Закрыть

Заземляющий контур своими руками: Как сделать заземление своими руками

Содержание

Как сделать заземление своими руками

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

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

Для начала, приблизительно подсчитаем что нам требовалось:

Инструмент

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

Материалы

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

Прокладка наружной части заземления

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

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

Провода, идущие со столба на дом.

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

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

Молниезащита, устроенная на коньке дома.

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

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

Это то же место распайки с более близкого ракурса.

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

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

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

Устройство заземляющего контура

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

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

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

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

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

Проверка сопротивления заземления

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

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

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

Типичная ошибка устройства заземления


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

Как выглядит контур заземления


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

В заключение

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

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

 

Работа участвует в конкурсе.

Автор: Александр Мищев

Загрузка...

Заземление в частном доме: системы, схемы, фото, видео

Эксплуатация современной бытовой и компьютерной техники без заземления чревата ее выходом из строя. На значительной части нашей страны, особенно в сельской местности, системы электропередач старого образца. В них наличие защитного заземления не предусмотрено или они находятся в таком состоянии, что просто не удовлетворяют требованиям электробезопасности. Потому приходится владельцам делать самим заземление частного дома или дачи.

Содержание статьи

Что оно дает

Защитное заземление необходимо для обеспечения электробезопасности в доме. Правильно выполненное, появлении тока утечки оно ведет к немедленному срабатыванию УЗО (повреждение электроизоляции или при прикосновение к токоведущим частям). Это — главная и основная задача этой системы.

Вторая функция заземления — обеспечение нормальной работы электрооборудования. Для некоторых электроприборов наличия защитного провода в розетке (если он есть) недостаточно. Необходимо подключение к заземляющей шине напрямую. Для этого обычно есть специальные зажимы на корпусе. Если говорить о бытовой технике, то это микроволновая печь, духовка и стиральная машина.

Основная задача заземления — обеспечить электробезопасность частого дома

Мало кто знает, но микроволновка без прямого подключения к «земле» во время работы может существенно фонить, прием уровень излучения может быть опасным для жизни. В некоторых моделях на задней стенке можно увидеть специальную клемму, хотя в инструкции обычно только одна фраза: «необходимо заземление» без уточнения как именно его желательно сделать.

При прикосновении мокрыми руками к корпусу стиральной машины часто ощущается пощипывание. Оно неопасно, но неприятно. Избавиться можно подключив «землю» напрямую на корпус. В случае с духовкой ситуация аналогична. Даже если она не «щиплет», прямое подключение более безопасно, так как проводка внутри установки работает в очень тяжелых условиях.

С компьютерами дело обстоит еще интереснее. Подключив напрямую «земляной» провод к корпусу, вы можете  разы поднять скорость работы Интернета и свести к минимуму количество «зависаний». Вот так просто из-за наличия прямого соединения с заземляющей шиной.

Нужно ли заземление на даче или в деревянном доме

В дачных поселках делать заземление надо обязательно. Особенно, если дом построен из горючего материала — деревянный или каркасный. Дело в грозах. На дачах очень много элементов, притягивающих молнии. Это колодцы, скважины, трубопроводы, лежащие на поверхности или закопанные на минимальную глубину. Все эти объекты притягивают молнии.

На дачах высока вероятность попадания молнии

Если громоотвода и заземления нет, попадание молнии почти равнозначно пожару. Пожарной части поблизости нет, так что огонь распространится очень быстро. Потому в паре с заземлением делайте еще и молниеотвод — хоть пару стержней метровой длины, прикрепленных к коньку и соединенных при помощи стальной проволоки с заземлением.

Системы заземления частного дома

Всего систем шесть, но в индивидуальной застройке применяется, в основном, только две: TN-S-C и TT. В последние годы рекомендована система TN-S-C. В этой схеме нейтраль на подстанции глухозаземлена, а оборудование имеет непосредственный контакт с землей. К потребителю земля (PE) и нейтраль/ноль (N) ведется одним проводником (PEN), а на входе в дом снова разделяется на два отдельных.

Система заземления TN-S-C

При такой системе достаточная степень защиты обеспечивается автоматами (УЗО не обязательны). Недостаток — при отгорании или повреждении провода PEN на участке между домом и подстанцией на земляной шине в доме появляется фазное напряжение, которое ничем не отключается. Потому ПУЭ предъявляет жесткие требования к такой линии: должна быть обязательная механическая защита провода PEN, а также периодическое резервное заземление на столбах через 200 м или 100 м.

Тем не менее, многие линии электропередачи в сельской местности этим условиям не удовлетворяют. В этом случае рекомендована к использованию система TT. Также эта схема должна использоваться в отдельно стоящих открытых хозяйственных пристройках с земляным полом. В них есть риск прикоснуться одновременно к заземлению и грунту, что может быть опасным при системе TN-S-C.

Система заземления частного дома TT

Разница в том, что «земляной» провод на щиток идет от индивидуального контура заземления, а не от трансформаторной подстанции, как в предыдущей схеме. Такая система устойчива к повреждениям защитного провода, но требует обязательной установки УЗО. Без них защиты от поражения электрическим током нет. Поэтому ПУЭ определяет ее только как резервную, если имеющаяся линия не удовлетворяет требованиям системы TN-S-C.

Система заземления ТТ в более понятном изображении

Устройство заземления частного дома

Некоторые старые линии электропередачи вообще не имеют защитного заземления. Все они должны меняться, но когда это произойдет — вопрос открытый. Если у вас именно такой случай, необходимо сделать отдельный контур. Варианта два — сделать заземление в частном доме или на даче самостоятельно, своими руками или доверить исполнение кампании. Услуги кампаний дороги, но имеется важный плюс: если в процессе эксплуатации возникнут проблемы, вызванные неправильным функционированием системы заземления, возмещает ущерб кампания, которая производила монтаж (должно быть прописано в договоре, внимательно читайте). В случае самостоятельного исполнения все на вас.

Устройство заземления в частном доме

Состоит система заземления частного дома из:

  • заземлителей-штырей,
  • металлических полос, их объединяющих в одну систему;
  • линии от контура заземления до электрощитка.

Из чего делать заземлители

В качестве штырей можно использовать металлический прут диаметром 16 мм и больше. Причем брать арматуру нельзя: поверхность у нее каленая, что меняет распределение тока. Также каленый слой в земле быстрее разрушается. Второй вариант — металлический уголок с полочками 50 мм. Эти материалы хороши тем, что в мягкий грунт их можно забить кувалдой. Чтобы это было легче делать, один конец заостряют, на второй приваривают площадку, по которой проще бить.

В качестве стержней можно использовать трубы, уголок, металлический стержень

Иногда используют металлические трубы, один край которых сплющен (заварен) в конус. В нижней их части (около полуметра от края) сверлятся отверстия. При пересыхании грунтов распределение тока утечки значительно ухудшается, а в такие стержни можно заливать соляной раствор, восстанавливая работу заземления. Минус этого способа — приходится под каждый стержень копать/бурить скважины — забить их кувалдой на нужную глубину не получится.

Глубина забивания штырей

Штыри-заземлители должны уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 60-100 см. В регионах с засушливым летом желательно чтобы штыри находились хотя бы частично во влажном грунте. Потому используются в основном уголки или прут длиной 2-3 м. Такие размеры обеспечивают достаточную площадь соприкосновения с грунтом, создающую нормальные условия для рассеивания токов утечки.

Чего делать нельзя

Работа защитного заземления состоит в том, чтобы рассеивать по большой площади токи утечки. Происходит это за счет плотного контакта металлических заземлителей — штырей и полос — с грунтом. Поэтому элементы заземления никогда не красят. Это очень сильно снижает токопроводимость между металлом и землей, защита становится неэффективной. Предотвратить коррозию в местах сварки можно антикоррозионными составами но не краской.

Второй важный момент: заземление должно иметь маленькое сопротивление, а для этого очень важен хороший контакт. Он обеспечивается сваркой. Все соединения провариваются, причем качество шва должно быть высоким, без трещин, каверн и других дефектов. Еще раз обращаем внимание: заземление в частном доме нельзя делать на резьбовых соединениях. Со временем металл окисляется, разрушается, сопротивление многократно возрастает, защита ухудшается или вообще не работает.

Использовать только сварные соединения

Очень неразумно использовать в качестве заземлителя трубопроводы или других металлические конструкции, находящиеся в земле. Какое-то время такое заземление в частном доме работает. Но со временем стыки труб из-за электрохимической коррозии, активизированной токами утечки, окисляются и разрушаются, заземление оказывается нерабочим, как и трубопровод. Потому такие виды заземлителей лучше не использовать.

Как правильно сделать

Сначала разберемся с формой заземлителя. Наиболее популярный — в виде равностороннего треугольника, в вершинах которого забиты штыри. Есть еще линейное расположение (те же три штуки, только в линию) и в виде контура — штыри забиваются вокруг дома с шагом около 1 метр (для домов площадью более 100 кв. м).  Штыри между собой соединены металлическими полосами — металлосвязью.

Самая популярная модель заземлителя

Порядок действий

От края отмостки дома до места установки штыре должно быть не менее 1,5 метров. На выбранном участке копают траншею в виде равностороннего треугольника со стороной 3 м. Глубина траншеи 70 см, ширина — 50-60 см — чтобы было удобно варить. Одну из вершин, как правило, расположенную ближе к дому, соединяют с домом траншеей имеющей глубину не менее 50 см.

Копают траншею

В вершинах треугольника забивают штыри (круглый пруток или уголок длиной по 3 м). Над дном котлована оставляют около 10 см. Обратите внимание, заземлитель на выводят на поверхность земли. Он находится ниже уровня грунта на 50-60 см.

К выступающим частям стержней/уголков приваривают металлосвязь — полосу 40*4 мм. Созданный заземлитель с домом соединяют металлической полосой (40*4 мм) или круглым проводником (сечением 10-16 мм2). Полосу с созданным треугольником из металла тоже сваривают. Когда все готово, места сварки очищают от шлака, покрывают антикоррозионным составом (не краской).

Приваренная полоса

После проверки сопротивления заземления (в общем случае оно не должно превышать 4 Ом), траншеи засыпают землей. В грунте не должно быть крупных камней или строительного мусора, земля послойно утрамбовывается.

На входе в дом к металлической полосе от заземлителя приваривают болт, к которому крепится медный проводник в изоляции (традиционно окраска заземляющих проводов — желтая с зеленой полосой) сечением жилы не менее 4 мм2.

Выход заземления у стены дома с приваренным на конце болтом

В электрощитке заземление подключается к специальной шине. Причем, только на специальную площадку, начищенную до блеска и смазанную консистентной смазкой. От этой шины «земля» подключается к каждой линии, которая разводится по дому. Причем разводка «земли» отдельным проводником по ПУЭ недопустима — только в составе общего кабеля. Это значит, что если у вас проводка разведена двухжильными проводами, вам придется ее полностью менять.

Почему нельзя делать отдельные заземления

Переделывать проводку во всем доме, конечно долго и дорого, но если вы хотите без проблем эксплуатировать современные электроприборы и бытовую технику, это необходимо. Отдельное заземление определенных розеток неэффективно и даже опасно. И вот почему. Наличие двух или более таких устройств рано или поздно приводит к выходу включенного в эти розетки оборудования. Все дело в том, что сопротивление контуров зависит от состояния почвы в каждом конкретном месте. В какой-то ситуации между двумя устройствами заземления возникает разница потенциалов, которая приводит к поломке оборудования или электротравме.

