Как сделать правильно заземление: Страница не найдена — ElektrikExpert.ru

Автор: | 22.06.1977

Содержание

Как сделать заземление

Как оперативно сделать заземление с сопротивлением 4 Ома на ряде объектов (кроссовое оборудование), находящихся в городской черте в условиях плотной застройки? Грунт – суглинок/глина с удельным сопротивлением 80 Ом*м.
В виду требуемой компактности и нежелательности произведения земляных работ за пределами объекта — строительство требуемого защитного заземления решено провести в непосредственной близости от здания, в том числе непосредственно под шкафом, где размещается аппаратура.

Исходя из сопротивления грунта, одиночное защитное заземление состояло из одного 30-ти метрового электрода модульного заземления в виде готового комплекта заземления
ZZ-000-030.

Расчётное сопротивление защитного заземления составляло 3,8 Ома (расчёт заземления).

После монтажа пробного электрода защитного заземления замеренное сопротивление заземления оказалось равным 1,4 Ома, что можно связать с отличным от расчетного удельным сопротивлением грунта (около 30 Ом*м).

Следующие защитные заземлители были смонтированы исходя из первоначально полученных данных — их глубина составила 9 метров. Их среднее сопротивление заземления составило 3,5 Ома (от 3 до 4 Ом).

На монтаж одного защитного заземления тратилось 5 часов и ресурсы двух человек (10 человеко-часов).

Для соединения защитного заземления с объектом использовался медный кабель сечением 16 мм2. Соединение защитного заземлителя и кабеля выполнялось зажимами, входящими в комплект заземления.

Как сделать многоэлектродное заземление


на объекте мобильной связи

Как сделать заземление для аппаратуры связи сопротивлением заземления 2 Ома? Грунт — смесь глины с песком с удельным сопротивлением равным 130 Ом*м. В виду нежелательности произведения земляных работ за пределами здания — строительство защитного заземления решено сделать в подвале здания.

Исходя из общих требований и сопротивления грунта, защитное заземление состояло из шести 15-ти метровых электродов модульного заземления в виде готовых комплектов заземления ZZ-000-015, находящихся на расстоянии 15 метров друг от друга.

Расчётное сопротивление защитного заземления составляло 1,9 Ома
(расчёт заземления).

После монтажа защитного заземления замеренное сопротивление заземления оказалось равным 1,1 Ома, что можно связать с отличным от расчетного удельным сопротивлением грунта (около 75 Ом*м).

На монтаж электродов защитного заземления (без прокладки заземляющего проводника и его подключения) было потрачено 16 часов и ресурсы двух человек (32 человеко-часа).

Для соединения электродов защитного заземления использовалась стальная полоса 4*40мм (сечением 160 мм2). Соединение электрода защитного заземления и стальной полосы выполнялось зажимами, входящими в комплект заземления.

Заземление дома или дачи своими руками,как сделать

С каждым годом количество электроприборов растет в каждом доме.Появляются новые все более мощные бытовые приборы, и все чаще возникают вопросы — как сделать заземление в доме, на даче своими руками и как правильно подключить заземление.Раньше монтаж контура заземления был актуален только для производственных помещений:для заземления магазина,офиса или склада,но в нынешнее время заземление дома,квартиры или дачи уже просто необходимо для защиты человека от поражения электрическим током.Сделать заземление можно как своими руками так и силами специалистов организации которая выполняет монтаж контура заземления под ключ.

Подключение заземления

К каждой розетке в современном доме или квартире помимо двух проводов питания-фаза и ноль от электрощита должен подводиться третий провод заземления.Электрощит должен быть подключен к контуру заземления.Если Вы намерены сделать контур заземления своими руками,то Вы можете сделать монтаж контура заземления.Но как определить правильно ли Вы сделали контур заземления?Для проверки сопротивления контура заземления необходим прибор-измеритель сопротивления заземления,который стоит не дешево и покупать прибор ради одного измерения бессмысленно.Поэтому необходимо будет обратиться в электроизмерительную лабораторию или к знакомым людям у которых есть измеритель сопротивления заземления.

Советы по монтажу контура заземления
Контур заземления в самом простом варианте для заземления частного дома или дачи, представляет собой три стальных электрода вбитых на глубину полтора — два метра. Между собой эти электроды соединяются на сварке с помощью стальной полосы 40 х 4 мм. К одному из этих стержней — электродов, приваривается болт с гайкой, к которому будет прикрепляться провод заземления. Существуют различные типы готовых комплектов для устройства контура заземления. Это стальные оцинкованные и омедненные электроды, собираемые на резьбовых соединениях. Эффективность такого набора выше в несколько раз, но  и цена выше.

Бытует мнение что при устройстве заземления на даче или в загородном доме — даже если грунты с точки зрения устройства заземления выглядят очень плохие (супеси, мергели, известняки, песчаные грунты, грунты, имеющие низкую влажность), электропроводность их можно повысить. Для этого в месте устройства контура, в грунте сверлят несколько скважин, в которые заливают крепкий соляной раствор.Но почему-то люди которые прислушиваются к таким советам,не думают что такая электропроводность будет работать до первого дождя,после которого соль вымоется из грунта.

Предлагаем посмотреть видео как правильно сделать заземление в доме на нашем канале :

Если Вам необходимо заземление дома или дачи,интернет-магазин Энергомаг предлагает готовые комплекты заземления для заземления дома своими руками.

Заказать модульное заземление Вы можете через онлайн форму или по телефонам указанным на нашем сайте www.energomag.net

+38(095)235-49-95,+38(096)262-98-48, +38(063)103-80-04,+38(044)362-92-50

Доставка комплектов заземления в любую точку Украины Новой почтой по предоплате или наложенным платежом.

Если Вы сомневаетесь в выборе или не знаете как выбрать комплекты заземления,мы будем рады Вам помочь.

Звоните, пишите мы Вам подскажем.

Статьи по категории «Заземление для дома»

Аккумулятор для ИБП,гелевый,AGM или мультигелевый,разница?
Аккумуляторные батареи для котла отопления или насоса
Вода из крана бьется током,в чем причина,как устранить?
Гальмар заземление инструкция по монтажу
Гибридный инвертор,как работает,как выбрать?
Заземление дома или дачи своими руками,как сделать
Заземление зарядной станции для электромобиля
Заземление МРТ или медицинского оборудования
Заземление своими руками,уголком или модульное заземление?
ИБП для дома,генератор или солнечная станция что лучше?
Измерение сопротивления заземления,проверка контура заземления
Как выбрать бесперебойник?Советы бывалых
Как выбрать заземление правильно
Как выбрать солнечный инвертор для дома?
Как выгодно купить твердотопливный котел?
Как заземлить бойлер правильно
Как заземлить дом
Как заработать на солнечной энергии?
Как защитить розетки от перегрузки?Решение есть!!!
Как настроить регулятор тяги котла твердотопливного Огонек
Как получить зеленый тариф в Украине,порядок оформления
Как проверить контур заземления самому,метод электрочайника
Как сделать заземление в розетке и проверить заземление розеток?
Какие колосиники бывают,котлы с охлаждамыми колосниками
Какой генератор лучше синхронный или асинхронный?
Комплект ИБП+аккумулятор для газового котла
Котел длительного горения Огонек ДГ модернизированный
Можно ли фундамент использовать для заземления дома?
Молниезащита дома своими руками,монтаж молниезащиты дома
Молниезащита дома,цена,или от чего зависит стоимость?
Пиролизные котлы,как они работают?
С праздником пасхи,получите подарок
Система уравнивания потенциалов для борьбы с блуждающими токами
Системи заземлення, типи,TN-C, TN-C-S, TN-S, TT, IT
Солнечная станция для дома,выгодно или нет?
Солнечные инверторы SAJ выставка SOLAR Ukraine 2018
Солнечные инверторы для дома,как выбрать
Солнечные станции для дома,зеленый тариф
Твердотопливные котлы Огонек с электротенами
Твердотопливный котел для отопления дома,выгодно или нет?
Термическая сварка Galmar weld,для монтажа заземления
Требования к заземлению
УЗО без заземления работает или нет?
Чем забивать модульное заземление на глубину
Что такое сетевой солнечный инвертор?
Электромонтажные работы в квартире,офисе,доме в Киеве,расценки
Что такое заземление и зачем это нам нужно?
Как выбрать твердотопливный котел
Молниезащита внутренняя,зачем она нужна?
Как выбрать электрогенератор для дома правильно?
Как правильно выбрать стабилизатор напряжения

Как сделать заземление правильно

Электричество это наше все, оно должно быть безопасным. Для этого применяется заземление. Расскажу вам как сделать заземление правильно и при этом сэкономить.


Как сделать заземление правильно

Для чего нужно заземление в частном доме или квартире

Простыми словам заземление необходимо для защиты человека от возможного удара током в квартире или частном доме.

Принцип работы защитного заземления — это отведение электрического тока в землю от металлических электроприборов, при их неисправности.

В новой квартире или при строительстве дома нужно обязательно провести работу по прокладке заземляющего кабеля и его подключению к «контуру земли» или общедомовому или индивидуальному. Электроприборы потребляют большое количество энергии, их корпуса металлические и отлично проводят ток, поэтому в особенности обратите внимание на заземление: стиральных машин и холодильников, варочных панелей и духовых шкафов, электрических бойлеров и котлов отопления, микроволновых печей.

Корректная работа заземления опирается на факт того, что:

  • Происходит снижение до неопасного значения разности потенциалов между заземляемым объектом и другими проводящими ток объектами, имеющими свое заземление.
  • В рабочей электрической сети появление утечки тока приведет к быстрому срабатыванию защитного устройства УЗО.
  • При утечке тока и контакте заземляемого проводящего объекта с фазным проводом должно происходить отведение этого тока.

Внимание! Контур заземления будет грамотно работать в комплекте с использованием устройств защитного отключения УЗО. Если прибор выйдет из строя, то величина тока на заземленных предметах не превысит опасной величины. Нерабочий участок сети будет мгновенно выключен в течение времени срабатывания УЗО.

Отсюда можно сделать выводы:

  • Наиболее опасный вариант для человека, когда корпус электроприбора не заземлен и УЗО отсутствует.
  • Если корпус заземлен, УЗО отсутствует, то этот вариант недостаточно безопасен, так как при высоком сопротивлении заземлителя и больших номиналах предохранителей потенциал на заземленном проводнике может достигать очень высоких величин.
  • Если корпус не заземлен, но при этом УЗО установлено, утечка тока может произойти через тело человека, коснувшегося одновременно неисправного прибора и предмета, имеющего естественное заземление. УЗО отключает участок сети, как только возникнет утечка. Но человек получит лишь кратковременный удар током, не причиняющий вреда здоровью. Но УЗО может быть неисправен, поэтому лучше не рисковать и сделать все по следующему варианту.
  • Корпус прибора заземлен и установлено УЗО. Это самый лучший вариант, так как выполнены два защитных решения.

Как сделать заземление правильно в квартире

Чтобы ответить на этот вопрос необходимо понимать какая система защиты установлена именно в вашем доме.

Как правило в старых домах советской постройки применялась Система TN-C, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, объединены в один PEN проводник, и они совмещены на всем протяжении системы. Узнать такую систему можно по двухжильному кабелю, который проложен по квартире и по четырехжильному в общем щитке.

Если говорить честно, как правильно сделать заземление именно в квартире в старом фонде, то такая система защищает только от короткого замыкания и возрастает вероятность получения удара током. Поэтому говорить о защитном заземлении в данном случае необходимо с некой долей риска. Есть несколько рабочих вариантов, которые снижают риски, но при этом не являются полноценной защитой, и делаются на ваш страх и риск.

Вариант 1 Меняем проводку в квартире на трехжильную L, N, PE, но PE никуда не подключаем. В будущем, когда будет сделано общедомовое заземление, можно будет подключиться. На группы розеток обязательно устанавливаем УЗО на случай попадания фазы на корпус в пределах квартиры. Абсолютной защиты они не гарантируют. Но при повреждении бытовой техники УЗО обесточит линию и не позволит току достичь опасной величины.

Вариант 2 Договариваемся с соседями и управляющей компанией и делаем отдельный контур заземления возле подъезда по принципу как в частном доме. Этот вариант самый безопасный и правильный.

Вариант 3 Ноль оставляем как есть, провод PE берем с магистрального PEN провода. Можно с места, куда он подходит к корпусу этажного щитка. Важно, чтобы наши N и PE были подключены в разных точках. PE – на корпусе, N – на изолированной от корпуса шине, на которую ноли приходит после вводного рубильника или автомата и счетчика. При этом остается большой минус в таком решении. Нуль может отгореть на входе в дом. Вы можете думать, что домов меньше, чем квартир и вероятность возникновения такой проблемы меньше, но это опасность все же есть. Поэтому такое заземление то же не работает на 100%.

Внимание! Не делайте заземляющий провод с контактной точкой на батарее центрального отопления или водоснабжения. Нельзя делать заземление, соединив в розетке нулевой рабочий и нулевой защитный проводники. Это опасно, так как может отгореть рабочий нуль в щитке. После этого на корпусе ваших электроприборов появиться 220В.

В современных многоквартирных домах используется система TN-S, в ней проводники N и PE разделены на всём протяжении от подстанции до потребителя. Эта система самая безопасная и предпочтительная, но применяется только в новых электроустановках из-за высокой стоимости. В большинстве домов сейчас используется система TN-C-S, в которой проводники N и PE после подстанции соединены в один провод PEN, а потом, на вводе в здание, разделены.

В данном случае организовать защитное заземление можно на этапе монтажа электрики используя трехжильные провода, розетки с заземлением и защитную автоматик. При попадании фазы на корпус прибора должен сработать защитный автомат. При касании токоведущих частей должен сработать УЗО.

Для разводки электричества советую выбрать кабель с тремя жилами в двойной изоляции, лучше ВВГ НГ, для розеточных групп сечением 3 на 2.5 для световых групп 3 на 1.5. Один конец провода заводится под свободный болт шины распределительного щита, соединенной с корпусом щита, а второй — на «заземляющий» контакт розетки. Одновременно со сборкой квартирного щитка электрики проверьте подключение заземляющего провода в общем домовом щитке.

Внимание! Сделайте отдельный контур заземления для металлической ванны и раковины, металлических труб стиральной машины. Правильно соединяйте кабель заземления с металлической ванной к специально приваренному к корпусу ванны ушку, но не к регулируемым болтовым креплениям ванны.

Схематично схему защитного заземления в ванной квартире можно представить следующим образом.

Заземление в ванной

Внимание! При наличии в щитке УЗО заземляющий проводник не должен нигде иметь контакта с N проводником, так как будет срабатывать УЗО. Помните, что «земля» не должна разрываться, посредством выключателей

Как сделать заземление правильно в доме

Как правило для подачи в частный дом электричества применяется система ТТ, в такой системе заземляющий провод PE подключается к контуру заземления, и больше никуда. При такой системе, необходимо делать качественной контур заземления, чтобы в случае замыкания КЗ на землю, ток короткого замыкания был достаточен для срабатывания автомата защиты. Рассмотрим, как сделать заземление правильно в частном доме.

