    несбалансированные линии, особенно линии со щитами толщиной менее нескольких толщин кожи или
    экраны с чрезмерным сопротивлением более чем в одной точке кабельной трассы.

    Низкоуровневые аналоговые измерительные и сигнальные земли также расстроены землей
    петли. Как правило, по крайней мере один конец участка должен быть независимым от земли или
    заземление изолировано. Это предотвратит нарушение критического сигнала контурами заземления.
    напряжения и давать ложные показания.

    Самый простой контур заземления показан ниже:

     

     

    Если мы рассмотрим систему постоянного тока с буквой «А» как
    источник и «B» в качестве нагрузки, напряжение «C» поднимет «B-» на 0,5 вольта.
    Это означает, что разница между плюсом и минусом «B» будет 2,5 вольта.

    И наоборот, если «B» был источником 2,5 В, а «A»
    нагрузка, «C» будет толкать «A -» более отрицательным, а разница «A» между
    + и — будет 3 вольта.

    Вот почему мы должны быть уверены, что ничто не вызывает внешнего
    напряжение на заземляющем проводе. Единственный способ исключить вероятность заземления
    петля, нарушающая чувствительное напряжение или даже вызывающая повреждение, будет плавать
    один или оба конца системы полностью от земли. Хотя бы один конец
    конец источника или конец нагрузки должны быть в дифференциальном режиме. «Дифференциал»
    означает, что речь идет только о разнице напряжений между + и -, а не о внешнем
    источник. Поместив один конец в дифференциал, он будет выглядеть так:

     

     В приведенном выше случае «B-» будет единственным
    наземная точка. На «А-» не могло быть земли. Отключение заземления любого конца
    отрицательным, и создание дифференциальной нагрузки или источника устраняет контур заземления.

    Устранение проблемы контура заземления путем создания заземляющего проводника
    больше, как правило, не лучший способ сделать что-то, хотя он, безусловно, может
    помочь, уменьшив падение напряжения (снизив импеданс тракта). Проблема в том, что проводники, какими бы большими они ни были, всегда имеют
    неизбежное падение напряжения с током. Это падение напряжения определяется законом Ома,
    где ток, умноженный на сопротивление, представляет собой падение напряжения на пути тока. Если
    проводник несет высокочастотные сигналы, вопрос усложняется импедансом
    и эффекты стоячих волн. Для большинства аудиосистем, систем электропитания и управления мы можем просто рассмотреть
    сопротивление. Для более высоких частот или резко возрастающих сигналов (например,
    системные импульсы), мы должны учитывать реактивные части импеданса проводки.

    Системы со смесью больших токов и чувствительных
    низкоуровневые линии доставляют гораздо больше хлопот, чем другие системы. Большие токи могут
    легко создавать перепады напряжения, которые составляют значительную часть низкого сигнала
    уровни. Когда сильноточная и низкоуровневая системы имеют общее заземление,
    Падение напряжения тока на проводе заземления или нейтрали может быть перенесено на
    другие наземные пути. Это переводит часть высокого тока в низкий.
    уровневая система.

    В цепях ниже даже с тысячными долями Ома
    сопротивление проводника и соединения, путь заземления сильного тока превышает
    1/10 часть падения вольта. Сигнальный провод, даже с намного меньшим проводом, имеет только
    падает на несколько милливольт. Это связано с тем, что ток нагрузки очень мал.

     

     

    Давайте рассмотрим несколько основных несбалансированных систем. В этих цепях:

    Индикатор

    от R1 до R4 сигнальный провод и соединительные сопротивления
    Р5 или нагрузочное сопротивление
    Р6 Сильноточная нагрузка
    Р7-Р10 Сопротивление проводника сильноточной нагрузки
    Вс1 Источник сигнала
    Вс2 Источник для сильноточной нагрузки

     

     

    В приведенной ниже системе мы видим, что напряжение сигнала не зависит ни от чего, кроме
    небольшое падение напряжения в сигнальных проводниках. Отсутствует большой ток нагрузки и
    нет контура заземления.

     

     

     

    В системе ниже общий провод заземления между верхней и нижней нейтралью
    был добавлен в левый конец. Мы видим, что напряжение сигнала не зависит ни от чего, кроме
    небольшое падение напряжения в сигнальных проводниках. Нет контура заземления и нет высоких
    силовой ток нагрузки. Датчик низкого уровня считывает только 0,004 вольта от
    источник.

     

    В приведенной ниже системе мы видим, что напряжение сигнала не зависит ни от чего, кроме
    небольшое падение напряжения в сигнальных проводниках. На R6 ток нагрузки 118 ампер,
    но ток не влияет на напряжение сигнала, потому что заземление сигнала
    свинец имеет только одно основание
    точка. Нет контура заземления.

     

     

     

     

    В приведенной ниже системе мы видим, что на напряжение сигнала сильно влияет высокое
    текущая нагрузка. Это связано с тем, что описанная выше система имеет контур заземления. Сигнал
    провод заземлен с каждого конца.

     

     

     

    В приведенной ниже системе была добавлена ​​тяжелая шина заземления с очень низким сопротивлением.
    попытаться смягчить сопротивление шасси или нейтрального пути. Несмотря на то что
    уменьшается, напряжение сигнала остается подверженным влиянию падения напряжения в верхнем
    проводники тока. Этот пример демонстрирует, почему лучше всего избегать
    контуры заземления, а не попытки смягчить контуры заземления за счет лучшего заземления между точками заземления системы.

     

     

     

    Парк автомобилей в
    типичные легковые автомобили с цельным кузовом представляют собой особую ситуацию. механический
    методы строительства, которые делают платформу жесткой, также работают для формирования большого
    широкая дорожка заземления шасси с очень низким сопротивлением. Сварная оболочка образует
    заземляющий проводник с очень низким сопротивлением и является отличной точкой для общего
    заземление для сигнальной и силовой земли. Хотя сопротивление не равно нулю,
    оболочка тела ближе всего к нему. Использование четырехпроводного измерения сопротивления
    метод, мои 1989 Mustang измеряет менее 0,002 Ом от земли моей задней батареи.
    к моему переднему внутреннему каркасу крыльев. Это приблизительный эквивалент
    15-футового медного провода 0 AWG и разъемов. Большая часть этого сопротивления
    сосредоточен вокруг наконечников заземления (до того, как ток успеет
    распространения), а не над траекторией тела. Если бы я улучшил точки соединения, я
    может значительно уменьшить небольшое сопротивление моей системы сейчас. это не совсем
    необходимо, поэтому я не заморачивался.

    Не имеет особого смысла запускать тяжелый медный негатив из
    двигатель к аккумулятору, когда шасси уже есть и корпус кузова,
    включая небрежно выполненные потери в соединении, имеет меньшее сопротивление, чем качественно выполненное
    кабель.

     

    Пример пути заземления
    сопротивление:

    Сопротивление любого однородного проводника
    обратно пропорциональна площади поперечного сечения и прямо пропорциональна
    к удельному сопротивлению и длине. Простыми словами, если мы удвоим крест
    площади сечения проводника мы сокращаем сопротивление (и падение напряжения) в
    половина. Если мы удвоим длину, мы удвоим сопротивление и удвоим
    падение напряжения.

    Медный провод номер 1 AWG имеет эффективный диаметр около 0,3 мм.
    дюймы. Площадь круга равна pi*r в квадрате. Этот провод будет иметь крест
    площадь сечения около пи * 0,15 * 0,15 = 0,071 квадратных дюйма.

    Предположим, что стальной каркас корпуса имеет калибр около 16 или около 0,06.
    дюйма толщиной. Площадь в один фут будет иметь 12 * 0,06 = 0,72 кв.
    дюйма площади поперечного сечения. Физическое поперечное сечение составляет около десяти
    раз больше площади поперечного сечения медного провода.

    Удельное сопротивление стали около 15 Ом на 10-6 см.
    удельное сопротивление меди 1,7 Ом на 10-6 см. Мы можем обоснованно предположить
    сталь имеет примерно в 15/1,7 = 8,8 раза большее сопротивление меди при том же
    длина и такая же площадь поперечного сечения. В то время как корпус корпуса имеет более высокий
    материал удельного сопротивления, тело также имеет гораздо большее поперечное сечение
    область.

    Это означает стальную оболочку корпуса шириной в один фут, если эта оболочка
    имеет толщину всего 0,06 дюйма, имеет примерно на 10% меньше сопротивления, чем аналогичный
    длина пути через медный провод. Легко понять, почему наземный путь
    через кузов автомобиля, который, вероятно, имеет ширину в несколько футов и намного толще
    во многих областях составляет небольшую часть сопротивления медного провода.

    Участок пола шириной четыре фута, толщиной всего 0,06 дюйма,
    будет иметь поперечное сечение около 2,88 квадратных дюймов. Эквивалент
    медный провод должен быть 2,88/8,8 = 0,327 квадратных дюймов, или
    диаметр = 2* sqrt A/pi или диаметр 0,645 дюйма!
    Сопротивление, равное сопротивлению тонкого стального поддона шириной 4 фута, с
    для медного кабеля требуется кабель больше 4/0, а у нас нет даже
    рассчитывайте на помощь от рамных рейлингов, рокеров или дорожек на крыше!

     

     

    Давайте посмотрим, почему Форд сделал систему определенным образом и как
    схемы могут ввести в заблуждение. Это схема отрицательного провода аккумулятора на
    Фокс Мустанги:

     

    Правильная схема выше:

    В приведенной выше системе отрицательный провод EEC не заземляется на отрицательную клемму аккумулятора.
    Отрицательный EEC фактически подключается к шасси автомобиля рядом с пусковым реле,
    где он имеет общую точку заземления шасси с минусом аккумулятора. Территория
    как это работает только тогда, когда батарея установлена ​​​​спереди и сделана точно так же, как
    изначально сделано. Эта система приемлема, потому что:

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

    2.) Блок заземлили с головы на брандмауэр.

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

    Схема альтернативного метода для передней батареи, чтобы избежать контуров заземления:

    Задняя батарея во избежание опасности возгорания контура заземления и заземления:

    Соединения с отрицательным полюсом батареи:

    С задним аккумулятором нет причин долго работать
    отрицательные провода от ничего к аккумулятору. Исключение составляют
    некоторые устройства в багажнике с плавучим грунтом, такие как топливные насосы или другие
    электродвигатели. Это предполагает цельный автомобиль или раму большой площади.
    со сварной конструкцией в качестве шины заземления. В Европе основания для
    минусовые столбы батареи для средств связи запрещены из-за пожара
    и опасности безопасности.

    Устройство с аккумулятором, устанавливаемым сзади Всегда разрешено
    отрицательный пост
    Допустимо, но часто нежелательно Никогда не разрешается отрицать
    сообщение
    Усилитель с минусом на корпусе
    и домкраты
        х
    Усилитель с отрицательным выводом
    шкаф и розетки
    Х* Х**  
    Электродвигатель или насос с изолированным
    земля
    Х* Х**  
    Блок зажигания с общим минусом
    корпус или другие выводы
        х
    Инвертор мощности с отрицательным общим проводом
    к корпусу и розеткам
        х
    Инвертор мощности с отрицательным
    изолирован от шкафа и розеток
      х  
    Радиосистема, включая стереофоническую и двустороннюю систему с отрицательным общим
    шкаф и розетки
        Х
    Радиосистема, включая стереофоническую и двустороннюю систему
    с минусовой изоляцией от шкафа и гнезд
    Х* Х*  

    * если рядом с батареей        ** если далеко от
    батарея

     

    С передним аккумулятором, защищенные заземленные устройства
    вообще можно подключить к минусу аккумулятора практически как угодно.