Как сделать ноль из земли схема: Как сделать собственный ноль в электропроводке, если есть фаза?

Отличие Нуля от Земли в Чем Принципиальная Разница?

С электричеством не шутят, но и боятся его не стоит. Если правильно понимать устройство электрических сетей, хотя бы на начальном уровне, то ничего страшного не произойдёт.

Обывателю, чтобы пользоваться электричеством без опаски, нужно знать несколько несложных для понимания вещей, в число которых входят понятия: фаза, ноль и заземление.

Что такое фаза многие знают, а вот что такое ноль и земля, в чем принципиальное отличие этих понятий – немногие.

Содержание:

• Две схемы подключения
• Предназначение «Ноля» и «Земли»
  • Схема TT
  • Схема TN-C-S
• Заключение
  • • ВИДЕО: Зануление и заземление,что лучше,можно ли использовать
    • Зануление и заземление,что лучше,можно ли использовать
    • ВИДЕО: Зануление и заземление. В чем разница между ними?
    • Зануление и заземление,что лучше,можно ли использовать

Две схемы подключения

Одинаковый обрыв нуля, а последствия такие разные

Для понимания роли «Ноля» и «Земли» нужно немного вникнуть в суть способов доставки электроэнергии до конечных потребителей и отличий последних.

Следует упомянуть, что электро-системы бывают линейные и фазные. Линейные используются в промышленной сфере деятельности, где требуются повышенные мощности (380В), фазные существуют для использования их в быту (220В). И том и в другом случае схемы подключения используют три провода. Только для линейных (380) в каждом из трех проводов присутствует фаза, а бытовом варианте (220В) есть Фаза, Ноль и Земля.

Для безопасности каждая система использует свои схемы подключения. Промышленные сети рассматривать не будем, а вот бытовые изучить следует, здесь используются две схемы:

• TT – полное заземление
• TN-C-S – совместное подключение земли и нуля, после потребителя питания

Используемы схемы подключения: 1. На ноль, 2. На землю

Чтобы было более понятно, расшифруем аббревиатуру:

• Т – земля
• N – нейтраль
• S — раздельный, самостоятельный
• C – объединять
• L – фаза
• PE – защитный
• PEN — объединенный

Эти две схемы используются, однако следует указать ещё на одну существующую схему TN-C – это старая, но до сих пор действующая система, используемая в большинстве домов «старого» фонда, которой присуща аббревиатура PEN.

В ней Ноль и Земля совмещены (PEN) на всём протяжении. Такие сети не совсем безопасны, особенно для электроприборов. Монтировались они в советское время, бытовых приборов использовалось немного, а потому проектировщики не видели смысла в излишней трате на электропроводке ради пары десятков телевизоров (нагрузки были небольшие), — 30% экономия! На промышленных предприятиях заземление делалось отдельно.

Читайте также: Чем следует подкормить помидоры после высадки в теплицу, в грунт чтобы они были толстенькие и вкусные (Фото & Видео)+Отзывы

Предназначение «Ноля» и «Земли»

Цвета и маркировка проводов и кабелей

Для успешной работы каких-либо электроприборов требуется замкнутый контур электросети. Замыкание сети – основная роль «Ноля». Разность потенциала уходит через него.

Заземление же используется в качестве защитных мероприятий, устраняющих риск поражением тока людей и животных, а также для исключения, смягчения скачков напряжения, которые могут вывести из строя бытовые электроприборы.

Заземляют практически все электроприборы, это делается посредством подключения Земли к их корпусам на случай пробоя электропроводки, при которой они окажутся под натряжением.

Схема TT

Исправная схема Подключен потребитель, электропроводка исправна (пробоев нет), корпус заземлён на отдельную линию

На рисунке выше показано подключение при полном заземлении. Т.е. Земля выделена в отдельную, автономную сеть. Данное подключение наиболее безопасно.