Контур состоит из заземлителей и металлической обвязки. Заземлители делаются из металлических штырей 2-3 метров длинной, они полностью входят в землю. Эти штыри и распределительный щит в доме соединяются металлической обвязкой. Для изготовления штырей могут применяться металлические трубы, уголки, пруты. Арматуру использовать нельзя, так как она быстрее ржавеет и теряет заземляющие свойства. Между собой штыри удобно соединять металлической полосой.
Существует принципиально две схемы контура заземления:

  • Линейная схема заземляющего контура, заземлители уложены в ряд и соединяются последовательно.
  • Схема с замкнутым контуром, например треугольные и квадратные, в этом случае все штыри заземления образуют замкнутый круг. Такая схема более надежна и оптимальна. Если позволяет территория возле дома, то используйте её. Самой оптимально схемой будет треугольник, расстояние между штырями должно быть одинаковым от 1 м до 1,5 м.

 

Простая схема заземления

Организацию заземления в частном доме можно разделить на три этапа работ, на монтаж контура заземлителей в земле, подключение контура к электрическому щитку и проверку работы заземления.

 

Внимание! Ответственно подойдите к выбору места для контура заземления, так как в случае утечки тока над ним не должно никого быть. Можно расположить под клумбой или дорожкой. Размещать контур нужно на расстоянии от 1 до 10 метров от дома.

ЭТАП1

  • Отмечаем территорию под контур треугольника, в направлении к строению выкапываем траншею глубиной 70 см.
  • В углах треугольника в землю вбиваются металлические уголки или трубы на глубину ниже уровня промерзания, около 2,3 метров. Концы штырей забивают так, чтобы после засыпания грунтом над ними было еще около 50 см почвы.
  • Затем эти концы соединяются методом сварки металлическими полосами, тем самым образую замкнутый контур в виде равнобедренного треугольника.
  • Затем приваривается к контуру металлическая полоса, идущая к дому. На её конце, на стене дома, привариваем болт, к которому будет закрепляться заземляющий провод от шины в электро-щитке.
  • Сварочные швы красятся битумной краской или мастикой, для защиты от коррозии.
  • Засыпаем грунтом траншею, и красим для защиты от коррозии земляную шину, которая выступает из земли.

Внимание! Есть заблуждение, что для лучшей работы заземления можно посыпать контур перед засыпкой солью, якобы соленая почва лучше проводит ток. Не делайте этого, так как показатели проводимости тока действительно на начальном этапе эксплуатации будет лучше, но в долгосрочной перспективе ваш контур значительно быстрее заржавеет и потеряет свою способность выполнять свои функции.

 

Контур заземления

ЭТАП2

Для подключения земляной шины к щитку лучше использовать медный провод желтого цвета, сечением не меньше 10 кв.мм.

Внимание! Для крепления медного провода к металлической полосе делается отверстие по диаметру болта, провод фиксируется гайкой с шайбой специальными клеммами, но не накручиваться на них. Это место соединения зачищаем до блеска и покрываем консистентной смазкой для защиты металла от окисления и коррозии.

К щиту медный провод крепится на корпус также винтовым соединением. Если дверца щита не заземлена, то заземлите её еще одним проводом.

Совет! Заранее подберите шины заземления в щитке с нужным количеством отверстий для разных линий, так как крепить два провода в одну точку запрещается.

Шина заземления

 

ЭТАП3

Проверьте работоспособность выполненного защитного. Лучше проводить такую проверку раз в 3 года, для вашей безопасности. Проверка проводится омметром. Может показаться, что проверить ваш контур можно при подключении обыкновенной лампочки к фазе и контуру и она будет гореть, но это ошибочно из-за низкого электропотребления.

Сопротивление контура заземления не должно быть более 4 Ом. Советую пригласить электрика и быть уверенным в том что ваш контур заземления работает корректно.

Итоговые рекомендации

Теперь вы знаете, как правильно сделать заземление в квартире или доме. Подведем небольшие итоги:

  • Заземление необходимо для защиты человека от возможного удара током в квартире или частном доме.
  • Самый безопасный вариант, когда корпус электроприбора заземлен и установлено УЗО.
  • В старом жилом фонде лучше ни рисковать и заменить старую проводку на трехжильные кабеля ВВГ НГ и использовать защитную автоматику, при этом пытаться решить вопрос об установке общедомового контура заземления.
  • В новом жилом фонде организовать защитное заземление можно на этапе монтажа электрики используя трехжильные провода, розетки с заземлением и защитную автоматику. При попадании фазы на корпус прибора должен сработать защитный автомат. При касании токоведущих частей должен сработать УЗО.
  • Сделайте отдельный контур заземления для металлической ванны и раковины, металлических труб, стиральной машины, варочной панели и духового шкафа.
  • В частном доме организуйте схему с замкнутым контуром заземления из трех штырей в земле, соединенных между собой и щитком земляной шиной.
  • Обязательно проверьте корректность работы заземления.

Как сделать заземление 🔌 на даче своими руками правильно: устройство и схема

Большинство из нас бывает на даче в течение полугода. При этом умудряемся туда натащить разной техники: от той, которая боится плохого питания, до той, которая сама может ударить током. Заметим, линии электроснабжения в удаленных поселках далеки от совершенства. Теперь необходимо сделать заземление, без которого нормальная защита ни людей, ни техники невозможна.

От столба к домику идут только два провода: ноль и фаза

Необходимость заземления на дачном участке

Разумеется, в первую очередь, нас интересует здоровье и жизнь семьи и гостей. Все мы устроены так, что при протекании тока недопустимой величины через тело человека наступает летальный исход. Само по себе высокое напряжение, даже при малом токе, вызывает ожог. Так что прикосновение к старому холодильнику, у которого фаза попала на корпус, не обрадует никого.

В душе на дачном участке случаются приключения и хуже того: тэн самодельного водонагревателя может быть пробит, и при попытке включении воды удар током неизбежен. Также опасна неоднократно перегретая электродрель, сварочный аппарат или перфоратор: напряжение может оказаться на металлическом корпусе инструмента.

Воздействие тока на организм человека

Примечательно, что в нетрезвом состоянии сопротивление тела человека становится заметно ниже 1 кОм, и поражение будет еще сильнее. Конечно, где же еще расслабиться, как не на даче? Значит, есть еще одна причина обустроить надежное заземление! Применение приборов защиты людей, электропроводки, техники и приборов типа УЗО в полной мере возможно также только при наличии заземления.

Попытки организовать защиту методом зануления до добра не доведут.

В условиях производства иногда прибегают к указанному способу защиты, объединяя клеммы заземления и нуля у потребителей. Идея заключается в том, что при появлении фазы на корпусе прибора возникает короткое замыкание, и срабатывает автоматический выключатель. На даче один из проводов ЛЭП может быть оборван, или провода нуля и фазы перепутаны местами. В результате, на металлической поверхности потребителя появится опасное напряжение.

Варианты подключения заземления на даче

Два провода, которые подходят к изоляторам на крыше дачного домика, говорят о том, что в данном случае применена схема электроснабжения типа TN-C. Это означает, что защитный провод PE и нулевой N объединены на подстанции в единый провод PEN.

Система электроснабжения TN-C на даче в однофазной сети

В этом случае для защиты людей и техники используются автоматические выключатели, реле напряжения и даже устройство защитного отключения (УЗО). Однако при обрыве или плохом контакте нулевого провода защита не работает.

Схема электроснабжения ТN-C-S в однофазной сети на даче

Один из способов кардинально улучшить ситуацию — это подключить заземление по схеме TN-C-S. В этом случае общий провод PEN разделяется на входе в дачу на защитный PE и нулевой N. В месте расщепления следует подключить собственное заземление.

Теперь корпуса всех приборов будут заземлены, и защитные свойства системы электроснабжения заметно возрастают. Легко предположить, что большинство Ваших соседей по дачному кооперативу индивидуальное заземление не сделали. Это значит, что при обрыве провода PEN где-то в линии электропередачи общий ток со всех участков будет уходить на землю через Ваше заземление.

Так как его сопротивление не равно нулю, при протекании большого тока по проводнику PE на металлических корпусах Ваших приборов появится опасное напряжение. При большой нагрузке, в лучшем случае, провод заземления отгорит, в худшем – произойдет пожар.

Система электроснабжения ТТ в однофазной сети на даче

На производстве корпуса оборудования часто заземляют, не соединяя с нулевым проводом. Мы можем поступить так же, и такая система заземления имеет аббревиатуру ТТ. В такой схеме защиты установка УЗО обязательна.

Как подключить защитный провод к розеткам в дачном домике

Не следует забывать, что вся электропроводка в дачном домике выполнена двухжильным кабелем. В случае обустройства заземления к заземляющим клеммам всех розеток и приборов необходимо подключить третий проводник. По правилам, он должен входить в состав общего трехжильного кабеля, которым выполняется разводка в помещениях.

Все просто, если в дачном домике выполнена проводка открытого типа, которую несложно заменить. В противном случае, старую электропроводку положено отключить и обустроить новую (открытого типа) трехжильным кабелем. Эстетику можно обеспечить применением кабель-каналов. Как вариант, возможно использование пластиковой гофротрубы.

Так выглядят заземляющие контакты защитного провода

Понятно, что хочется сэкономить и проложить отдельный провод заземления к розеткам. Вам решать, нарушать правила проводки или не нарушать. Однако кабель-канал все равно придется монтировать.

Изобретательный ум российского дачника не ограничен ничем, и может появиться соблазн как-то заземлить каждую розетку отдельно. Этого точно делать не следует, так как сопротивление и качество каждого заземления не может быть одинаковым, что легко приведет к появлению опасного напряжения на одном из приборов.

Применение естественного заземления

Согласно правил устройства электроустановок (ПУЭ), устройство заземления в условиях садоводческого товарищества ничем не отличается от аналогичного в условиях коттеджного поселка. Если Вы не находите никакой разницы в ситуации, рекомендуем ознакомиться с правилами обустройства заземляющего контура. Мы же попытаемся обнаружить обстоятельства, упрощающие задачу для дачника.

В этом дачном домике люди бывают только в теплое время

Приятная новость №1: если мы не пользуемся электроэнергией на даче зимой, не следует беспокоиться о том, что сопротивление заземления заметно увеличивается при замерзании грунта. Таким образом, обеспечив сопротивление 4Ом в условиях лета, нет смысла его проверять в зимний период.

Если не учитывать глубину промерзания почвы, можно выполнить много заземляющих электродов, но небольшой длины. Таковое желание точно возникнет в условиях каменистой почвы.

Приятная новость №2: на дачном участке велика вероятность наличия так называемого естественного заземления, к которому нужно только подключиться. Например, это может быть:

  • металлическая труба водозаборной скважины;
  • металлический цельносварной водовод, уложенный в грунт;
  • стальные трубы забора;
  • прочие железобетонные и металлические конструкции в земле;
  • армированный фундамент постройки.
Фундамент вполне успешно может выполнять роль заземления на даче

Последний вариант очень удобен: надо просто приварить шину заземления к арматуре фундамента. Это возможно сделать только во время его обустройства, причем отдельные металлические элементы должны быть также соединены с помощью сварки.

Все прочие варианты естественного заземления доступны, необходимо только правильно подсоединиться и проверить сопротивление растеканию тока в земле. Последнюю операцию следует выполнить с помощью специалиста, который имеет специальный прибор. С этим человеком как раз и следует проконсультироваться: можно ли применять выбранный объект в качестве заземления.

При подключении к естественному заземлителю из стали к нему необходимо приварить болт диаметром 8-10мм. На болт следует навернуть две гайки с двумя шайбами. Между шайбами зажимают защитный проводник сечением не мене 10мм2. Если в качестве элементов заземления используется металлический забор, придется приварить болт к каждому столбу и подключить ко всем столбикам один непрерывный провод защиты.

Контур заземления без сварки в дачных условиях

Далеко не у всех владельцев дачных участков есть возможность выполнить сварочные работы. При этом существуют требования соединять элементы контура заземления только с помощью сварки. Можно поступить по-другому: заготовить штыри для заземления там, где к каждому из них есть возможность приварить оцинкованный болт.

Схема заземления на даче

На дачном участке для монтажа контура заземления сначала необходимо вырыть канавку глубиной 0,5м рядом с домиком. Теперь в дно траншеи остается забить штыри и подключить один целый провод заземления сечением не менее10мм2 ко всем из них. Места соединения следует обработать антикором и обернуть несколькими слоями изоленты.

Сопротивление готового контура, конечно, нужно проверить.

На месте размещения заземления нельзя копать, чтобы не повредить защитный проводник. Лучше его отметить и закрыть доской или другим материалом в виде листа.

Еще один способ обеспечить заземление без использования сварки – приобрести специальный готовый комплект омедненных стержней. Стоит такой комплект немало, что устроит не всех.

Примеры подключения заземления без сварки

При этом вполне реально приобрести оцинкованные трубы небольшого диаметра, сплющить и сделать острым один конец. Такие стержни загоняют в землю по вышеизложенному плану. Подсоединиться к ним можно с помощью оцинкованных хомутов с зажимным болтом, которые также имеются в продаже. Места соединения следует обработать антикором и обернуть несколькими слоями изоленты.

Таким образом, мы рассмотрели особенности обустройства заземления в дачном домике своими руками. При определенном старании совсем несложно обеспечить защиту от поражения человека электрическим током. Мы подобрали для Вас информативный видеоролик о том, как это сделали другие.

Как правильно сделать заземление в частном доме?

Дорогие друзья!

Давайте сегодня поговорим о заземлении частного дома, поскольку он является объектом электроснабжения. Заземление — мероприятие необходимое, оно обеспечивает безопасное использование всего токопринимающего оборудования вашего дома. Основано оно на таком физическом явлении, как течение тока в сторону наименьшего сопротивления.

Бывают ситуации, когда в результате нарушения работы приборов, короткого замыкания или какой-либо аварии, обрывается «ноль», напряжение подается прямо на корпус используемого устройства. Например, в электродвигателе бытового прибора разрушилась изоляция провода, и он оголенным местом соединяется с корпусом. Если человек коснется корпуса, он может быть поражен током.

Именно для того, чтобы исключить такое несчастье, заземляются все токоведущие системы в доме, которые внезапно могут оказаться под напряжением. В случае заземления опасное напряжение уходит в землю.

Заземление бытовых приборов выражается наличием в розетках третьего защитного проводника — «земля» или в подключении к заземляющему контуру непосредственно корпуса наиболее мощной техники. При обрыве нулевого провода не только отсутствует электроснабжение, но и прерывается цепь для срабатывания защитных устройств. Заземление в таком случае возьмёт на себя роль «нуля» и сохранит, как приборы, так и защитные устройства, обеспечит безопасность человека.

Чтобы заземлить все электроприборы, нужно обеспечить их электрическое соединение с контуром заземления, контактирующего с землей, специальным заземляющим проводником. Самыми благоприятными для заземления являются суглинистые и глинистые почвы, нежелательными — скальные и каменистые грунты.

Монтаж заземления в загородном доме

Если вы создаете новую электропроводку в построенном загородном доме или реконструируете старую, то обязательно включите в свой план работ монтаж заземления. Первое, что нужно соорудить — это контур заземления, который представляет собой стальные вертикальные и горизонтальные заземлители, находящиеся в земле и соединённые с электрощитом заземляющим проводником.

Для вертикальных заземлителей обычно используют стальные уголки (50 х 50 х 5) длиной 3 м, которые с одного конца можно заострить болгаркой. Полосовая сталь (40 х 4) отлично подойдет для горизонтальных заземлителей, а круглая сталь (8-10 мм2 в сечении) — для заземляющего проводника.

Более подробно о материалах и размерах контура вы сможете прочитать в ПУЭ-7, глава 1.7 «Заземление и защитные меры безопасности».

Мой совет: арматуру для монтажа заземляющего контура не используйте, она быстрее ржавеет, ее верхний калёный слой нарушает распределение тока по сечению.