Модульная штырьевая система

Все описываемые ранее устройства — из забиваемых уголков, труб и стрежней — называют традиционными. Их недостаток — большой объем земельных работ и большая площадь, которая требуется при устройстве заземлителя. Все потому, что необходима определенная площадь контакта штырей с грунтом, достаточная для того чтобы обеспечить нормальное «растекание» тока. Сложность может вызвать и необходимость сварки — по другому соединять элементы заземления нельзя. Зато плюс этой системы — относительно небольшие затраты. Если делать традиционное заземление в частном доме своими руками, оно по-максимуму обойдется в 100$. Это если покупать весь металл и платить за сварку, а остальные работы проводить самостоятельно

Набор модульной системы заземления

.

Несколько лет назад появились модульные штыревые (штырьевые) системы. Это комплект штырей, которые забиваются на глубину до 40 м. То есть получается очень длинный заземлитель, который уходит на глубину. Фрагменты штыря соединяются друг с другом при помощи специальных хомутов, которые не только фиксируют их, но и обеспечивают качественное электрическое соединение.

Плюс модульного заземления — малая площадь и меньший объем работ, которые необходимы. Требуется небольшой приямок со сторонами 60*60 см и глубиной 70 см, траншея, соединяющая заземлитель с домом. Штыри длинные и тонкие, забивать их в подходящий грунт несложно. Вот тут и подошли к основному минусу: глубина большая, и если на пути встретиться, например, камень, придется начинать сначала. А вынуть стержни — это проблема. Они не сварены, а выдержит или нет хомут — вопрос.

Второй минус — высокая цена. Вместе с установкой обойдется вам такое заземление в 300-500$. Самостоятельная установка проблематична, так как забивать эти стержни кувалдой не получится. Нужен специальный пневматический инструмент, который научились заменять перфоратором с ударным режимом. Еще необходима проверка сопротивления после каждого забитого стержня. Но если вы не хотите связываться со сваркой и земельными работами, модульное штыревое заземление — неплохой вариант.

Как сделать заземление в частном доме самому, своими руками, схемы, фото, видео

Если вы читаете эту статью, то наверняка уже знаете для чего делается заземление в частном доме.

Важное напоминание

А для тех, кто еще сомневается в целесообразности выполнения таких работ мы напомним.

Заземление предназначено для отвода опасного напряжения с корпусов электроприборов и других устройств, запитанных от электросети, а также оно защищает последние от выхода из строя.

Опасное напряжение (потенциал) может появиться на корпусе электроприбора в результате повреждения одного из проводов (фазы) и отводится оно с корпуса через специальные провода в землю.

Речь идет только про защитное заземление. Существует еще и рабочее заземление, но оно применяется в промышленном оборудовании.

Если проигнорировать установку заземления, то появится большая вероятность поражения человека электрическим током.

К примеру, большую опасность в этом плане несет стиральная машинка, были случаи, когда в результате отсутствия заземления людей била током сливающаяся после стирки вода.

Не трудно догадаться, что опасный потенциал вода получала от не заземленного корпуса, опасному напряжению просто не было куда деваться.

Почему заземление — это важно?

Во-первых, это безопасность жильцов дома, про это мы уже упоминали выше.

Во-вторых, если вы строите новый дом, не важно самостоятельно ли вы это делаете или все работы делает подрядчик, все должны придерживаться специальных норм: СНиП (строительные нормы и правила, ГОСТ и ПУЭ (правила устройства электроустановок).

Согласно этим нормам и правилам еще при строительстве частных домов организовывается так называемая система TN-S (электросистема дома с заземлением).

Если же эту систему организовывать уже после строительства дома, то придется делать демонтаж, к примеру, всей двухжильной проводки, и менять ее на трехжильную, а это очень дорого.

Конечно, можно потом сделать заземление только на одну розетку, к примеру, для подключения стиральной машинки.

Но лучше сделать это сразу еще в ходе строительства и на все розетки. Так рекомендуют специалисты.

Если же был приобретен старый частный дом, то с учетом особенностей эксплуатации современных электроприборов вам скорее всего тоже придется делать систему заземления.

Ведь в старых домах начиная с хрущевских времен норма электропотребления на квартиру не превышала 1,3кВт, при этом стояли предохранительные пробки на 6А.

Но в данном случае разобраться с заземлением можно будет и самому и об этом мы поговорим дальше.

Читайте также:

Поговорим про контур

Контур представляет из себя сложную, но вполне понятную конструкцию.

Он состоит из внешних и внутренних устройств, которые в свою очередь делятся на:

1. ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА. Вкопанные на 2 метра колья-электроды, соединённые в верхней части между собой пластинами. От электродов отходит заземляющий проводник, который представляет из себя круглую или плоскую сталь. Заземляющий проводник подходит к щитовой в доме и, как правило, соединяется к ней через медный провод.

2. ВНУТРЕННИЕ УСТРОЙСТВА. Провода заземления, которые идут от розеток, и непосредственно щитовая в которой с помощью специальной шины происходит объединение проводов внешней и внутренней системы.

Теперь давайте рассмотрим, как самому смонтировать такое заземление в своем доме.

Читайте также:

Схемы заземления

Сначала необходимом определиться с схемой заземления. В нашем случае применимы две из них, это замкнутая (треугольная) и линейная.

Замкнутая схема.

Представляет из себя три вбитых в землю штыря расположенных в углах равностороннего треугольника (если смотреть сверху).

Штыри в верхней части соединяются между собой горизонтальными заземлителями, их тоже три.

Плюс данной системы в том, что при выходе из строя одного из горизонтальных заземлителей вся система будет продолжать работать.

Линейная схема.

Представляет из себя три кола заземления, которые вбиваются в землю на одной линии и соединяются между собой двумя горизонтальными металлическими полосами (заземлителями).

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ: Как заземлить стиральную машину в частном доме.

Такая схема хотя и проще первой, но работает менее надежно, так как в случае выхода из строя хотя бы одной горизонтальной перемычки вся система перестает работать.

Какую схему использовать решать вам, но мы рекомендуем схему треугольник, так как она прослужит не одно десятилетие.

Но это еще не все. Схемы заземления можно усовершенствовать.

К примеру, не будет ошибкой вбить колья заземления в землю в виде прямоугольника или овала.

Или улучшить линейную схему добавив в нее пару кольев и пару горизонтальных заземлителей.

А также установить линейный контур с двумя и более группами заземлителей. На рисунке в центре.

Не рекомендуется вбивать менее трех кольев, если предусмотрена только одна группа заземлителей.

Также многое будет зависеть от возможностей участка местности, где будет монтироваться заземление, но об этом дальше.

Читайте также:

Так какой все же контур выбрать?

Давайте сначала разберемся при каких условиях используют те или иные типы контуров.

Замкнутый треугольный контур:

  1. Сеть 220/380В в дом заведена через силовой вводный щит.
  2. Продолжительная суммарная потребляемая мощность более 3кВт.
  3. Наличие электроприборов промышленного типа с предусмотренным выводом под заземление (токарный станок, циркулярка, сверлильный станок и т. д.).

Две группы линейных заземлителей:

  1. Потребляемая суммарная мощность свыше 1кВт в течении 20 минут.
  2. Электропровод заведен под землей через внешний щит.
  3. В доме присутствует хотя бы одна из коммуникаций (связь, газ, вода, канализация).

Существуют много и других факторов поэтому в данном случае лучше всего посоветоваться со специалистом, а работы выполнить самостоятельно.

Готовим материал и инструмент

Мы будем исходить из того, что делаем замкнутую треугольную схему заземления, так как она наиболее популярна.

Сначала давайте разберемся с материалом, а уже исходя из того какой он будет, будем готовить инструмент.

Итак, из материала нам будет необходимо:

1. Для вертикальных кольев заземления можно использовать: трубу с толщиной стенок не менее 3,5 мм и диаметром 30 мм, арматура в диаметре 2-3 см, уголок 5х5 см (лучше из нержавеющей стали). Длина любого материала должна быть не менее 2 метра.

Перед использованием заготовок их рекомендуется заточить любым удобным вам способом.

2. Металлические полосы сечением 40х4 мм, длиною не менее 1,2 метра.

3. Такая же, как и в п. 2 металлическая полоса, но желательно из нержавеющей стали. Длина ее будет зависеть от расстояния от места установки кольев заземления до места заводки ее в дом.

4. Медный провод для фазного проводника в диаметре 6 мм.

5. Болты. Рекомендуется М8.

Читайте также:

Готовим инструмент.

Нам понадобится в обязательном порядке:

  1. Сварочник.
  2. Электродрель с сверлами (сверлить отверстия под болты).
  3. Болгарка (затачивать колья, резать металл).
  4. Перфоратор (заводить заземление в дом и для других работ).
  5. Наточенная штыковая лопата.
  6. Тяжелая кувалда.
  7. Ключи в зависимости от того, какие болты у вас будут.

Где вбивать колья?

Место забивки кольев должно находиться не далеко от отмостки дома, не более одного 1,2 метра.

Прежде всего оно должно быть безопасным и не посещаемым людьми и животными.

Если у вас нет не посещаемых мест вокруг дома, то данный участок следует огородить.

Читайте также:

Ход работ

Копаем траншеи.

Глубина траншей должна быть 0,5 – 0,7 метра. Их вид сверху должен представлять равнобедренный треугольник со сторонами длиною 1,2 метра.

До места завода заземления в дом, если это необходимо, тоже роется траншея с такой же глубиной.

Забиваем колья.

Колья забиваем по углам траншеи на глубину 2 метра. 20 – 30 см оставляем для приваривания других элементов конструкции.

Не забудьте наточить колья, к примеру, если у вас уголок, то это можно сделать с помощью болгарки.

Во время забивания кольев сверху их можно поливать водой, которая будет играть роль своеобразной смазки. Таким образом работа пойдет быстрее, да и кувалду можно будет использовать полегче.

Сварочные работы.

Привариваем горизонтальные стальные полосы к кольям. Отдельно привариваем металлическую пластину, идущую к месту входа заземления в дом.

Подключение к шине заземления.

Используя медный провод диаметром 6 мм и болты, подсоединяем один конец провода к металлической пластине, а другой к шине.

Как проверить заземление?

Есть много способов проверки правильной работы заземления. Профессионалы и опытные электрики делают такую проверку с помощью специальных приборов, к примеру, старым, но проверенным ПКП -3.

Или используют более современный меггер.

Читайте также:

Проверяют сопротивление металлосвязи и сопротивление растекания тока (проверяют меггером).

Сопротивление растекания тока не должно превышать 4 Ом.

Но что делать, если таких приборов у вас нет.

Существует народный способ проверки правильности выполнения работ по установке заземления, с помощью обычной лампы мощность более 100Вт.

Вкручиваем лампу в патрон с переноской. Подключаем один конец переноски к фазе 220В, а другой конец к контуру заземления, а точнее к одной из горизонтальных пластин.

Если лампа будет гореть ярко, как будто она подключена к розетке, то значит работы выполнены правильно.

Если недостаточно ярко, значит сварочные работы скорее всего были не качественными, нужно лучше проварить стыки конструкции.

Если лампа не горит, значит необходимо проверить на целостность всю схему, начиная от щита заземления, где-то была допущена существенная ошибка.

Читайте также:

Подводим итог

Как мы видим сделать заземление в частном доме своими руками не так уж и сложно, достаточным будет правильно подобрать тип контура для дома и подготовить необходимый материал и инструмент.

Для сварочных работ на 1 час можно нанять спеца или попросить друга. Для земляных работ тоже много ума не нужно.

Если вы не разбираетесь как все это завести в дом и подключить к щитовой, то тоже можно нанять электрика.

По крайней мене это будет на много дешевле, чем отдать все работы какой-то фирме, которая сдерет с вас по полной программе. При этом полную электробезопасность они все равно не гарантируют.

Заземление в частном доме своими руками 220в, как сделать

Чтобы обеспечить свой собственный частный дом безопасной системой электроснабжения, необходимо в процессе его реконструкции или при проведении новой схемы электрической разводки учесть систему заземления. При этом необходимо отметить, что монтаж заземления в частном доме своими руками 220в – процесс не очень сложный. Особенно, если сравнивать с монтажом в многоквартирном доме. И хотя все понимают, зачем нужно защитное заземление, не всего его делают. Поэтому рассмотрим конструкцию полностью, а заодно ответим на вопрос, как сделать контур заземления загородного дома.

Устройство заземления на улице у дома

Устройство контура заземления в частном доме – это штыри, вбитые в грунт вертикально, которые обвязываются между собой проводниками. И вся эта конструкция соединяется с распределительным щитком в доме. Перед тем как сделать заземление в частном доме, необходимо подготовить необходимые инструменты и материалы.

Из инструментов понадобятся лопаты, лом, кувалда, молоток, сварочный аппарат с электродами, болгарка, гаечные ключи. Из материалов:

  • металлический уголок размерами 50х50х5 мм;
  • стальная лента шириною 40 мм и толщиною 4 мм;
  • металлическая проволока катанка диаметром 8-10 мм.

Чисто в конструктивном исполнении домовый контур заземления представляет собой равносторонний треугольник, в углы которого вбиваются металлические заземлители. Для этого и используется металлический уголок. Глубина вбивания – 2,5-3,0 м. Сделать это можно самостоятельно обычной кувалдой. Если грунт на участке твердый, то можно сначала провести углубление при помощи бура на глубину 1,5 м, после чего добить уголки кувалдой.

Монтажный процесс необходимо начать с нанесения на грунт размеров и формы заземляющего контура. После чего по всему периметру выкапывается траншея шириною до 60 см, чтобы было удобно проводить сварку, и глубиною 80-100 см. Вбиваются заземлители. Чтобы процесс вхождения в грунт уголков проходил без проблем, рекомендуется их концы заострить под конус. До упора забивать не надо, нужно чтобы над дном траншей остались торчать края штырей, приблизительно 20-30 см.

Теперь необходимо уголки состыковать между собой горизонтальными элементами контура заземления. Для этого используется металлическая лента. Соединение производится только электрической сваркой. Никаких болтов, которые под землей покроются коррозией, а это частичное или полное отсутствие контакта, что приведет к неэффективности заземления в загородном доме.

Следующий этап – это соединение сделанного контура с распределительным щитком в доме. Для этого можно использовать или катанку, или ту же металлическую полосу. По двору соединительный контур проводится в траншее, внутри дома по стене или плинтусу. На конце проводника, который вошел в дом, приваривается болт М6 или М8. На него будет надеваться кольцо провода, отвечающего за внутреннее заземление частного дома. Крепление производится аналогичной гайкой. Может понадобиться изоляция стыков.

Внимание! В качестве элементов заземляющего контура нельзя применять металлическую арматуру. Ее внешний слой является каленым, что нарушает равномерное распределение тока по всему сечению профиля. К тому же арматура в земле быстрее ржавеет.

Места сварки надо обязательно обработать антикоррозийными составами. Но весь контур окрашивать или покрывать каким-то защитными составами запрещено. Потому что в системе необходим полный контакт с землей, куда будут уходить блуждающие токи.

На этом монтаж контура заземления для частного дома можно считать законченным. Поэтому убедитесь, что сварочные стыки прочные, после чего лопатами надо закопать траншеи. Кстати, эту технологию можно использовать и для сооружения системы молниеотвода (громоотвода). Вот такое устройство заземления в частном доме можно сделать своими руками.

Необходимо отметить, что правильная форма заземления частного дома – это необязательно треугольник. Можно использовать квадрат, окружность, линию и другие фигуры. Важно, чтобы сам контур не создавал сопротивления, поэтому максимальное количество вбитых вглубь земли заземлителей и их горизонтальных собратьев было как можно больше. Хотя треугольник – проверенный временем вариант. И еще один немаловажный момент – расстояние от домашнего контура системы заземления до фундамента дома не должно быть меньше одного метра.

Подключение в электрическом щите

Обычно питание частных домов электрическим током осуществляется воздушными линиями электропередач. Поэтому ввод в дом делают двумя проводами: фаза и ноль. Их система заземления основана на схеме TN-C, в которой установленный нулевой контур – он же и заземляющий, подключен к общей нейтрали в трансформаторной подстанции.

Так как свой дом оборудуется заземляющей системой, то подключение может быть проведено по двум разным схемам:

  1. TN-C на TN-C-S;
  2. TN-C на TT.

Подключение контура по схеме TN-C-S

Система заземления частного дома своими руками по схеме TN-C – это, как правило, двухпроводная разводка, в которой один провод является фазой, второй нулевой выполняет сразу две функции: рабочего проводника N и защитного PE. Чтобы перевести на схему TN-C-S, необходимо внутри распределительного щитка установить дополнительную шину. Она должна иметь металлический контакт с корпусом электрощита. К ней будут присоединены нулевой провод питающей сети и проводник от нового заземляющего контура, собранного своими руками.

Новую шину нужно соединить с шиной, к которой был соединен нулевой провод N, выходящий из дома. При этом контакта шины N с щитком не должно быть. По сути, так и получится, потому что в щитке на шине устанавливается диэлектрический клеммник, через который и проводится соединение. Кстати, фазный провод также изолирован от элементов распределительного щита и его корпуса.

Последний этап, как правильно сделать заземление в частном доме по системе TN-C-S, это соединить между собой новую шину и заземлительный контур. Обычно для этого используется медный многожильный кабель сечением не меньше 4 мм², один конец которого крепится к щитку, второй к болту, приваренному на конец заземляющего проводника на вводе в дом.

Подключение по схеме TT

Схема похожа на заземление дома по системе TN-C-S, но есть у нее и разительные отличия. В системе подключения TT входящий проводник PEN, несущий двойную нагрузку (нуля и земля), подключается к шине, которая изолирована от контакта с распределительным щитком. Как, в принципе, и фазный проводник. К ней будет подключаться нулевой провод, выходящий из дома.

К не заизолированной шине, которая с другими шинами ничем не связана, подключается заземляющий провод, выходящий из дома. Сюда же подсоединяется и заземлитель, идущий от уличного контура заземления. Соединение производится медным кабелем с минимальным сечением 10 мм². То есть, получается, что все провода проходят по разным контурам и друг с другом соединяются лишь в бытовых приборах.

Отличительной особенностью системы заземления TT, ее положительная сторона – это разделение двух контуров: нуля и заземления. В системе TN-C-S есть один негативный момент – при отгорании провода PEN, электричество пойдет по наименьшему сопротивлению, то есть, по самому защитному заземлению. А это чревато большими неприятностями. Минимально, что может случиться, произойдет короткое замыкание в проводке, могут сгореть бытовые приборы. Максимально – здесь и до пожара не так далеко.

Заземления в частном доме по системе TT гарантирует полную безопасность при любых нестандартных ситуациях. И даже если проводник PEN отгорит, то просто в доме не будет электричества, потому что заземляющая сеть проходит отдельным контуром. И ничем с нулем она не связана. Поэтому, выбирая систему заземления для дома ТТ (своими руками смонтированную), можно быть уверенным в полной ее безопасности.

Проверка заземления

Заземление в деревянном доме или кирпичном готово, необходимо его проверить. Что для этого нужно сделать?

  • Разбираем любую розетку в доме.
  • Берем мультиметр и выставляем его в режим напряжения.
  • Соединяем щупами прибора провода фазы и нуля. Должно появиться значение напряжения в сети.
  • Затем соединяются фаза и заземление. Прибор должен показать немного отличающееся (сниженное) значение напряжения, чем в предыдущем пункте.

Все это можно сделать и при помощи контрольной лампочки. Все те же манипуляции, при которых лампочка должна гореть ярко при соединении фазы с нулем, и тусклее при соединении фазы с землей. Вот так можно ответить на вопрос, как проверить заземление в частном доме.

Полезные советы

В связи с устройством заземления дома своими руками частные владельцы домов и новоиспеченные застройщики часто сталкиваются с некоторыми проблемами, которые сами решить не могут. К примеру, заземление в частном доме своими руками (380в подводимого напряжения). Есть ли какие-то особенности в проведении монтажа? Никаких особенностей нет, потому что трехфазное подключение внутри дома разбивается по однофазным контурам, которые равномерно разбрасываются по всему зданию. К примеру, одна фаза идет на освещение, вторая на розетки, третья замыкается, к примеру, на бойлер. Заземлить же дом приходится по одному контуру. Тот есть, провод заземления, выходящий из дома, соединяется с шиной, куда был подсоединен заземлитель с улицы. При этом внутри помещений заземляющий контур соединяет между собой все розетки и мощные бытовые приборы, как отдельно стоящие потребители.

Можно ли сделать заземление в доме, используя для этого подвал или погреб? Никаких проблем и здесь нет. Главное, чтобы заземление в подвале (погребе) полностью находилось в земле, чтобы сопротивление конструкции было минимальным. При этом погреб будет идеальным местом (влажный пол и грунт, хорошо проводящие ток), единственное к нему требование – это закрыть место установки контура защитными приспособлениями, к примеру, уложить деревянные решетки на пол.

Заключение по теме

Устанавливая схему заземления в частном доме своими руками на 220в, необходимо осознавать, что это мера безопасности. И какие бы затраты не пришлось делать, не стоит переживать, что семейный бюджет несет убытки. Это окупится сторицей, ведь здоровье и жизнь стоят дороже. Поэтому не стоит раздумывать, делать заземление в частном доме или нет. Ответ положительный – нужно заземление делать, не откладывая. Для заземления не стоит скупиться, а как оно делается, подробно описано.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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

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

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

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

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

Что нужно знать о заземлении

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

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

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

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

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

Схемы заземляющего контура – их преимущества и недостатки

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

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

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

Типы подключения заземления к распределительному щитку

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

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

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

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

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

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

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

Как сделать заземление – детальная инструкция с фото

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

Устройство заземляющего контура

Соблюдая последовательность работ, сделать контур заземления сможет даже непрофессионал.

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

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

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

Правильное подключение заземления – залог безопасности и долгой службы техники

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

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

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

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

Проверка заземления

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

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

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

Вам понравится

Правильное заземление своими руками в частном доме и квартире

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

Можно ли делать заземление самому?

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

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

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

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

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

Защитное и рабочее заземления

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

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

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

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

Части заземления

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

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

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

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

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

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

Зачем несколько заземлителей?