В случае пробоя, на корпусе прибора возникает электрический потенциал, который будет равен входящему напряжению, т.е. 220 В – это опасно для жизни. Однако корпус заземлен, и попавшее на него напряжение уйдет в землю.

Заземление на выделенную линию сработало — напряжения на корпусе нет

Схема

TN-C-S

Схема TN-C-S для заземления использует линию Ноль, как это показано на рисунке ниже. В данном случае на корпусе потребителя напряжения нет.

Схема исправна, пробоя на корпус потребителя нет

При появлении нагрузки на корпусе, она отводится в линую, используемую в качестве нейтрали. Способ действенный, и хоть является устаревшим используется до сих пор.

Поражения током не будет

Читайте также: [Инструкция] Ламинат на деревянный пол своими руками: полное описание процесса. Схемы укладки, какие материла следует использовать (Фото & Видео) +Отзывы

Заключение

Автомат защитный

Какой бы безопасной схема подключения не была, но использовать автоматы и ИЗО необходимо. Они позволяют обесточить сеть даже при кратковременном скачке напряжения, который может быть весьма опасен не только для Вашей электроники и других бытовых приборов, но и для жизни Вас и Ваших питомцев.

ВИДЕО: Зануление и заземление,что лучше,можно ли использовать

Зануление и заземление,что лучше,можно ли использовать

Отличие нуля от земли в чем принципиальная разница? Схемы соединений и их применение | (Фото и Видео)

ВИДЕО: Зануление и заземление.

В чем разница между ними?

Зануление и заземление,что лучше,можно ли использовать

Зануление и заземление. В чем разница между ними?

7.7 Общий балл

Отличие нуля от земли в чем принципиальное отличие?

Для нас очень важна обратная связь с нашими читателями. Оставьте свой рейтинг в комментариях с аргументацией Вашего выбора. Ваше мнение будет полезно другим пользователям.

Помогла ли Вам наша статья?

10

Рейтинг пользователей: 2.67 (3 Голоса)

Заземление в квартире новостройки и старого дома: схема и монтаж

Безопасная эксплуатация электрических приборов невозможна без заземления. Это обеспечивает защиту человека от поражения током и гарантирует долговечную работу бытовой техники. В старых домах защитное заземление отсутствует, однако на смену устаревшим системам энергоснабжения приходят новые.

Чтобы сделать заземление в квартире или частном доме самостоятельно, следует разобраться, какая электрическая система там присутствует и что необходимо, чтобы подключить ее к контуру заземления.

Содержание

• Зачем нужно заземление в квартире
  • Пример необходимости заземления
• Какие системы существуют
• Заземление для новостройки
• Как сделать заземление в квартире, если его нет
  • Подключение УЗО
  • Монтаж собственного контура
  • Опасный вариант защиты
• Советы и рекомендации

Зачем нужно заземление в квартире

Под заземлением понимают присоединение точки сети к заземляющему устройству. С его помощью добиваются уменьшения напряжения до безопасного для человека уровня. Другими словами, заземление – это защита, которая сработает в случае возникновения пробоины, скачка напряжения или скопления потенциала, и отведет опасный ток в землю.

Заземление бывает рабочим и защитным. Если первое служит для функционирования некоторых специфических электрических приборов и устройств, то второе предназначено для защиты человека от ударов током в квартире или частном доме. Современные стандарты безопасности рекомендуют прокладывать внутреннюю электропроводку из трех жил и соединять все приборы с контуром заземления.

Справка! Цвет провода заземления в большинстве случаев желто-зеленый. Ноль имеет синий или голубой цвет, а фаза может быть черной или красной.

В заземлении нуждаются:

• розетки;
• бытовые приборы с металлическим корпусом. В квартире это ванна, корпус системного блока компьютера, бойлер, холодильник, стиральная машина и другая крупная бытовая техника.

Пример необходимости заземления

Бойлер, установленный для подогрева воды в квартире, вышел из строя и замкнул электричество на корпус. Под напряжением оказались все батареи и трубы в квартире. Ничего не подозревающий человек решил попить воды и попытался открыть кран. В момент касания рукой вентиля произошло замыкание сети, и ток прошел сквозь человеческое тело в пол.

Если бы бойлер имел заземление, ток ушел бы в землю, а автомат отключил подачу электроэнергии на прибор, или батареи и трубы, соединенные с землей, имели бы практически нулевой потенциал. В обоих случаях поражения человека током можно было бы избежать.

Какие системы существуют

В многоквартирных домах с напряжением 220W возможны несколько систем заземления, основные нормы и требования к которым перечислены в пункте 1.7 ПУЭ. Системы имеют маркировку. Первая буква означает состояние нейтрали источника питания относительно земли:

• I – изолированная;
• T – заземленная.

Вторая – это состояние открытых проводящих частей относительно земли:

• T – проводящие части заземлены;
• N – подключены к заземленной нейтрали.

Последняя обозначает принцип совмещения нулевого защитного и рабочего проводника:

• S – проводники разделены;
• C – функции совмещены в одном проводнике.

Согласно ГОСТ Р 50571.2-94 нулевые проводники обозначаются:

• N – рабочий;
• PE – защитный;
• PEN – совмещение защитного и рабочего.

Системы:

1. TN-C. Система распространена в старых многоквартирных домах и характеризируется отсутствием отдельного заземляющего проводника. На всем протяжении сети нулевой защитный проводник совмещен с рабочим (PEN). Такая защита применялась в хрущевках и брежневках. С точки зрения электробезопасности она одна из самых ненадежных. Определить, что в квартире именно эта система подключения, можно, заглянув в подъездный щиток. Внутри будет четыре входящих кабеля (PEN и три фазы) и два уходящих в квартиру (PEN и фаза). Защитные контакты в розетках будут отсутствовать.
2. TN-S. Система пришла на смену устаревшей и заведомо опасной TN-C. Рабочий и защитный проводник разделяются еще на подстанции и не пересекаются на всем своем протяжении. Определить такое подключение можно только в вводно-распределительном устройстве, доступ к которому в многоквартирных домах ограничен. На входе в него пять кабелей (3 фазы, PE и ноль), три уходят в квартиру (PE, фаза, ноль).
3. TN-C-S. Эта система – промежуточный вариант между двумя предыдущими, модернизация устаревшей системы TN-C в жилых помещениях. На всем протяжении нулевой защитный проводник и рабочий совмещены, а на входе в здание начинается их разделение.
4. TT. Такая система оптимальна там, где все остальные не будут обеспечивать достаточную электробезопасность, например, в отдельно стоящих частных домах, металлических контейнерах или торговых павильонах. Напряжение подается по четырем проводам (три фазы и ноль). Принцип работы основан на том, что защитный нулевой проводник заземлен независимо от рабочего проводника. Связь между ними отсутствует, а контуры заземления не сообщаются.
5. IT. Напряжение передается по трем фазам проводов. На стороне конечного потребителя присутствует защитный контур, нейтраль источника изолирована. Система применяется на установках, которые требуют бесперебойного снабжения током и нуждаются в постоянном контроле.

Заземление для новостройки

В современных новостройках, возведенных после 1998 года, используются системы заземления ТN-S и ТN-С-S. Это значит, что в них предусмотрено выделенное заземление. Проводку прокладывают по трехжильной системе, подключенной к контуру заземления.

В стояк подведены:

• три фазы;
• нулевой рабочий проводник;
• защищенный проводник.

По квартире разводится провод заземления, а в комнатах устанавливаются розетки с контактами. После чего фаза и рабочий провод N подключаются к соответствующим шинам, а PE к щитку.

Как сделать заземление в квартире, если его нет

В старых домах установлена система TN–C, которая не имеет заземления, и проложен двухжильный провод (фаза и ноль). Чтобы заземлить квартиру, придется провести новую проводку, установить автомат УЗО или смонтировать контур.

Подключение УЗО

Устройство защитного отключения, или, по-другому, УЗО спасет человека от удара током в случае, если в доме отсутствует заземление. Через устройство проходят фазовый и нулевой провода. В момент утечки электричества оно определяет разницу между силой тока, прошедшей между ними, и разъединяет контакты, тем самым обесточивая участок сети.

Справка! Электрики советуют подключать УЗО независимо от того, есть в доме заземление или нет.

Существует два варианта подключения УЗО:

• На весь дом. В таком случае обезопасить от утечки можно все электроприборы в квартире, начиная от крупной бытовой техники, заканчивая светильниками. Для этого потребуется более мощный и дорогостоящий прибор. При срабатывании защиты электричество будет отключено везде, а на наличие утечки придется проверять каждое подключенное устройство отдельно.
• На комнату или конкретное устройство. Менее мощный УЗО устанавливается только на «опасные» линии, например, на ванную комнату, кухню, подвал или на конкретное устройство, вроде стиральной машины или электроплиты. Если в квартире есть устройства, потребляющие больше 1,2 кВт, то на каждое из них рекомендуется ставить отдельный автомат и УЗО.

Прибор имеет две входных и две выходных клеммы (фаза и ноль). Установка производится согласно схеме:

Правила установки:

• УЗО устанавливается между входным выключателем и автоматом;
• мощность УЗО должна немного превышать мощность установленного на нее автомата;
• правильность работы УЗО проверяется путем подключения бытового прибора под нагрузкой к сети, в которую оно было установлено.

Монтаж собственного контура

Собственный контур для заземления своими руками можно сделать как в частном доме, так и в многоквартирном.

Во втором случае работу надо согласовать с управляющей компанией и соблюдать требования ПУЭ.

Порядок работ:

1. По стояку к подвалу протягивается одножильный провод PE. Рекомендуется использовать медный провод сечением не менее 4 кв. мм.
2. Рядом с домом устанавливается заземлитель. Обычно используют обрезки из нержавеющей стали, которые свариваются в виде треугольника.
3. Один конец провода присоединяется к готовой конструкции, другой закрепляется в щитке.
4. Заземление квартиры соединяется со щитком.

Важно! В качестве заземлителя запрещено использовать арматуру. Причиной служит наружный каленый слой, наущающий распределение тока, и быстрый процесс ржавления.

Опасный вариант защиты

Недопустимо решать проблему заземления путем присоединения PE-провода к системе водопровода или газового снабжения. В случае утечки, ток пойдет не по проводам, а по трубам и батарее, что может привести к поражению электричеством не только проживающих в заземленной таким способом квартире, но и соседей.

Советы и рекомендации

• электрики рекомендуют заземлять все имеющиеся в квартире бытовые приборы и розетки;
• нельзя заземлять электроприборы по цепочке друг через друга. Это может вызвать электромагнитную несовместимость и несрабатывание заземляющего контура;
• следует использовать специальные клеммы, скрутки на месте стыков недопустимы;
• к каждой клемме шины PE допустимо подключать только один провод.

Заземление сделает безопасным процесс использования электрических приборов в квартире. Существует несколько систем подключения, самая распространенная – TN-C, она не имеет отдельного заземляющего проводника и является устаревшей. Чтобы обезопасить человека от поражения током, можно установить УЗО и собрать собственный защитный контур. Если соблюдать технику безопасности и нормы ПУЭ, это не вызовет больших трудностей.

Нулевое ли напряжение нейтрали? Как ток возвращается по пути, если ноль

Автор Engr. Мизан 10 ноября 2019 г. 10 ноября 2019 г.

Я не думаю, что есть фаза, которая не признает эти три сферы – фазовую, нейтральную или земную. Насколько я не знаю, почему они остаются в неведении.

Оглавление

Прочтите отрывок о заземлении и нейтрали

Теперь давайте скажем в исходных терминах, мы можем их хорошо знать. Но некоторые вопросы иногда качают головой —

1. 1. Напряжение нейтрали абсолютно равно нулю? Как ток возвращается на этот путь, если он равен нулю? И куда оно возвращается?
   2. Заземление и нейтраль Что такое одно? Как они остаются
   3. В чем отличие ОПН от заземления?

Давайте сегодня найдем ответы на эти вопросы.

Точно ли напряжение нейтрали равно нулю? Как ток возвращается на этот путь, если он равен нулю? И куда оно возвращается?

Было бы неправильно говорить, что напряжение в нейтральной точке равно нулю. Есть какое-то напряжение, которым можно пренебречь. Предполагается нуль относительно окружающей среды. В чем причина?

Что бы вы сделали, если бы вам разрешили вычислить напряжение в точке цепи?

Должен поймать вольтметр между одной фактической точкой и другой контрольной точкой ???? Потому что напряжение существует между двумя точками. Если напряжение опорной точки равно нулю, то у нас есть преимущество расчета фактического напряжения.

Позвольте мне пояснить:  Допустим, мы говорим, что высота горы составляет 5 футов над уровнем моря. Здесь высота моря считается равной нулю. Но он остается на высоте. Следовательно, минимальное напряжение нейтрали предполагается равным нулю, чтобы можно было рассчитать фактическое напряжение фазной нейтрали. Так что даже если теоретически ноль, это не практически ноль.

Если нет давления напряжения, как вернется ток?

И этот ток возвращается к своему источнику. Дело в том, что морская вода испаряется и попадает обратно в море.

Заземление и нейтраль Что одно? Как они остаются?

Многие задаются вопросом: является ли нейтральная связь заземлением? Нередко этот вопрос приходит на ум. Из-за тока убегает двумя путями. Так что это может случиться. Оба являются выходом из течения, но между ними определенно есть различия.

Нейтраль — точка выхода тока. Без нейтрали цепь не была бы полной. И таким образом ток всегда возвращается.

И заземление — моя защита. Если в цепи есть импульсный ток, то он уходит в землю через землю. В этом случае Война Заземления ведет себя как короткое замыкание. Таким образом, нейтраль — это основной ток, а заземление — выход из нежелательного тока.

Иногда корпус нейтрали и заземления может быть или не быть вместе. В частности, подстанции имеют нейтральную точку заземления, чтобы система не переполнялась. И мы используем 2-контактную вилку, где один и тот же провод используется для нейтрали и заземления, а 3-контактные вилки имеют войну нейтрали и заземления.

В чем разница ОПН с заземлением?

Нет никакой разницы между Артуром и УЗИП. Это своего рода заземленный разрядник.
Некоторые типы ограничителей перенапряжения не имеют заземления. Так что не все ОПН с заземлением, а все ОПН Артура.

 

Нравится:

Нравится Загрузка. ..

Резюме

Все о заземлении в проектировании электроники и компоновке печатных плат | Блог о проектировании печатных плат

Понятия методов заземления, заземления, выполнения заземляющих соединений и заземления шасси очень запутаны в электронике, несмотря на международные стандарты, пытающиеся разделить понятия и терминологию. Заземление важно во всех аспектах проектирования электроники, электромонтажных работ и, конечно же, при проектировании печатных плат. Всем схемам потребуется эталонное соединение, которое мы называем землей, но точное эталонное значение определяется по-разному для разных систем.

Если вы не знаете, как работает заземление в различных типах электроники и как использовать заземление, нет простого ответа, применимого к каждой системе. Различные типы электроники будут иметь разные способы определения опорного потенциала, и все земли не всегда имеют одинаковый потенциал, в отличие от того, что вы, возможно, узнали на вводном уроке по электронике.

В этой статье мы рассмотрим системный подход к определению и интеграции цифровых заземлений, аналоговых заземлений, заземлений шасси и, в конечном итоге, заземления. Продолжайте читать, чтобы узнать, как заземление в конечном итоге подключается к вашей печатной плате и, в конечном итоге, к каждому компоненту вашей системы.

Есть несколько способов определить землю, в зависимости от того, кого вы спросите. Физики определяют его определенным образом (в основном теоретически), в то время как электрики и инженеры-электрики могут буквально ссылаться на землю под вашими ногами (земля). В электронике мы иногда называем землю взаимозаменяемо выполняющей различные функции. Вот некоторые из основных функций заземления в электронике:

• Заземление обеспечивает опорную точку, которая используется для измерения напряжения. Все напряжения определяются через электрическое поле (и потенциальную энергию) между двумя точками. Одна из этих точек может быть определена как «0 В», и так получилось, что мы называем эту ссылку 0 В «землей». Это одна из причин, по которой мы говорим, что плоскость заземления на печатной плате является «опорной плоскостью».
• Заземление можно использовать для обеспечения пути обратного тока к источнику питания, таким образом замыкая цепь.
• Концептуально земля действует как большой резервуар заряда, который также определяет направление тока. Поскольку мы принимаем землю в качестве опорного 0 В, напряжения выше или ниже этого значения (положительные или отрицательные) будут управлять током, протекающим в разных направлениях относительно местоположения земли.
• Земля обеспечивает точку, в которой прекращаются электрические поля. На самом деле это вариация первого пункта. Если вам когда-либо приходилось решать задачи методом изображений на уроках электромагнетизма, вы должны помнить, что земля определяется как эквипотенциальная поверхность, на которой находится конкретное напряжение 0 В. Обратите внимание, что это определение также применимо к любому проводнику, находящемуся под определенным напряжением (например, плоскость питания на печатной плате).
• Падение напряжения на проводнике идеального заземления равно 0 В. Другими словами, если вы измеряете напряжение между любыми двумя точками опорного заземления, вы всегда должны измерять 0 В. Это переформулировка пункта 2 выше.

При проектировании печатных плат мы часто говорим о заземлении с точки зрения точек 1 и 3, потому что оно определяет, как питание подается на компоненты и как цифровые/аналоговые сигналы измеряются в проекте. Люди, занимающиеся электромагнитными помехами/электромагнитной совместимостью, иногда говорят о заземлении с точки зрения пункта 4 , поскольку он в основном описывает функцию экранирующих материалов. Все принимают пункт 5 как евангелие, хотя пункта 5 на самом деле не бывает.

Теперь, когда мы разобрались с этими вопросами, необходимо кое-что понять о заземлении и различных типах заземления в электронике.

Все заземления несовершенны

Несмотря на то, что все области заземления должны обладать указанными выше характеристиками, реальная природа проводников означает, что они функционируют по-разному при использовании в качестве эталона заземления. Кроме того, геометрия наземной области определяет, как она взаимодействует с электрическими и магнитными полями, что затем влияет на то, как ток движется в наземную область и внутри нее. Вот почему разные сигналы будут иметь определенный обратный путь, который зависит от их частотного содержания. Кроме того, все основания имеют ненулевое сопротивление, что приводит к следующему пункту, касающемуся реальных оснований.

Не все заземления находятся под напряжением 0 В

Проводники, оставленные незаземленными, или проводники в системе, относящиеся к разным источникам питания, могут иметь разный потенциал 0 В. Другими словами, у вас может быть два эталона заземления для двух разных частей оборудования, подключенных к одному и тому же эталону, но если вы измерите потенциал между ними, вы измерите ненулевое напряжение.

В энергосистемах будьте осторожны при использовании конденсатора для заземления, чтобы обеспечить постоянное опорное заземление. Конденсаторы с номиналом Y лучше всего подходят для этого приложения, где вам необходимо устранить смещения постоянного тока между плоскостями, при этом обеспечивая гальваническую развязку и фильтрацию высокочастотных электромагнитных помех.

Это может произойти даже в том случае, если два устройства ссылаются на один и тот же проводник в качестве заземляющего соединения. Если бы вы измеряли разность потенциалов на длинном проводнике (например, с помощью мультиметра), она могла бы быть отличной от нуля, что означает, что по проводнику протекает некоторый ток. Эта разница потенциалов вдоль большой земли или между двумя соединениями с землей называется «смещением земли». В больших многоплатных системах или в таких областях, как промышленное и сетевое оборудование, смещение заземления является одним из факторов использования дифференциальной сигнализации (например, шины CAN, Ethernet и т. д.). Поскольку дифференциальные протоколы используют разность напряжений на двух проводах, их соответствующие ссылки на землю не имеют значения, и сигналы все же можно интерпретировать.

В области электроники начинающий проектировщик может легко запутаться в различной терминологии, используемой для заземления при проектировании печатных плат: цифровое, аналоговое, системное, сигнальное, шасси и заземление. Добавьте к этому тот факт, что символы для обозначения земли смешиваются и часто используются не по назначению, что я, безусловно, виноват в том, что делаю это исключительно для удобства. Несмотря на это, есть некоторые стандартные символы заземления, которые используются в электротехнике и электронике, в том числе в ваших электронных схемах.

Различные типы заземляющих соединений обозначаются на схемах символами, определенными в стандартах IEC 60417. Общие символы, обычно используемые при проектировании печатных плат, показаны ниже:

Символы заземления электроники, как определено в IEC 60417.

Символ заземления сигнала может использоваться для цифрового или используйте AGND для аналогового заземления и DGND для цифрового заземления). Заземление шасси иногда подключается обратно к заземлению, в зависимости от того, как устроена система и как она получает питание. Наконец, защитное заземление иногда может быть подключено непосредственно к земле через нейтральный провод, или к шасси, или, возможно, к земле через соединение шасси с низкой индуктивностью.

Заземление Заземление

Термин «заземление» или просто «земля» в электронике означает буквальное соединение с землей. Другими словами, потенциал земли используется в качестве нашего эталона 0 В. Если вы когда-нибудь смотрели на столб, по которому проходят линии электропередач, вы могли иногда видеть провод, идущий по краю столба в грязь. Это заземляющее соединение несовершенно, так как сопротивление почвы вдоль кабеля может быть высоким. Однако использование земли обеспечивает большой резервуар заряда, характерный для желательного заземления. Это соединение не предназначено для передачи тока, когда нагрузки потребляют мощность, оно пропускает ток только при рассеивании паразитных токов (например, помех или электростатических разрядов).

 

Заземление шасси

Один важный момент, который следует учитывать при работе с электроникой, заключается в том, что не все системы имеют заземление шасси. Обычно этот термин относится к металлическому шасси, находящемуся в корпусе, к которому осуществляется соединение. В 3-проводных системах переменного тока (горячий, нейтральный и заземляющий провода) или в 3-проводных системах постоянного тока (постоянный ток +, общий постоянный ток и заземляющие провода) заземление шасси обычно подключается к заземлению в точке, где питание поступает в подключите систему. Часть системы также может быть подключена к заземлению шасси для подавления шума или по соображениям безопасности (например, для защиты от электростатического разряда), как в примере, показанном ниже. Такое расположение обеспечивает фильтрацию синфазных помех для входа переменного или постоянного тока при 3-проводном соединении.

Этот тип заземления выполняет три функции:

1. Поскольку шасси теперь настроено на глобальный опорный потенциал 0 В, шасси теперь действует как клетка Фарадея и обеспечивает широкополосное экранирование.
2. Обеспечивает функцию безопасности, рассеивающую паразитные токи (ESD, короткие замыкания или помехи) обратно на землю. Это одна из причин, по которой мы иногда называем заземление шасси «защитным заземлением».
3. Он может обеспечить низкоимпедансный приемник синфазного шума на этом входном фильтре электромагнитных помех без размещения на плате ферритового или большого дросселя.

В системе с питанием от батареи или в системе с простым 2-проводным подключением к источнику питания постоянного тока плоскость заземления печатной платы можно соединить с корпусом через монтажные отверстия. Идея здесь состоит в том, чтобы обеспечить отсутствие плавающего проводника, поскольку незаземленный проводник может действовать как радиатор из-за емкостной связи тока с шасси. Незаземленное шасси или другие плавающие проводники на плате могут быть источниками излучаемых электромагнитных помех, которые можно легко устранить, подключив их к земле.

Аналоговое и цифровое заземление

Аналоговое и цифровое заземление — это две разные проблемы, отличные от заземления и заземления корпуса. Как правило, на печатной плате вы можете иметь заземление шасси, как описано выше, и соединение с заземлением для обеспечения безопасности. Между тем, у вас должна быть заземляющая пластина на печатной плате, которая поддерживает как аналоговые, так и цифровые обратные пути; у вас не должно быть физически разделенных заземляющих сетей. Эти физически разделенные участки земли могут создавать сильные излучаемые излучения при перекрытии в стеке, особенно на частотах параллельных пластинчатых волноводов. Вместо этого делайте все по одному заземлению на вашей печатной плате

Чтобы узнать больше об этих точках вокруг аналогового и цифрового заземления, прочитайте эту статью о заземлении звездой, поскольку в ней объясняются основные причины, по которым вам не следует использовать физически разделенные плоскости заземления.

Следует ли подключать сигнальную землю к земле?

Нечасто вы будете делать это напрямую. Это может быть уместно в случае тестируемых высоковольтных батарей/блоков питания постоянного тока или аналогичных систем. Как правило, вы можете соединить землю шасси с землей, которая затем соединяется с цепью, которая ссылается на заземляющий слой печатной платы на входной стороне (например, входной фильтр электромагнитных помех перед выпрямителем). В неизолированной 3-проводной системе переменного тока или в 3-проводной системе переменного тока, которая выпрямляется до постоянного тока, если вы подключаете опорную землю сигнала в цепи к земле, вы просто закорачиваете отрицательный провод на цепи переменного тока. или линия постоянного тока. Не делайте этого, потому что теперь шасси может быть большим проводником с током! Теперь существует риск поражения электрическим током (в системах с высоким напряжением/током) или сильных электромагнитных помех (в высокочастотных системах). Когда это будет сделано, ток будет возвращаться к соединению с землей до тех пор, пока это путь наименьшего реактивного сопротивления обратно к земле, и этот путь может проходить через кого-то, кто прикасается к устройству, когда оно несет большой ток.

В 2-проводной системе (без заземляющего заземления) существуют различные рекомендации относительно того, как и следует ли подключать заземляющий сигнал обратно к шасси. В некоторых руководствах говорится, что многоточечное заземление допустимо, в других рекомендуется использовать одну точку рядом с вводом-выводом, а в третьих рекомендуется использовать одну точку рядом с разъемом питания в целях безопасности. Если РЧ-шум является проблемой во всей системе, вы можете подключиться к корпусу в нескольких точках, чтобы рассеять шум, но у вас, вероятно, есть более серьезная проблема в вашей компоновке, потому что вы неправильно построили стек, и устройство просто получает слишком много. радиоэнергия. Сосредоточьтесь на правильном построении стека, и вам может не понадобиться сшивать соединения монтажных отверстий по всей плате, вам это понадобится только в нескольких точках. В этом случае не следует выполнять обратное соединение с землей.

Краткий обзор методов заземления печатных плат

Поскольку печатная плата является сосудом, в котором находится ваша электроника, важно обеспечить правильное заземление. Как мы обсуждали выше, ваша стратегия заземления имеет отношение к безопасности, электромагнитным помехам/электромагнитной совместимости и проектированию систем, поэтому важно правильно ее реализовать. Хотя наличие нескольких заземлений в вашем проекте может показаться запутанным, лучшие инструменты редактора схем и программное обеспечение для компоновки печатных плат помогут вам отслеживать цепи заземления на протяжении всего проекта при создании физической топологии.