После того, как приготовлен материал, делаем разметку для траншеи в виде равностороннего треугольника со стороной 1,8 м, на расстоянии от отмостки дома примерно в 1-1,2 м. Глубина траншеи примерно 0,7 м, ширина — 0,4-0,5 м.

В траншее по вершинам треугольника забиваем трехметровые уголки строго вертикально, оставляя конец на половину высоты рва (или хотя бы на 20 см), чтобы было удобно проводить сварочные работы.

К забитым в грунт уголкам хорошо привариваем три горизонтальных стальных полосы. Если они имеют длину 1,5 м, то, забивая вертикальные уголки, подстраиваемся под этот размер. Теперь надо соединить контур с электрощитом, для чего привариваем к нему стальную проволоку сечением 8-10 мм2 (или используем такие же стальные полосы), прокладываем в траншее к дому и выводим наружу в непосредственной близости от щита. Если щиток расположен внутри дома, просверливаем отверстие в стене.

На конец заземляющего проводника привариваем болт М6 или М8 для крепления провода заземления. Как и провода питания — три фазы и «ноль», так и заземляющий провод в гофрированной трубе заводится в дом к электрощиту.

Здесь земляную жилу подключают на корпус щита. Можно это сделать с помощью штатного болтового соединения прямо на дверце щитка. Остается распределить «землю» по розеткам и бытовым приборам. Все места сварки покрыть антикоррозийными составами или битумной мастикой. Красить краской контур нельзя, он должен иметь хороший контакт с землей.

Хочу отметить, что контур в виде треугольника не строго обязательное условие, если ширина места не позволяет, вполне можно вбить уголки последовательно, в длинную траншею, а горизонтальные заземлители приварить тоже по прямой линии. К треугольно расположенным уголкам можно приварить ленту в виде окружности. Это не столь принципиально — самое главное, чтобы длина и количество элементов обеспечивало минимальное сопротивление растекания заземления.

Если ваш участок песчаный, это не очень хорошо для заземления. В таком случае, проводимость грунта искусственно повышается раствором соли, хотя соль ускоряет процесс коррозии.

После всех монтажных работ надо произвести замер сопротивления готового заземления. Для этого существуют специальные приборы, которыми пользуется приглашенный специалист. Он делает замеры и вносит их значения в протокол проверки контура заземления.

Если вы планируете решить проблему своими силами, то простой путь — это использование лампы с мощностью не менее 100 Вт, которую надо поместить в патрон с проводами и подключить одним контактом к фазе, другим — к заземляющему контуру.

Яркость горения лампы покажет качество монтажа заземления. Тусклое горение означает плохой контакт между деталями конструкции, отсутствие горения указывает на ошибку, и надо проверить всю систему. На сопротивление растекания, которое для сети 220В должно быть не более 30 Ом, для 380В — не более 4 Ом, оказывает влияние удельное сопротивление грунта.

Если после измерения сопротивления вы удостоверились, что всё в порядке, можно засыпать траншею однородным грунтом без примесей щебня, мусора, хорошо уплотняя его. Работы лучше выполнять в сухую летнюю погоду. При меньшей влажности приборы показывают наиболее правдивые цифры сопротивления заземления.

Мой совет: большинство бытовой техники достаточно заземлить через евророзетку, но некоторые устройства, вернее их корпуса, я бы советовал подсоединить непосредственно на «землю». Например, стиральную машину, у которой большая электрическая емкость. Даже при полностью исправном механизме при включении в заземленную розетку, она может «щипаться».

Электрическая варочная поверхность, электродуховка — это мощная техника с высокой вероятностью пробоя, которая тоже является претендентом на подключение к «земле».

Третья — это микроволновая печь, в которой источник СВЧ обладает большой мощностью. При некачественном контакте в розетке, этот прибор может фонить с опасностью для здоровья. Если на вашей микроволновке есть сзади винтовая клемма, не поленитесь подсоединить ее к «земляному» проводу.

Компьютер тоже не помешало бы заземлить, поскольку ИБП (импульсный блок питания) дает большую рабочую утечку. Защититься от плавающих потенциалов можно, наглухо заземлив компьютер за любой крепежный винт на задней панели. Особенно это актуально в домах со старыми розетками.

В заключение хочу сказать, что примерно один раз в 12 лет надо проводить проверку заземляющего контура, замеряя сопротивление растекания, а, при необходимости, производя частичное раскапывание грунта. Думаю, не стоит этим пренебрегать, так как на кону стоит ваша жизнь.

Ваш Кузьмич.

Заземление в гараже своими руками: полная инструкция

Гаражное помещение для любого автовладельца является не только местом стоянки автомобиля, но и собственной мастерской. Здесь часто выполняется посильный ремонт четырехколесного друга, в котором участвует сварочное оборудование и прочие электрические инструменты. Особая опасность системы электроснабжения гаража заключается в отсутствии защитного заземления, которым преимущественное большинство отечественных гаражных кооперативов не оснащено. А без него невозможно обезопасить человека при повреждении электрических приборов или других элементов гаражной электропроводки.

В случае попадания электрического потенциала на корпус возникает угроза поражения током, которая может привести к электротравме.  Чтобы избежать этого, многие владельцы авто задаются вопросом, как сделать заземление в гараже своими руками. Для  подключения заземляющего контура необходимо выполнить ряд требований и соблюсти определенные нюансы.

Нюансы и требования по ПУЭ

Требования к заземлению гаража, как и любому другому оговаривается п.1.7 ПУЭ. Основным параметром для контура заземления гаража является переходное сопротивление между заземлителем и грунтом. Эта величина определяет путь движения тока, либо через тело человека (если его сопротивление меньше), либо через контур заземления гаражного помещения. Поэтому, в соответствии с  п.1.7.103 ПУЭ сопротивление заземления должно быть не более 5, 10 и 20 Ом для линий, у которых фазное напряжение составляет 380, 220 и 127 В соответственно.

Следует отметить, что для подключения заземляющего проводника подходят далеко не все конструкции. Так, согласно требований п.1.7.123 категорически запрещено использовать для подключения защитного заземления в гараже оболочку кабелей, различные трубопроводы и газопроводы, несущие тросы, канализацию и отопительные сети. Поэтому заземление в гараже должно подключаться отдельным или совместным защитным проводником. Который согласно п.1.7.3 ПУЭ может быть проводом PEN или PE, а в зависимости от способа их подключения реализуют и различные системы заземления гаража.

Выбор системы заземления для гаража

Всего согласно п.1.7.3 ПУЭ выделяют шесть систем питания электрических сетей, но для снабжения гаражей актуальны только четыре из них:

  • TN-C – с совмещением защитного и нулевого;
  • TN-C-S – с частичным совмещением;
  • TN-S – с выделенными защитным и нулевым;
  • TT – с глухозаземленной нейтралью.

В зависимости от того, какая из этих схем запитки электропроводки применяется в вашем случае, определяется наиболее актуальный вариант подключения защитного контура от общей системы или установки индивидуального заземления.

TN-C.

Система TN-C подразумевает, что к вводному щитку в гараже подводится четырехпроводная линия, в которую входят три фазы и совмещенный защитный и нулевой проводник PEN. Такая система заземления являет достаточно распространенной, так как она позволяет существенно экономить на отдельном заземляющем проводе. Но в ее работе отмечается не менее существенный недостаток.

Пример подключения по схеме TN-C

Посмотрите на рисунок, здесь приведен пример аварийной ситуации, когда происходит обрыв проводника  PEN на участке от подстанции или распредустройства до гаража. В случае такого разрыва и одновременного включения электроприборов в розетку потенциал с фазы может перейти на корпус оборудования и все заземленные части. В результате прикосновения к ним человек будет поражен электрическим током.

Следует отметить, что такая угроза в системе TN-C несет особую опасность в трехфазных устройствах, где схема проводки использует нулевой провод не для каждого потребителя, и  те спокойно будут продолжать свою работу. При однофазном подключении повреждение PEN проводника сразу обнаружится – ни один прибор работать не будет, что хорошо заметно на тех же светильниках. Поэтому подключение заземления на PEN проводник в гараже крайне опасно, и его лучше реализовывать через индивидуальный контур.

TN-C-S.

Такой способ является более безопасным развитием системы TN-C, когда от подстанции схема питается по четырехпроводной линии с совмещенным PEN проводом. На определенном участке совмещенный провод разделяется на PE – защитный и N – нулевой провод двумя отдельными жилами. При этом в точке разделения должно осуществляться повторное заземление.

Рис. 2. Пример подключения по схеме TN-C-S

Такой способ актуален для владельцев гаражей, чьи помещения питаются TN-C. В таком случае с вводного кабеля совмещенную жилу разделить на две и обустроить индивидуальный контур. В гараж вместо двухжильного будет заводиться трехжильный провод. Следует отметить, что к нулевому проводу на вводе в гараж нужно подключить УЗО, так как со стороны подстанции и других гаражей будет присутствовать угроза попадания потенциала при повреждении совмещенного проводника.

TN-S.

Представляет собой систему, в которой присутствует сразу пять питающих линий – три из которых отводятся на фазные, один для нулевого, и один для заземления. Таким образом, проводник  PE имеет отдельную жилу. За счет чего питание по TN-S схеме является самым безопасным. Но из-за необходимости включения  в линию дополнительной жилы этот способ питания является более дорогостоящим, и для питания гаражных корпусов и кооперативов используется редко.

Посмотрите на рисунок, при повреждении нулевого провода заземление продолжит выполнять свои функции с теми же параметрами, не зависимо от остальных элементов сети.

TT.

Представляет собой наиболее распространенную в отечественных сетях схему питания бытовых потребителей. При этом снабжение осуществляется по четырехпроводной линии, в которую входят три фазы и ноль. Нулевой проводник здесь заземляется, а система носит название трехфазной с глухозаземленной нейтралью. Провод PE в такой системе отсутствует, поэтому для заземления гаража устанавливается собственный контур.

Рис. 4. Пример подключения по схеме TT

Обустройство индивидуального контура для гаража является самым надежным и наиболее безопасным способом защиты.

Устройство контура заземления в гараже

Контур собирается из горизонтальных и вертикальных электродов, которые закапываются в грунт, а для заземлителей используются различные металлические конструкции. Все элементы заземления внутри гаража относятся к внутреннему контуру, а снаружи к внешнему. В качестве внутреннего контура заземления по периметру стен, как правило, укладывается металлическая полоса, арматура, уголок или другие изделия, на него подключается все оборудование.

Рис. 5: устройство контура заземления в гараже

Посмотрите на рисунок, здесь приведен один из вариантов заземления в гараже, он подходит для тех ситуаций, когда у вас есть возможность обустраивать контур вокруг всего здания. Оптимальный вариант – на этапе строительства, когда происходит монтаж всей электрики. Если доступ к какой-то области заблокирован другими постройками, то металлические электроды смещаются  в свободную область.

Основная задача – обеспечить как можно меньшее сопротивление заземлителя. Для этого вам потребуется предусмотреть достаточную площадь соприкосновения металла с грунтом. Поэтому, если у вас нет возможности установить достаточную протяженность горизонтальных электродов, ее компенсируют нужным количеством вертикальных заземлителей. Способ их установки и соединения может выполняться:

  • В линию – наименее надежный вариант;
  • Замкнутой фигурой (треугольник, круг и прочие) – более надежное заземление;
  • Сложной фигурой – если укладка производится на небольшой площади.
Рис. 6: как соединить заземлители в контур

В качестве заземляющего электрода подойдут обычные стальные трубы, уголки или медные элементы. Любые медные проводники — более надежный вариант, так как со временем медь не разрушается, а сопротивление контура не увеличивается. Размеры заземлителей, в зависимости от их конструкции и материала, выбираются в соответствии с п.1.7.111 ПУЭ по таблице 1:

Таблица 1

Материал Профиль сечения Диаметр,
мм
Площадь поперечного сечения, мм Толщина
стенки, мм
Сталь Круглый:
черная для вертикальных заземлителей; 16
для горизонтальных заземлителей 10
Прямоугольный 100 4
Угловой 100 4
Трубный 32 3,5
Сталь Круглый:
оцинкованная для вертикальных заземлителей; 12
для горизонтальных заземлителей 10
Прямоугольный 75 3
Трубный 25 2
Медь Круглый: 12
Прямоугольный 50 2
Трубный 20 2
Канат многопроволочный 1,8 35

После того, как вы определились с местом установки заземления гаража и всеми материалами, приступайте к самой процедуре.

Организация заземления в гараже своими руками

Устройство собственного контура заземления подразделяется на несколько этапов. Для этого выполните следующие процедуры:

  • Перед установкой заземления выкопайте углубления для размещения вертикальных электродов — порядка 50 см в глубину и соедините их между собой траншеей такой глубины, чтобы расстояние от контура до поверхности грунта не превышало 20 см.
  • Забейте вертикальные электроды на глубину 1 – 1,5 м. Перед забиванием их заостряют, чтобы они легче входили. Проложите горизонтальные элементы контура так, чтобы они соединяли 2 электрода, находящихся поблизости. Рис. 7: пример схемы расположения электродов заземления
  • Соедините вертикальные и горизонтальные заземлители при помощи сварки (если они выполнены из стали) или болтовым соединением (если из меди). Рис. 8: соединение вертикальных и горизонтальных заземлителей

Электрический контакт в местах таких соединений должен получиться максимально надежным, не допускайте слабых креплений, которые могут разрушиться на этапе засыпания траншеи.

  • Проверьте контур заземления при помощи мультиметра или контрольной лампочки. Лучше всего это делать при помощи специального моста, но при отсутствии такового, подойдут и более доступные средства.
  • Если сопротивление заземления гаража получилось слишком большим, попробуйте уменьшить его, установив еще несколько металлических штырей. Если превышение невелико, после засыпания траншеи, величина уменьшиться. А для грунтов с большим сопротивлением актуально засыпать вокруг металлического уголка или шины смесь угля и соли – они значительно снижают сопротивление растекания.
  • Сделайте вывод от контура к электрическому щитку, для него также необходимо установить УЗО, через которое будет подключаться внутренний контур гаража. Рис. 9: подвод заземления к щитку
  • От внутреннего контура сделайте разводку к металлическим корпусам светильников, заземляющим контактам розеток и прочему оборудованию.
  • Траншею засыпьте грунтом, красить или как-то покрывать токоведущие элементы материалами, ухудшающими переходное сопротивление, запрещено.

Как обслуживать заземление гаража?

Правильно выполненное заземление гаража гарантирует безопасность человека, но со временем, может утратить свои характеристики. Поэтому его целостность и работоспособность должны постоянно проверяться, в ваших же интересах выполнять хотя бы доступные манипуляции:

  • Первое, что должно производиться – периодический осмотр, согласно п .2.7.9 ПТЭЭП он выполняется не реже 1 раза в 6 месяцев, его задача выявить места возможных обрывов или уменьшения сечения шины PE.
  • Осмотр с частичной откопкой выполняется не реже раза в 12 лет в местах наибольшей коррозии, как правило, это место входа заземления в грунт.
  • Измерять величину сопротивления следует также не реже раза в 12 лет, при этом величина определяется из приложения 3.1 ПТЭЭП, приведенного в таблице 2

Таблица 2

Характеристика объекта Удельное сопротивление грунта, r, Ом·м Сопротивление, Ом
Электроустановки напряжением 110 кВ и выше сетей с эффективным заземлением нейтрали, выполненные по нормам на сопротивление до 500 0,5
более 500 0,002·0,5r
Электроустановки 3-35 кВ сетей с изолированной нейтралью до 500 250/*,

но не более 10 Ом

более 500 0,002r·250/
Электроустановки сетей напряжением до1000 В с глухозаземленной нейтралью напряжением:
660/380 В до 100 (более 100)  (15·0,01r)
380/220 В  (30·0,01r)
220/127 В  (60·0,01r)
Электроустановки сетей напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью при мощности источника питания:
более 100 кВА до 500 50/Ip*,

но не более 4 Ом

до 100 кВА более 500 50/Ip*,

но не более 10 Ом

* Ip — — расчетный ток замыкания на землю, в качестве которого принимается:

в сетях без компенсации емкостного тока замыкания на землю – ток замыкания на землю;

в сетях с компенсацией емкостного тока замыкания на землю:

— для электроустановок, к которым присоединены компенсирующие аппараты, — ток, равный 125% номинального тока наиболее мощного из этих аппаратов;

— для электроустановок, к которым не присоединены компенсирующие аппараты, — ток замыкания на землю, проходящий в данной сети при отключении наиболее мощного из компенсирующих аппаратов.

Заземление в частном доме — как сделать контур своими руками

Основная функция заземления – защита человека от поражения электрическим током. Кроме того, благодаря наличию контура заземления уменьшается уровень магнитных помех, исходящих от электрической техники, и исчезают помехи в самой электрической сети. Также никто не отменял статическое напряжение, которое появляется на металлических корпусах, но которое может исчезнуть, если корпус надёжно заземлён.

Раньше заземление в основном применялось в промышленных электроустановках, однако сегодня даже бытовая электрическая сеть не должна обходиться без заземления. В быту корпусы электрической бытовой техники заземляются через обычную вилку европейского стандарта со специальным контактом для заземления. К этому контакту обязательно должен быть подключён защитный PE-проводник («земля»).

В случае электрического пробоя изоляции фазного провода на металлический корпус и случайном прикосновении человека к этому корпусу, движение электрического тока будет направлено в землю, минуя организм человека. Таким образом работает защита от прямого прикосновения. Кроме этого, при замыкании фазы на заземлённый корпус, появляется ток короткого замыкания (ток к.з.), который в доли секунды резко увеличивает своё значение. На ток к.з. реагирует защитный автомат, который срабатывает и полностью отключает подачу напряжения на то место, где произошло к.з.

Контур заземления своими руками — пошаговая инструкция

В настоящий момент очень популярно строительство частных домов. Кроме стандартных строительных работ, выполняются работы и по электрификации дома. Вследствие этого появляется необходимость в выполнении контура защитного заземления. Контур заземления может выполняться не только для вновь возводимых строений, но также и для домов, у которых контура не было изначально ещё при строительстве. Если на производстве контур защитного заземления выполняется электромонтажной организацией по готовому проекту, то в быту можно сделать заземление своими руками.

Для монтажа заземляющего контура необходимы следующие материалы:

● металлические электроды;

● металлическая (стальная) полоса;

● несколько болтов.

Стоит отметить, что в продаже уже давно имеются специальные комплекты для самостоятельного выполнения заземления частного дома.

Для выполнения монтажных работ понадобятся:

● лопата штыковая;

● большой молоток или кувалда;

● бытовой сварочный инвертор;

● сварочные электроды;

● болгарка.

Для частного дома контур заземления должен состоять из трёх заземляющих электродов, вкопанных или забитых в землю и соединённых между собой металлической полосой. В качестве электродов может использоваться стальной уголок 50х50х5мм. Длина уголка должна быть в пределах двух-трёх метров. Если изначальная длина уголка больше двух-трёх метров, то болгаркой отрезаются куски необходимой длины. В качестве полосы используется сталь 40х4мм.

Ни в коем случае нельзя в качестве заземлителей использовать металлическую арматуру, т.к. у неё калёная поверхность, следовательно, процесс растекания тока нарушается. Кроме того, арматура быстрее окисляется и ржавеет, что абсолютно недопустимо. Короче говоря, металл для контура заземления по истечении определённого времени не должен окисляться и ржаветь.

Отвод от контура также выполняется металлической полосой.

Монтаж контура защитного заземления для частного дома выполняется в несколько этапов.

Выбор места расположения контура

Для определения места под контур, необходимо учитывать свойства грунта. Для выполнения контура заземления больше всего подходит чернозём, менее пригодны для этих целей песок и глина. Контур заземления должен находиться рядом с домом на расстоянии около метра.

Разметка

Так как контур для частного дома выполняется в виде равностороннего треугольника, то и разметка на грунте должна быть соответствующей. Расстояние между сторонами размеченного треугольника должно быть таким, чтобы электроды можно было забивать в грунт на расстоянии друг от друга не меньше длины электрода.

Траншея под контур

После того, как выполнена треугольная разметка, выкапывается траншея по периметру разметки. Глубина траншеи должна учитывать глубину промерзания грунта в сильный мороз. Ширина должна быть достаточной для того, чтобы удобно было обваривать контур по периметру, например 0,7м.

Монтаж контура

Работы по монтажу контура начинаются непосредственно с забивания электродов. Электроды забиваются молотком или кувалдой по углам треугольной траншеи на 2-3 метра вглубь. Забивать необходимо не полностью. На поверхности траншеи должно оставаться 0,2-0,3м от длины электрода.

Затем забитые электроды соединяются между собой горизонтально расположенной металлической полосой при помощи сварки. Так образуется треугольный контур. Отсюда и название – контур заземления.

Нельзя вместо сварочного соединения использовать болтовое соединение или какое-либо другое. Причина – быстрое окисление и ржавление.

Следующим этапом будет выполнение металлического отвода от контура. Как и было сказано, отвод выполняется также металлической полосой. Полоса с одной стороны приваривается к самому контуру, а другая сторона полосы ведётся в дом через отверстие в стене. В доме полосу рекомендуется провести по внутренней стене на небольшой высоте от пола. На этой части полосы заземления привариваются болты на не слишком большом расстоянии друг от друга. К одному из таких болтов прикручивается медный поводок, которым заземляется вводной щиток дома.

После того, как полностью выполнены монтажные работы, необходимо сделать замер сопротивления растеканию тока контура заземления. Замер обычно выполняют специальным прибором. Величина сопротивления должна быть не более 4 Ом.

После замера контур заземления засыпается грунтом, после чего заземление можно уже эксплуатировать.

Правильно выполненный контур заземления собственноручно – залог безопасности и правильной работы бытовых потребителей.

как заземлить электрическую систему дома?

Как заземлить электрическую систему дома?

Лучшее, что вы можете сделать для создания безопасной электрической системы, — это обеспечить заземление всей системы и непрерывность цепи заземления.

Заземление вашей электрической системы — это умный и простой способ сделать ее намного безопаснее, а также защитить от вполне реальной возможности иметь дело с колебаниями в электросети.Если вы хотите защитить все свои важные активы, будь то дома или в офисе, а также позаботиться о здоровье и безопасности всех, кто вас окружает, выясните, заземлена ли ваша электрическая система, а если нет, получите это было сделано.

Как работает заземление?

Понятно, что заземление электромонтажных работ — это разумный ход, но как это работает?

В основном заземление обеспечивает физическое соединение между землей и электрическими компонентами вашего дома.Поскольку электричество всегда ищет кратчайший путь к земле, при возникновении проблемы, когда нейтральный провод оборван или оборван, заземляющий провод обеспечивает прямой путь к земле. Заземляя свою электрическую систему, вы даете ей куда-то, кроме вас, — возможно, спасая вашу жизнь.

Как устанавливается заземление?

В большинстве домов система электропроводки постоянно заземлена на металлический стержень, вбитый в землю, или металлическую трубу, идущую в дом из подземной системы водоснабжения.Медный проводник соединяет трубу или стержень с набором клемм для заземления на сервисной панели. В системах электропроводки, в которых используется электрический кабель, покрытый металлом, металл обычно служит заземляющим проводом между стенными розетками и сервисной панелью.

Согласно требованиям национального электрического кодекса , в бытовых электрических системах должна быть заземленная система, соединенная с землей через заземляющий стержень. Эти стержни восьми футов длиной, вбиты в землю. Обычно они сделаны из стали, покрытой медью, с разъемом, называемым желудем, наверху, чтобы прикрепить заземляющий провод к стержню.Другие услуги, такие как телефон и кабельное телевидение, должны иметь заземление в точке входа в жилище. Также должен быть провод заземления, идущий к подаче холодной воды.

В чем важность заземления электричества?

Обеспечивает прямое электричество

Заземление вашей электрической системы означает, что вы упростите направление питания прямо туда, где вам это нужно, позволяя электрическому току безопасно и эффективно проходить через вашу электрическую систему.

Стабилизирует уровни напряжения

Заземленная электрическая система также облегчает распределение нужного количества энергии во всех нужных местах, что может сыграть огромную роль в обеспечении того, чтобы цепи не были перегружены и не взорвались.

Предотвращает повреждение, травмы и смерть

Без должным образом заземленной электрической системы вы рискуете, что любые подключенные к вашей системе приборы сгорят и не подлежат ремонту. В худшем случае перегрузка по мощности может даже вызвать пожар.

Как узнать, заземлен ли ваш ток?

Обычно вы можете определить, заземлена ли ваша электрическая система, проверив розетки. Если они принимают вилки с тремя контактами, ваша система должна иметь три провода, один из которых является заземляющим. Однако важно вызвать квалифицированных электриков, чтобы подтвердить, что это заземлено. Разнорабочий или самодельщик мог установить эти розетки, не убедившись, что в вашей проводке есть заземляющее устройство. Единственный способ узнать наверняка — это поручить лицензированному электрику проверить вашу электрическую систему с помощью тестера для анализатора розеток.

Надлежащее заземление — важная и ценная функция безопасности, которую нельзя упускать из виду или игнорировать.

ДОМАШНЯЯ КЛИНИКА; Электрическое заземление: как убедиться, что все сделано правильно

Чтобы электричество питало лампу, двигатель, прибор или другую нагрузку, оно должно проходить от источника через проводник и нагрузку, а затем уходить в землю. Этот путь от источника до земли представляет собой цепь.

В цепи жилого дома источником является сервисная панель, через которую в дом поступает электричество от местной электрической компании.Провода от источника до розеток называются горячими проводами и имеют цветную маркировку с черной изоляцией. Провода, идущие от розеток к земле, называются нейтральными проводами и имеют цветную маркировку с белой изоляцией.

Эта двухпроводная конфигурация была стандартом для электрических цепей в американских домах примерно до 1958 года. Но нейтральный провод не всегда улавливал и контролировал электрические утечки из незакрепленных проводов или неисправных приборов, и инженеры предложили добавить заземляющий провод в качестве дополнительной меры безопасности. .Этот новый провод был назван заземлением оборудования, и он стал стандартной функцией всей проводки в жилых помещениях.

Новые розетки были созданы с третьим круглым отверстием, подключенным к цепи заземления. Были созданы вилки с третьим контактом, который был подключен к корпусу устройства, отводил утечку электричества и подводил его к цепи заземления. Сначала провод заземления проходил от зеленого винта на розетке к винту на металлической распределительной коробке.

Заземление проходило от металлической коробки через металлическую оболочку, кабель BX или стальной кабелепровод, вокруг горячего и нейтрального проводов.Позже эта конструкция была улучшена путем добавления третьего провода рядом с горячим и нейтральным проводами.

К сожалению, большинство домовладельцев полагают, что их цепи правильно заземлены, если у них есть розетки с тремя отверстиями в розетках, но это не всегда так. В старых домах розетка могла быть на месте, но не подключена к заземлению оборудования. В новых домах, даже если имеется трехконтактная розетка и она подключена к третьему проводу заземления, существует вероятность неплотного соединения в цепи заземления.

Эти условия называются открытым грунтом. Розетка по-прежнему будет обеспечивать электропитание бытовой техники, но это небезопасно, потому что нет пути для паразитного электричества. Если проводка в приборе окажется неисправной, пользователь может получить мощный, даже смертельный удар. Открытое заземление также может повлиять на работу некоторых устройств с микропроцессорами, таких как компьютер, даже если устройство не имеет внутренних неисправностей.

Тогда домовладельцу важно проверить электрические цепи дома, чтобы убедиться, что все соединения безопасны.К счастью, это не так сложно, как может показаться. Вы можете проверить розетки в своем доме с помощью простого устройства, называемого тестером цепей. Его можно купить в домашних магазинах и магазинах электротоваров примерно за 5 долларов.

Подключите тестер к розетке и прочитайте схему индикаторов на панели дисплея. Сравните это с таблицей на корпусе тестера. С помощью этого устройства вы можете проверить все розетки в вашем доме примерно за 15 минут.

Что делать, если вы все же найдете открытый грунт? Оставьте тестер подключенным к розетке и выключите выключатель, управляющий этой цепью.Индикатор тестера погаснет, указывая на то, что питание отключено и цепь остыла. Снимите крышку, вытащите розетку из коробки и внимательно осмотрите всю проводку. Во многих случаях открытый грунт можно объяснить неплотным контактом в коробке.

Если вся проводка надежна, попробуйте проверить, не подсоединен ли кабелепровод или кабель BX к коробке; это важно в схемах, в которых есть только черно-белый провод, потому что заземление проходит через металлическую оболочку вокруг проводов.Если кабель не подключен к коробке, посмотрите, сможете ли вы протянуть его обратно к зажиму коробки. Если это не удается, вам, возможно, придется открыть небольшой участок стены, чтобы добраться до кабеля.

Если все соединения в коробке находятся на своих местах, поищите в подвале и на чердаке любой оголенный кабель или кабелепровод вдоль линии цепи. Здесь вы можете обнаружить слабое соединение, но если все в порядке, проблема может быть в цепи, и вам следует вызвать электрика, чтобы отследить проблему.

В 1971 году в домашние цепи было добавлено новое устройство безопасности.Это прерыватель цепи замыкания на землю, он был разработан для отключения электроэнергии менее чем за одну сороковую секунды в местах с открытой водопроводной системой, например на кухне и в ванной комнате. У прерывателей есть кнопки тестирования, и их следует проверять не реже одного раза в неделю.

5 самых распространенных ошибок при заземлении, которые можно сделать

Ваш объект, технологии и другие ключевые активы подвержены риску удара молнии. В то время как эффективное молниеприемное устройство и наземная система молниезащиты имеют решающее значение для эффективной защиты, правильное заземление может защитить людей и продукты от повреждений.

Предотвращаемые ошибки в системе электрического заземления могут сделать ее уязвимой для замыканий на землю, боковых вспышек и электронных шумов, любое из которых может привести к пожару, повреждению конструкций и травмам.

Ниже мы расскажем о 5 типичных ошибках, которые допускаются при проектировании и установке системы заземления.

1. Непонимание указаний по сопротивлению и импедансу

Основная цель системы заземления — обеспечить путь к земле с низким импедансом.

В этом процессе участвует сама земля или почва. Удельное сопротивление почвы является важным аспектом проектирования, который определяет отправную точку при проектировании любой системы заземления. Он значительно различается для разных типов почвы, уровней влажности и температуры — каждая характеристика приводит к вариациям импеданса грунта.

Заземление с высоким сопротивлением обеспечивает небезопасные пути для тока короткого замыкания, повышая риск отказов оборудования и травм, вызванных ступенчатым и контактным потенциалом.Ток всегда будет идти по пути наименьшего сопротивления; поэтому, если заземление с низким сопротивлением отсутствует, альтернативный путь к земле может включать чувствительное оборудование или тело человека.

В таблице ниже приведены некоторые значения удельного сопротивления обычных грунтов, встречающихся во всем мире:

Безопасность не может быть нарушена из-за неэффективной системы заземления. Понимание рекомендаций по импедансу имеет решающее значение для проектирования и установки эффективной системы.

Ознакомьтесь с правилами и стандартами заземления, принципами и прочей информацией в nVent ERICO Grounding and Bonding и nVent ERICO Cadweld Solutions Guide .

2. Невозможность измерения системы заземления после установки

После того, как системы заземления полностью спроектированы, определены и внедрены, важно убедиться, что отклонения не были обнаружены после установки, поскольку могут возникнуть отклонения, которые изначально не планировались. Например, отклонения могут возникать, если заземляющий стержень ударяется о большой камень под землей и не достигает желаемой глубины. Эти отклонения могут привести к гораздо более высокому сопротивлению заземления, чем предполагалось изначально.

Лучший способ гарантировать, что система заземления имеет достаточное сопротивление, — это измерить это сопротивление трехточечным методом перед подключением системы к электросети.

Согласно требованиям Национального электрического кодекса (NEC) для большинства применений требуется дополнительный заземляющий стержень, если сопротивление первого ведомого стержня превышает 25 Ом. Несмотря на то, что NEC не требует дополнительных измерений или процедур после второго заземляющего стержня, если сопротивление все еще очень высокое, это может вызвать проблемы.

3. Отсутствие повторного подключения заземляющих дорожек после перемещения, замены или снятия оборудования для ремонта

Все соединения заземляющего тракта, включая установочные винты, контргайки и резьбы, должны быть полностью включены и проверены на целостность перед вводом системы в эксплуатацию.Убедитесь в отсутствии грязи, ржавчины и коррозии, поскольку такие загрязнения могут повредить металлическую дорожку качения.

Без надлежащего закрепления линии цепь с низким сопротивлением будет повреждена, увеличивая риск неисправностей. После завершения ремонта убедитесь, что весь тракт полностью подключен.

4. Неправильное использование провода заземления

При прокладке заземляющего провода или проверке системы заземления важно обращать внимание на изгибы и длину проводов. Хотя большинство электриков могут оставлять лишние катушки провода внутри панелей для будущего обслуживания, заземляющий провод не следует подвергать чрезмерной длине.Заземляющий провод, который сгруппирован или скручен вместе, создает пути с высоким импедансом за счет взаимной индуктивности, что приводит к появлению более высоких напряжений на оборудовании во время переходных процессов. Индуктивность, которую генерируют эти катушки, нельзя измерить с помощью измерителя постоянного тока, поскольку они основаны на импедансах переменного тока.

Воздержитесь от наматывания провода, потому что правило заземления номер один — обеспечить прямой и простой путь тока к земле. При установке заземляющего провода обязательно используйте плавные изгибы, короткие провода и надежные соединения.

5. Выбор неправильного провода заземления

Низкое сопротивление относительно земли — основа системы. Выбирая провод в качестве токоотвода, выбирайте провод более толстого сечения. Более толстый провод имеет более низкое сопротивление, что облегчает прохождение тока к земле. Размер заземляющего провода должен напрямую зависеть от номинальных значений тока короткого замыкания системы и используемых устройств защиты от сверхтоков. Хотя NEC не дает максимального импеданса цепи замыкания на землю, он, тем не менее, указывает на 250.4 (A) (5), что он должен быть достаточно низким, чтобы облегчить работу устройств защиты цепей.

Все производители автоматических выключателей или предохранителей публикуют кривые зависимости тока от времени для продуктов, что позволяет разработчикам правильно выбирать сечение заземляющего провода для выработки необходимой величины тока. Некоторые инженерные проекты могут включать концепцию тока короткого замыкания, который не менее чем в пять раз превышает номинал устройства максимального тока. Например, если устройство максимального тока составляет 400 А, то в цепи должен быть не менее 2000 А тока, чтобы оно могло размыкать неисправную цепь в течение разумного времени.

Хотите узнать больше о правильном заземлении, от нижних проводников до заземляющих стержней?

nVent ERICO Grounding and Bonding и nVent ERICO Cadweld Solutions Guide предоставляет исчерпывающую информацию о принципах правильной системы заземления, важности такой системы и самых высококачественных продуктах, доступных для создания надежной системы заземления.

Изображение предоставлено: Pexels

Общие сведения о заземлении гитары и распространенные ошибки

Практика игры на гитаре делает вас лучшим гитаристом.Понимание гитарной проводки сделает вас лучшим мастером тембра. А правильное заземление электроники гитары делает ее настолько тихой, насколько это возможно. В сегодняшней статье мы углубимся в мир заземления: основы, распространенные мифы и лучшие практики!


ОСНОВЫ:

A Заземление (или Заземление ) — это термин, который относится к множеству тем, связанных с электротехникой. Для наших намерений и целей правильное соединение Заземление является важной частью проводки вашей гитары.Заземление соединяет все металлические части гитары и действует как обратный путь к усилителю. Частично заземление гитары помогает удалить нежелательные шумы и имеет важное значение для безопасности — оно позволяет электричеству безопасно поступать в усилитель и рассеиваться.

Ваша гитара окружена множеством вещей, которые излучают или производят EMI или электромагнитные помехи. Оглянитесь вокруг — вы, вероятно, находитесь перед компьютером, возле источника света и, скорее всего, рядом с электрическими линиями.

Это все источники EMI, и их тысячи вокруг нас. Ваша гитара уловит их множество. Однако, если вы правильно заземлите свою гитару, вы можете сделать ее настолько тихой, насколько это возможно (одиночные катушки по-прежнему будут гудеть), и не вводить звук из-за неправильного заземления.


ОСНОВНЫЕ МИФЫ ГИТАРЫ:

Есть несколько мифов о заземлении гитары, которые мы хотим развеять:

БОЛЬШЕ — ЛУЧШЕ:

Определенно нет. Правильное заземление означает, что его нужно правильно подключать к земле только один раз . Многократное заземление предметов создает несколько проблем. Во-первых, использование провода для заземления ряда электролизеров по кругу создает однооборотную катушку . Если вы читали нашу статью о хамбакерах, то знаете, что электромагнитные помехи обычно попадают в катушку, а не через магнитное поле. Создание петли заземления внесет шум в ваш сигнал.

Обратите внимание на следующие изображения.Вы увидите неправильный и правильный способ заземления Gibson Les Paul®.

Это неправильный способ заземления Les Paul или Telecaster Deluxe. Добавление дополнительного провода заземления завершает контур заземления, вызывая шум. Это правильный способ заземления Gibson Les Paul или Telecaster Deluxe. Каждый горшок, сохраняя форму «Подковы», заземляется один раз.

ВЫ ЗАЗЕМЛЕНИЕ СТРУН:

Заземление струн необходимо для получения более тихой гитары.Если вы когда-нибудь замечали, что звук вашей гитары становится тише, когда вы касаетесь струн, вы могли подумать, что ваше тело заземляется на части гитары. Вы ошиблись, если бы это сделали. Оказывается, человек делает довольно хорошие антенны EMI (электромагнитные помехи)! Ваше тело — это антенна для всех видов электромагнитных помех, поэтому, когда вы касаетесь струн гитары, гитара заземляет вас! Довольно круто, правда?

«ЗВЕЗДНОЕ» ЗАЗЕМЛЕНИЕ: ХОРОШО ИЛИ ПЛОХО?

Заземление звездой — это метод заземления, при котором все заземления подключаются к единой точке .Например, подумайте о задней части горшка Strat Volume Pot: он обычно является центральным узлом для заземления. Некоторые инженеры-электрики заявляют, что звездное заземление не имеет значения, но Линди предпочитает этот метод. Его рассуждения? Все заземляющие соединения в любом случае подключаются к муфте выходного гнезда. Кроме того, сложнее создать контур заземления, практикуя заземление звездой.


НАИЛУЧШИЕ ПРАКТИКИ:

ПОДКЛЮЧАЙТЕ ВСЁ, НО СОЕДИНЯЙТЕ ЕГО ОДИН РАЗ.

Взгляните на следующее изображение Strat — обратите внимание, как каждая часть соединяется с землей один раз.Заметили перемычки? Shielding на задней панели накладок соединяет все. Если бы вы добавили перемычки между электролизерами, вы бы создали «контур заземления» и внесли бы шум в вашу схему.

Это метод «звездного заземления». Вы можете видеть, что Volume Pot более или менее является центральным узлом для всех точек соприкосновения с землей. Добавление дополнительных перемычек заземления к деталям создаст больше путей заземления и внесет шум. Однако есть один главный выход — рукав выходного разъема. Если у вашей накладки нет экрана: вам нужно добавить экранирование или перемычки для заземления электроники гитары.

Prewired Strat Pickguard

Не соглашайтесь на универсальную универсальную накладку. Создайте свой собственный из материалов высочайшего качества в отрасли. Наши предварительно зашитые накладки Strat — идеальный продукт для всех, кто хочет мгновенно получить оттенок Fralin Tone. Мы используем лучшие доступные материалы: от CTS® Pots, AllParts® Pickguards и CRL® Switches.

345–362 долл. США

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ НА ВАШУ ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ:

Многие ошибки при заземлении возникают из-за того, что не проверяют свое окружение. Если ваши детали устанавливаются на металлическую пластину или экран, скорее всего, они уже подключены электронным способом. В этой ситуации установка дополнительных перемычек приведет к чрезмерному заземлению вашей электроники.

Плата управления Telecaster, изображенная ниже, соединяет всю электронику. Подключив только один провод заземления от потенциометра к выходному разъему , вы тщательно заземлите свои детали.

См. Ниже:

На изображении слева показан неправильный способ заземления контрольной пластины Telecaster. Изображение справа правильное!

Если винты вашего бриджевого звукоснимателя ввинчиваются в стальную пластину, как у нас, этого должно быть достаточно, чтобы заземлить струны, поскольку стальная пластина соединяется с землей. Кроме того, еще раз убедитесь, что под седловой пластиной нет лишних проводов заземления.

Предварительно подключенная панель управления Telecaster

Настройте и модернизируйте свой Telecaster мгновенно с помощью панели управления Lindy Fralin Telecaster Control Plate.Имея более 150 доступных комбинаций, вы можете выбрать свои варианты, и мы подключим их так, как вам нравится. Установка включает в себя пайку нескольких проводов на место. Как всегда, мы используем только самые качественные детали, произведенные в США, которые только можно найти.

100–110 долл. США


ОХОТА НА ПРОБЛЕМЫ НА ЗЕМЛЕ:

Если у вас возникли проблемы с грунтом на вашей гитаре, есть простой способ их найти. Если у вас его еще нет, инвестируйте в мультиметр — вы можете купить приличный за 25 долларов.Выполните следующие шаги здесь:

  1. Когда электронные резонаторы вашей гитары открыты, установите мультиметр на настройку сопротивления постоянного тока, около 20 кОм.
  2. Возьмитесь за одну клемму на задней панели регулятора громкости ( B на приведенном выше изображении страта)
  3. Используйте свободный вывод, чтобы прикоснуться к каждой металлической части, и обратите внимание на показания мультиметра.

Если ваш мультиметр показывает «0,0», у вас надежное соединение — между двумя частями отсутствует сопротивление.Если ваш мультиметр показывает «0.L», у вас разорвано соединение, и это, по крайней мере, одна из ваших проблем. Вам нужно будет установить перемычку заземления, чтобы убедиться, что деталь правильно заземлена.

Примечание: Убедитесь, что вы выполняете это на каждой части гитары, включая Bridge, Switch и вкладку Output Jack Sleeve.

Note 2: Если в вашей гитаре все работает, начните смотреть на ваш кабель . Убедитесь, что муфта вашего кабеля правильно заземлена.

Наконец, примечание 3: Если у вас есть Shielding или Conductive Paint, убедитесь, что есть заземление.


Это должно сделать это сейчас! Заземлить очень просто: убедитесь, что все заземлено, но только один раз. Не переусердствуйте!

Введение в заземление для обеспечения электромагнитной совместимости

Правильное заземление — важный аспект проектирования электронной системы как с точки зрения безопасности, так и с точки зрения электромагнитной совместимости.Земля играет решающую роль в определении того, что происходит в случае непреднамеренных неисправностей, электрических переходных процессов или электромагнитных помех. Правильные стратегии заземления также позволяют инженерам более эффективно контролировать нежелательные излучаемые излучения.

С другой стороны, неправильное заземление может подорвать безопасность и электромагнитную совместимость продукта или системы. В последние несколько десятилетий плохое заземление стало основной причиной сбоев системы, связанных с электромагнитной совместимостью.

Разработка хорошей стратегии заземления — довольно простой процесс. Итак, можно задаться вопросом, почему так много систем неправильно заземлены. Ответ прост: инженеры часто путают понятие заземления с другим важным понятием — текущей отдачей. Тот факт, что возвратные токопроводы в цифровой электронике часто обозначаются как заземление или GND, может сбивать с толку. Когда токопроводящие обратные токопроводы рассматриваются как заземляющие (или когда заземляющие проводники используются для обратных токов), результатом часто становится конструкция со значительными проблемами ЭМС.

Определение земли

Хорошая стратегия заземления начинается с четкого понимания цели заземления. Прежде всего, заземление служит опорным нулевым напряжением цепи или системы. Это хорошо понимали несколько десятилетий назад. В 1992 году Американский национальный институт стандартов (ANSI) определил такое заземление [1],

4.152 — заземление. (1) Прикрепление корпуса оборудования, рамы или шасси к объекту или конструкции транспортного средства для обеспечения общего потенциала.(2) Подключение электрической цепи или оборудования к земле или к некоторому проводящему телу относительно большой протяженности, который служит вместо земли.

Было хорошо известно, что заземление является опорным потенциалом, а заземляющие проводники обычно не токоведущие.

Рисунок 1. Розетка на 110 В в США

В США заземленные 110-вольтовые розетки имеют три клеммы, как показано на Рисунке 1. Горячая клемма имеет номинальный потенциал 110 В среднеквадратического значения и обеспечивает ток питания.Клемма нейтрали имеет номинальный потенциал 0 В среднеквадр. И действует как возврат силового тока. Клемма заземления также имеет номинальный потенциал 0 Vrms, но не пропускает ток при нормальных условиях. Клеммы нейтрали и заземления подключены к проводам, идущим обратно к одной и той же точке в электрической сервисной коробке (точке, которая электрически соединена с землей вне здания).

Поскольку нейтральный и заземляющий провода идут в одно и то же место, они электрически взаимозаменяемы.Фактически, если бы они были электрически закорочены в розетке с однопроводным подключением обратно к сервисной коробке, было бы трудно обнаружить какую-либо разницу. Так зачем же прокладывать два провода вместо одного? Простой ответ заключается в том, что заземление и возврат тока — это две отдельные функции, которые обычно несовместимы. Значительные токи, протекающие в проводнике, могут помешать тому, чтобы он был надежным опорным потенциалом.

Возможно, наиболее важным моментом, который следует учитывать при заземлении в целях безопасности и ЭМС, является то, что заземление не является током возврата.Земля и ток — это очень важные концепции, но это не одно и то же. Земля НЕ ЯВЛЯЕТСЯ путем возврата токов к их источнику. Земля — ​​это, по сути, эталон нулевого напряжения для цепей и систем продукта. Концепция заземления играет решающую роль при проектировании с точки зрения безопасности и электромагнитной совместимости.

Важность заземления для безопасности

Важной частью разработки безопасных электрических продуктов и систем является знание того, где и когда небезопасные напряжения могут появляться на различных проводящих поверхностях.С точки зрения безопасности, заземление является опорным нулевым напряжением, а напряжение на каждом другом проводе — это разница между его напряжением и землей. Для зданий ориентиром на землю обычно является земля под зданием (или буквально «земля» под зданием). Это удобно, потому что земля относительно велика, и все большие металлические конструкции (например, водопровод и кабели, проходящие через границу здания) легко соединяются или соотносятся с землей.

Строительная площадка — это обычно металлические прутья, вбитые в землю возле входа в электроснабжение.Эти стержни подключены к коробке выключателя, от которой заземление распределяется на все электрические розетки через нетоковедущие провода. Они также соединяются с любым металлом, который распространяется по всему зданию, например с водопроводными трубами или строительной сталью.

Приборы или электрические изделия со значительной открытой металлической поверхностью обычно требуются для заземления металла на провод заземления, чтобы гарантировать, что он не может достичь опасного потенциала по сравнению с любым другим заземленным металлом в здании.Если происходит неисправность, которая вызывает короткое замыкание между силовым проводом и оголенным металлом, заземляющее соединение с коробкой выключателя обеспечивает протекание большого количества тока. Это заставляет выключатель размыкаться и обесточивает прибор.

Рисунок 2. Диаграмма, иллюстрирующая базовую работу GFCI.

Важно отметить, что этот метод обеспечения безопасности продуктов основан на хорошем соединении заземления розетки с блоком выключателя.В старых розетках может отсутствовать клемма заземления, и даже в новых розетках с неправильным подключением может отсутствовать заземление. По этой причине во многих продуктах используются конструкции, в которых для безопасной работы не требуется заземление. Изделия с двойной изоляцией спроектированы таким образом, чтобы гарантировать, что соединение питания не может закоротить на оголенный металл, за счет исключения оголенного металла и / или обеспечения срабатывания автоматического выключателя в случае короткого замыкания.

Также растет количество электротехнической продукции со встроенными устройствами прерывания цепи замыкания на землю (GFCI).GFCI работают, обнаруживая дисбаланс тока между проводами подачи и возврата питания. При первом признаке того, что дисбаланс тока превышает безопасный порог, GFCI отключает питание.

Заземление безопасности может совпадать с заземлением ЭМС, а может и не совпадать, но заземление для обеспечения безопасности может быть важным фактором, который следует учитывать при проектировании с учетом ЭМС. Например, в медицинских изделиях и промышленных средствах управления заземление цепи часто требуется изолировать от заземления шасси по соображениям безопасности.Это представляет собой уникальную конструктивную проблему для инженеров EMC, которые обычно хотят видеть все большие металлические объекты, хорошо соединенные на высоких частотах.

Важность заземления для электромагнитной совместимости

Проблемы ЭМС часто возникают из-за того, что два больших металлических объекта находятся под разным потенциалом. Потенциальная разница всего в несколько сотен микровольт между любыми двумя резонансными проводниками может привести к превышению допустимого уровня излучаемого излучения. Точно так же напряжения, индуцированные между двумя плохо соединенными проводниками, могут привести к проблемам с помехоустойчивостью.

Заземление — это, по сути, искусство определения нулевого опорного напряжения и соединения металлических предметов или цепей с этим опорным сигналом через низкоомное нетоковедущее соединение. Правильная стратегия заземления ЭМС гарантирует, что большие металлические конструкции не могут двигаться относительно друг друга, что приведет к непреднамеренным излучениям или проблемам с защитой. Склеивание металлических предметов для поддержания на них одинакового потенциала и привязка всех внешних соединений к одному и тому же нулевому заземлению — это ключевой шаг к обеспечению электромагнитной совместимости большинства продуктов.

Наземные конструкции

Практически все электронные устройства и системы имеют наземную структуру. В зданиях это заземляющие провода, водопровод и металлоконструкции. В автомобилях и самолетах это металлический каркас или шасси. В большинстве компьютеров это металлическая опорная конструкция и / или корпус.

Конструкция заземления служит местной опорной точкой нулевого напряжения. Нельзя допускать, чтобы что-либо крупное и металлическое приобретало потенциал, значительно отличающийся от потенциала земли.Обычно это достигается путем прикрепления всех крупных металлических объектов к заземляющей конструкции на интересующих частотах. Это также может быть достигнуто путем достаточной изоляции больших металлических предметов и обеспечения отсутствия возможных источников, которые могут вызвать развитие потенциала между ними.

Рисунок 3. Спутник с двумя солнечными батареями.

Например, рассмотрим спутник, показанный на рисунке 3. Его наземная структура представляет собой металлический корпус, в котором находится большая часть электроники.Чтобы передать значительную электромагнитную мощность на спутник или из него, необходимо установить напряжение между наземной структурой и чем-то еще значительного электрического размера. На частотах ниже нескольких сотен мегагерц единственными проводниками значительного электрического размера (кроме наземной конструкции) являются две группы солнечных панелей и, возможно, любые провода, соединяющие эти массивы с цепями внутри спутника.

Прикрепление массивов солнечных панелей к корпусу в точках, где они находятся в непосредственной близости, гарантирует, что между большими проводниками не возникнет значительного напряжения, которое может служить непреднамеренно передающими или приемными антеннами для шума.Соединительные провода также необходимо прикрепить к заземляющей конструкции. Обычно это достигается с помощью шунтирующих конденсаторов, чтобы установить связь на частотах шума, в то же время позволяя токам мощности и сигнала течь без ослабления.

Стратегия заземления, примененная к спутнику в этом примере, может использоваться практически с любым другим устройством или системой, имеющей наземную структуру. Основная философия заключается в том, что сама наземная конструкция представляет собой половину непреднамеренной антенны.Излучаемая связь может возникать только в том случае, если между заземляющей конструкцией и другим проводящим объектом значительных электрических размеров возникает напряжение. Прикрепление всех объектов значительного электрического размера к заземляющей конструкции предотвращает их превращение в другую половину непреднамеренной антенны.

Эта стратегия заземления важна не только для удовлетворения требований к излучению и помехоустойчивости, она также играет ключевую роль в соблюдении требований к кондуктивным помехам и помехоустойчивости, когда конструкция заземления является как опорным нулевым напряжением, так и предпочтительным путем для потенциально мешающих шумовых токов.

Три важных момента относительно наземных сооружений:

  1. Конструкция заземления должна быть хорошим проводником на интересующих частотах, но не должна быть электрически малогабаритной. Иногда вы можете услышать, как кто-то утверждает, что земли не существует на высоких частотах, потому что земля является эквипотенциальной поверхностью, а потенциал в двух точках на расстоянии четверти длины волны на поверхности неодинаков. Этот аргумент необоснован, потому что наземные конструкции не обязательно являются эквипотенциальными поверхностями в этом смысле.Фактически, вся концепция однозначно определяемой разности потенциалов между двумя удаленными точками разваливается на высоких частотах.

    Земля служит защитным заземлением для большинства систем распределения электроэнергии, даже если земля определенно не является электрически малой при 50 или 60 Гц. Неважно, что потенциал Земли в Лос-Анджелесе не такой, как в Нью-Йорке. Наземные конструкции служат в качестве местных источников нулевого напряжения. Они не должны быть электрически маленькими.

  2. Конструкция заземления не должна закрывать электронику.Наземная конструкция не является защитным ограждением. Это просто что-то большое и металлическое, которое служит локальным источником нулевого напряжения для всего остального, большого и металлического.

  3. Конструкция заземления не может пропускать преднамеренные токи (по крайней мере, с интересующими амплитудами и частотами). Токи, протекающие по проводнику или внутри него, заставляют магнитный поток наматывать проводник. Магнитный поток, охватывающий проводник, индуцирует на нем напряжение. На высоких частотах это напряжение потенциально может управлять одной частью конструкции заземления относительно другой части.

Наземные конструкции могут проводить токи с частотами и амплитудами, которые не влияют на их эффективность как наземные конструкции. Например, в большинстве автомобилей рама используется в качестве пути обратного тока для огней и некритичных датчиков, работающих на очень низких частотах. Это не ухудшает способность рамы служить заземляющей структурой на более высоких частотах.

Важно отметить, что, хотя конструкция заземления не может пропускать преднамеренные токи, ожидается, что она будет пропускать токи короткого замыкания и токи индуцированного шума.Фактически, правильное использование конструкции заземления зависит от ее способности переносить непреднамеренные токи с достаточно низким импедансом, чтобы контролировать непреднамеренные напряжения.

Заземляющие провода

Заземляющие проводники — это соединения (например, винты, болты, прокладки, провода или металлические ленты), которые крепят большие металлические предметы к заземляющей конструкции. Как и заземляющие конструкции, заземляющие проводники не пропускают преднамеренные токи. Их функция — поддерживать напряжение между двумя металлическими конструкциями ниже критического значения.

Заземляющие проводники должны иметь достаточно низкий импеданс (т. Е. Сопротивление плюс индуктивное реактивное сопротивление), чтобы их полное сопротивление, умноженное на максимальный ток, который они могут нести, ниже минимального напряжения, которое может привести к проблеме ЭМС. Например, предположим, что экран экранированной витой пары проводов подключен к заземляющей конструкции через 1-сантиметровый контактный штырь, как показано на рисунке 4. Витая пара проводов передает псевдодифференциальный сигнал 100 Мбит / с с синфазным шумом. ток 0.3 мА при 100 МГц. Напряжение, управляющее экраном кабеля относительно платы, приблизительно равно току, возвращающемуся в экран, умноженному на эффективную индуктивность соединения экрана. Предполагая, что эффективная индуктивность контакта разъема составляет приблизительно 10 нГн (т.е. 1 нГн / мм), напряжение, управляющее экраном кабеля относительно заземляющей конструкции, составляет приблизительно 2 милливольта. Во многих ситуациях этого достаточно, чтобы превысить предел излучаемых излучений на частоте 100 МГц, и потребуется предпринять шаги для уменьшения синфазного шума или уменьшения индуктивности соединения заземляющего проводника.

Рисунок 4. Витая пара с экраном, подключенным к заземляющей конструкции.

Гальваническая коррозия

Когда заземляющее соединение выполняется путем скрепления болтами двух плоских металлических поверхностей, сопротивление соединения может быть более важным, чем индуктивность. Это особенно верно, когда поверхность раздела между ними подвергается коррозии.

Потенциал гальванической коррозии — это мера того, насколько быстро разнородные металлы будут корродировать при контакте.Коррозия зависит от наличия электролита, например воды; а скорость коррозии зависит от многих факторов, включая свойства электролита.

Рисунок 5. Анодные показатели обычных металлов.

На диаграмме на Рисунке 5 указаны анодные индексы нескольких распространенных металлов рядом с их названиями. Этот параметр является мерой электрохимического напряжения, которое возникает между металлом и золотом. Чтобы найти относительное напряжение пары металлов, их анодные индексы вычитаются, как указано в таблице.В зависимости от окружающей среды соединения между материалами с разницей напряжений более 0,95 В обычно требуют покрытия или прокладок для сохранения целостности соединения с течением времени.

Земля против обратного тока

Как указано в начале этой главы, заземление и возврат тока — это две очень разные функции. К сожалению, в реальных изделиях многие токопроводы имеют маркировку «заземление». Это создает большую путаницу, поскольку правила, относящиеся к земле, применяются к текущим доходам и наоборот.

Например, схематическая часть платы на рисунке 6 имеет четыре разных заземления. Один компонент работает с сигналами или мощностью, которые относятся к трем из этих заземлений. Маловероятно, чтобы разработчик этой схемы хотел четыре разных опорных источника нулевого напряжения. Фактически, четыре заземления соединены перемычками, что указывает на то, что разработчик намеревался иметь одну опорную цепь нулевого напряжения.

Рисунок 6. Частичная схема с четырьмя заземлениями.

Схема платы, показанная на Рисунке 7, показывает слой с двумя изолированными цепями, помеченными «GND» и «AGND».Изоляция заземления затрудняет поддержание одинакового потенциала всех крупных металлических объектов в системе. Как правило, это следует делать только в случае необходимости из соображений безопасности. Так почему же эти «земли» изолированы?

Рисунок 7. Один слой разводки платы с двумя заземлениями.

В двух приведенных выше примерах причина того, что «наземные» сети были изолированы, заключается в том, что они на самом деле не были заземлением. Они были обратными проводниками для силовых или сигнальных токов.Разработчикам не нужны были изолированные источники нулевого напряжения. Они изолируют обратные токопроводы, пытаясь избежать связи по общему сопротивлению.

Около 50 лет назад, когда цифровые схемы только начинали внедряться в такие продукты, как радиоприемники и высококачественное аудиооборудование, разработчики электроники быстро поняли, что цифровой шум может быть связан со звуковыми цепями, если они используют одни и те же возвратные проводники. . Например, рассмотрим простую доску, показанную на рисунке 8a.Он имеет два цифровых компонента: цифро-аналоговый (ЦАП) преобразователь и усилитель для усиления аналогового сигнала перед его отправкой с платы через разъем. Несимметричный цифровой сигнал между двумя цифровыми компонентами использует землю в качестве обратного пути. На частотах килогерц и ниже возвратный по плоскости ток распространяется с распределением, примерно представленным зелеными линиями на рисунке 8b. Низкочастотный ток, возвращающийся от усилителя к цифро-аналоговому преобразователю, следует по пути, примерно представленному синими линиями на рисунке 8b.

Рис. 8. Простая плата смешанного сигнала слева (а) и примерное распределение обратного тока на заземляющем слое (b).

В текущем распределении явно много совпадений. Это приводит к общему сопротивлению, поскольку токи в одной цепи имеют общее сопротивление заземляющей поверхности с токами в другой цепи. Если бы общее сопротивление заземляющей поверхности было порядка 1 мОм, а цифровые токи были порядка 100 мА, то индуцированное напряжение в аналоговых цепях было бы порядка 100 мкВ.

Пятьдесят лет назад инженеры, проектирующие аудиосхемы, заметили, что напряжения, наведенные в аудиосхемах из-за связи общего импеданса с цифровыми схемами, часто были неприемлемыми. В акустическом сигнале люди слышали цифровой шум.

Очевидным решением было изолировать обратные токи цифрового сигнала от обратных токов аналогового сигнала. Платы с более чем двумя слоями не были распространены в то время, поэтому популярным подходом было разделение текущей возвратной плоскости.Пример этого показан на рисунке 9.

Рис. 9. Плата смешанного сигнала с зазором в плоскости обратного тока слева (а) и приблизительным распределением обратного тока на плоскости заземления (b).

Поскольку токи низкой частоты не могут проходить через зазор, токи перенаправляются по обе стороны от зазора. Это снижает плотность цифрового обратного тока в области плоскости, используемой в основном для аналоговых токов, и значительно снижает связь по общему импедансу.

На относительно простых двухслойных платах 1960-х и 1970-х годов зазор между аналоговыми и цифровыми схемами часто был эффективным способом устранения неприемлемых перекрестных помех из-за связи общего импеданса. К сожалению, это сработало настолько хорошо, что люди в конце концов пришли к мысли, что плоскости заземления всегда должны быть разделены между цифровыми и аналоговыми цепями. Так родилось правило дизайна, и дизайнеры досок любят правила дизайна. Пятьдесят лет спустя многие дизайнеры плат по-прежнему придерживаются этого правила дизайна, хотя оно больше не имеет смысла.Фактически, лучшее правило проектирования современных плат — никогда не допускать зазора между аналоговыми и цифровыми схемами заземления.

Чтобы проиллюстрировать, почему это так, рассмотрим схему платы на рисунке 10. Она имеет те же компоненты, что и в предыдущем примере, и, как и в предыдущем примере, имеет зазор между аналоговой и цифровой схемами. Однако в этом случае зазор окружает аналоговую схему с трех сторон.

Рис. 10. Ужасно смешанная компоновка сигнальной платы слева (а) и гораздо лучшая альтернативная компоновка справа (b).

График обратных токов, как это было сделано в предыдущем примере, проиллюстрирует отличную развязку между цифровым и аналоговым обратным токами. Но предыдущие графики обратного тока не учитывали все токи в плоскости. Обратите внимание, что есть четыре цифровых дорожки, соединяющих цифро-аналоговый преобразователь с одним из цифровых компонентов. Для этих сигналов также требуются обратные токи. Эти токи должны поступать от контакта заземления ЦАП на контакт заземления цифрового компонента.Раньше этот путь был коротким и несущественным, но теперь зазор заставляет эти токи делить ту же область плоскости, что и аналоговые токи. Вместо того, чтобы улучшить ситуацию, этот пробел потенциально усугубляет ситуацию.

Правильное определение зазора между аналоговой и цифровой цепями имеет решающее значение. Пятьдесят лет назад часто было трудно определить правильное место для разрыва. В современных платах с высокой плотностью зазоры между плоскостями, как правило, нереально и совершенно ненужно для решения несуществующей проблемы.

Существует как минимум три причины, по которым в современных конструкциях плат нет необходимости в зазоре в заземляющем слое:

  1. Цифровые и аналоговые сигналы, как правило, работают на гораздо более высоких частотах, чем 50 лет назад. На частотах выше примерно 100 кГц обратные токи на заземляющем слое ограничиваются областями непосредственно под дорожками сигнала. Поскольку они не распространяются по плоскости, зазоры между плоскостями не улучшают изоляцию между цепями.

  2. Даже на частотах кГц и ниже сопротивление заземляющих поверхностей печатной платы составляет менее 1 мОм / квадрат . Это означает, что «шумные» схемы, сбрасывающие ток в амперах на заземляющую пластину, способны вызывать только милливольты (наихудший случай) напряжения в других схемах, находящихся в той же плоскости. Существует относительно немного ситуаций, когда такой уровень шумовой связи может стать проблемой.

  3. В тех ситуациях, когда миллиом муфты недопустим, гораздо лучше изолировать возврат на другом слое .Например, лучшим решением проблемы сцепления в нашем предыдущем примере было отсутствие зазора между плоскостью. На рисунке 10b показано, как возврат аналогового тока с помощью дорожки на верхнем слое полностью позволяет избежать общей проблемы связи импеданса. В платах с большим количеством аналоговых и цифровых возвратов, которые должны быть изолированы на низких частотах, обычно необходимо соединять их на высоких частотах, чтобы предотвратить проблемы с излучением. Маршрутизация изолированных возвратных сигналов на соседних слоях значительно упрощает установление между ними хорошего высокочастотного соединения.

Обратите внимание, что аналоговая трасса возврата тока на рис. 10b подключена к плоскости цифрового возврата тока с помощью одного переходного отверстия, расположенного рядом с выводом заземления ЦАП. Переходное отверстие не несет аналоговых или цифровых обратных токов. Его единственная функция — гарантировать, что аналоговая и цифровая схемы имеют одинаковое опорное напряжение нулевого напряжения. Другими словами, переходное отверстие является заземляющим проводом, тогда как плоскость и дорожка являются токопроводящими проводниками.

Одноточечное и многоточечное заземление

Предположим, что аналоговая трасса возврата тока на рисунке 10b имеет два сквозных соединения с цифровой плоскостью возврата тока, как показано на рисунке 11.Теперь аналоговый обратный ток имеет два возможных пути. Он может вернуться по следу или может вернуться в самолете. Ток будет разделен в соответствии с сопротивлением каждого пути, позволяя значительному количеству аналогового тока возвращаться в плоскость. Аналогичным образом, некоторый цифровой ток будет течь по аналоговой обратной линии тока. Изоляция разрушается, и снова вводится связь по общему импедансу.

Рисунок 11. Добавление второго соединения между двумя изолированными возвратными токами может означать, что они больше не изолированы на низких частотах.

Вообще говоря, два пути возврата тока не изолированы на низких частотах, если они соединены более чем в одной точке. Сквозное соединение на рисунке 10b является примером одноточечного заземления. Одноточечное заземление — важная концепция в ЭМС, хотя ее часто неправильно понимают проектировщики, не проводившие должного различия между проводниками с возвратным током и заземляющими проводниками.

Рисунок 12. Одноточечное заземление.

На рисунке 12 показана концепция одноточечного заземления.Изолированные цепи или системы связаны с одной точкой через нетоковедущие заземляющие проводники. На рисунке 13 показана другая реализация, в которой заземляющие проводники подключаются более чем в одной точке, но все они по-прежнему привязаны к одной точке. Одним из примеров этого является заземление в зданиях. Каждое заземленное устройство имеет выделенный проводной путь к электросети здания, но параллельные пути создаются водопроводными соединениями или изделиями, внешние металлические поверхности которых находятся в электрическом контакте.Подключение заземляющих проводов более чем в одной точке не снижает эффективности схемы заземления.

Рисунок 13. Еще одна реализация с одноточечным заземлением.

Хотя одноточечное заземление является важной концепцией для обеспечения того, чтобы изолированные цепи имели одинаковое опорное напряжение нулевого напряжения, оно не работает, если по заземляющим проводникам проходят сигнальные или силовые токи. Например, на рисунке 14 средняя и правая цепи не изолированы.У токов, возвращающихся от нагрузки к источнику средней цепи, теперь есть возможность вернуться через намеченный синий провод или пройти по дополнительному соединению в правую цепь и обратно в среднюю цепь через «одноточечную» землю.

Рисунок 14. Это НЕ одноточечное заземление.

Путь на Рисунке 14 от одноточечного соединения к средней цепи к правой цепи и обратно к одноточечному соединению иногда называют контуром заземления.Контуры заземления часто считаются несовместимыми с одноточечным заземлением и часто упоминаются как источник связи общего сопротивления; но это неверно. На рисунке 13 показан контур заземления, и он по-прежнему является хорошей реализацией одноточечного заземления. Контур заземления на Рисунке 14 включает в себя сегмент, который вообще не заземлен. Синий провод в средней цепи может называться «землей» на схеме платы, но это проводник обратного тока.

Как правило, с контурами заземления все в порядке, если все проводники в контуре действительно являются проводниками заземления.Если один или несколько проводников в петле представляют собой низкочастотный обратный проводник, то все проводники в петле будут нести часть этого обратного тока. Это может облегчить связь по общему сопротивлению.

На рисунке 15 показан еще один пример неправильного применения концепции единой точки заземления. Этот пример взят из инструкции производителя по применению, в которой покупателям предлагается, как расположить драйвер трехфазного двигателя. Идея заключалась в том, чтобы гарантировать, что все три фазы имеют такое же опорное напряжение нулевого напряжения, что и двигатель.Реализация призвала вернуть все токи переключения и ток двигателя в одну и ту же точку.

Рисунок 15. Одноточечный ток-возврат (плохая идея).

Конечно, это не одноточечное заземление. Это одноточечный текущий возврат. Хотя все проводники помечены как заземление на схеме и на плате, они не являются заземлением. Это токопроводы с обратным током.

Отправка всех коммутируемых токов в одну точку схемы в основном гарантирует, что индуктивность соединения будет выше, чем она была бы в противном случае.Это обеспечивает высокий общий импеданс, а также взаимную индуктивность между фазами. Это также гарантирует, что ни одна из фаз или двигателя не будет иметь одинакового опорного нулевого напряжения.

По сути, важно помнить, что одноточечное заземление является важной стратегией для обеспечения того, чтобы изолированные цепи и устройства имели одинаковое опорное напряжение нулевого напряжения. С другой стороны, одноточечные возвратные токи часто являются основной причиной серьезных проблем электромагнитной связи.

Рисунок 16.Многоточечная земля.

Альтернативой стратегии одноточечного заземления является стратегия многоточечного заземления. Пример этого показан на рисунке 16. Вместо одной точки земля определяется локально. По сути, это концепция наземной конструкции, описанная ранее.

Обычно системы, использующие структуру заземления, подключают цепи и модули, которые не изолированы от конструкции заземления более чем в одной точке. Простой пример этого показан на рисунке 17.

Рис. 17. Гибридная стратегия заземления.

В этом случае соединение между средней и правой цепями позволяет низкочастотным обратным токам течь по заземляющей конструкции. На этих частотах структуру правильнее было бы описать как структуру с обратным током. При разработке стратегии заземления важно понимать, что проводящая конструкция может выполнять функцию заземления на одних частотах и ​​функцию возврата тока на других.

Например, в автомобиле средняя и правая цепи на рисунке 17 могут представлять модуль управления тормозами и датчик скорости вращения колеса соответственно. Каждый из них заземлен на раму автомобиля, чтобы соответствовать требованиям по излучению и эмиссии на высоких частотах, но ни один модуль не позволяет токам высокой частоты возвращаться на раму. Таким образом, на высоких частотах рама представляет собой многоточечную наземную структуру.

На более низких частотах критическая связь будет осуществляться с использованием дифференциальных сигналов, чтобы токи сигналов не попадали в кадр (и токи кадра не попадали в сигналы).Тем не менее, основания власти не обязательно будут изолированы. Силовые токи, поступающие в модули по 12-вольтовым проводам питания, возвращаются к батарее по всем доступным путям. Таким образом, на низких частотах (например, постоянный ток — кГц) рама не является наземной структурой, это структура с током возврата. Силовой ток, протекающий по корпусу от одного модуля, может вызвать сотню милливольт на заземляющих соединениях других модулей, но большинство модулей не будут подвержены влиянию сотен милливольт на очень низких частотах.

Предположим, что схема слева на рисунке 17 представляет распределение мощности на стартер для двигателя внутреннего сгорания. Эта схема может потреблять сотни ампер тока при запуске двигателя. Если позволить этим токам вернуться на раму транспортного средства, это может привести к недопустимому уровню шума в модулях, использующих раму в качестве обратного проводника силового тока. В этом случае можно было бы принять решение изолировать возврат от стартера и подключить его к раме в одной точке.

Стратегии заземления

Возможно, наиболее важным моментом, который следует отметить в отношении стратегий заземления, будь то для электромагнитной совместимости или безопасности, является то, что разрабатываемый продукт должен иметь его. Проблемы обычно возникают, когда с заземляющим проводником обращаются как с токоотводящим проводом или с токоотводящими проводниками как с заземляющими проводниками.

Правильные стратегии возврата тока обычно сосредоточены на обеспечении путей с низкой индуктивностью для высокочастотных токов и поддержании контроля над путями низкочастотных токов.

Правильные стратегии заземления сосредоточены на выявлении и защите опорного нулевого напряжения для каждой цепи и системы.

Один из способов отследить, выполняют ли проводники в первую очередь функцию заземления или функцию возврата тока, — это соответствующим образом пометить их. Например, назовите соединение с заземляющей структурой «заземление шасси» или «шасси-GND», но используйте термин «цифровой возврат» или «D-RTN» для обозначения плоскости на печатной плате, основная функция которой — возврат цифровых токов. к их источнику.Половина успеха при разработке хорошей стратегии заземления — это правильное признание и сохранение целостности истинных оснований.

Еще одним важным аспектом любой стратегии заземления является определение конструкции грунта. На уровне системы наземная конструкция всегда представляет собой металлический корпус или каркас, если таковой имеется. На уровне платы, если плата подключается к раме, то заземление платы должно быть там, где это соединение происходит. Если нет рамы или нет близости к раме, заземление платы обычно должно быть определено на одном из контактов разъема (часто вход питания 0 В).

Вообще говоря, все большие металлические предметы (например, кабели, большие радиаторы, металлические опоры и т. Д.) Должны быть прикреплены к заземляющей конструкции. Если это невозможно, они должны быть достаточно изолированы от наземной конструкции, чтобы гарантировать отсутствие значительного нежелательного сцепления. Медицинские изделия и многие высоковольтные системы требуют строгой изоляции между корпусом или шасси и любыми токоведущими цепями. К сожалению, для близлежащих высокочастотных цепей относительно легко навести в этих структурах ток в микроамперах, которого достаточно, чтобы вызвать проблемы излучаемого излучения.Предотвращение этого без привязки к корпусу обычно требует ограничения полосы пропускания схемы, экранирования схемы и / или увеличения расстояния между схемой и рамой.

Список литературы

[1] Американский национальный стандартный словарь технологий электромагнитной совместимости (EMC), электромагнитного импульса (EMP) и электростатического разряда (ESD), ANSI C63.14-1992.

7 способов сделать заземление вашего подростка эффективной дисциплиной

Родители часто используют заземление как следствие, когда подростки нарушают основное семейное правило, например, комендантский час.Заземление может быть эффективным дисциплинарным методом, если оно применяется в нужное время, в нужных обстоятельствах и в течение нужного периода времени. Но в противном случае это может вбить клин между родителями и подростками. Узнай, как применить заземление как следствие.

Как заземление влияет на подростков

Взаимодействие со сверстниками — приоритетная задача для подростков. Уход от семьи и общение с людьми своего возраста — важная часть перехода к взрослой жизни и независимости.Осознание важности этих ассоциаций и их прекращение на время кажется логичным наказанием, когда родитель готов применить дисциплинарные меры. Во многих случаях это так. Страх быть заземленным часто держит подростка в узде.

Но если последствия заземления используются ненадлежащим образом, это обычно приводит к обратным результатам. Это может просто привести к тому, что подросток станет более коварным и обманчивым, если получит то, чего хочет, а родители не узнают об этом. Или это может вбить серьезный клин между вами и подростком.Используйте эти рекомендации по заземлению, чтобы добиться от вашего ребенка реального изменения поведения.

Определите, что означает заземление

Выясните, что вы имеете в виду под заземлением. Есть несколько типов социального взаимодействия, которые можно ограничить. Возможно, вы захотите сохранить некоторые из них как ценные, одновременно изолировав вашего подростка от тех, кто способствовал нарушению.

Заземление может включать или не включать следующие формы взаимодействия:

  • Церковные мероприятия или мероприятия в районе
  • Внешкольные мероприятия или спорт
  • Телефонные звонки, текстовые сообщения, социальные сети в Интернете
  • Общение со сверстниками за пределами школы

Лучшие природные последствия

Чем более интуитивно понятны последствия, тем эффективнее они предотвращают неприемлемое поведение.Поскольку заземление подразумевает удаление из социальной среды, его следует использовать только тогда, когда поведение связано с социальной обстановкой.

Например, полное и длительное заземление, вероятно, не самое эффективное наказание за кражу в магазине, если только это не произошло, когда ваш подросток был с друзьями. Если так, то более подходящим последствием будет отказ от общения с этими друзьями, наряду с другими последствиями, такими как общественные работы или работа без оплаты в заведении, из которого они украли.

Связать правила с последствиями

И правило, и последствия должны быть конкретными. Например, семейное правило может заключаться в том, что у подростка есть 23:00. комендантский час в выходные дни. Когда правило будет установлено, установите последствия — например, отказ от друзей на следующие два уик-энда.

Наказание легко применить, когда правило нарушено, потому что последствия были заранее поняты. Также может быть полезно вовлечь вашего подростка в создание правила и определение последствий.Ваш ребенок будет заинтересован в справедливости правила и будет знать, что последствия справедливы и оправданы.

Не делайте заземление слишком длинным

Если между поведением и наказанием проходит слишком много времени, сообщение становится менее ясным. Заземления на неделю, два или три выходных, вероятно, будет достаточно, чтобы донести сообщение, не теряя его со временем. Месяц может быть слишком длинным. Если вы являетесь родителем подростка, более короткий срок дает вам меньше шансов сдаться и сократить период заземления позже.

Пусть получают скидку

Вы можете связать заземление с другими последствиями, которые позволят подросткам получить сокращение периода заземления, если они того пожелают. Сюда могут входить такие вещи, как основная работа по дому (уборка гаража, зачистка и натирание полов на кухне) или работа волонтером в местном агентстве социальных услуг.

Решаем проблемы вместе

Применение заземления может оказаться недостаточным для предотвращения повторения проблемы.Вы привлекли внимание вашего подростка, теперь помогите ему разобраться, почему он нарушил правило и что он будет делать в будущем. Попросите его определить проблему и разработать пять возможных решений. Обсудите плюсы и минусы каждого из них. Вы можете позволить ему сократить время заземления, написав отчет о недопустимом поведении и разработав план, как не повторять его.

Слово Verywell

Заземление может быть важным инструментом для родителей в их дисциплине. Но, как и любой другой инструмент, вы должны использовать его тогда, когда это уместно и для правильной работы.Следование нескольким простым принципам сделает заземление очень эффективным инструментом для изменения поведения в жизни наших подростков.

GBV — Учения по заземлению

Упражнения на заземление

Заземление — важный терапевтический подход для преодоления диссоциации или воспоминаний и уменьшения симптомов тревоги и паники. Важно повторять упражнения снова и снова, пока навык не станет автоматическим и не будет использоваться даже в моменты стресса.Цель заземления — вывести выжившего из любого травмирующего момента, который она вспоминает.

1. Заземление корпуса. (10-15 мин.)

Это упражнение может помочь выжившим выйти из гипервозбуждения и обрести более сбалансированное эмоциональное состояние. Его также можно использовать, чтобы сосредоточить внимание на выживших, находящихся в «замороженном» режиме.

Сядьте на стул. Почувствуйте, как ваши ноги касаются земли. Ударьте левой ногой о землю, затем правой. Делайте это медленно: влево, вправо, влево. Сделайте это несколько раз.Почувствуйте, как ваши бедра и ягодицы соприкасаются с сиденьем стула (5 секунд). Обратите внимание, ощущаются ли теперь ваши ноги и ягодицы более или менее присутствующими, чем когда вы начали сосредотачиваться на ногах.

Теперь переместите ваше внимание на позвоночник. Почувствуйте свой позвоночник как среднюю линию. Медленно вытяните позвоночник и обратите внимание, влияет ли это на ваше дыхание (10 секунд). Сосредоточьте внимание на руках и руках. Руки вместе. Делайте это так, как вам удобно. Сложите руки вместе и почувствуйте свою силу и температуру.Отпустите и сделайте паузу, затем снова сведите руки вместе. Отпустите и дайте отдых рукам.

Теперь переместите фокус на глаза. Осмотрите комнату. Найдите что-нибудь, что говорит вам, что вы здесь. Напомните себе, что вы здесь и сейчас и что вы в безопасности. Обратите внимание, как это упражнение влияет на ваше дыхание, ваше присутствие, настроение и силу.

Источник: Якобсон, Эдмунд. 1974. Прогрессивное расслабление. Чикаго: Издательство Чикагского университета, Midway Reprint.

2.Объятие. (5-8 мин.)

Это упражнение углубляет и закрепляет положительные чувства и сообщения. Он взят из EMDR (обработка десенсибилизации движением глаз), метода обработки травм. В этом методе используется двусторонняя физическая стимуляция (в данном случае постукивание), которая в сочетании с положительными речевыми сообщениями, как говорят, углубляет и закрепляет положительные чувства. Предложение также можно произносить без слов.

Положите правую руку ладонью вниз на левое плечо. Положите левую руку ладонью на правое плечо.Выберите предложение, которое укрепит вас. Например: «Я достаточно хороший помощник». Сначала произнесите предложение вслух и похлопайте правой рукой по левому плечу, а затем левой рукой по правому плечу.

Чередуйте похлопывание. Сделайте всего десять похлопываний, по пять с каждой стороны, каждый раз повторяя свои предложения вслух.

3. Постепенное снятие мышечного напряжения. (15 мин.)

Это упражнение успокаивает взволнованного выжившего.

Когда вы начинаете беспокоиться, ваше тело напрягается.Это может вызвать симптомы боли в плечах, шее или спине или напряжение в челюсти, руках или ногах. Чтобы научиться постепенно снимать это напряжение, начните с намеренного напряжения определенных групп мышц и их расслабления.

Сосредоточьтесь на разнице ощущений между напряженным и расслабленным состоянием мышц. Практикуйтесь на разных частях тела: голове, лице, шее, плече, спине, животе, ягодицах, руках, руках, ногах или ступнях. Увеличьте напряжение и удерживайте его 5 секунд; затем отпустите и удерживайте 10 секунд.Найдите подходящий вам темп. Увеличьте напряжение и снимите напряжение десять раз в каждой группе мышц, сделав между ними небольшую паузу.

  • Начните с сосредоточения внимания на руках. Сожмите кулак, удерживайте его 5 секунд, отпустите 10 секунд. Обратите внимание на разницу между напряженным и расслабленным состояниями. Сделай это еще раз.
  • Переместите фокус на руки. Подтяните предплечья к плечу. Почувствуйте напряжение в плечах. Задержитесь на 5 секунд, отпустите на 10. Обратите внимание на разницу, сделайте это еще раз.
  • Вытяните руку и зафиксируйте локоть. Почувствуйте напряжение трицепсов. Удерживайте 5 секунд, отпустите 10. Обратите внимание на разницу. Повторить. Когда ваши руки расслаблены, позвольте им лежать у вас на коленях.
  • Сосредоточьтесь на своем лице. Увеличьте напряжение во лбу, поднимите брови. Обратите внимание на напряжение. Удерживайте 5 секунд, отпустите 10. Обратите внимание на разницу. Повторить.
  • Увеличьте напряжение челюсти. Держать. Выпускать. Повторить.
  • Сосредоточьтесь на мышцах шеи.Согните шею так, чтобы подбородок коснулся груди, медленно поверните голову влево, верните ее к центру, отогните назад, верните в центр, поверните вправо, верните в центр. Повторите медленно, так как в этой области часто бывает сильное напряжение.
  • Сосредоточьтесь на своих плечах. Поднимите их. Удерживайте и обратите внимание на напряжение. Выпускать. Обратите внимание на разницу. Повторить.
  • Сосредоточьтесь на лопатках. Вытяните их обратно. Увеличьте напряжение. Расслабиться. Обратите внимание на разницу и повторите.
  • Вытяните спину, сидя в очень вертикальном положении. Удерживайте напряжение и расслабьтесь, обратите внимание на разницу и повторите.
  • Увеличьте напряжение в ягодицах. Задержитесь на 5 секунд и отпустите, заметьте разницу, повторите.
  • Задержите дыхание. Втяните живот, напрягите его и расслабьтесь. Обратите внимание на разницу, повторите.
  • Сосредоточьтесь на ногах. Вытяните их, почувствуйте напряжение в бедрах, подержите и расслабьтесь.
  • Снова выпрямите ноги; на этот раз сделайте так, чтобы пальцы ног указали на вас.Обратите внимание на напряжение в задней части ног и ощущение расслабления, когда вы расслабляетесь. Повторить.
  • Сосредоточьтесь на пальцах ног, сделайте так, чтобы они были направлены вниз, насколько это возможно. Почувствуйте напряжение и расслабьтесь.
  • Сканируйте все свое тело. В какой-то части все еще чувствуется напряжение? Повторите упражнение для этой части.
  • Представьте, что чувство расслабленности распространяется по всему вашему телу. Ваше тело кажется теплым, возможно, немного тяжелым, расслабленным.

4. Создание безопасного места.(10-12 мин.)

Это упражнение помогает выжившим, находящимся в «замороженном» состоянии, чувствуя онемение и заморозку. Сядьте поудобнее, поставив ноги на землю. Почувствуйте и расслабьте свое тело, голову, лицо, руки, позвоночник, живот, ягодицы, бедра, ноги. Выберите, хотите ли вы закрыть глаза или держать их открытыми во время этого упражнения. Внимательно слушайте голос Тренера.

• Подумайте о месте, в котором в прошлом вы были спокойны, уверены в себе и в безопасности. Это может быть на улице, дома или где-то еще.Это может быть место, в котором вы бывали один или несколько раз, которое вы видели в фильме, слышали или представляли. Вы можете быть там один или с кем-то, кого вы знаете. Это может быть частное, неизвестное другим место, которое никто не сможет найти без вашего разрешения. Или вы можете решить поделиться им с другими.

Это место должно подойти вам и соответствовать вашим потребностям. Вы можете постоянно воссоздавать или адаптировать его. Он удобен и богато оборудован для всех ваших желаний. Здесь есть все, что нужно для комфорта.Это то, что вам подходит.

Он отключает все раздражители, которые могут быть подавляющими.

• Представьте себе это место. Представьте, что вы там. Найдите время, чтобы изучить его в деталях: его цвета, формы, запахи и звук. Представьте себе солнечный свет, почувствуйте ветер и температуру. Обратите внимание на то, каково это стоять, сидеть или лежать, как ваша кожа и ваше тело чувствуют себя при контакте с ними.

• Что чувствует ваше тело, когда все в безопасности и все в порядке? В безопасном месте вы можете видеть, слышать, обонять и чувствовать именно то, что вам нужно, чтобы чувствовать себя в безопасности.Возможно, вы снимаете обувь и чувствуете, каково ходить босиком по траве или по песку.

• Вы можете посещать это место когда захотите и так часто, как захотите. Просто подумав об этом, вы почувствуете себя спокойнее и увереннее.

• Оставайтесь там еще пять секунд. Затем приготовьтесь вернуться в эту комнату, откройте глаза, потянитесь, сделайте то, что вам нужно, чтобы вернуться в настоящее.

5. Переориентация на настоящее. (10 мин.)

Это упражнение помогает выжившим в «замораживании», которые чувствуют себя оцепеневшими и замороженными.

Сформируйте пары и сядьте вместе. Один из пары должен сыграть помощника, а другой — выжившего. Помощник должен помочь Выжившей использовать свои чувства, чтобы полностью погрузиться в настоящее и почувствовать себя в безопасности.

По очереди.

  • Посмотрите вокруг и назовите 3 вещи, которые вы видите.
  • Посмотрите на что-нибудь (предмет, цвет и т. Д.)

Скажите себе, что вы видите.

Назовите 3 вещи, которые вы слышите.

  • Слушайте звук (музыку, голоса, другие звуки).
  • Скажите себе, что вы слышите.

Назовите 3 вещи, которых вы касаетесь.

  • Прикоснитесь к чему-нибудь (разные текстуры, разные предметы).
  • Скажите себе, чего вы касаетесь.

Теперь обратите внимание на свое душевное состояние.

  • Чувствуете ли вы, что после выполнения упражнения вы больше или меньше присутствуете в комнате?
  • Чувствуете ли вы себя спокойнее или бодрее?

6. «Прижмись-обними». (5 мин.)

Это упражнение успокаивает взволнованных выживших.Это также может помочь «замороженным» выжившим сконцентрироваться на «здесь и сейчас».

Скрестите руки перед собой и потяните их к груди. Правой рукой возьмитесь за левое плечо. Левой рукой возьмитесь за правое плечо. Слегка сожмите и потяните руки внутрь. Удерживайте сжатие некоторое время. Найдите подходящую для вас степень сжатия прямо сейчас. Удерживайте напряжение и расслабьтесь. Затем снова немного сожмите и отпустите. Оставайся так на мгновение.

7.Ощущение веса своего тела. (5 мин.)

Это упражнение помогает выжившим, которые «заморожены» или оцепенели, сосредоточиться на настоящем.

Упражнение активизирует мышцы туловища и ног, что дает ощущение физической структуры. Когда мы перегружены, наши мышцы часто переходят от крайнего напряжения к коллапсу; они переходят от состояния активной защиты (борьба и бегство) к подчинению и становятся более чем обычно расслабленными (гипотонические). Когда мы соприкасаемся со своей силой и структурой, нам легче переносить чувства.Мы можем сдерживать наш опыт и лучше справляться с чувством фрагментации (подавленности).

  • Почувствуйте, как ваши ноги стоят на земле. Пауза на пять секунд.
  • Почувствуйте вес своих ног. Задержитесь на пять секунд.
  • Постарайтесь осторожно и медленно топать ногой слева направо, влево, вправо, влево, вправо. Почувствуйте, как ваши ягодицы и бедра касаются сиденья стула. Держите это в течение пяти секунд.
  • Почувствуйте себя спиной к спинке стула.
  • Оставайтесь так и заметьте, почувствуете ли вы разницу.

8. Выпрямление спины. (15 мин.)

Это упражнение увеличивает осознание выжившей, что «состояние ее тела» зависит от ее «душевного состояния».

Мы держимся на наших позвоночниках. Мы можем отреагировать на опасность, сломав позвоночник, а это влияет на нашу осанку. Изменяя осанку, мы придаем себе новые силы и можем легче сдерживать свой опыт и управлять им. Мы отдаем себе более сильную спину и снова подключаемся к нашим телесным ресурсам.

• Сверните грудь и спину. Обратите внимание, как это чувствуется. Пауза. Как это влияет на ваше дыхание? Снова пауза. Будьте в курсе своих чувств и настроения. Пауза. Осознавайте свое тело. Пауза. Осознавайте свои мысли. Теперь скажите: «Я счастлив!» Снова скажите: «Я счастлив!» Вы счастливы? Правильно ли говорить, что вы счастливы?

• Теперь медленно вытяните позвоночник, пока не почувствуете себя комфортно. Приспосабливайтесь и экспериментируйте, пока ваш позвоночник не станет ровным и естественно удлиненным. Осознавайте, что вы чувствуете сейчас.Осознавайте свое дыхание. Пауза на пять секунд. Будьте в курсе своих чувств и настроения. Пауза. Осознавайте свое тело. Пауза. Осознавайте свои мысли. Пауза. Теперь скажите: «Мне грустно!» Скажите несколько раз. «Мне грустно!» Вам грустно? Правильно ли говорить, что тебе грустно?

9. Квадратное дыхание. (4 мин.)

Сядьте удобно. Опустите плечи.

• Посмотрите на квадратную форму или визуализируйте ее с закрытыми глазами.

• Вдохните, считая до 4.Пусть ваш взгляд блуждает по левой стороне квадрата.

• Задержите дыхание, считая до 4. Дайте глазам пробежаться по верхней части квадрата.

• Выдохните, считая до 4. Дайте глазам пробежаться по правой стороне квадрата.

• Задержите дыхание и сосчитайте до 4. Бегите глазами по нижней части квадрата.

Повторить 4 раза.

10. Отсчет дыхания. (4 мин.)

Сядьте в удобное положение с прямым позвоночником и слегка наклоненной вперед головой.Осторожно закройте глаза и сделайте несколько глубоких вдохов.

  • Чтобы начать упражнение, на выдохе посчитайте себе «один».
  • В следующий раз, когда вы выдохнете, сосчитайте «два» и так далее до «пяти».
  • Затем начните новый цикл, считая «один» на следующем выдохе.

Повторить 5 раз.

Никогда не считайте больше пяти, считайте только на выдохе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *