Как правильно сделать контур заземления на производстве: Заземление на производстве. Контур заземления производственного здания и цеха

Заземление на производстве. Контур заземления производственного здания и цеха

Заземление на производстве является обязательной процедурой, обеспечивающей безопасность человека и сохранность его здоровья. Согласно действующим нормативам, заземление должно быть выполнено в обязательном порядке, если предполагается использование электрооборудования с напряжением более 50 В. В случае, когда оно используется в бытовых целях, достаточно будет просто зануления.

Какие особенности

Заземление на производстве имеет особенности: 

1. в качестве заземляющего электрода может использоваться водопроводная труба, металлическая арматура здания, металлический уголок, швеллер, железная бочка и т. П. 
2.  заземление должно быть рассчитано на действие тока молнии.
3. в качестве заземления не может быть использована линия электропередачи.
4. заземляющий электрод должен быть изолирован от конструкции здания.
5. заземляющий электрод не должен иметь контакта с трубопроводами, по которым проходят вода или газ.

Заземление цеха имеет такую главную особенность, как обязательное присутствие защитного заземляющего устройства, которое также называется заземлением. Такой элемент необходим для того, чтобы заземление могло функционировать. В то же время он защищает от поражения электрическим током, обеспечивает безопасность работы с электроустановками. В качестве заземления могут выступать металлические конструкции, которые не находятся под напряжением. К ним относятся: части зданий, в которых работают установки и оборудование, трубы, металлические части.

Заземление на производстве ‐ это гарантия безопасности, поскольку в случае утечки тока на корпус, что может случиться в любой момент, человек получит удар током и не сможет пораниться. Если не сделать заземление, то это может привести к травмам, а иногда и к летальному исходу. Особенно это касается работы с электроприборами и станками. Заземляющий контур представляет собой три металлических стержня, соединенных между собой прутком, который называется заземлителем. На концах стержней имеются отверстия, через которые проходят болты. Вставив болты в отверстия на концах стержней, закручивают гайки. Это необходимо для того, чтобы стержни прочно соединились. Затем в землю вбивают стержни, и вокруг них делают контур заземления. 

Что учесть

Проводя заземление на производстве, учитывайте следующее: 

1.  заземлять следует все металлические части оборудования, которые могут оказаться под напряжением; 
2.  заземляйте только такие части, которые действительно могут оказаться под опасным потенциалом; 
3. заземляйте все части оборудования в соответствии с требованиями техники безопасности.

Для заземления оборудования используют специальные заземлители, представляющие собой металлические стержни, погружаемые в землю. Стержни заземлителей соединяют между собой при помощи сварки или болтовых соединений.Контур заземления производственного здания должен быть соединен с контуром заземления здания и с контуром молниезащиты. При этом необходимо обеспечить его электрическую связь с землей по всей длине. Контур молниезащиты производственных зданий должен быть выполнен на основе металлических конструкций и иметь заземляющие устройства, которые присоединяются к контуру заземления. 

Если заземляющее устройство производственного здания выполнено на металлических конструкциях, то оно должно быть электрически связано с контуром заземляющего устройства. Важно при проведении заземления цеха учитывать тип и напряжение сети, в которой находится оборудование. Если напряжение в сети ниже 380 В, то заземление нужно выполнять по типу нулевого провода. В этом случае сопротивление будет составлять всего 2 Ом. При напряжении выше 380 В требуется заземление, которое будет выполнять функцию защитного проводника. Оно должно быть трехжильным, чтобы при обрыве одной из жил оставалась возможность использовать оставшиеся две жилы.

Контур заземления производственного здания – это конструкция, состоящая из вертикальных электродов, которые вкопаны в землю на расстоянии 3 м друг от друга. Контур состоит из двух частей: подземного проводника и заземляющей шины. В качестве проводника лучше всего использовать стальной уголок. На высоте 1,5 м от поверхности земли на стене здания крепится заземляющая шина. К ней подсоединяются горизонтальные проводники. После этого контур заземления заливается бетоном. 

Заземляющие проводники должны соединяться с землей. Для этого используют стальные трубы. Их заглубляют в грунт на глубину не менее 1 метра. Проводники соединяются при помощи сварки. С помощью электродов можно сделать контур с наименьшим сопротивлением. Для уменьшения трения между металлическими частями и землей заземляющий проводник должен быть изолирован. С этой целью его покрывают цементом, асбестом или битумом. Заземляющая шина соединяется с контуром заземления с помощью сварки. При соединении горизонтальных проводников с вертикальными электродами следует обратить особое внимание на то, чтобы они не соприкасались друг с другом. Это особенно важно для медных проводников, потому что у них может возникнуть электрическая дуга.

Для чего необходимо

Заземление производственного здания необходимо по причинам: 

1. Для обеспечения электробезопасности персонала.
2. Для защиты от поражения электрическим током.
3. Для облегчения поиска места повреждения изоляции.
4.  Для уменьшения потерь электроэнергии.
5.  Для снижения температуры в помещении.
6. Для исключения пожара.
7.  Для предотвращения электротравматизма при случайном прикосновении к токоведущим частям.

Заземление цеха необходимо для того, чтобы предотвратить попадание молнии в оборудование. Заземляющее устройство должно быть выполнено таким образом, чтобы при повреждении одного из его элементов не могло произойти короткое замыкание на землю. В качестве заземляющего устройства используются стальные трубы, расположенные на глубине 0,7 м. В зависимости от размера и назначения здания, может использоваться заземляющий контур из двух параллельных полос, расположенных на расстоянии 0,6—0,8 м друг от друга. Полосы соединяются между собой в одном месте, а концы полос соединены с заземляющим контуром. При использовании металлических заземляющих полос они должны быть соединены между собой с помощью сварки. Для защиты от коррозии металлические заземляющие полосы должны окрашиваться в белый или светло-серый цвет. В качестве заземляющего контура могут также использоваться и другие устройства, например, железобетонные столбы или трубы; при этом заземляющий проводник должен быть присоединен к ближайшему из них. 

При заземлении производственных зданий и сооружений с электроустановками напряжением 380/220 В в качестве заземлителей следует применять заземляющие устройства, расположенные на территории, застроенной многоэтажными зданиями. При этом заземлитель должен быть размещен в непосредственной близости от ввода в здание. Заземляющие устройства для зданий высотой до 50 м, как правило, должны быть присоединены к заземляющему устройству, расположенному на расстоянии, считая от здания по кратчайшему маршруту вдоль дороги, не более 100 м.

Контур заземления

Контур заземления классически представляет собой группу соединенных горизонтальным проводником вертикальных электродов небольшой глубины, смонтированных около объекта на относительно небольшом взаимном расстоянии друг от друга.

В качестве заземляющих электродов в таком заземляющем устройстве традиционно использовали стальной уголок либо арматура длинами 3 метра, которые забивали в грунт с помощью кувалды.

В качестве соединительного проводника использовали стальную полосу 4х40 мм, которая укладывалась в заранее подготовленную канаву глубиной 0,5 — 0,7 метра. Проводник присоединялся к смонтированным заземлителям электро- или газосваркой.

Контур заземления для экономии места обычно «сворачивают» вокруг здания вдоль стен (по периметру). Если взглянуть на этот заземлитель сверху, можно сказать, что электроды смонтированы по контуру здания (отсюда и название).

Таким образом контур заземления — это заземлитель, состоящий из нескольких электродов (группы электродов), соединенных друг с другом и смонтированных вокруг здания по его контуру.

Контур заземления: классический или современный?

Классический контур заземления	Современный контур (модульное заземление)
Большая площадь установки	Крайне малая площадь установки (вплоть до монтажа в подвале дома)
Необходимы сварные работы	Все элементы заземлителя легко соединяются резьбовыми соединениями (не влияет на механические и электрические свойства заземлителя)
Требуется резка материала	Все детали изготовлены промышленным способом с гарантировано высоким качеством
Требуется транспортировка грузовым автомобилем	Полутораметровая упаковка штырей и коробка с дополнительными элементами умещается в обычный легковой автомобиль
Длительный и физически тяжелый процесс установки, требующий привлечения сварщика	Быстрая установка своими силами. Для установки заземлителя требуется только один человек. Элементы конструкции имеют вес не более 2х килограмм.

Классический контур заземления

Классический контур заземления из стального уголка и арматуры имеет один большой плюс — его цена. Использование дешевого стального проката (уголок и полоса) удешевляет стоимость деталей до минимума. Но с другой стороны у классической схемы есть масса минусов:

• большая площадь заземлителя (часто необходимо более 10 электродов)
• необходимость резки материала на куски нужного размера (по 2-6 метра)
• необходимость транспортировки материала до места установки грузовым автомобилем
• трудоемкий и длительный процесс установки, требующий забивания уголков-электродов и проведения сварочных работ, требующих квалифицированных специалистов и специального оборудования
• недолгий срок службы такого заземления
• необходимость получения множества разрешений при строительстве заземления в городской черте (особенно при плотной застройке)

Современный контур заземления

Преодолеть недостатки классического контура заземления помогли технологии и промышленное производство компонентов. Заложив в основу системы нового типа идею обычного «конструктора», разработчики создали набор унифицированных элементов. С помощью этих элементов / модулей можно легко и быстро самостоятельно построить контур заземления из очень глубоких (до 30 метров) электродов без необходимости применения специальной техники, оборудования и навыков.

Система нового типа получила название — «Модульное заземление ZANDZ».

Заземлитель современного контура заземления представляет собой одиночный составной электрод глубиной до 30 метров, состоящий из легко соединяемых между собой полутораметровых отрезков — стержней / штырей.

Монтаж заземления из такого электрода осуществляется обыкновенным бытовым строительным электрическим отбойным молотком.

Строительство современного контура заземления не требует специальных навыков и может осуществляться силами одного человека.

Объяснение контуров заземления

Мало что может быть более раздражающим, чем гудение системы записи. Пол Уайт объясняет причины появления контуров заземления, вызывающих шум, и предлагает практические советы, как их избежать.

По отдельности ваши процессоры эффектов, микшеры, записывающие устройства и MIDI-инструменты могут работать отлично, но соедините их вместе, и вы, скорее всего, услышите фоновый шум. Если вам повезет, это будет достаточно тихо, чтобы с этим жить, но в худшем случае это может быть настолько навязчиво, что ваша система станет непригодной для использования. Те, кому не повезло столкнуться с этой проблемой, часто начинают отсоединять кабели заземления от различных сетевых вилок в надежде, что гул исчезнет. Хотя это часто работает, это не очень хорошая идея с точки зрения безопасности. Гул обычно вызван заземлением или контурами заземления, и мгновенного лечения не существует. Однако, как только вы поймете, что их вызывает, их не так уж сложно отследить и устранить.

В большинстве домашних студий используются несбалансированные аудиосоединения, когда сигнал проходит по экранированным кабелям, каждый из которых состоит из одной изолированной жилы, окруженной экраном. Экран заземлен, чтобы предотвратить попадание внешних электрических помех на сигнал на центральном проводнике, но это не надежное устройство. Звуковой сигнал на самом деле представляет собой разницу напряжений между центральным (горячим) проводником и внешним экраном, поэтому, если экран не удерживается надежно при нуле вольт, любые напряжения звуковой частоты, попадающие на экран, в конечном итоге наложатся на экран. звуковой сигнал. А если экран заземлить, то как гул помех от сети может еще попадут в наши системы?

Все кабели имеют электрическое сопротивление, и хотя оно низкое, тем не менее оно существует. Возвращаясь на мгновение к школьной физике, если вы пропускаете электрический ток через любой материал, имеющий электрическое сопротивление, между двумя точками контакта возникает напряжение, величина которого зависит от силы тока и сопротивления проводника. материал — по закону Ома. Отсюда следует, что если вы пропускаете ток через экран кабеля, между одним концом экрана и другим будет разница в напряжении. Если на данный момент все это звучит немного академично, потерпите меня, потому что все проблемы с фоном контура заземления проистекают из этого простого факта, и те же знания могут быть использованы для решения проблемы.

Как упоминалось ранее, типичная домашняя студия включает в себя множество питаемых от сети устройств, соединенных друг с другом с помощью несбалансированных экранированных кабелей. Все экраны и сетевые заземления соединены между собой, и, поскольку кабель имеет конечное сопротивление, существует реальная опасность того, что сигналы помех вызовут протекание тока в экранах кабеля, что приведет к искажению звукового сигнала. Большинство мешающих сигналов, например, от удаленных радиопередатчиков, довольно слабы, но сетевое питание с частотой 50 Гц, питающее вашу студию, — совсем другое дело. Если бы вы поместили в студии замкнутый контур провода, вы смогли бы измерить ток частотой 50 Гц, протекающий по проводу, потому что контур действует точно так же, как трансформатор. Конечно, в реальных трансформаторах есть более одного витка провода, но принцип тот же, и очень небольшой процент тока, протекающего в сети, индуктивно связывается с нашей проволочной петлей. Поскольку звуковые сигналы измеряются в милливольтах, а не в вольтах, даже самое неэффективное подключение источника питания 240 В к нашей проводной петле будет производить ток, достаточный для генерации напряжения, которое при добавлении к типичному звуковому сигналу будет слышно как гул.

В то время как проволочная петля в нашем тестовом примере чисто гипотетическая, схема заземления в нашей студии вполне реальна. На рис. 1 выше четко показано, как соединения заземления и экрана между двумя частями оборудования могут образовывать замкнутый контур, на который будет влиять наведенный фон сети. На самом деле проводка в типичной студии, скорее всего, создаст множество контуров заземления, которые взаимодействуют друг с другом.

На рис. 1 цепь завершается заземлением сетевого кабеля и экранами сигнального кабеля, образующими наш одновитковый трансформатор. Результирующее напряжение «гудения» эффективно последовательно с сигнальным трактом и иногда называется «последовательными помехами».

Чтобы уменьшить или устранить влияние контуров заземления, мы должны следовать одному простому правилу: каждое устройство должно иметь только один путь тока заземления между ним и остальной частью системы, к которой оно подключено.

Для соблюдения этого правила необходимо локализовать контуры заземления и каким-либо образом разорвать их. И это создает дилемму; мы либо должны отключить сигнальный экран в какой-то момент, чтобы разорвать петлю, либо мы должны удалить заземление сети и оставить сигнальные экраны подключенными. Последнее обычно работает, но тогда не будет никакого защитного заземления, кроме как через сигнальные провода, которые не выдержат те виды токов, которые возникают при серьезных неисправностях. Кроме того, если сигнальный провод отсоединен, защита от заземления полностью снимается. С точки зрения безопасности удаление сетевого заземления не хорошая вещь — не пытайтесь повторить это дома!

Обратите внимание, что оборудование, работающее от внешних сетевых адаптеров, предназначено для использования без заземления, поэтому оно может быть менее подвержено проблемам с контуром заземления. Однако, если устройство прикручено к металлической стойке, через корпус устройства может образоваться контур заземления.

В профессиональных студиях, где все сбалансировано, отключение экрана на одном конце сигнального кабеля обычно устраняет любые проблемы с гулом, потому что экран не используется в качестве обратного пути для сигнала — это чисто защитный экран. В несбалансированной системе отсоединение одного конца экрана может вызвать трудности, потому что в этом случае вы полагаетесь на заземление сетевого кабеля в качестве обратного пути для аудиосигнала. Это может привести к проблемам с РЧ (радиочастотными) помехами, а если сетевой кабель также отключен, сигнал вообще не имеет обратного пути, и вас приветствует жужжание, сотрясающее монитор!

Простым уловкой является подключение небольшого резистора последовательно с экраном к одному концу кабеля, как показано на рис. 2a ниже. В типичной аудиосистеме резистор сопротивлением около 100 Ом будет достаточно высоким, чтобы значительно уменьшить любые индуцированные гудящие токи, и в то же время достаточно низким, чтобы не влиять на уровень сигнала, проходящего через кабель. Использование только резистора немного увеличивает риск радиопомех. Обычно это не проблема, но если вы испытываете высокочастотные свистки или прорывы от радиостанций, конденсатор на 100 пф, подключенный параллельно резистору, должен помочь. Поскольку ток, с которым мы имеем дело, очень мал, можно использовать резисторы малой мощности, а пленочный металлооксидный резистор мощностью в четверть (или даже восьмую) ватта можно без труда установить внутри большинства штекерных разъемов с пластиковым корпусом. На рис. 2b ниже показано, как подключен конденсатор, если вы решите его добавить. Теперь, если удален ключевой сигнальный провод заземления, проблем не возникает, потому что «холодный» сигнал все еще может проходить через экран и резистор.

Этот метод устранения контуров заземления является компромиссным, поскольку наведенный ток не устраняется, а лишь уменьшается. Тем не менее, это может привести к значительному улучшению уровня фонового шума, а в системе, в которой используются несбалансированные кабели, избавиться от шума другими способами может быть очень сложно.

Если у вас есть стол с симметричными линейными входами, но с несимметричным внешним оборудованием, вы можете пойти еще дальше, как показано на рис. 3 ниже. Сбалансированный вход «видит» только разницу между положительной и отрицательной входными линиями, поэтому, если обе несут одинаковые сигналы помех, помехи устраняются — концепция, известная как «подавление синфазного сигнала». Это можно использовать при подключении несбалансированных источников к балансным входам. Чтобы предотвратить протекание значительных токов земли в экране кабеля (что в экстремальных условиях может нарушить подавление синфазного сигнала входного каскада и привести к обратному шуму), мы вставляем резистор около 100 Ом последовательно с подключением экрана. Это более удовлетворительно, чем последовательное подключение резистора к экрану в полностью несбалансированной цепи, потому что мы не полагаемся на то, что экран действует как обратный путь сигнала — он работает исключительно как защитный экран.

Некоторые микшерные пульты используют систему псевдобалансировки, известную как «компенсация грунта». Подробная информация о том, как подключить балансные и небалансные сигналы к этим микшерам, включена в большинство руководств пользователя, и в большинстве случаев дополнительные усилия, связанные с изготовлением или адаптацией кабелей для использования этих входов, очень полезны.

У нас есть не только микшеры, магнитофоны, блоки эффектов, MIDI-инструменты и т. д., но и большинство систем также включают коммутационные панели. Частные или полупрофессиональные студии неизменно используют коммутационные панели с несбалансированными разъемами для подключения сигналов, и хотя это не представляет большой проблемы, следует помнить об одном или двух моментах. Чтобы избежать ненужных соединений между одной точкой заземления и другой, избегайте типа коммутационной панели, в которой все заземления разъемов соединены вместе по длине коммутационной панели — это просто напрашивается на неприятности. Если ваша коммутационная панель позволяет удалить заземляющий канал между верхней и нижней парами сокетов, делайте это везде, где коммутационная панель используется в ненормализованном приложении, например, для предоставления удаленных консольных входов или для подключения входов и выходов эффекты и процессоры в коммутационную панель.

Нормализованные коммутационные разъемы обычно питаются от точек вставки консоли, и при условии, что расстояние между консолью и коммутационным отсеком составляет менее 10 футов, вы можете обойтись без использования стереокабеля для переноса соединений отправки и возврата вставки, как показано на рисунке. на рис. 4 вверху этой страницы. Тот факт, что оба сигнала имеют общий экран, означает, что между точкой вставки и коммутационной панелью не может быть контура заземления, даже если верхняя и нижняя пары разъемов коммутационной панели соединены с землей. Однако при очень длинных кабелях передача обоих сигналов по одному и тому же кабелю может привести к перекрестным помехам, что может привести к нестабильности.

Обычно консоль можно без проблем подключить напрямую к коммутационной панели с помощью обычных кабелей; любые меры предосторожности (например, установка последовательных резисторов) применяются к кабелям, соединяющим процессоры эффектов, магнитофоны и инструменты с коммутационной панелью. Люди рассуждают о том, к какому концу кабеля должен быть подключен резистор, но на практике я обнаружил, что это не имеет большого значения или не имеет никакого значения, поэтому вы можете разместить его там, где сочтете наиболее удобным.

Даже вооружившись этими знаниями, очень сложно отследить проблемы с контуром заземления в готовой системе. Вы можете обнаружить, что если исправить одну петлю, гул становится громче; это может произойти, когда один контур заземления находится в противофазе с другим! Это может звучать как настоящая рутинная работа, но ответ заключается в том, чтобы отключить все, а затем начать проводку системы с нуля, проверяя наличие шума при подключении каждого нового элемента оборудования.

Исходными точками являются микшер и мониторный усилитель; если мониторный усилитель имеет балансные входы, используйте их. Большинство многоканальных микшеров имеют балансные мониторные выходы, но даже если у вас их нет, вы все равно можете использовать метод подключения «балансный к небалансному», описанный ранее в этой статье. Если вы довольны тем, что система не гудит, вы можете подключить двухдорожечный рекордер и повторить попытку. Поскольку у вас есть четыре кабеля (левый и правый, вход и выход), идущие к 2-контактному каналу, у вас есть условия для контура заземления, поэтому, если шум все же поднимает свою уродливую голову, используйте трюк «резисторы в кабелях». Даже если 2-дорожечный кабель имеет собственный подъем заземления (см. отдельную боковую панель по заземлению в другом месте этой статьи), вам все равно потребуется установить резисторы в три из четырех кабелей, чтобы обеспечить только один путь сигнала заземления к компьютер, но сначала попробуйте обычные кабели — возможно, вам не придется беспокоиться. Конечно, некоторое шипение и гул неизбежны, если вы включите систему мониторинга достаточно сильно, но если гул находится на более низком уровне, чем естественное фоновое шипение схемы, это, вероятно, самое лучшее, на что вы можете надеяться. На реалистичном уровне мониторинга не должно быть заметно ни шипения, ни гула, если только вы не приложите ухо прямо к динамику.

Когда дело доходит до подключения многоканального кабеля, большое количество входов и выходов снова увеличивает риск образования нескольких контуров заземления. Очень часто можно обойтись обычными кабелями, но если возникнут проблемы, придется вернуться к использованию резисторов. После того, как вы разобрались с мультитреком, самое время подключить коммутационную панель. Первый шаг — убедиться, что все спокойно, когда к коммутационной панели не подключено внешнее оборудование. Если это так, попробуйте свои внешние блоки по одному, чтобы увидеть, какие из них вызывают проблемы. Не путайте контуры заземления с цифровым шумом и гулом, создаваемым некоторыми бюджетными процессорами. Как правило, гудение контура заземления остается слышимым, даже когда главный дополнительный посыл, питающий внешнее оборудование, отключен, в то время как шум микс-шины или другие помехи от консоли будут увеличиваться и уменьшаться в зависимости от соответствующего уровня дополнительного посыла или уровня входного сигнала эффектов. регулируется. Если вы проделали домашнюю работу и проверили, какие из ваших подвесных блоков подняты с земли, у вас будет представление о том, какие из них могут вызвать проблемы.

Наконец, синтезаторы и экспандеры, и снова резистор в трюке с кабелем может значительно улучшить ситуацию. Экран MIDI-кабелей также может усугубить ситуацию с контуром заземления, и в крайних случаях вам может понадобиться использовать DI-блок, чтобы полностью избавиться от шума. В моей студии мой сэмплер отказывается играть по правилам, поэтому я подаю его на запасной микрофонный вход через активный DI-бокс с фантомным питанием. Помимо полного устранения проблемы с гулом, это также обеспечивает лучшее согласование уровней за столом.

Нарисовав довольно мрачную картину контуров заземления и вызываемого ими раздражающего шума, вы, вероятно, обнаружите, что лишь несколько единиц оборудования доставляют вам настоящие проблемы. При условии, что вы тестируете свою систему по мере ее сборки, у вас не должно возникнуть трудностей с определением областей, требующих внимания, и вещей, которые вы можете оставить в покое.

Искать проблемы с гулом не так весело, как создавать музыку (хотя в некоторых случаях это может оказаться проще), но нет смысла тратить много денег на ультрасовременное студийное оборудование, если оно не собирается дать все возможное. Всего пара дней обжигания пальцев, ругани и засовывания ушей в кабинки с колонками окупятся в долгосрочной перспективе — честное слово!

Если вы нарисуете схему подключения вашей системы, включая все сигнальные и сетевые кабели (только с заземлением, а не с сетевыми адаптерами), вы скоро увидите, в чем заключаются потенциальные проблемы с контуром заземления. Тем не менее, проблемы также возникают, когда путь сигнала заземления завершается другим маршрутом — например, металлическими конструкциями стоечной системы. Хорошо спроектированная часть стоечного оборудования должна быть оснащена внутренним заземляющим подъемником, который может быть либо фиксированным, либо переключаемым, и это снижает риск образования контуров заземления при использовании обычных несбалансированных соединительных кабелей. Многие части полупрофессионального оборудования не имеют подъемной силы, так как же отличить?

В поднятом с земли устройстве нет прямого пути прохождения сигнала между «холодной» или экранной стороной аудиосхемы и корпусом коробки. Вместо этого коробка заземлена, а «холодная» сторона схемы подключена к корпусу через резистор в несколько сотен Ом. Если в руководстве не указано, установлен ли наземный подъемник или нет, просто отключите устройство от сети, подключите провод и с помощью мультиметра (установленного на сопротивление) измерьте сопротивление между металлическим корпусом и корпусом разъем, как показано на схеме справа. Если сопротивление близко к нулю, заземления нет, но если оно превышает 100 Ом, заземление почти наверняка установлено.

Если подъем на землю не очевиден, у вас могут возникнуть проблемы при установке устройства в металлическую стойку; металлический каркас создает еще один путь заземления между различными частями оборудования. Единственным решением здесь является использование нейлоновых крепежных болтов и шайб, чтобы корпус был изолирован от стойки. Вам также может понадобиться оставить дополнительное пространство, чтобы гарантировать, что устройство не касается устройств над или под ним, хотя тонкая картонная прокладка обычно делает свое дело.

Здоровое звучание студии начинается с хорошего сетевого питания, поэтому ознакомьтесь с частью 1 серии «Студийная проводка» в апрельском номере SOS , а также делайте кабели как можно короче. Кабель с фольгированным экраном лучше всего подходит для стационарной проводки, поскольку он достаточно экономичен, имеет хорошие экранирующие свойства и не слишком толстый.

Для гибкой проводки кабель с плетеным медным экраном обычно лучше всего подходит, но кабели из проводящего пластика прекрасно подходят для коротких коммутационных кабелей, выводов приборов и т. д. Хотя их экранирование не так эффективно, как у кабелей с тканым экраном, их гибкость часто означает, что они все еще работают, когда другие провода развалились.

Какой бы тип кабеля вы ни использовали, старайтесь не прокладывать его рядом с сетевым кабелем на любом расстоянии, хотя пересекать его под прямым углом не проблема. Также имейте в виду, что все, что содержит большой трансформатор, может излучать сильное фоновое поле, поэтому устанавливайте усилители мощности и блоки питания микшеров подальше от других процессоров. По крайней мере, оставьте несколько единиц свободного пространства в стойке между этими элементами и процессорами эффектов.

• Не отсоединяйте провода заземления от оборудования, предназначенного для заземления.
• Собирайте свою систему по частям, проверяя шум на каждом этапе. Перед подключением дополнительного оборудования устраните все проблемы с контуром заземления. Если вы не испытываете проблем с гудением при использовании стандартных проводов, не думайте, что вам нужно использовать кабели, проложенные по земле, — переходите к следующему элементу оборудования.
• По возможности используйте симметричную проводку.
• При работе с несбалансированным оборудованием используйте заземленные провода (см. основную статью), чтобы гарантировать, что каждая часть оборудования имеет только один прямой путь заземления либо через сетевое заземление, либо через экран сигнального кабеля. В случае оборудования с 2-контактным сетевым питанием или устройств, работающих от сетевых адаптеров, относитесь к ним так же, как к оборудованию, поднимаемому с земли, и убедитесь, что только один из сигнальных кабелей обеспечивает надежное заземление. Дополнительные соединения должны быть заземлены. Опять же, если вы не найдете проблему, не думайте, что вы должны обеспечить лечение.
• Проверьте отдельные элементы оборудования с помощью измерителя, чтобы увидеть, какие из них имеют встроенные резисторы заземления. Те, которые подняты на землю, должны быть заземлены как через сеть, так и через один сигнальный кабель.
• Остерегайтесь случайного контакта, вызывающего проблемы. Это часто встречается в металлических стойках и обычно может быть устранено с помощью нейлонового крепежного оборудования.

PassDiy

Kent English

Введение

Ваш новый компонент подключен, только что из коробки, и в первый раз, когда вы включаете его, происходит звуковая катастрофа; он гудит, жужжит и вообще звучит совершенно кошмарно. Взгляд на ваше оборудование или дилера не поможет, а вращение ручек только усугубит шум; что теперь?

Из многолетнего опыта мы пришли к выводу, что подавляющее большинство чрезмерных шумов в аудиоэлектронике можно отнести непосредственно к плохим методам заземления.

Хотя мы рекомендуем балансные межсоединения для ваших аудиокомпонентов, когда это возможно, следует понимать, что сбалансированные межсоединения решают только проблемы наведенного шума. Контур заземления — это совсем другая проблема, совершенно не связанная с проблемами наведенного шума.

Немного теории

Чтобы успешно бороться с контурами заземления, вы должны сначала понять, почему они возникают. Каждый компонент вашей аудиосистемы имеет в своей основе внутреннее заземление. Ключевыми моментами, которые необходимо понять, являются то, что не существует такой вещи, как идеальное заземление, и что никакие две точки заземления в любой системе никогда не могут быть полностью эквипотенциальны друг другу.

Везде, где в системе существуют два заземления с разным потенциалом, существует вероятность возникновения проблемы с шумом, связанным с контуром заземления. Когда устройства связаны между собой соединительными кабелями, они обязательно связывают сигнальные земли взаимосвязанных устройств друг с другом. Эта связь между двумя сигнальными землями является необходимым и желательным обстоятельством, проблема «заземления» возникает, когда это соединение происходит более чем в одном случае. Типичным виновником является защитное заземление, обеспечиваемое шнуром питания или направляющими в стойке, находящимися в прямом контакте с заземлением возврата сигнала.

Эти ситуации создают замкнутый контур, в котором ток течет от земли одного блока к другому блоку и обратно к первому блоку через дополнительное заземление, обеспечиваемое сетью распределения электроэнергии. Обычно полное сопротивление этих нежелательных цепей довольно низкое, порядка очень малых долей ома. Не ждите

Pass Labs: Статьи: Контуры заземления

только часть входной цепи. Заземление экрана не должно быть подключено к концу провода источника, только к концу входного компонента; назовите их и не забудьте! Это, конечно, будет означать, что на входном конце кабеля проводники сигнала экрана и заземления будут соединены вместе.

Это было бы предпочтительным подключением для всех несимметричных подключений, где производитель позаботился об изоляции земли шасси от земли сигнала, к сожалению, это пока не является универсальной практикой в ​​потребительском аудио.

Такая же логика должна применяться при изготовлении кабелей XLR. Начните с кабеля с тремя жилами в дополнение к отдельному экрану; контакт один на разъеме заземлен, контакт два — положительный вход, а контакт три — инвертированный вход. Соединение корпуса на конце входного компонента XLR становится вашим единственным соединением экрана; маркировка здесь не нужна, так как по своей конструкции это кабели с направленной поляризацией.

Если один компонент имеет защитное заземление, изолированное от сигнала, а другой нет, велика вероятность, что контуры заземления не станут проблемой. Когда возникают проблемы с контуром заземления, это чаще всего является результатом двух взаимосвязанных компонентов, каждый из которых имеет защитное и сигнальное заземления, соединенные внутри компонента. В этих обстоятельствах одну из площадок придется оставить, или вам придется сделать их все более похожими….. на ваше усмотрение.

Хорошо, предположим, что у вас есть межблочные кабели и компоненты, которые вам нравятся, и о перепроектировании или ином повреждении продукта не может быть и речи, что теперь?

Логично было бы подумать, что вы можете устранить контуры заземления, отключив заземление шнура питания на всем своем оборудовании. Некоторые люди могут попытаться разорвать заземляющее соединение, перерезав заземляющий контакт на шнуре питания, используя мошенническую вилку, перерезав заземляющий провод внутри оборудования, заклеив заземляющий разъем и т. д. Как подсказывает логика, это может привести к излечению от шума. .

Не делайте этого . Снимать заземление неправильно! Это противоречит правилам электробезопасности и потенциально очень опасно. Снятие защитного заземления может нарушить работу противопомехового фильтра или устройства защиты от шипов внутри оборудования. Если заземляющее соединение разорвано, неисправность изоляции внутри оборудования может привести к возникновению опасного напряжения на корпусе оборудования.

Pass Labs: Статьи: Контуры заземления

расположены еще ближе к сетевому щиту. У многих удлинителей есть MOV и неоновые огни; если вы ищете максимальную мощность без радиопомех, не подключайте эти устройства к вашей развлекательной системе. Оба устройства могут вводить небольшой, но измеримый уровень шума в линии электропередачи. Является ли это небольшое количество шума значительным, нет, но оно, безусловно, накапливается.

У MOV есть место в вашей домашней электрической системе, чтобы быть наиболее полезными, они должны быть как можно ближе к сетевому щиту. Лучшие устройства MOV жестко подключаются непосредственно к шинам панели выключателя. Однако MOV изнашиваются и иногда требуют замены. Они склонны к катастрофическим, а не постепенным отказам, и неисправные единицы не так уж сложно обнаружить.

Множество небольших улучшений в шумоподавлении могут оказывать и оказывают динамическое влияние на то, что вы в конечном итоге слышите в аудиосистеме высокого разрешения.

Во многих случаях использование этих дополнительных преимуществ требует незначительных дополнительных затрат или усилий.

чтобы измерить это сопротивление с помощью вашего удобного мультиметра, он, вероятно, не имеет требуемого разрешения или чувствительности. Точное измерение требует использования устройства, известного как импедансный мост. К счастью, лечение шума, связанного с землей, редко требует такого уровня диагностической сложности.

В соответствии с уважаемым учением Георга Саймона Ома эти напряжения, хотя и достаточно низкие, способны генерировать значительный ток. Именно эти «петлевые» токи создают нежелательный шум, впечатывая свою сигнатуру в сигналы низкого уровня, обычно в виде синфазного шума.

Чтобы свести к минимуму проблемы с контуром заземления, компания Pass Labs никогда не производит оборудование, в котором заземление сигнала и заземление шасси находятся рядом. Благодаря разделению сигнального заземления и защитного заземления соединение устройств вместе никогда не должно вызывать проблем с контуром заземления; однако не все производители придерживаются такого подхода.

Что теперь

Как только вы поймете, что вызывает контуры заземления, они должны с некоторой настойчивостью и усилиями перестать быть проблемой. В максимально возможной степени вам потребуется раздельное заземление, возврат сигналов и экранирование низкоуровневых кабелей.

Несимметричные кабели до сих пор остаются нормой потребительского аудио, несмотря на присущие им недостатки. В системах с очень небольшим количеством компонентов соединения типа RCA работают достаточно хорошо, но по мере того, как системы (особенно аудио/видеосистемы) становятся более сложными, их успешная реализация становится проблематичной. Если вы прокладываете несбалансированные кабели, всегда используйте двухжильный экранированный провод. Использование более распространенного одиночного проводника внутри экрана требует, чтобы вы объединили возврат сигнала и экранирование с одним и тем же проводом; тем самым нарушая предпочтительный протокол.

Экраны должны препятствовать попаданию паразитных шумов на входы компонентов; общий или обратный сигнал является частью пути сигнала, двумя противоположными задачами. Из-за этих отдельных задач ваши кабели должны быть направленными, а экраны должны быть

. перегорания предохранителя. Работа без заземления не приведет к автоматическому поражению электрическим током, но сделает это гораздо более вероятным, если что-то пойдет не так в вашей системе.

Многие известные авторитеты предлагали переполяризовать ваше оборудование, инвертировав шнур питания, таким образом, поменяв местами горячие и нейтральные соединения питания. Не делайте этого . На практике это может немного уменьшить шум, связанный с блоком питания, но есть и обратная сторона. Если перевернуть шнур питания, внутренний предохранитель и выключатель питания будут подключены к нейтральной линии электропередачи (прощай, защита). В случае аварии в результате страховые компании будут смеяться над вашими наследниками!

Если мы не можем разделить сигнальные земли и земли безопасности, наш единственный выход — сделать их как можно более похожими путем тщательной настройки сетевого питания и земли безопасности. Существует ряд методов распределения мощности, предназначенных для уменьшения или, по крайней мере, сведения к минимуму проблем с контуром заземления. Наиболее распространенный метод называется звездным распределением. В звездообразном распределении точка выбирается как произвольный потенциал земли с наименьшим потенциалом. С этого момента излучаемая в стольких направлениях мощность будет достигать всех взаимосвязанных компонентов. Тогда все заземления безопасности будут возвращаться к главному заземлению безопасности в этой общей точке. Эти заземляющие соединения по схеме «звезда» должны быть выполнены из толстого провода, и все плечи звезды должны быть одинаковой длины и одинакового сечения.

Когда все заземляющие проводники к центральной точке соединения звезды имеют одинаковую длину, то концы звезды очень близки к одному и тому же потенциалу земли. Предполагая безошибочное выполнение этого заземления; сигнальная проводка между любым оборудованием, заземленным на звезду, будет иметь нулевой потенциал, что позволит избежать контуров заземления.