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

Как нельзя заземлять

Непригодное по ПУЭ заземление

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

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

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

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

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

О молниеотводах

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

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

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

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

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

Заземление частного дома

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

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

Различные виды контуров заземления

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

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

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

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

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

Измерение заземления

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

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

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

Измерение сопротивления растекания заземления меггером

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

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

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

Видео: пример монтажа комплекта заземления

Квартирное заземление

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

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

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

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

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

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

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

Защитное зануление

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

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

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

УЗО

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

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

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

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

Однако все УЗО имеют два недостатка:

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

Как все-таки заземлить квартиру

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

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

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

Напоследок

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

***

© 2012-2020 Вопрос-Ремонт.ру

Загрузка...

что еще почитать:

Вывести все материалы с меткой:

как правильно сделать заземление, основные схемы, устройство контура

Людям, проживающим в собственном частном доме или на даче, нужно обязательно защитить себя от возможности поражения электрическим током. Для этого главную электрическую установку в частном доме нужно соединить с землей (заземлить), при помощи проводника. Даже человек, не знакомый с электричеством, может самостоятельно сделать заземление для своего частного дома. Рассмотрим, как можно сделать его на даче, и его основные схемы.

Чтобы безопасно использовать электричество на даче, нужен правильный заземляющий контур, который объединяет все бытовые электрические приборы.

Зачем необходим заземляющий контур

Заземление для дома, это соединение электрических установок с металлическим контуром, который помещен в грунт. Все дело в том, что электрические приборы в рабочем состоянии не проводят ток, но если происходит нарушение изоляции, то корпус будет находиться под напряжением. Прикосновение к такому устройству для человека может стать очень опасным. Чтобы его не поразил электрический ток, и используется заземляющий контур.

Кроме этого, большую опасность представляют металлические предметы, которые могут находиться рядом с неисправным устройством. Это могут быть: водопроводные трубы, стояки отопления и так далее. Даже при небольшом касании к ним, цепь может замкнуться. В результате смертельно опасный ток пройдет через человеческое тело. Поэтому многие современные электроприборы оснащены специальным кабелем питания, который имеет трех контактную вилку. Соответствующие розетки должны быть установлены в доме.

Заземляющий контур:

  • Защищает от поражения током.
  • Уменьшает уровень высокочастотных магнитных помех, которые излучают бытовые приборы.
  • Обеспечивает безопасную работу электрических устройств, которые работают там, где влажность повышена. Например, стиральные машины, бойлеры и водонагреватели.
  • Уменьшает шумовые помехи.

Благодаря заземлению владелец загородного дома может быть уверенным, что при скачке напряжения в сети имеющаяся в доме бытовая техника не испортится и никто из людей не пострадает.

Основные виды

Схему заземления можно разделить на два вида: рабочее и защитное заземление.

Защитное. Электрическое оборудование соединяется с землей. Это наиболее распространенный и простой вариант защиты от поражения электрическим разрядом.

Рабочее заземление. Его применяют, когда нужно предотвратить повышение напряжения, которое возникает при разрушении изоляции. Например, при попадании в дом молнии.

Какую бытовую технику нужно заземлять

Бойлер. Его заземление является одним из самых важных моментов. Все дело в том, что материал бойлера часто выполнен из нержавеющей стали, а она плохо противостоит воздействию блуждающих токов, которые отводятся заземлением. Этот блуждающий ток может поразить человека, который принимает душ, или при простом касании к бойлеру.

Стиральная машина. Имеет высокую электрическую емкость, которая образуется благодаря влажности в помещении.

Компьютер. Его блок питания устроен таким образом, что рабочая утечка может быть даже больше, чем у стиральной машины.

Электрическая плита. Имеет высокую мощность, и как результат высокую вероятность пробоя.

Принцип действия заземления

Если человек соприкасается с устройством, у которого на поверхности возникло напряжение, ток уходит в землю не через человеческое тело, а через проводник. Это происходит потому, что у человека сопротивление тела составляет один килоОм, а у проводника — четыре Ома. Поэтому ток выберет самый простой и быстрый путь движения от устройства к земле, которая имеет большую электроемкость.

Самый простой пример заземления, это громоотвод (молниеотвод). Это заземление только между землей и небом. Электрический разряд попадает в длинный металлический штырь, и, не затрагивая самого жилого строения, уходит в землю. В общую схему заземления громоотвод тоже входит.

Как сделать заземление на даче своими руками

Такая схема состоит из трех электродов, которые вкопаны в землю, и металлической сварной конструкции, которая отводит электричество. Использование нескольких электродов нужно для того, чтобы хватило площади заземляющего контура для защиты.

Самое главное, это не ставить электроды на большом расстоянии один от другого. Иначе поверхность моделируемой площади сможет нарушиться, и эффективность заземляющего контура намного уменьшится.

Заземление для дома изготовляется из стали с разным покрытием или из луженой или оцинкованной меди.

Схема контура заземления своими руками

Высота электрода, который вкапывается в землю, должна быть от двух до трех метров. Электроды располагаются на земле по принципу равнобедренного треугольника. Нужно отметить, что расстояние между ними должно быть не менее одного метра. Металлическая пластина связывает их между собой. Ее крепят к электродам при помощи сварки.

Как сделать заземление частного дома своими руками? Для этого необходимы:

  • Металлический уголок размера 50х50 миллиметров и длинной от двух до трех метров.
  • Металлическая платина размерами 40 х 4 миллиметров .

На выбранном участке необходимо сделать разметку равнобедренного треугольника, у которого стороны будут по три метра.

По разметке выкапывается траншея глубиной в семьдесят сантиметров, и по углам необходимо забить уголки, которые и будут заземляющими электродами.

Электроды нужно соединить металлической полосой и при помощи стального провода притянуть его к дому. В том месте, где будет распределение заземляющей цепи по дому, делается соединение (на болтах) с медным проводом и его нужно распределить по инженерной электросети. После этого нужно только засыпать выкопанную траншею землей.

Проверка заземления

Перед тем как запустить систему заземления на даче в эксплуатацию, его необходимо проверить на работоспособность. Для тестирования работоспособности системы необходимо воспользоваться специальным устройством, которое называется омметр. Необходимо знать, что для частного дома сопротивление не должно превышать тридцать Ом. Это при условии, что дом подключен к сети напряжения двести двадцать вольт.

Идеальным показателем сопротивления можно считается нулевая величина. Это говорит о том, что электричество полностью гасится землей. Но на практике идеального показателя добиться невозможно. Поэтому есть специальные нормативы значения, которые высчитываются, исходя их конструктивных особенностей заземляющего контура. Можно посмотреть на схеме.

Необходимо отметить, что в отсутствие такого устройства, проверять работоспособность можно при помощи простой лампочки, соединив один контакт с фазой в сети, а второй с заземлением. Чем более ярко будет гореть лампочка, тем меньше сопротивление в контуре.

Еще один способ заземления для дома своими руками

Этот способ тоже довольно эффективный и позволяет значительно уменьшить количество земляных работ. Речь идет о заземлении в подвале. Именно в подвале имеется возможность установить контур заземления. При таком монтаже нужно отступать не менее одного метра от каждой стены. Электроды нужно забивать на глубину один или полтора метра. Это позволит существенно сократить время на установку заземления, а эффективность заземления останется на высоком уровне. Можно посмотреть на схеме.

Итак, заземление на дачном участке, сделанное своими руками, способно намного увеличить уровень безопасности загородного дома, при условии, что монтаж выполнен правильно. Несмотря на то, что этот процесс довольно трудоемкий, справиться с ним смогут даже новички, которые не занимались до этого электромеханическими работами.

Необходимо отметить, что очень важно использовать во время работы только качественные материалы и обязательно соблюдать технику безопасности во время работы.

Как сделать звукоизолятор / подавитель шума контура заземления

Изолятор контура заземления своими руками может быть вашим единственным решением для обеспечения чистого радиоприема. Иногда в аудиосигнале могут наблюдаться статические помехи или искажения.

Этот постоянный свистящий звук - также известный как шум контура заземления - может раздражать и мешать вам наслаждаться любимым джемом. Это также может заставить вас пропустить важные разговоры или заголовки утренних новостей.

Хорошая новость в том, что вам не придется всю оставшуюся жизнь слушать радио с плохим приемом.Установка изолятора контура заземления на ваше радиооборудование может быть решением вашей проблемы.

Нужен ли мне технический специалист для создания изолятора контура заземления? Нет, ты не. Вы можете построить свой изолятор контура заземления самостоятельно, используя несколько инструментов и материалов, которые доступны в вашем местном магазине оборудования.

Что такое шум контура заземления и что его вызывает?

Понимание концепции шума контура заземления является ключом к пониманию необходимости изолятора контура заземления.

Шум контура заземления - это не что иное, как статика или шум, влияющий на аудиовыход приемника.

Он распространяется по радиосистеме, когда экран провода, который соединяется с приемником, передает в систему заземления комбинацию шума и аудиосигнала.

Шум контура заземления проявляется из-за того, что кабели заземления не обладают идеальной проводимостью.

В результате шум фильтруется в аудиоприемник через общую точку заземления, поскольку он подключается к различным другим электрическим устройствам.

Этот шум вызывает серьезные искажения звука, затрудняя настройку и прослушивание радио.

Шум контура заземления может возникать по нескольким причинам. Эти причины:

  • Шум контура заземления возникает, когда радиосистема получает питание от энергосистемы.
  • Генерируемый шум в первую очередь связан с частотой колебаний линии электропередачи и ее гармониками, которые вносят шум в аудиовыход радиосистемы.
  • Этот шум более проблематичен, когда радиосистема подключается к несбалансированной акустической системе.
  • Однако шум контура заземления по-прежнему является источником беспокойства даже в сбалансированных акустических системах.
  • Другой причиной шума контура заземления является разница в напряжении между двумя разными соединениями заземления отдельных электрических устройств, подключенных к одной и той же системе заземления в замкнутой системе.
  • Этот тип шума, возникающий из-за разницы в напряжении, является наиболее серьезным, и его трудно устранить.
  • Магнитная емкость или индуктивность сигнального кабеля может вызвать шум контура заземления.
  • Емкость силового трансформатора, питающего цепь, питающую радиоприемник, может вносить шум контура заземления в систему заземления аудиосхемы.

Зачем нужен изолятор контура заземления?

Установка изолятора контура заземления - лучший способ избавиться от шума контура заземления. Тем не менее, есть и другие способы уменьшения шума контура заземления:

  • Минимизация импеданса (сопротивления) подключения за счет использования высококачественных проводов как для аудио, так и для силовых подключений,
  • Использование симметричных аудиоустройств и кабелей, все точки подключения,
  • Через гальваническую изоляцию цельнометаллических корпусов устройств вокруг радиоприемника.

Что такое изолятор контура заземления?

Изолятор контура заземления - это электрическое устройство, которое сводит к минимуму помехи в системе контура заземления, сокращая пути к земле только в одну сторону.

Это устройство может устранить помехи, уравновешивая напряжение во всех точках заземления в цепи до одного и того же значения.

В результате он удаляет любую разность потенциалов, которая может существовать в цепи заземления.

Проще говоря, он удаляет электричество из звука и наоборот внутри системы.Таким образом, он удаляет электрические шумы в аудиосистеме радиоприемника.

Изолятор контура заземления состоит из входа, выхода и трансформатора между ними.

Где используется изолятор контура заземления?

Помимо удаления шума из аудиосигнала, изолятор контура заземления предлагает многое для электрических систем, в частности, систем с аудио и видео возможностями. Некоторые из наиболее распространенных применений изолятора контура заземления:

  • Для устранения помех или шума от акустических систем с несколькими динамиками,
  • Для удаления гудящего звука двигателя, который проникает в аудиовыход автомобильного радиоприемника,
  • Для защиты людей от поражения электрическим током при использовании электрических устройств,
  • Для минимизации или устранения радиопомех в маршрутизаторах и каскадных антенных системах, соединяющих несколько антенн.

Как работает изолятор контура заземления?

Он изолирует шум от системы контура заземления путем повышения или понижения напряжения от одной точки заземления к другой через трансформатор в той же цепи контура заземления.

В конечном счете, вход и выход трансформатора становятся равными в момент прохождения напряжения через систему изолятора.

В результате помехи и шум, возникающие из-за нежелательных скачков напряжения, устраняются из системы контура заземления.

Следовательно, аудиосхемы приемника могут генерировать звук, свободный от статического электричества, блокируя переменный ток низкой частоты и постоянный ток от помех высокочастотному аудиосигналу.

Наиболее важным преимуществом изолятора контура заземления является его относительно дешевая конструкция и установка. Вы можете построить и установить свой изолятор, не нарушая при этом денег.

Как сделать изолятор контура заземления своими руками?

Построить простой изолятор контура заземления - несложная задача.Используя подходящие материалы, инструменты и подробное пошаговое руководство, вы можете сделать изолятор контура заземления своими руками за считанные минуты.

Тем не менее, убедитесь, что у вас есть подходящие материалы и инструменты для работы. Использование неподходящих материалов и инструментов может привести к тому, что вы потратите впустую свое время, энергию и деньги, не добившись чего-либо значимого.

Необходимые материалы и инструменты

Для создания функционального изолятора контура заземления вам потребуются следующие материалы и инструменты.

  • Изоляционные звуковые трансформаторы.
  • Гнездовые разъемы RCA.
  • Паяльник.
  • Флюс для припоя.
  • Резак.
  • Изолента.
  • Шкатулка и другие полезные предметы.

Изолирующие трансформаторы звука

  • Вам понадобится изолирующий звуковой трансформатор с соотношением витков 1: 1.
  • Если трансформатор имеет четыре клеммы на каждой стороне первичной и вторичной сторон, вам понадобится только один изолирующий трансформатор.Если у него всего две клеммы, вам понадобятся два трансформатора.
  • Вы можете получить изолирующий трансформатор от более старого устройства в своем доме.
  • Например, вы можете получить его от старого модема, который подключает компьютер к Интернету. Все, что вам нужно сделать, это припаять его.
  • В качестве альтернативы вы можете приобрести аудиопреобразователь менее чем за 10 долларов в Интернете.
  • Вы можете получить даже меньше в местном хозяйственном магазине. За 20 долларов вы получите два трансформатора по 600 Ом каждый и немного мелочи.

Гнездовые разъемы RCA

  • Вам потребуются четыре гнездовых RCA-разъема, каждый из которых подключается к двум клеммам трансформатора с каждой стороны.
  • Вы также можете получить разъемы RCA с внутренней резьбой и от старых неиспользуемых электрических устройств.
  • В качестве альтернативы вы можете купить четыре разъема RCA всего за 4 доллара за разъем.

Паяльник

  • Вам понадобится паяльник для отпайки деталей, если вы хотите использовать старые изолирующие трансформаторы и гнездовые разъемы RCA.
  • Точно так же вам нужно будет припаять провода к устройствам с помощью паяльника.
  • За 15 долларов вы можете получить мощный паяльник на 60 Вт, если у вас его еще нет.
  • Вы также можете заплатить больше, чтобы получить утюг с полным набором принадлежностей и подставкой для пайки.

Припой

  • Пайка оловянно-свинцовый припой позволяет создавать соединение между проводами и электронными устройствами в процессе пайки.
  • Это материал, который быстро плавится под воздействием тепла паяльника.
  • Это сплав олова и свинца.
  • Если вы приобретете полный комплект для пайки, вы, скорее всего, получите весь припой, необходимый для запуска и работы изолятора контура заземления.
  • Тем не менее, вы можете получить полную роль припоя менее чем за 5 долларов.

Флюс для припоя

  • Флюс для припоя - полезный материал, облегчающий процесс пайки.
  • Позволяет выполнять гладкие соединения, очищая металлические поверхности, так как удаляет оксиды и другой мусор.
  • Емкость с гелем для припоя стоит недорого и не обойдется вам дороже 10 долларов.
  • Однако вы можете выполнять пайку без использования флюса для пайки.

Кабельная проводка

  • Вам понадобится небольшой провод для подключения и пайки различных деталей.
  • Провод
  • калибра 16 идеально подходит для изготовления изолятора контура заземления.
  • Рулон хорошей проволоки 16-го калибра стоит менее 20 долларов.

Резак

  • Резак - это устройство, позволяющее разрезать провода, оболочку кабелей и другие материалы.
  • Если у вас дома его нет, простой резак должен стоить около 5 долларов.

Лента электрическая

  • Изолента - важный инструмент, который позволяет изолировать поверхности проводов и металлов, проводящих электричество.
  • Изолента может стоить всего 1 доллар.

Коробка корпуса и другие полезные предметы

  • Корпус изготовлен из пластика или непроводящего материала.
  • Вы используете его для размещения и защиты изолирующего трансформатора звука и подключенных к нему проводов.
  • Кроме того, он служит поверхностью для крепления гнездовых разъемов RCA с выходом наружу.
  • В любом простом непроводящем корпусе в доме можно разместить изолирующий звуковой трансформатор, его клеммы, проводку и клеммные части гнездовых разъемов RCA.
  • Вы также можете приобрести коробку для проекта в местном магазине оборудования менее чем за 5 долларов.
  • Держите под рукой любой предмет, который, по вашему мнению, может понадобиться для строительства. Пригодится любой клей.

Пошаговое руководство по заземлению изолятора контура DIY

Создать изолятор контура заземления довольно просто. Чтобы сделать это простое устройство, вам не потребуется техническая подготовка или технический специалист.

Вооружившись необходимыми инструментами, материалами и пошаговым руководством, приведенным ниже, вы можете получить функциональный изолятор менее чем за 30 минут.

Шаг 1:

Набросайте схему предлагаемого изолятора контура заземления со всеми включенными компонентами и проводкой.

Шаг 2:

Имейте в своем распоряжении все необходимые компоненты и инструменты. Если у вас есть рабочая поверхность, аккуратно разложите все предметы на столе.

Включите паяльник, чтобы он нагрелся и был готов к работе. Подготовьте припой на случай, если он вам понадобится.

Шаг 3:

Используйте резак и разрежьте достаточное количество кабелей на восемь отрезков подходящей длины.Используйте его, чтобы обнажить проводник под оболочкой с обеих сторон.

Шаг 4:

Припаяйте одну сторону каждого провода к каждой клемме двух изолирующих трансформаторов звука. Таким образом, к первичной и вторичной обмоткам каждого трансформатора будут подключены два набора кабелей.

Шаг 5:

Припаяйте другие стороны каждого набора проводов к четырем гнездовым разъемам RCA. Используйте изоленту, чтобы связать кабели вместе.

Шаг 6:

Вырежьте четыре отверстия, через которые могут проходить выходные гнездовые разъемы RCA.Если резак не прорезает, можно кончиком паяльника проделать отверстие.

Шаг 7:

Приклейте основания изолирующих трансформаторов к поверхности распределительной коробки. Проденьте лицевую сторону каждого женского разъема RCA через вырезанные отверстия.

Добавьте немного клея вокруг каждого разъема, чтобы он приклеился к коробке. Наконец, закройте коробку и подключите вновь сформированный изолятор контура заземления.

Подключение изолятора контура заземления

На первичной стороне изолятора контура заземления подключите два штекерных разъема RCA к двум их розеткам.

Аналогичным образом подключите два других штекерных разъема RCA динамика к вторичной стороне изолятора контура заземления.

Включите радиосистему и настройтесь на любую станцию. У вас будет чистый звук без шума, статики и любых форм помех.

Заключение

Создать простой изолятор контура заземления своими руками несложно и легко.

Вы можете быстро создать рабочую систему, которая отфильтровывает шум на выходе ваших динамиков или любого другого устройства расширения звука.

При наличии подходящих инструментов, материалов и пошагового руководства, описанного ранее, вы получите чистый аудиовыход из вашей радиосистемы.

Основные инструменты и материалы, необходимые для выполнения этого проекта, включают трансформаторы звуковой изоляции, гнездовые разъемы RCA, паяльник, припой, кабели, резак, изоленту, корпусную коробку и другие полезные предметы.

DIY Изолятор контура заземления

End ViewGround Loop Isolator

Устранение гудения и визга высокого тона в домашнем аудиооборудовании может быть проблемой.90% этого, вероятно, является результатом «контура заземления», как это было в моем случае. Такая ситуация может возникнуть, если у вас есть два или более электронных устройства, соединенных видео или аудиокабелями, и у них возникает небольшая электрическая разница в их заземлении с системой питания. Разницу в напряжении можно услышать как гудение или визг в динамиках, и если она достаточно велика, это может повредить ваше оборудование. Я столкнулся с этой проблемой, когда подключил игровую систему PlayStation 2 к своей домашней стереосистеме и DLP-проектору.Я слышал ужасный визг в своих динамиках, такой же громкий, как и в обычных играх. Удивительно, но шума не было между моей PS2 и стереосистемой. Это было от проектора. Напряжение подавалось обратно с видеоземли проектора через аудиозоны PS2, а затем на мою стереосистему. Сумасшедший…
Чтобы это устранить, нужно как-то разделить земли, чтобы между электроникой не было борьбы за землю. Это достигается с помощью «изолятора контура заземления». Их можно приобрести менее чем за 15 долларов в Интернете или в магазине электроники.Сегодня воскресенье, все закрыто, и мне не хочется ждать неделю онлайн-заказа.
Его можно сделать, если у вас в доме достаточно хлама, как у меня. У меня было все необходимое для сборки в разных коробках в подвале, и на сборку у меня ушло около 30 минут.

Что вам понадобится:

  • Паяльник
  • Припой (флюсовый сердечник)
  • Инструмент для снятия припоя
  • 4 RCA женских штекера
  • маленькая коробка для проектов
  • 6 дюймов малого провода 16 калибра подойдет
  • 2 старых модема ПК

Найдите 2 старых модема для ПК.У меня есть коробка со старыми деталями для ПК, и мне не составило труда их найти. Вы будете использовать изолирующий трансформатор модема, поскольку он идеально подходит для нашего предполагаемого использования. Они в основном такие же и имеют соотношение 1: 1 600 Ом.

56K Modem

Большой квадрат на модеме - изолирующий трансформатор, который нужно удалить. Некоторые выглядят иначе, но их легко заметить. Используя инструмент для удаления припоя и свой припой, просто распаяйте 4 ножки и снимите их.

Удален трансформатор

. Подготовьте разъемы и проектную коробку.Я просверлил 4 отверстия в коробке для своих проектов, чтобы обеспечить легкий доступ к заглушкам.

Женский RCA PlugProject Box с установленным RCA

Затем вам нужно понять схему, которую вы будете строить. Это просто и показано ниже. Вам понадобится по одной из этих цепей на канал (правый и левый звук).

Схема

Припаяйте каждый трансформатор, как показано ниже. В итоге я использовал два разных трансформатора, и они отлично работали. Я использовал горячий клей, чтобы трансформаторы не двигались в моей маленькой коробке. Вы можете использовать все, что у вас есть.Трансформаторы не имеют полярности, поэтому вам просто нужно убедиться, что вы используете правильные пары катушек. Используйте омметр (или мультиметр), чтобы определить провода катушки. Когда вы пересекаете катушку, на мультиметре отображается короткое замыкание.

Полная сборка Полный изоляторEnd View

Установка проста. Просто установите аудиокабели перед стерео. Я установил свой между PlayStation 2 и стереосистемой.

До После

Вот и все. Теперь у меня кристально чистый звук. Ухудшения качества звука не заметил.Бас по-прежнему сотрясает комнату, как и раньше.

Coda Effects - заземляющие петли и гитарные педали

Вчера я получил письмо от новичка, который решил сделать свою первую гитарную педаль. Мне всегда нравятся такие электронные письма, и отвечать на вопросы - это часть игры. На этот раз он задал мне вопрос, который у меня был несколько раз: «Моя цепь зашумлена, это может быть контур заземления?»

Контуры заземления - часть легенд и мифов о гитарных педалях, сделанных своими руками. Когда вы спрашиваете о шуме в установке, это самый распространенный ответ, который, как предполагается, является основной причиной гула, шипения или других шумов, которые могут возникнуть в ваших первых цепях.


Поэтому я решил написать об этом пост, начиная с самого начала:

Что это за земля?

Заземление является опорной точкой цепи с потенциалом 0 В. На схемах он представлен такими символами:

Очень важно, чтобы контрольная точка была одинаковой во всей цепи, поэтому все заземляющие соединения должны быть соединены вместе!

Чтобы упростить задачу, ленивые разработчики печатных плат, такие как я, обычно добавляют так называемую «плоскость заземления» .Это большая проводящая поверхность, которая соединена с землей и позволяет легко соединять заземления вместе.

На этом изображении вы можете видеть плоскость заземления между компонентами и дорожками. Я обвел площадку R21, которая подключена к заземлению:


Вы можете ясно видеть крестообразную площадку, которая соединяет ее с заземляющей пластиной.

Итак, , что произойдет, если вы не соедините вместе заземляющие соединения? Таким образом, точка отсчета не будет одинаковой при каждом заземлении: вы создаете разность потенциалов, то есть напряжение! В большинстве случаев ваши схемы не будут работать, поэтому обратите на это внимание!

Итак, что же такое контур заземления?

В большинстве случаев земля связана с «землей».Это третья вилка, которая обычно вставляется в розетки. Это позволяет избежать поражения электрическим током, заземляя металлические части устройства.

Однако, , иногда случается, что заземляющие соединения не соединены друг с другом . Это может вызвать небольшую разницу между двумя контрольными точками заземления, создавая небольшое напряжение между двумя заземлениями!


Даже если эта разница, как правило, довольно мала, ее достаточно для генерирования тока , если вы соедините эти две земли с помощью разъема! Этот ток будет генерировать шум, обычно модулируемый частотой ваших розеток (50 или 60 Гц в зависимости от того, где вы живете): это контур заземления!
В этом случае контур заземления может быть вызван вашей электрической схемой.Это происходит довольно часто на переполненных педалбордах в домах со старыми электрическими установками.

Однако то же самое может происходить между педалями эффектов! Иногда, , каждая педаль может иметь точку отсчета, которая немного отличается и создает ток в земле ! Вот почему обычно лучше использовать блоки питания с изолированными выходами.

Однако даже при наличии самого лучшего источника питания контуры заземления все же могут возникать между заземлением разъемов. Вы понимаете, что это не простое решение!

Вот почему важно разрабатывать педали, не имеющие подобных проблем.
Но как это сделать?

Контур заземления и проводка звездой

В идеале следует избегать использования нескольких путей для соединения двух разных заземлений. Если несколько путей соединяют землю вместе, это может создать разность потенциалов, которая вызовет шум! Поэтому заземляющий слой не следует разделять на несколько частей.

Хорошая практика, которую я всегда рекомендую для ваших педалей, сделанных своими руками, - это «соединение звездой»: соедините все заземляющие соединения в одной точке, в большинстве случаев к отрицательному контакту разъема источника питания.
Это то, что я рекомендую в своем посте о разводке гитарных педалей.

Земля и антенна

Как видите, все очень просто ... Итак, давайте добавим еще один уровень сложности: знаете ли вы, что заземление может вести себя как антенна?

Поэтому очень важно заземлить корпус. Поступая таким образом, вы создаете клетку Фарадея, которая предотвращает паразитирование цепи внешними электромагнитными полями. Металлический корпус необходим для изготовления гитарных педалей .Избегайте пластиковых корпусов и используйте алюминиевые корпуса, например корпуса Hammond.

Это также может быть огромной проблемой при смешивании аналоговых и цифровых схем . Действительно, высокие частоты, используемые цифровыми микросхемами, могут приниматься аналоговой землей и создавать шум. Таким образом, очень важно физически отделить аналоговую землю от цифровой и соединить их только в одной точке.

Это была одна из основных трудностей, с которыми я столкнулся при разработке печатной платы Montagne Tremolo.Чтобы решить эту проблему, потребовалось довольно много работы!

Вот оно, надеюсь, теперь вам все ясно! Если нет, оставьте комментарий!

Вам понравился этот пост? Поставьте лайк на странице Coda Effects в Facebook, чтобы узнать больше, или подписывайтесь на нас в Instagram.

Поехать дальше


Иконки, используемые для обозначения диаграмм в этом посте, взяты из Noun Project и защищены лицензией Creative Commons.

Страница не найдена | MIT

Перейти к содержанию ↓
  • Образование
  • Исследовать
  • Инновации
  • Прием + помощь
  • Студенческая жизнь
  • Новости
  • Выпускников
  • О Массачусетском технологическом институте
  • Подробнее ↓
    • Прием + помощь
    • Студенческая жизнь
    • Новости
    • Выпускников
    • О Массачусетском технологическом институте
Меню ↓ Поиск Меню Ой, похоже, мы не смогли найти то, что вы искали!
Попробуйте поискать что-нибудь еще! Что вы ищете? Увидеть больше результатов

Предложения или отзывы?

Заземление и экранирование для ваших аудиопроектов DIY

Брюс Херан

Заземление и экранирование для ваших аудиопроектов DIY

Я получаю множество вопросов и просьб о помощи, как «избавиться от гула».Так возник этот текст. Следующая информация не является окончательным соглашением о заземлении и экранировании аудиооборудования DIY. Это скорее практический характер, и, конечно же, есть и другие способы сделать то, что я упомянул. С формальной точки зрения, обо всем этом было написано множество текстов для тех, кто страдает бессонницей. Однако они работают на меня и представляют собой набор вещей, которые я обнаружил и узнал, которые вы можете применить во многих проектах DIY. Сначала немного предыстории.Хотя я занимался той или иной формой электроники около 50 лет, в моих знаниях всегда были пробелы. Заземление и экранирование были для меня чем-то само собой разумеющимся. Все подключается к шасси, верно? Неправильный. Только когда я серьезно занялся проектированием схем вместо того, чтобы строить схемы, разработанные кем-то другим, я столкнулся лицом к лицу с ошибкой своего мышления. Моим первым ламповым аудиопроектом с высоким коэффициентом усиления был чудесный генератор гула. С тех пор я изучил и усвоил методом проб и ошибок несколько полезных вещей.

Первая и, вероятно, самая важная вещь, которую я усвоил, это то, что : все заземления не должны идти напрямую на шасси . Это кажется противоречащим логике. Теперь уместно сделать небольшое отступление в сторону электричества и проводников. Любой проводник имеет некоторое конечное сопротивление, и каждый раз, когда через него проходит ток, соответственно создается напряжение. На самом деле сначала напряжение, но в данном случае мы хотим сконцентрироваться на токе. В типичном аудиооборудовании (почти во всем остальном) обычно есть три отдельных цепи заземления.Первое очевидно, это заземление сигнала, второе - это заземление источника питания, а третье, часто игнорируемое, - это заземление корпуса или шасси. У каждого есть своя функция, и все они взаимодействуют. Обычная и основная функция сигнальной земли - обеспечить обратный путь для звука. Точно так же заземление источника питания является обратным путем для питания, используемого схемой. Основание дела я расскажу чуть позже. Помня, что каждый раз, когда ток течет по проводнику, он вызывает напряжение, давайте посмотрим, что произойдет, если вы смешаете заземление сигнала и питания.Каждый из них будет генерировать соответствующее пропорциональное напряжение. Итак, для примера: проводник представляет собой кусок провода с сопротивлением 1 Ом, напряжение сигнала (и, следовательно, его возврат) имеет амплитуду в один милливольт (мВ), а источник питания вызывает поток в 100 миллиампер (мА). через провод. Таким образом, вклад в напряжения на проводнике составляет 1 мВ для сигнала и 0,1 ампер, умноженный на 1 Ом, равняется 100 мВ для мощности - см. Закон Ома для уравнений. Поскольку на самом деле маловероятно, что питание будет идеально чистым постоянным током, это приведет к загрязнению сигнала гудением и шумом.Даже уровень шума 1% в постоянном токе приведет к напряжению шума, равному напряжению сигнала. Я допускаю, что это грубое упрощение, но оно действительно иллюстрирует ситуацию. Итак, мое правило номер один - абсолютно избегать заземления, обрабатывающего сигнал и питание. . Так как же это сделать? Я считаю, что лучше всего использовать модульное устройство. Это не означает, что физические компоненты не могут быть на одной плате. Это означает, что источник питания подключается независимо от активной части сигнала.В конце концов, эти основания необходимо соединить, но я вернусь к этому позже.

Как я уже упоминал ранее, существует третья «земля» корпуса или шасси. Здесь могут быть две разные проблемы. Как часть многих правил электротехники, все открытые металлические части оборудования, питаемого от сети переменного тока, должны быть либо заземлены, либо иметь двойную изоляцию от любых электрических соединений. Это сделано для защиты пользователя в случае внутреннего сбоя. Любые потенциально опасные напряжения будут «заземлены» на землю.Я считаю, что довольно сложно выполнить двойную изоляцию DIY-проектов и при этом обеспечить эффективное экранирование схем (подробнее об этом чуть позже). Поэтому я все время использую трехпроводные соединения. «Заземление» от сети переменного тока напрямую подключается к шасси в точке входа. В качестве примечания я также использую стандартные разъемы IEC, которые есть почти на всех персональных компьютерах, для подключения к сети переменного тока. Это позволяет легко перемещать оборудование, и у вас нет постоянного шнура переменного тока, прикрепленного к оборудованию.Помимо защиты пользователя от поражения электрическим током, корпус теперь действует как защита от электромагнитных помех. Любые внешние электромагнитные помехи отводятся на землю через шнур питания.

Итак, если вы до сих пор следили за всем, у нас есть три отдельных основания; возврат сигнала, возврат источника питания и шасси. Я считаю, что все должны соединяться в одном месте , чтобы избежать загрязнения любого проводника чем-то от другого. Я полагаю, что подача сигнала на силовой провод вряд ли вызовет какие-либо проблемы с источником питания, но обратное приводит к серьезным проблемам.

На этом этапе все может стать немного проблематичным. Где делать подключения и как их подключать. Я обнаружил, что лучшее место для центрального заземления - это заземление входного сигнала. Здесь будут производиться подключения к другому внешнему оборудованию. В типичном аудиокомпоненте есть входы для левого и правого каналов. Каждый канал будет через экранированный кабель от источника (CD, FM и т. Д.). На входных разъемах я обнаружил, что вы, , можете подключить два заземляющих провода входного сигнала вместе (не к шасси) с помощью изолированных разъемов при условии, что вы не используете экранированный кабель с обоими концами, соединенными внутри устройства.Эту часть часто сложно представить, но вам не нужно несколько путей заземления для сигнала . Это может вызвать замыкание на землю, подробнее об этом позже. Распространенной ошибкой является соединение сигнальных заземлений вместе во входных разъемах и , а затем протягивание экранированного кабеля внутри устройства к чему-то вроде регулятора громкости и , соединяющего экраны вместе там. В этом случае экраны действуют как проводники, а не только как экраны. Используйте только один конец экрана внутри оборудования. При необходимости проложите отдельный провод заземления к регулятору громкости или к тому месту, где идет сигнал. Это будет заземление для сигнала, а экраны будут только щитами. Это может значительно улучшить соотношение сигнал / шум в оборудовании.

У нас еще есть три отдельных площадки. К заземлению входного гнезда подключаю одиночный провод от земли блока питания. Мне нравится использовать для этого что-нибудь с низким сопротивлением, часто серебряную проволоку. Также к заземлению входного гнезда я присоединяю одиночный провод от заземления активной схемы, также с проводом с низким сопротивлением.В этой схеме ни одна из земель не загрязнена напряжениями друг друга. Возникает очевидный вопрос: если вы подаете питание на что-то в активной части схемы, не попадет ли ток в сигнальную землю. Короткий ответ: да. Это также неизбежно и, как правило, довольно мало по величине и обычно не вызывает проблем. Исключение составляют выходные каскады мощности. Большой ток может вызвать шум в сигнальном заземлении, поэтому я заземляю их отдельно на землю входного гнезда.Можно ли провести отдельные провода заземления от каждого места в активной схеме, которая пропускает ток по пути заземления? Безусловно, и это была бы своего рода «звездная» система заземления. Я вообще считаю это ненужным. Я могу добиться отношения сигнал / шум -90 дБВ в схемах с высоким коэффициентом усиления, не прибегая к этому методу.

Итак, на этом этапе у нас есть заземление сигнала и питания. Далее идет шасси. Есть несколько способов установить эту связь. Ключевой идеей является сохранение защиты от ударов при использовании ее в качестве защиты от электромагнитных помех. Иногда его можно подключить непосредственно к земле через входные гнезда. Это было довольно распространенной практикой на заре электронного оборудования. Во многих случаях это было то, что я бы назвал оборудованием более низкого качества и вещами, для которых не использовалась трехпроводная сеть переменного тока. Я не рекомендую это делать, так как существует вероятность появления электромагнитных помех от шасси и заземления сети переменного тока на пути прохождения сигнала. В большинстве методов подключения используются резисторы, конденсаторы или выпрямители.Подозреваю, что все заработает. Я предпочитаю параллельную комбинацию из металлопленочного резистора около 120 Ом (достаточно 1/2 Вт) и конденсатора типа X2 в диапазоне от 0,1 до 0,22 мкФ. Конденсаторы типа X2 предназначены для использования в цепях переменного тока. Я видел, как там использовались керамика и полиамид, но, поскольку они обычно не рассчитаны на работу от сети переменного тока, я настоятельно не рекомендую их использовать. Конденсатор и резистор обеспечивают достаточную изоляцию между шасси и схемой, чтобы шасси могло быть эффективным экраном от электромагнитных помех, но не наводить электромагнитные помехи на активную схему.

На этом этапе все три основания объединены. Мы избежали смешивания мощности и сигнала в возвратных заземлениях внутри оборудования и создали шасси в качестве комбинированного устройства защиты от ударов и защиты от электромагнитных помех.

К сожалению, мы еще не закончили. Я упоминал концепцию контура заземления ранее. Это особенно коварная проблема, которая легко может испортить хороший проект. В очень общих чертах он формируется, когда есть несколько путей заземления сигнала к одному и тому же оконечному устройству.Я могу быть внутренним или внешним по отношению к оборудованию. Наиболее частым результатом является гудение, которое либо не исчезает, либо возникает только тогда, когда что-то подключено к устройству. Теперь мне нужно сказать несколько слов о гуле. Если гудение имеет ту же частоту, что и в сети переменного тока (обычно 50 или 60 Гц), то это, вероятно, связано с внешними подключениями к оборудованию или с плохой внутренней защитой оборудования. Если гудение в два раза превышает частоту сети, то это почти всегда из-за недостаточной фильтрации источника питания.Контуры заземления обычно находятся на частоте сети. Поэтому, если вы столкнетесь с одним из них, вы должны найти альтернативные пути заземления, которые относятся к сигнальной цепи. Если он внешний (возникает только тогда, когда оборудование подключено к внешнему устройству), проверьте такие вещи, как заземление фонографа на конце фонографа. В качестве примера, который я видел, это когда одна клемма картриджа, подключенная к заземлению в тонарме (нормально и довольно часто), и отдельная земля от того же тонарма (не в порядке) предусмотрены для подключения к заземлению шасси усилителя ( это не следует путать с ситуацией, когда есть отдельный провод заземления от шасси фонографа, который не имеет связи с землей в картридже).Поскольку и сигнальное заземление, и заземление тонарма подключены к фонографу, они образуют контур заземления (между экранами и заземляющим проводом) при подключении к усилителю. Решение в таких случаях - разделить основания у фонографа. Ранее был упомянут внутренний пример, когда оба конца внутренних экранированных кабелей соединяются в двух разных местах (у входных разъемов и регулятора громкости). Ирония ситуации и отчасти коварная природа контуров заземления заключается в том, что они иногда могут быть мягкими и не вызывать шума.Позже они могут появиться, когда к системе будет подключено новое оборудование. Однако во всех случаях они имеют одну и ту же основную причину, альтернативные пути возврата сигнала.

К настоящему времени я, наверное, запутал некоторых из вас. Для упрощения вот что я считаю основами.

  • Все заземления не идут непосредственно к шасси.
  • Ни в коем случае не допускайте наличия заземляющих проводов, обрабатывающих как сигнал, так и возврат мощности.
  • Избегайте множественных путей заземления для сигнала (контуров заземления).
  • Используйте только один конец экрана внутри оборудования.
  • Не подключайте корпус напрямую к заземлению сигнала или источника питания. Изолируйте его конденсатором типа X2 и параллельным резистором.
  • Все земли должны в конечном итоге соединиться в одном месте. Используйте центральное заземление для всех трех распространенных типов заземления. Я предпочитаю, чтобы это было в месте расположения входного гнезда.

Как упоминалось в начале, это не был всеобъемлющий текст по заземлению и экранированию, а просто набор практических вещей, которые, как я обнаружил, работают.Если вы будете следовать приведенным выше концепциям и хорошим принципам строительства, в ваших проектах не должно быть шума. Обсуждение заземления и экранирования приветствуется в ветке методов заземления.

Об авторе

Брюс Херан - вице-президент по дизайну и поддержке Oddwatt Audio. Он работал в области электроники в той или иной форме почти 50 лет. Брюс является ярым сторонником аудиопроектов своими руками и, как правило, специализируется на разработке электронных ламп для Hi-Fi.Одна из его основных целей - обучать и поощрять новичков в создании доступного высокопроизводительного аудиооборудования. Дополнительные советы и методы создания аудио своими руками от Брюса можно найти в следующих статьях:

Способы разрыва контура заземления

Убедитесь, что вы правильно проложили кабели между оборудованием. Правильные методы подключения аудиокабеля важны для избавления от шума система. Техническое примечание Rane. Подключение звуковой системы является очень хорошим источником информации. как должна быть подключена звуковая проводка между оборудованием.Это колодец Стоит прочитать статью.

Разрыв контура заземления может быть выполнен разными способами, некоторые из которых лучше а некоторые менее хороши.

Опасный метод: обрыв заземления сети

Логически вы могли подумать, что вы можете устранить контуры заземления, отсоедините контакты заземления шнура питания от всего вашего оборудования. Некоторые люди могут попытаться разорвать заземление, перерезав заземляющий штифт в разъеме с помощью штепсельной вилки, перерезание заземляющего провода в оборудовании, заклейка заземляющего разъема и т. д.

Не делайте этого. Удаление заземляющего соединения неправильно. Это противоречит правилам электробезопасности. и потенциально очень опасно. Удаление заземления может нейтрализовать действие вашего шумового фильтра или защиты от шипов внутри оборудования. Если заземление прервано, произойдет сбой в изоляции внутри оборудования. вызвать опасное напряжение на корпус оборудования вместо того, чтобы поджечь предохранитель. Удаление заземляющего соединения с оборудования, на котором оно есть. опасно, нарушает правила электронной безопасности и вы рискуете повредить свое оборудование.Бег без заземления не приведет к автоматическому поражению электрическим током, но сделает это гораздо более приемлемым, если что-то пойдет не так в вашей системе.

НИКОГДА не используйте переходник с трехпроводного на два провода на ЛЮБОМ аудиоустройстве. где человек ВОЗМОЖНО может соприкоснуться с ним. Ты спрашиваешь для хорошего 120-вольтового "сигнала" через чье-то тело. Да, это МОЖЕТ устранить гул, но есть НАМНОГО более безопасный способ сделать то же самое.

Является ли GFCI заменой заземляющего проводника?

Прерыватели замыкания на землю могут использоваться в качестве замены заземляющие соединения в трехконтактных розетках согласно NEC.Согласно требованиям NEC, трехконтактные розетки без заземления. которые защищены GFCI, должны быть помечены как таковые.

NEC, раздел 210-7 (d), и CEC, раздел 26-700 (9), вполне ясно, что GFCI являются законной заменой заземленной розетки в существующей установке, где нет заземления в розетку. Но ваши местные коды могут отличаться.

Потому что NEC говорит только о существующих установках без заземления. кажется, что вы не можете использовать GFCI как средство решения проблем замыкания на землю, потому что в вашей системе уже есть заземление (а GFCI - это замена заземления в установке, где нет заземляющего провода).

Изоляция трансформатора всей студийной системы

Вы можете полностью изолировать свою систему от энергокомпании с помощью специальный трансформатор. Но если вы собираетесь потрудиться это, вы могли бы также подумать о переоборудовании вашей студии с хорошей мощностью система, имеющая надлежащее стартовое заземление. Только использование профессиональное оборудование с балансными аудиовходами и выходами и правильно делать проводку. Если вы все еще сталкиваетесь с проблемами, вы можете рассмотреть использование сбалансированной системы питания для питания вашего оборудования.

Решение проблемы фонового шума контура заземления с помощью правильного контура заземления изолятор - это безопасный и эффективный способ устранения нежелательного шума на доступная цена. Обычно проблемы контура заземления решаются с подключенными звуковыми изоляционными трансформаторами к аудиолинии. Также есть коммерческое распространение аудио. усилители, обеспечивающие эту изоляцию.

Независимо от того, какой метод изоляции контура заземления используется, помните: Никогда не удаляйте заземляющий контакт на кабеле питания .Это может работать как временное решение, но при этом не следует ставить под угрозу личную безопасность.

Если вы не можете найти контур заземления и не хотите использовать изоляцию трансформатор, попробуйте заманить схему с даже лучшая земля. У толстого провода очень мало электрическое сопротивление, поэтому через щит. Возьмите какой-нибудь провод толстого сечения и проложите его отрезками от шасси вашего компьютера друг к другу. На аудио оборудования, обычно для этого есть маркированный винт.Вы должны услышать, как гул стихнет, как только вы сделаете связь. Если мощные заземляющие соединения не останавливают гул, вы необходимо использовать подходящий изолятор в этой аудиолинии.

Коробки прямого ввода (DI) для решения проблем контура заземления

Директ-боксы - это устройства, которые преобразуют несимметричный инструментальный уровень (или линейный уровень) выходы на симметричные входы микрофонного уровня. Они широко используются в больших системах звукоусиления размером с арену, где клавиатура, и т. д., расположены далеко от смесителя.Разница в сопротивлении клавиатуры и микшер запрещает прокладывать кабели непосредственно от басового усилителя клавиатуры и к Смеситель.

Чтобы использовать Direct Box, нужно взять выход гитарного усилителя (обычно он находится на задней панели), и, используя патч-кабель 1/4 ", подключите другой конец к входу директ-бокса. Убедитесь, что переключатель (если он есть) помеченный "Speaker / Instrument" находится на "Instrument". Подключите обычный кабель XLR к выходному концу, а другой - к кабелю, идущему к миксер.

Если система заземлена с обоих концов и начнут протекать потенциалы заземления, вы получите контур заземления. Контуры заземления можно определить по слабому гудению (60 Гц в США и 50 Гц в Европе) через звуковую систему. Первое место для проверки: прямое поле. На коробке Direct обычно есть переключатель с надписью «Ground Lift» для решения этой проблемы. Переключатель подъема грунта поднимет землю (безопасно), и гудение должно прекратиться. Если переключателя нет, используйте специальный кабель заземления на кабеле XLR.Ни в коем случае не отсоединяйте заземляющий контакт шнура переменного тока.

Как использовать шумоподавитель для уменьшения шума

Noise gate не пропускает звук через ворота, если только звук имеет уровень сигнала выше установленного порогового значения. Если источником проблемного гула является какой-то инструмент, а гудение очень слабое шумоподавитель может сделать вас менее раздражающим. Когда вы устанавливаете порог шумоподавления так что ворота не пропускают никакой сигнал, когда нет сигнала от инструмент, то гул не добавляется к основному миксу.Когда инструмент играет очень слабое жужжание, заметить довольно сложно.

Коммерческие продукты для устранения контура заземления аудиолинии

  • ES034 Изолятор контура заземления - изолирующий трансформатор для автомобильной аудиосистемы от Scosche Industries
  • Изолятор заземления FGA-40 представляет собой изолирующий звуковой трансформатор 1: 1 с импедансом 10 кОм от Monacor (Best.-Nr. 06.4370)
  • Заземляющий изолятор LP (270-0054) от Radio Shack, предназначен для автомобильной аудиосистемы

Оборудование для удаления шума уже в сигнале

Общие сведения о контурах заземления - Рекомендации по применению


Контуры заземления могут быть настоящей помехой в системах сбора данных HVAC, поскольку их трудно обнаружить.В большинстве случаев они не причиняют вреда, но могут вызвать непредсказуемые проблемы спустя годы после установки!

Что такое контур заземления?

Контур заземления образуется, когда между клеммами «заземления» на двух или более единицах оборудования имеется более одного токопроводящего пути. Проводящая петля образует большую рамочную антенну, которая легко улавливает токи помех. Чем больше петля, тем больше помех; если вы используете стальной каркас здания в качестве основания, то петля может быть такой же большой, как и все здание.Сопротивление заземляющих проводов превращает токи помех в колебания напряжения в системе заземления. Земля больше не стабильна; поэтому сигналы, которые вы пытаетесь измерить, относящиеся к этой земле, также нестабильны и неточны.

Наземные символы
Наземная мифология

Универсальная концепция, которой преподают в технических школах и инженерных колледжах, заключается в том, что «земля» всегда имеет нулевое напряжение, может бесконечно поглощать электрический ток и мгновенно безвредно рассеивать ток.Однако идеальная почва - это лабораторная абстракция, которой не существует в реальном мире.

Настоящее заземление - это проводник, поэтому между всеми точками заземления существует определенное сопротивление электрическому току. Это сопротивление может изменяться в зависимости от влажности, температуры, подключенного оборудования и многих других переменных. Сопротивление всегда может позволить электрическому напряжению существовать на нем. Большие токи, проходящие через землю, вызовут падение напряжения в проводниках заземления, и потребуется время, чтобы рассеяться.

Департамент сельскохозяйственной инженерии Университета штата Мичиган измерил сопротивление заземления на входах в электрические сети и обнаружил, что на территории здания может изменяться напряжение до 2 В. Фактически, Национальный электротехнический кодекс (NEC) допускает изменение заземления на 2,5% от напряжения параллельной цепи или на 3 вольта RMS для цепи 120 В переменного тока (см. «Ссылки» ниже для получения дополнительной информации об исследовании штата Мичиган в США и NEC. код).

Понимание того, что идеального заземления не существует в реальном мире, является первым шагом к устранению помех контура заземления, когда они возникают.Если вы помните, что каждое заземление в здании имеет разный и произвольный «нулевой» потенциал, то вы можете спроектировать надлежащие системы заземления.

Если основания настолько ошибочны, зачем вообще заземление?

Земля необходима по двум причинам: безопасность и безопасность.

Статья 250 NEC устанавливает, что изолированные вторичные обмотки понижающих распределительных трансформаторов должны быть заземлены на входе в здание. Земля представляет собой медный стержень, вбитый как минимум на 8 футов в землю.NEC требует, чтобы конструкционная стальная рама, водопроводные трубы и другие крупные металлические предметы были соединены с землей входа в здание. Если изоляция провода выходит из строя или провод непреднамеренно отсоединяется и соприкасается с металлическим предметом, большие токи короткого замыкания протекают от распределительного трансформатора к земле. Эти чрезмерные токи размыкают предохранители и автоматические выключатели, предотвращая нахождение оборудования под более высоким потенциалом, чем у ближайшей раковины или строительной конструкции. Если заземление в распределительном щитке по какой-либо причине отключается, то заземление входа питания здания на трансформаторе обеспечивает протекание чрезмерного тока короткого замыкания, размыкая предохранители и автоматические выключатели.Защита здания от огня и находящихся в нем людей от поражения электрическим током является основной функцией системы заземления распределения электроэнергии.

Вторая проблема безопасности заключается в том, чтобы поддерживать оборудование в пределах его нормального рабочего диапазона напряжения. Большинство современных прямых цифровых контроллеров (DDC) будут работать правильно без заземления где-либо. Единственная загвоздка в том, что незаземленное оборудование может накапливать большие статические заряды из-за утечки изоляции. Первый человек, который подходит и касается оборудования, испытывает ужасный шок.Если статический заряд становится достаточно высоким, он разряжается до ближайшего проводника с более низким потенциалом. Мгновенные токи разряда могут достигать нескольких тысяч ампер и разрушать электронные компоненты системы. Заземление системы позволяет зарядам рассеиваться без повреждений.

Помехи сигналам от контуров заземления

Контуры заземления позволяют электрическим и магнитным помехам создавать источники напряжения шума. Эти источники напряжения добавляют к измеряемому сигналу и неотличимы от правильного сигнала.Контроллер, не зная, что он считывает неправильное значение, выполняет неправильное управляющее действие. Это может создать неудобные условия для пассажиров. Он также может приводить в движение механическое оборудование, вызывая преждевременный износ оборудования.

Помехи сигналам от магнитной индукции

Основными источниками этих шумов являются магнитная индукция и дисбаланс грунта.

Любая петля из проводящего материала образует однооборотный трансформатор, если присутствует магнитное поле, и магнитные поля возможны везде, где используется напряжение переменного тока.Магнитные поля создаются переменным напряжением, текущим по проводу, двигателями или люминесцентными лампами. В цепях очень низкого уровня оборванные провода, движущиеся в магнитном поле земли, могут даже вызвать проблемы. Магнитное поле заставляет ток течь в петле из проводящего материала, а сопротивление петли создает напряжение из этого тока.

Чем сильнее магнитное поле или чем выше частота магнитного поля, тем сильнее протекает ток. Закон Ома гласит, что ток, умноженный на сопротивление, равен напряжению.Таким образом, чем больше ток, тем больше источник шума напряжения.

На левом рисунке ниже показан контур заземления под действием магнитного поля. Магнитное поле заставляет электрический ток течь в контуре заземления. Сопротивление контура преобразует ток в источник напряжения между входом заземления контроллера и клеммой заземления датчика, как показано на правом рисунке ниже.

Контур заземления в магнитном поле (вверху слева) и напряжение датчика и напряжение контура заземления (вверху справа)

Помехи сигнала из-за дисбаланса грунта

Электрические нагрузки могут варьироваться в зависимости от здания, создавая различные токи в системе заземления.Если в системе заземления протекает большой ток и датчик помещен в цепь с заземлением, которая также имеет контур заземления, то к сигналу добавляется разница напряжений между двумя точками заземления.
На рисунке ниже слева показан источник тока повреждения, подающий ток в систему заземления. Если, как в исследовании штата Мичиган, напряжение в системе заземления составляет два вольта, то к сигналу датчика добавляется напряжение повреждения в два вольта, как показано на рисунке ниже справа.

Дисбаланс заземления (слева), напряжение датчика и напряжение контура заземления
Закрытие

Контуры заземления могут сделать лучшую систему управления неэффективной. Если вы считаете, что контуры заземления могут вызывать проблемы с вашей системой HVAC / R, позвоните своему представителю BAPI или загрузите Примечание по применению BAPI: Избегайте контуров заземления с нашего веб-сайта по адресу www.bapihvac.com

Список литературы

ANSI / NFPA 70, Национальный электротехнический кодекс 2002 - Национальная ассоциация противопожарной защиты
Стратегии строительства для минимизации паразитного напряжения на молочных фермах, Университет штата Мичиган
Генри Отт, Методы снижения шума в электронных системах, 2-е издание, Wiley and Sons, Нью-Йорк, Нью-Йорк , 1988

Michigan State Univ.Исследование и код NEC

Департамент сельскохозяйственной инженерии Мичиганского государственного университета измерил сопротивление заземления на входах в электрические сети и обнаружил:
«Если заземляющий стержень сервисной панели вбить на 8 футов во влажную землю, которая не является настоящим песком, сопротивление между заземляющим стержнем и землей может быть всего 20 Ом. Предположим, что когда в здании используется электроэнергия, одна десятая ампера нейтрального тока течет на землю через заземляющий стержень. Основной электрический закон, называемый законом Ома, гласит, что ток, умноженный на сопротивление, равен напряжению.Умножение тока заземляющего стержня (0,1 ампера) на сопротивление заземляющего стержня (20 Ом) дает 2 вольта. Если один щуп вольтметра касается заземляющего стержня, а другой щуп вольтметра вдавливается в землю так далеко от заземляющего стержня, насколько это возможно для проводов, измеритель будет показывать примерно 2 вольта ».

Код NEC

Национальный электротехнический кодекс (NEC) также не помогает решить эту проблему.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *