Заземляющий контур своими руками: Страница не найдена – CdelayRemont.ru

Как правильно сделать контур заземления в частном доме своими руками

Мечтая о беззаботной жизни в уютном частном доме, многие совершенно забывают о банальных мерах безопасности. Это касается не только охранных систем, но и более важных конструкций, таких как громоотвод и заземление.

Главная проблема в том, что эти вещи кажутся обыденными, или наоборот абсолютно ненужными. Большинство новоиспеченных владельцев частных домов абсолютно не уделяют внимание этому вопросу, сталкиваясь с регулярными поломками бытовой техники и электроники.

Организация правильного заземления в электросети частного дома — это не потребность, это необходимость. Такая система позволяет обезопасить процесс пользования бытовыми электроприборами, и в то же время уберечь вас от колоссальных трат в случае их поломки из-за коротких замыканий и скачков напряжения.

Хотя сами контуры представляют собой вполне понятные конструкции, есть очень много нюансов, включая расчетные требования под каждый вид жилых домов. Именно поэтому мы вам расскажем не только как правильно сделать контур заземления, но и как выполнить расчеты, подготовиться к процедуре материально, подобрать необходимый инструмент.

Особенности и принципы работы заземления

Предназначение и задачи контура заземления вполне способны охарактеризовать и саму конструкцию.

Заземление — это соединение из всех элементов и «участников» электросети с заземляющим контуром, позволяющим при возникновении токов утечки безопасно отвести их в землю.

Повреждение изоляции, короткие замыкания, и практически любые другие неприятности, которые только могут возникнуть в процессе эксплуатации приборов, могут быть нивелированы за счет правильно смонтированного контура заземления.

Простыми словами — при повреждениях электропроводки электрический тока не причинит вреда вам и вашим близким.

Главная опасность коротких замыканий в том, что они не только выводят из строя электроприборы, весь накопившийся потенциал при первой же возможности будет передан проводнику, которым в случае прикосновения к оголенным проводам является именно человек. Заземление и призвано взять на себя задачу по безопасному отводу электричества в грунт при поломках в электросети.

Нужно ли вообще заземление в частных домах

Как и говорилось выше, заземляющий контур является отличной мерой безопасности для домовладельцев. Но действительно ли нужно заземление в частных домах? Сейчас всё объясним как с точки зрения безопасности, так и исходя из требований законодательных актов.

Заземление не является идеальным средством защиты от поражения электрическим током, поскольку не все конструкции способы отвести большое количество энергии практически мгновенно. Несмотря на это, даже уменьшение накопленного потенциала позволяет существенно снизить силу поражения электрическим током. В критических ситуациях это позволяет избежать массы неприятностей, включая летальный исход.

Кроме практической необходимости, стоит учесть и требования законодательных норм, которые вполне понятны и прозрачны.

Согласно ГОСТ, СНиП и ПУЭ все жилые помещения обязаны быть оборудованными подобными системами защиты. Нижним порогом в требованиях для монтажа таких контуров является электроснабжение переменным током от 100 Вольт и более 40 Вт.

Таким образом 90% всех бытовых сетей в нашей стране должны оборудоваться подобными узлами для обеспечения защиты домовладельцев от травматизма.

Также контур заземления является одной из эффективных мер пожарной безопасности. Небольшие очаги возгорания, или большие пожары, приносят намного больше убытков, чем стоимость установки заземления, поэтому стоит обязательно оборудовать собственный дом подобной конструкции.

Интересный факт — отсутствие заземления в частном доме может негативно сказываться на качестве мобильной связи. Незаземленная электросеть создает массу помех для практически любой электроники, поэтому многие задаются этим вопросом лишь после того, как сталкиваются с помехами в работе оборудования.

Также стоит учесть — хотя система заземления и громоотвод имеют схожие принципы действия, контуры этих систем ни в коем случае не должны кольцеваться. В случае с ударом молнии, такой ход может привести к еще более негативным последствиям. Мощнейший электрический разряд попросту уничтожит всю электронику, а также в результате способен создать очаг возгорания внутри или снаружи дома.

Правила, нормы и базовые требования ПУЭ

Настало время познакомиться с основными требованиями к системам заземления в частных домах. Главный параметр — сопротивление контура, которое определяет надежность и эффективность системы.

Чем меньше сопротивление заземляющих устройств — тем выше их надежность.

Закон Ома гласит — сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи.

Таким образом чем меньше сопротивлении, тем больше вероятность срабатывания заземляющего контура.

Для большинства жилых домов с электросетями 380В и 220В, сопротивление не должно превышать 30 Ом. При этом если дом оснащен газовым котлом, то сопротивление не должно превышать уже 10 Ом.

Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ) определяют, что каждый жилой объект в черте города обязан оснащаться специальными мерами защиты от опасных напряжений. Речь идет именно о металлических контурах заземления, которые гарантируют защиту проживающих от поражения током.

Глава 1.7, часть 1, пункт 1.7.72 ПЭУ гласит — размеры металлических элементов подбираются с учетом окончательного показателя сопротивления (упоминалось выше), при этом параметры каждого элемента конструкции могут отличаться по своим характеристикам.

Минимальные требования к размерам всё же жестко определены:

• Соединительная полоса — не менее 12×4 мм (сечение не менее 48 кв.мм).
• Штыри (металлический уголок) — толщина металла не менее 4 мм.
• Круглые арматурные штыри — площадь сечения не менее 10 кв.мм.
• Металлические трубы — толщина стенки не менее 3,5 мм.

На первый взгляд вся эта информация может показаться слишком сложной и даже ненужной. Тем не менее данные о характеристиках заземляющего контура и используемом на участке оборудовании позволит защитить жильцов и животных, предотвратив перегрузку сетей.

Технические требования к сопротивлению заземляющих контуров

С теорией разобрались, можно переходить и разбору технической составляющей данного вопроса. Для частных домов предварительно стоит изучить главу 1.7 ПЭУ, которая регламентирует монтаж контуров заземления в сетях до 1000В. Именно в эту категорию входят все жилые частные дома, поэтому при подборе компонентов нужно руководствоваться именно этим стандартом.

В соответствии с этим документом сопротивление может достигать нескольких показателей:

• До 0. 5 Ом для электроустановок напряжением свыше 1000 Вольт с большими токами замыкания на землю (более 500 А).
• До 4 Ом для установок до 1000 Вольт (нужная нам категория частных домов, дач, коттеджей).
• Не более 10 Ом для электроустановок с напряжением свыше 1000 В и маленькими токами замыкания на землю.
• Не более 10 Ом, если общая суммарная мощность электроустановок не превышает 100 кВА.

Вот так и выглядит нормативная документация, позволяющая подобрать правильные параметры контуров заземления при подборе материалов и компонентов для их монтажа. Теперь же перейдем к изучению сами конструкций, позволяющих эффективно отводить большие токи замыкания в землю.

Разновидности контуров и схемы заземления

Скорость отвода тока в землю напрямую зависит от эффективности самой системы. Заземления конструктивно очень схожи с громоотводами, поскольку выполняют одну и ту же задачу, но это касается и технической составляющей.

Чем больше электродов будут одновременно отводить электрический заряд, тем меньше времени потребуется для этого.

Существует три типа заземления:

• Модульно-штыревая — наиболее простой вид контуров, представляющий собой аналог громоотвода в виде одиночного электрода, уходящего вглубь земли. Из-за малой эффективности и узкого применения из-за отличий в твердости грунтов, практически не применяется. Несмотря на это, данный вариант намного эффективнее, чем полное отсутствие заземления в доме или на даче.
• Линейный — компромиссное решение, поскольку эффективность разомкнутого контура значительно ниже замкнутых. Тем не менее в случае отсутствия необходимого количества пространства, линейный контур может здорово спасти ситуацию. Технически он представляет цепочку электродов, расположенных на одной линии, или по кругу на расстоянии 1-1,5 единицы относительно длины электрода. Для большей эффективности придется увеличить точек отвода.
• Замкнутый контур (треугольник) — наиболее эффективный метод защиты от замыканий и перепадов напряжения в сети. Замкнутый треугольник позволяет быстро и эффективно отвести большой ток утечки без необходимости углубления электродов на большую глубину. Жесткое соединение штырей позволяет существенно повысить качество и эффективность контура, при этом схема позволяет существенно снизить затраты на установку.

Давайте разберем именно последний вариант, поскольку рекомендуется использовать именно этот вариант в частных жилых домах, дачах или коттеджах.

Конструкция достаточно проста, вам понадобится:

• Три заостренных прута равной длины — 2-3 метра.
• Три соединительных полосы равной длины — 1,2-1,5 метра.

Эти компоненты соединяются в равноугольный треугольник, из каждой вершины которого отходит по одному штырю. Для соединения лучше всего использовать электросварку, которая превратит все компоненты в надежный монолитный контур заземления.

Необходимые параметры каждого элемента мы рассматривали в начале этой статьи, поэтому сейчас стоит упомянуть о глубине и размерах треугольника.

Минимальное заглубление составляет 0,5 метра, при этом по возможности стоит увеличить этот параметр. Длина штырей находится в пределах 2-3 метров, при этом расстояние между ними в готовой конструкции варьируется от 1,2 м до 1,5 метра, на ваше усмотрение.

Вкапывать такой контур стоит в любом удобном месте недалеко от жилого дома на глубину, указанную выше. Если же вы жестко ограничены в площади участка, стоит обратить внимание на другие схемы заземлений. Помните — малоэффективное заземление лучше, чем его полное отсутствие.

Монтаж заземления в частном доме своими руками

Приступаем непосредственно к процессу установки заземлительного контура на участке.

Чтобы сделать контур заземления своими руками вам понадобятся:

• УШМ для резки и зачистки швов.
• Гаечные ключи М12 и М14.
• Штыковая лопата для рытья траншеи до места установки контура.
• Кувалда для заглубления токоподводящих штырей.
• Сварочный аппарат для сборки конструкции.

Кроме этого, в зависимости от почвы, вам может понадобится лом или перфоратор. Они могут пригодится в момент, когда вы наткнетесь на камень при рытье траншей.

Теперь уделим ещё несколько слов комплекту материалов для изготовления контура заземления.

Список необходимых материалов:

• Металлический уголок 50×50 мм с толщиной металла 5 мм — 3 отрезка по 3 метра.
• Стальная полоса 40 мм толщиной 4 мм — 12 метров (для одной точки заземления).
• Болты М12 или М14 с шайбами и гайками — 2 шт.
• Медный проводник для отвода контура от здания — медный кабель сечением 6-10 кв.мм.

Не стоит использовать в качестве заземлителей рифленую арматуру или круглую сталь диаметром менее 10 мм. Минимальные требования для заземлителя является уголок 40x40x5 ммили стальной круг диаметром от 14 мм.

Все перечисленное позволит собрать качественный и надежный заземляющий контур, который обезопасит ваших близких, и весь дом, от неприятностей с электричеством.

Перед заглублением штырей, стоит заострить один из их краев, оптимальным вариантом будет угол не менее 30 градусов. Так уголок будет намного проще заглубить в грунт.

Приступаем непосредственно к земляным работам.

Чтобы упростить вбивание штырей, можно создать три вертикальных отверстия при помощи бура, и лишь после этого вбивать заземлители в землю. Не забывайте, что вся конструкция должна быть заглублена в грунт на 0,5 метра, соответственно все параметры нужно рассчитывать начиная с этой глубины, а не поверхности земли.

После забивания штырей можно заняться свариванием всех компонентов в монолитную конструкцию. Благодаря одинаковой длине отрезков стальной полосы, у вас в любом случае получиться равнобедренный треугольник. Не забудьте расположить его так, чтобы одна из вершин «указывала» на сам дом, именно от неё нужно отвести оставшуюся полосу для связки с проводкой дома.

Также дадим вам несколько советов — лучше всего покупать материалы с запасом, исходя из максимально указанной выше длины. Это позволит перестраховать себя, при этом штыри в процессе забивания могут деформироваться, и соответственно уменьшить свою длину. Также стоит поступить и с металлической полосой, поскольку при сваривании или обрезке размеры могут измениться.

Готовые комплекты или ручная сборка?

У многих владельцев, решивших сделать контур заземления своими руками может возникнуть резонный вопрос — не проще ли воспользоваться готовыми комплектами заземления?

Нет, не проще, точнее не всегда проще, а иногда и дороже. Готовые комплекты являются компромиссным решением, поскольку с экономией времени вы получаете более высокую стоимость, при этом не всегда надлежащее качество материалов.

В большинстве магазинов продают модульные или линейные контуры, которые сравнительно дешевле, но при этом не всегда обеспечивают должного качества проводимости электричества.

Самостоятельно подобрав и соединив все компоненты вы будете на 100% уверены в качестве заземляющего контура, соответственно и в безопасности всего дома. Но не стоит отказываться от готовых комплектов — они прекрасно подойдут для обустройства небольшой дачи или коттеджа, гаражей и подсобных помещений, оборудованных электросетью.

Перед тем как вы закопаете всю конструкцию, необходимо выполнить окрашивание видимой части контура для надежной защиты от коррозии. Лучше всего зачистить всю плоскость элементов, поскольку некачественная подготовка перед покраской приведет к ускоренной коррозии металла.

После выполнения всех монтажных работ вам необходимо зарыть траншеи. Еще один совет — перед закапыванием можно залить свежий грунт соляным раствором, который повышает проводимость контура. Чтобы его приготовить руководствуйтесь пропорцией 2-3 кг соли на 10 литров воды. После нужно тщательно утрамбовать почву для лучшего контакта с контуром, малая плотность негативно сказывается на показателях сопротивления грунта.

Нюансы и подводные камни в использовании контура заземления

Как бы хорошо вы не произвели расчеты количества и качества материалов, есть нюансы, которые не зависят от них, но об этом должен знать каждый домовладелец.

В первую очередь речь идет о сопротивлении самого грунта, ведь оно разнится, в зависимости от его характеристик. Например сопротивление торфа составляет всего 20 Ом на 1 куб.м, а вот показатели песка могут достигать 1000 Ом на 1 куб.метр. Чернозем и глина практически не отличаются по своим характеристикам, их сопротивление на 1 куб. метр составляет 50 Ом и 60 Ом соответственно.

Также на уровень сопротивления влияет глубина водного горизонта, чем ближе он к поверхности, тем меньше сопротивление грунта. Обязательно учтите какой именно тип грунта в вашем регионе, и определите хотя бы приблизительные показатели сопротивления, так вы будете уверены в качестве работы заземления.

Итак, мы разобрали все важные особенности и требования к заземляющим контурам для частных домов. Если вы не знали как правильно сделать контур заземления, здесь рассмотрены все схемы, особенности и специфика процесса монтажа подобных систем.

Как проверить контур заземления после установки?

Все описанные ниже действия нужно проводить перед засыпкой траншей, поэтому не стоит спешить, повторная проверка позволить быть ещё более уверенным в надежности конструкции.

В первую очередь проведите визуальный осмотр:

• Проверьте места соединения элементов на качество сварки, а также наличие трещин.
• Исследуйте отсутствие следов повреждения соединительного провода и металлической полосы.
• Осмотрите качество окрашивания элементов, при необходимости исправьте поврежденные места.

По такому же принципу необходимо проводить ежегодный контроль состояния контура заземления частного дома. Благодаря этому он будет работать долгие годы, без необходимости замены элементов.

Кроме этого, стоит уделять внимание и периодическим проверкам физических показателей контура, таких как сопротивление. ПЭУ гласит, что общее сопротивление всех повторных заземлений в любое время года не должно превышать 10 и 20 Ом для сетей с напряжением 380 В и 220 В соответственно. При этих же напряжениях сопротивление каждого отдельного элемента заземления не должно превышать 30 Ом и 60 Ом для сетей 380 В и 220 В соответственно.

Обязательно помните — кроме соответствия техническим параметрам, заземляющий контур должен соответствовать всем требованиям стандартов ГОСТ и ПЭУ, регламентирующих этот вопрос. Только полное их соблюдение позволит быть уверенным в работе заземления для частного дома на 100%.

Финальная стадия — ввод заземления в дом

Хотя все уличные работы по организации заземляющего контура мы уже разобрали, нужно еще подумать о соединении электропроводки и контура заземления.

Для соединения нужно использовать такую же шину, как и для соединения проводников. Лучше всего постараться «дотянуть» металлическую шину прямо к электрощитку, но если это не удастся, стоит сделать это хотя бы с наружной стороны дома, и после соединить при помощи медного провода сечением 6-10 мм2.

Если вам кажется что всё настолько просто, не забывайте о том что есть несколько схем подключения — TN-C-S и TN-S.

Схема TN-S — наиболее современный и надежный тип электропроводки. Такая схема совместима с трансформаторами с глухозаземленной нейтралью, при этом проводники N и PE разделены на протяжении всей линии от подстанции до потребителя. Этот вариант подразумевает использование пятижильного кабеля, благодаря чему обеспечивается максимальная эффективность и безопасность.

Схема TN-C-S — отличный вариант организации заземления на временной основе. Исходя из этой схемы, нейтральная жила N пересекается с проводником PE, при этом в таком случае необходимо несколько точек заземления. От подстанции проводится общий провод PEN, который на подводе к жилому дому разделяется на PE и N. Чаще всего подобные схемы применяются на участках новостроя, или при отсутствии современной электросети в регионе. В последнем случае необходимо дождаться проведения полноценной пятижильной системы службами электросетей.

Главным недостатком второго варианта является необходимость прокладки проводки трехжильным кабелем, который впоследствии всё равно придется заменить более надежным пятижильным. Также при необходимости подключения трёхфазной сети 380В необходимо использовать всё тот же пятижильный кабель. Исходя из всего этого выходит что затраты на монтаж проводки по этой схеме является экономически невыгодным.

Если изначально позаботиться о прокладке правильного типа проводки, внедрение заземления не станет для вас проблемой. Кроме этого, применение пятижильной линии позволит существенно сэкономить, поскольку вам не придется повторно заниматься прокладкой электросетей в собственном доме.

Оцените материал:

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.

Заземление в гараже своими руками: полная инструкция

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

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

Нюансы и требования по ПУЭ

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

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

Выбор системы заземления для гаража

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

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

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

TN-C.

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

Пример подключения по схеме TN-C

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

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

TN-C-S.

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

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

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

TN-S.

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

Рисунок 3: пример подключения по схеме TN-S

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

TT.

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

Рис. 4. Пример подключения по схеме TT

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

Устройство контура заземления в гараже

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

Рис. 5: устройство контура заземления в гараже

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

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

• В линию – наименее надежный вариант;
• Замкнутой фигурой (треугольник, круг и прочие) – более надежное заземление;
• Сложной фигурой – если укладка производится на небольшой площади.

Рис. 6: как соединить заземлители в контур

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

Таблица 1

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

Организация заземления в гараже своими руками

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

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

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

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

Как обслуживать заземление гаража?

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

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

Таблица 2

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

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

в сетях с компенсацией емкостного тока замыкания на землю:

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

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

что это такое, пример выполнения для частного дома

Что такое заземляющее устройство?

Заземляющее устройство (earthing arrangtmtnt), согласно ГОСТ 30331.1-2013 [1], — совокупность заземлителя, заземляющих проводников и главной заземляющей шины. Данный термин имеет жаргонизм «контур заземления», что некорректно.

Пример технологии выполнения для электроустановки индивидуального жилого дома.

На одном из форумов я наткнулся на типовой проект (далее ТП) серии 5.407-155.94, который был утвержден Департаментом электроэнергетики Минтопэнерго РФ и в котором, непосредственно, можно отыскать необходимую информацию о выполнении заземляющего устройства для электроустановки частного дома.

Этот проект не лишен недостатков, например, в плане терминологии, так как был выпущен до появления стандартов комплекса ГОСТ Р 50571, но, тем не менее, в нем можно найти нужную нам реализацию заземляющего устройства для индивидуального жилого дома. Показанные там эскизы схем заземлителей были разработаны и использовались еще со времен СССР, что говорит о достаточной проверке временем на практике и, следовательно, высокой надежности.

Далее, нам нужно знать удельное сопротивление типа почвы, в которой будут находится заземляющие электроды. К примеру, тип почвы – глинистый песок. Расчетное удельное сопротивление глинистого песка — ρ = 220 Ом*м. Тогда согласно 5.407-155.94.1-57 выбираем подходящий эскиз заземлителя (в нашем случае это схема N4). Я немного видоизменил его под стандарт ГОСТ Р 50571.5.54–2013 и получилось следующее:

Реализация заземляющего устройства (ГЗШ не показана на рисунке)

Данное заземляющее устройство, согласно ТП, актуально для типов грунта с расчетным ρ ≤250 Ом*м и должно обеспечивать R_зу ≤ 30 Ом. И состоит оно из:

• 2 вертикальных заземляющих электродов, длинной 3 метра и расположенных на расстоянии L ≥ 6 м.
• одного горизонтального заземляющего электрода, соединенного с заземляющим проводником.
• Главной заземляющей шины (ГЗШ), установленной в здании (на эскизе не показана) и соединенной с заземляющим проводником. Саму ГЗШ подключают защитным проводником к защитной шине ВРУ, от которой «начинаются» все защитные проводники. К последним присоединяют открытые проводящие части (ОПЧ) электрооборудования.

Некоторые технические подробности:

• Заземляющие электроды углубляют так, чтобы верхняя их часть была на 0.5 метра ниже поверхности грунта.
• Минимальные размеры проложенных в земле электродов и заземляющего проводника можно найти в таблице 54.1 ГОСТ Р 50571.5.54–2013. К примеру, для круглого вертикального заземляющего электрода, выполненного в виде стержня из стали горячего цинкования минимальный диаметр составит – 16 мм. А для горизонтального заземляющего электрода и заземляющего проводника, выполненного в виде круглой проволоки из той же стали, минимальный диаметр составит – 10 мм.
• Части заземлителя, которые находятся в земле, cогласно ТП, следует соединять между собой посредством электросварки двойным швом. Длина сварочного шва, при этом, больше либо равна 6 наибольшим диаметрам при круглом сечении. То есть, если нам нужно сварить между собой два электрода диаметром 20 и 16 мм, то длина сварочного шва должна составить минимум 6*20=120 мм
• ГЗШ должна иметь зажимы для подключения защитных проводников и защитных проводников уравнивания потенциалов. Эти зажимы должны допускать подключение проводников сечением ≥ 16 кв.мм. ГЗШ должна иметь один или два зажима для подключения заземляющих проводников диаметром ≥ 10 мм.
• Число вертикальных электродов зависит от удельного сопротивления грунта и максимально допустимого сопротивления заземляющего устройства (ЗУ). Если электроустановка здания имеет тип заземления системы TN-C-S, сопротивление ЗУ не влияет на защиту от поражения электрическим током. Здесь необходимо обеспечить непрерывность электрической цепи PEN-проводник — защитный проводник. Поэтому сопротивление ЗУ может быть нормировано, например, требованиями к защите дома от молний.

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Как проверить заземление выполненное для индивидуального жилого дома?

Начать нужно с того, что заземление, согласно его определения, представляет собой действие, а именно – выполнение электрического присоединения проводящих частей к локальной земле. Поэтому, если ориентироваться на ваш вопрос и дословно отвечать на него, то да — вам нужно проверить все электрические соединения проводящих частей соответствующего электрооборудования к локальной земле.

В ходе проверки, доступной в домашних условиях, могу порекомендовать вам лишь такие базовые мероприятия:

Произведите визуальный осмотр – целью данного действия является выявление видимого разрыва или повреждения каких-либо электрических цепей защитных проводников. Как правило, проверке подлежат видимые открытые участки защитного проводника, места его подключения и соединения с главной заземляющей шиной (ГЗШ) (у вас она должна быть если мы говорим о правильной реализации заземляющего устройства) и далее непосредственно с самим заземляющим устройством.

Нужно проверить заземляющий проводник, посредством которого ГЗШ соединяют с заземлителем;

Нужно проверить защитный проводник, посредством которого к ГЗШ присоединяют защитную шину вводно-распределительного устройства (ВРУ).

При отсутствии видимого разрыва, необходимо проверить «наличие цепи» между защитным проводником (ами) и ГЗШ. Для «прозвонки цепи» вам достаточно подключить выводы мультиметра, в соответствующем режиме, к защитному проводнику и к главной заземляющей шине. Также можно проверить цепь между защитным проводником и заземляющим устройством.

Наиболее эффективным вариантом, на мой взгляд, является измерение переходного сопротивления между заземляющими электродами и локальной землей. Но для этого вам понадобиться специальный прибор — «измеритель сопротивления заземлений», который подключается определенным образом. Но эту работу может выполнить только квалифицированное или обученное лицо — поэтому я не буду расписывать как это делать в пределах данного ответа.

Однако, даже при наличии сопротивления токам растекания в земле не более 4 Ом нельзя дать гарантию, что вы будете в безопасности. Так как никакие электрические приборы не должны подавать опасный потенциал на корпус при нормальных условиях эксплуатации. Поэтому помимо проверки заземляющего устройства я бы рекомендовал вам также проверить состояние изоляции самого используемого электрооборудования. Как правило, повреждение или дефект изоляции в самом электрооборудовании или цепи его питания могут приводить к появлению потенциала на на его корпусе.

Список использованной литературы

1. ГОСТ 30331.1-2013
2. Типовой проект серии 5.407-155.94
3. ГОСТ Р 50571.5.54–2013

Как своими руками обустроить заземление для дома

Электричество – важнейшее изобретение в истории человечества. Но, как и огонь, электрическая энергия очень своенравна и моментально может выйти из-под контроля. Чтобы обезопасить использование электричества в быту, и необходим контур заземления дома.

Какую пользу приносит заземление?

Необходимо оно для того, чтобы предупредить многие неприятные ситуации, связанные с утечкой тока. Для его обустройства используют кабель ВВГ, чтобы сделать монтаж надежной системы токоотвода. Кроме того, у подобной защиты есть еще одна функция – обеспечение нормальной работы бытовых электроприборов. Уменьшение потребления энергии, отсутствие вредного излучения и даже долговечность аппаратуры зависят именно от качественного заземления. К слову, подтвержденный факт: при наличии надежно смонтированного токоотводящего контура даже интернет-соединение начинает работать несколько быстрее.

Но важнее всего – заземление в деревянном доме, которое убережет его не только от короткого замыкания проводки, но и от удара молнии.

Как сделать заземление в доме своими руками?

Защитный контур в принципе не очень сложная конструкция, поэтому можно как обратиться за помощью в специализированную организацию, так и смонтировать его самостоятельно.

Шаг 1. Выбор точки монтажа заземляющего контура.

Лучше всего выбирать место недалеко от дома, но там, где люди бывают нечасто. Оптимально место должно находиться больше в тени, чтобы земля не пересыхала и не теряла токопроводящей способности.

Шаг 2. Земляные работы

Стержни токоотвода должны напрямую контактировать с землей, в которую они закапываются. По общепринятым правилам оптимальная глубина – на уровне точки замерзания.

Шаг 3. Монтаж конструкции

Она может иметь разную схему, что зависит от предпочтений владельца дома, типа строения и даже используемых строительных материалов. Для внутренней проводки с заземляющим контуром оптимальный выбор – провод СИП 2, обеспечивающий максимальную безопасность розеток, выключателей и других точек потребления.

Шаг 4. Проверка системы

Заземляющий контур должен представлять собой замкнутую систему, на функционал которой не влияют даже небольшие ее поломки.

Лучше всего делать места соединений сварными, что исключает риск окисления металла и исчезновения контакта. Допускается стык и посредством болтов, но с повышенной периодичностью проверок работоспособности защиты.

Ни в коем случае нельзя покрывать металлические элементы краской, используется только антикоррозийная обработка.

Заземление в частном доме 220 В не должно контактировать с трубопроводами и другими металлическими коммуникациями.

Правила итоговой проверки

Для проверки обычно используется лампа накаливания 100 Вт, но визуально определить качественность этим «прибором» сложно, лучше доверить контроль специалисту с соответствующим оборудованием. Тем более, что тогда станут известны точные параметры защиты для внесения изменений в систему, пока она еще не приступила к действию.

Важно! Данная статья несет исключительно ознакомительный характер. Для правильного обустройства заземления в доме необходимо обязательно проконсультироваться у квалифицированного специалиста.

Компания «СТРОКА» несет ответственность только за качество предоставляемых материалов (кабели, провода).

Заземление в частном доме. Монтаж контура заземления своими руками

Для того чтобы создать все условия электробезопасности в частном доме необходимо при монтаже новой электропроводки или реконструкции старой в общий план работ включить такие работы как монтаж заземления. Монтаж заземления в частном доме не составляет особых трудностей по сравнению с монтажом заземления в многоэтажных домах.

Контур заземления в частном доме состоит из вбитых в почву вертикальных заземлителей, которые соединяются между собой горизонтальными заземлителями и заземляющего проводника который соединяет контур заземления с электрощитом.

В качестве вертикальных заземлителей обычно используют стальной уголок размерами 50×50х5 мм. Для горизонтальных заземлителей подойдет полосовая сталь 40×4 мм. Материалом для заземляющего проводника служит круглая сталь сечением 8-10 мм2. Более точные размеры и материал для заземлителей и заземляющих проводников можно найти в ПУЭ-7, раздел 1.7.

Запрещено в качестве заземлителей и заземляющих проводников использовать арматуру. Объясняется это тем что наружный слой арматуры каленый, из за этого распределение тока по сечению нарушается, а также по другому проходят процессы окисления (быстрее ржавеет).

Конструктивно контур заземления делают в виде равностороннего треугольника. Для этого, во дворе дома делаем разметку в виде равностороннего треугольника. Рекомендуется прокладывать контур заземления на расстоянии не более 1 м от фундамента дома.

После разметки, выкапываем траншею по периметру размеченного нами треугольника глубиной приметно 0.8-1 м. и шириной достаточной для удобного обваривания, примерно 0.5-0.7 м. В этой траншее будет прокладываться горизонтальные заземлители.

Теперь по вершинам треугольника будут вбиваться вертикальные заземлители на глубину 2-3 м. Забивать в землю уголки длиной 2-3 м можно обычной кувалдой, это абсолютно не трудно. Для облегчения этой работы уголок на конце заостряют, чтобы он лучше входил в землю.

Также можно выкопать или пробурить небольшие колодцы по вершинам треугольника глубиной до 1.5 м, это даст возможность забить уголок в меньший слой земли.

После того как подготовительные работы выполнены, выбрано место, произведена разметка и выкопаны траншеи необходимых размеров, приступаем к непосредственному монтажу контура заземления. В траншее по вершинам треугольника забиваем уголки в землю, при этом забиваем их не полностью, а так чтобы край уголка длиной 20-25 см торчал в траншее.

Когда все вертикальные заземлители будут вбиты в землю, их необходимо соединить между собой горизонтальными заземлителями, создав таким образом замкнутый контур.

Делается это с помощью обычной сварки, привариваем к торчащим уголкам стальную полосу. Причем соединять уголок и полосу необходимо именно сваркой, ни в коем случае не применять болтовые соединения, так как со временем эти места окисляются что приводит к потере контакта и неэффективности функционирования заземляющего контура в процессе эксплуатации.

После того как контур заземления собран, необходимо соединить этот контур с электрощитом. Для этого также пользуясь сваркой, привариваем заземляющий проводник, стальную проволоку сечением 8-10 мм, к контуру заземления и прокладываем ее в траншее к электрощиту. На конце подведенной к электрощиту проволоки привариваем болтом М6 или М8 для крепления провода заземления.

Если нет стальной проволоки можно в качестве заземляющего проводника использовать такую же стальную полосу, как и для горизонтального заземлителя.

Полоса с точки зрения эффективности подойдет лучше, чем проволока, так как площадь прикосновения ее с землей будет больше, однако стальную полосу сложнее прокладывать в местах перегиба траншеи, потому что согнуть ее труднее чем стальную проволоку.

После проведения сварочных работ места сварки необходимо обработать от коррозии антикоррозийными составами. После таких несложных манипуляций заземление в частном доме прослужит Вам не один десяток лет.

Некоторые новички-электрики думают, что для того чтобы заземления служило как можно дольше, его необходимо защитить от коррозии путем преднамеренного окрашивания. Этого нельзя делать категорически!

Монтаж такого контура заземления делать абсолютно бессмысленно. Металл должен иметь хорошую связь с землей, а краска препятствует этому, создавая большое сопротивления.

На этом этапе монтаж контура заземления для дома закончен. Убедившись в том что места соединения сваркой надежно обварены, можно засыпать землей выкопанные траншеи. Такая специфика монтажа заземляющего контура также применяется при монтаже молниезащиты.

Подключение в электрощите при наличии контура заземления в частном доме.

Как правило, электропитание в частных домах осуществляется воздушными линиями с системой заземления TN-C. В такой системе нейтраль источника питания заземлена, а к дому подходят фазный провод L и совмещенный нулевой защитный и рабочий провод PEN.

После того как в доме произведен монтаж собственного контура заземления необходимо произвести его подключение к электроустановкам дома. Сделать это можно двумя способами:

• — переделать систему TN-C на систему заземления TN-C-S;
• — произвести подключение дома к контуру заземления по системе ТТ.

Подключение дома к контуру заземления по системе TN-C-S.

Как известно в системе заземления TN-C не предусмотрено отдельного защитного проводника, поэтому в доме переделываем систему TN-C на TN-C-S. Осуществляется это разделением в электрощите совмещенного нулевого рабочего и защитного PEN проводника, на два отдельных, рабочий N и защитный PE.

И так, к вашему дому подходят два питающих провода, фазный L и совмещенный PEN. Чтобы получить в доме трехжильную электропроводку с отдельным фазным, нулевым и защитным проводом необходимо в вводном электрощите дома произвести правильное разделение системы TN-C на TN-C-S.

Для этого установите в щите шину которая металлически связана с щитом, это будет шина заземления РЕ к ней будет подключаться PEN проводник со стороны источника питания.

Далее от шины РЕ идет перемычка на шину нулевого рабочего проводника N, шина нулевого рабочего проводника должна быть изолирована от щита. Ну и фазный провод подключаете на отдельную шину, которая тоже изолирована от щита.

После всего этого необходимо соединить электрощит с контуром заземления дома. Это делается с помощью медного многожильного провода, один конец провода соединяете с электрощитом, другой конец крепите к заземляющему проводнику с помощь болта на конце, который для этой цели и был специально приварен.

Подключение дома к контуру заземления по системе TТ.

Для такого подключения не нужно проводить ни каких разделений PEN проводника. Фазный провод подключаете к изолированной от щита шине. Совмещенный PEN проводник источника питания подключаете к шине, которая изолирована от щита и в дальнейшем считаете PEN просто нулевым проводом. Затем подключаете корпус щита к контуру заземления дома.

Как видно из схемы, контур заземления дома не имеет ни какой электрической связи с PEN проводником. Подключение заземления таким способом имеет несколько преимуществ по сравнению с подключением по системе TN-C-S.

В случае отгорания PEN проводника со стороны источника питания, все потребители будут подключены к вашему заземлению. А это чревато многими негативными последствиями. А так ваше заземление не будет иметь связи с PEN проводником, это гарантирует нулевой потенциал на корпусе ваших электроприборов.

Часто встречается и такое, когда на нулевом проводнике из за неравномерной нагрузки по фазам (перекос фаз) появляется напряжение, которое может достигать значений от 5 до 40 В. И когда есть связь между нулем сети и защитным проводником, на корпусах вашей техники также может возникать небольшой потенциал.

Конечно, при возникновении такой ситуации должно сработать УЗО, но зачем надеяться на УЗО. Лучше и правильнее будет не испытывать судьбу и не доводить до такой ситуации.

Из рассмотренных способов подключения контура заземления дома можно сделать вывод, что система ТТ в частном доме более безопасна по сравнению с системой TN-C-S. Недостатком использования системы заземления ТТ является ее дороговизна. То есть, при применении системы ТТ обязательно должны устанавливаться такие защитные устройства как УЗО, реле напряжения.

Также хотелось отметить, что необязательно делать контур в виде треугольника. Все зависит от внешних условий. Можно располагать горизонтальные заземлители в любом порядке, по окружности или по одной линии. Главное чтобы их количество было достаточным для обеспечения минимального сопротивления заземления.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

Как сделать заземление на даче

Строительство частного дома или загородной дачи всегда сопряжено с большим объемом электротехнических работ. В этом диапазоне задач, наряду с подводкой электропитания к дому, установке распределительного и защитного оборудования, прокладке внутренних линий, не меньшую значимость имеет и грамотно спланированная и исполненная система заземления. К сожалению, при проведении «самостроя» неопытные хозяева про этот момент достаточно часто забывают или же даже намеренно его игнорируют, пытаясь достичь какой-то ложной экономии денежных средств и трудозатрат.

Как сделать заземление на даче

А между тем система заземления имеет чрезвычайную важность – она способна предупредить многие неприятности, которые могут привести к весьма печальным или даже трагическим последствиям. Согласно существующим правилам, специалисты электросетей не произведут подключение дома к линии электропередач, если этой системы в доме нет или же она не отвечает необходимым требованиям. И владельцу, так или иначе, придется решать вопрос, как сделать заземление на даче.

В современных домах городской застройки контур заземления обязательно предусматривается еще на стадии проектирования здания и его внутренних коммуникаций. Хозяину частного жилья этот вопрос придется решать самому – приглашать специалистов или постараться все сделать своими руками. Пугаться не надо – все это является вполне выполнимой задачей.

Для чего необходим контур заземления

Для того чтобы понять важность заземления, достаточно базовых понятий из школьного курса физики.

Подавляющее большинство частных домов запитываются от однофазной сети переменного тока 220 вольт. Электрическая цепь, необходимая для работы всех приборов или установок обеспечивается наличием двух проводников – собственно, фазой и нулевым проводом.

Типовые схемы проводки однофазной электросети

Конструкция всех электрических приборов, инструментов, бытовой и иной техники предусматривает элементы изоляции и защитные приспособления, которые должны предотвратить попадание напряжения на токопроводящие корпуса или кожухи. Тем не менее, вероятность такого явления никогда не исключается – изоляция может быть пробита разрядом, прогореть от ненадежных, искрящих контактов в соединениях проводов, могут выйти из строя элементы схемы и т.п.  В этом случае фазное напряжение может попасть на корпус прибора, прикосновение к которому становится чрезвычайно опасным для человека.

Особую опасность представляют ситуации, если рядом с таким неисправным прибором находятся металлические предметы, имеющие так называемое естественное заземление – стояки отопления, водопроводные или газовые трубы, открытые элементы армирования строительных конструкций и т.п. При малейшем касании к ним цепь может замкнуться, и смертельно опасный ток пройдет через тело человека в сторону меньшего потенциала. Не менее опасны подобные ситуации и в том случае, если человек стоит босой или в мокрой обуви на влажном полу или земле – тоже есть все предпосылки к замыканию цепи переменного тока от корпуса прибора.

Одно из выраженных свойств электрического тока в том, что он обязательно выберет проводник с минимальным сопротивлением. Значит, необходимо заранее создать линию с минимальным сопротивлением и нулевым потенциалом, по которой в случае пробоя на корпус напряжение будет безопасно отводиться.

Сопротивление человеческого тела – величина непостоянная, зависящая и от индивидуальных особенностей, и даже от временного состояния человека. В электротехнической практике эту величину обычно принимают за 1000 Ом (1 кОм). Стало быть, сопротивление заземляющего контура должно быть многократно ниже. Существует сложная система расчетов, но обычно оперируют величинами в 30 Ом для бытовой электросети частного дома и 10 Ом в том случае, если заземление используется еще и в качестве защиты от молнии.

УЗО будет корректно работать только при наличии заземляющего контура

Могут возразить, что все проблемы вполне решаемы установкой специальных защитных устройств (УЗО). Но для корректной работы УЗО заземление также является необходимостью. При появлении даже малейшей утечки тока цепь практически мгновенно замкнется и устройство сработает, отключив опасный участок домашней электросети.

Некоторые хозяева пребывают в предубеждении, что для заземления достаточно использовать трубы водопровода или отопления. Это – чрезвычайно опасно и абсолютно ненадежно. Во-первых, гарантировать эффективный отвод напряжения невозможно – трубы могут быть сильно окислены и не иметь достаточно хорошего контакта с землей, а кроме того, на них нередко бывают пластиковые участки. Не исключается и поражение током при прикосновении к ним в случае пробоя электропитания на корпус, причем такой опасности могут быть подвержены в том числе и соседи.

Вилка и розетка с заземляющим контактом

Большинство современных электроприборов сразу оснащаются кабелем питания с трехконтактной вилкой. Соответствующие розетки должны устанавливаться и при проведении работ по монтажу проводки в доме. (Некоторые электроприборы старых моделей имеют вместо этого контактную клемму на корпусе для подключения заземления).

Цветовая маркировка проводов однофазного кабеля

Есть строго определённая цветовая «распиновка» проводов: синий провод однозначно является «нулевым», фаза может иметь различную расцветку, от белой до черной, а заземляющий – всегда желто-зеленый.

И вот, зная это, некоторые «мудрые» хозяева, желая сэкономить на обновлении проводки и организации полноценного заземления, просто делают в розетках перемычки между нулевым контактом и заземляющим. Однако, этим они не решают проблемы, а, скорее, усугубляют ее. При определенных условиях, например, при перегорании или плохом контакте рабочего нуля в каком-то участке цепи, или при случайной перефазовке, на корпусе приборов появится фазный потенциал, причем это может случиться в самом неожиданном месте дома. Опасность поражения током возрастает в такой ситуации многократно.

Заземление — это надежная защита от многих неприятностей

Вывод из всего сказанного – заземление является обязательным конструктивным элементом домашней электрической сети. Оно выполняет сразу функций:

• Эффективный отвод утечки напряжения с токопроводящих деталей, прикосновение к которым может вызвать поражение током.
• Выравнивание потенциалов всех объектов в доме, например, заземленных приборов и труб отопления, водопровода, подачи газа.
• Обеспечение корректной работы всех установленных систем и устройств безопасности – плавких предохранителей, автоматов или УЗО.
• Немаловажное значение имеет заземление и в предотвращении накопления на корпусах бытовых приборах статического заряда.
• Особую важность приобретает оно для современной электроники, особенно – вычислительной техники. Например, работа импульсных блоков питания компьютеров очень часто сопровождается наведением напряжения на корпуса системных блоков. Любой разряд может привести к выходу из строя электронных элементов, сбоям в работе, потере информации.

Теперь, когда важность системы заземления разъяснена, можно перейти к вопросу, как ее сделать условиях частного дома самостоятельно.

Цены на защитную автоматику

Защитная автоматика

Какими бывают системы заземления в частных домах

Итак, грамотно исполненная система заземления должна обеспечивать надежный контакт с нулевым потенциалом земли и с минимально возможным сопротивлением созданного контура. Однако, грунт — грунту рознь – разные его типы серьезно отличаются друг от друга удельным сопротивлением:

Очевидно, что те слои, которые обладают наименьшим удельным сопротивлением, располагаются, как правило, на значительной глубине. Но и при заглублении электрода получаемых результатов может быть недостаточно. Проблема эта решается несколькими способами – от увеличения глубины установки штыревых электродов, до увеличения их числа, расстояния между ними или общей площади контакта с грунтом. На практике чаще всего применяются несколько основных схем:

Возможные схемы заземления в частном доме

• Схема «а» — установка заглубленного металлического замкнутого контура по периметру дома. Как вариант – неглубоко забитые штыри, соединённые по кольцу шиной.

В дачном строительстве применяется она нечасто из-за большого объема земляных работ или в связи с особенностями расположения построек на участке.

• Схема «б», пожалуй, самая популярная у владельцев загородного жилья. Три или больше умеренно заглубленных штыревых электрода, связанных одной шиной – такую конструкцию несложно выполнить самостоятельно даже на ограниченном пространстве.
• На схеме «в» показано заземление с одним электродом, установленным на большую глубину. Иногда подобную систему устраивают даже в подвале здания. Схема удобная, но не всегда исполнимая – ее практически невозможно реализовать на каменистых грунтах. Кроме того, для такой системы заземления нужно использовать специальные электроды – речь о ней пойдет чуть ниже.
• Схема «г» — достаточно удобная, но лишь в том случае, если она была продумана еще на стадии проектирования дома, а выполнена во время заливки фундамента. Воплощать ее в жизнь на готовом здании будет крайне нерентабельно.

Итак, проще всего реализовать с минимальными затратами схемы «б» или, по возможности, «в».

Заземление с использованием самодельных металлических деталей

Чтобы сделать систему заземления такого типа, потребуются металлические профили, сварочный аппарат, инструменты для земляных работ, кувалда. В ряде случаев, при сложных плотных грунтах, может понадобится ручной бур.

Схематично эта система выглядит подобным образом:

Наиболее часто применяемая схема заземления частного дома

Место расположения заглубленных электродов выбирается с тем расчетом, чтобы было максимально удобно подвести заземляющую шину к распределительному щитку. Оптимальное расстояние от дома – 3— 6 метров. Допустимые пределы – не ближе одного метра и не далее десяти.

Размеры, указанные на схеме, отнюдь не являются какой-то догмой. Так, сторона треугольника может быть и до трех метров в длину, а глубина забивки штыря может быть  несколько меньшей — 2,0 ÷ 2,5 м. Количество электродов тоже может меняться – если грунт плотный и на большую глубину забить штыри не удается, можно увеличить их количество.

Здравый совет – заранее обратиться в местную службу энергоснабжения за получением рекомендаций по выполнению заземляющего контура. У этих специалистов наверняка есть продуманные и опробованные в данном регионе схемы. Кроме того, они смогут помочь просчитать размеры и исходя из планируемой нагрузки домашней электросети – это тоже имеет значение.

Металлический прокат, который может быть использован для заглубляемых электродов

Что может послужить электродами? Для этих целей чаще всего используют стальной уголок с полкой 50 × 50 мм и толщиной не менее 4 ÷ 5 мм. Могут применяться трубы, лучше – оцинкованные с толщиной стенок не менее 3,5 мм. Можно взять стальную полосу с площадью поперечного сечения порядка 48 мм² (12 × 4), но ее сложнее вбить вертикально в грунт. Если решено использовать стальной прут, то тоже лучше брать оцинкованный, диаметром не менее 10 мм.

Чтобы связать штыри в один контур, используют полосу 40 × 4 мм или катанку 12 – 14 мм. Этот же материал подойдёт для прокладки шины заземления к точке ввода ее внутрь дома.

• Итак, первоначально на выбранном месте делается разметка.

Котлован и траншея для контура заземления

• Затем целесообразно отрыть небольшой котлован намеченной формы на глубину до 1 метра. Минимальная глубина – 0,5 м. Одновременно роется траншея на ту же глубину – по ней от контура к цоколю дома пойдет шина заземления.

Можно не рыть котлован, а ограничиться выкапыванием траншей

• Задачу можно несколько упростить, выкапывая не сплошной котлован, а лишь траншеи по периметру создаваемого контура. Главное, чтобы их ширина позволяла свободно проводить забивку электродов и сварочные работы.

Края уголков нужно обрезать и заточить,, чтобы они легче входили в грунт

• Готовятся электроды нужной длины. Край, которыми они будут вбиваться в землю, необходимо заострить шлифмашинкой, обрезав его под углом. Металл должен быть чистым, неокрашенным.

Электроды последовательно забиваются в землю на нужную глубину

• В намеченных местах электроды вбиваются в землю с помощью кувалды или электромолота. Их заглубляют так, чтобы в котловане (траншее) они выступали над уровнем поверхности примерно на 200 мм.

Электроды с помощью сварки соединяются стальной полосой

• После того, как все электроды забиты, из связывают общей шиной (горизонтальным заземлителем) из металлической полосы 40 × 4 мм. Здесь применима только сварка, хотя можно встретить рекомендации обойтись болтовым соединением. Нет, чтобы обеспечить надежное и долговечное заземление эту обвязку обязательно приваривают – резьбовой контакт, размещенный под землей, быстро окислится, сопротивление контура резко возрастет.

Шина приваривается к контуру и проводится до цоколя здания

• Теперь можно проложить шину из той же полосы к фундаменту дома. Шина приваривается в одному из забитых электродов и укладывается в траншею затем она заходит на цоколь здания.
• Шина крепится к цоколю. На рисунке не показано, но целесообразно перед точкой крепления предусмотреть небольшой изгиб, так называемый «компенсационный горб», чтобы компенсировать линейные расширения металла при перепадах температур. На конце полосы приваривается болт с резьбой М10. К нему будет крепиться медная клемма с проводом заземления, который уйдет на распределительный щиток.

Клеммный переход на провод заземления

• Для прохождения провода через стену или через цоколь сверлится отверстие и в него вставляется пластиковая гильза. Провод используется медный, сечением 16 или 25 мм² (этот параметр лучше заранее уточнить у специалистов). Гайку и шайбы для соединения тоже лучше использовать медные.

В данном случае шина заземления из арматуры заведена внутрь помещения

• Иногда поступают и иначе – к шине приваривают длинную стальную шпильку, так чтобы она проходила насквозь через стенку дома, также через гильзу. В этом случае клеммная часть окажется в помещении и меньше будет подвержена окислению под действием повышенной влажности воздуха.

Бронзовая распределительная пластина для подключения проводов заземления

• Заземляющий провод заводится к электрическому распределительному щитку. Для дальнейшей «раздачи» лучше всего применять специальную пластину из электротехнической бронзы – к ней будут крепится все провода заземления, уходящие к точкам потребления.

По окончании монтажа необходимо произвести проверку работоспособности ситемы

Не следует торопиться сразу же засыпать смонтированный контур грунтом.

— Рекомендуется, во-первых, запечатлеть его на фотографии с привязкой к окружающим стационарным наземным объектам – это может потребоваться для внесения изменений в проектную документацию, а также для проведения контрольно-проверочных мероприятий в будущем.

— Во-вторых, необходимо проверить сопротивление получившегося контура. Для этих целей лучше пригласить специалистов энергоснабжающей организации, тем более что их вызов, так или иначе, будет необходим для получения разрешительных документов.

Если результаты проверки показывают, что сопротивление велико, необходимо будет добавить еще один или даже несколько вертикальных электродов. Иногда перед проверкой идут и на хитрости, обильно поливая места около заколоченных в грунт уголков насыщенным раствором обычной поваренной соли. Это безусловно, улучшит показатели, однако, не стоит забывать и о том, что соль активизирует коррозию металла.

Обычная поваренная соль существенно снижает сопротивление контура, но, увы, активизирует коррозию металла

Кстати, если забить уголки не получается, то прибегают к бурению скважин на нужную глубину. После установки электродов их с максимально возможной плотностью заполняют глиняным грунтом, в который также перемешивают с солью.

После того как работоспособность контура заземления проверена, необходимо обработать сварные швы антикоррозийным составом. Это же можно проделать и с шиной, идущей к зданию. Затем, после высыхания мастики, котлован и траншеи засыпаются грунтом. Он должен быть однородным, не замусоренным и без щебеночных включений. Затем место засыпки тщательно утрамбовывается.

Видео: монтаж заземляющего контура с применением металлического уголка

Использование готовых заводских комплектов

Весьма удобны для организации заземления на даче готовые комплекты заводского изготовления. Они представляют собой набор штырей с соединительными муфтами, позволяющими наращивать глубину погружения в грунт по мере забивки.

Система заземления с одним штырем

Эта система заземления предусматривает монтаж одного штыревого электрода, но на большую глубину, от 6  и даже до 15 метров.

В комплект обычно входят:

• Штыри стальные длиной 1500 мм с оцинкованной или омеднённой поверхностью, или же сделанные из нержавеющей стали. Диаметр штырей может в разных комплектах отличаться – от 14 до 18 мм.

Комплект штанг для сборки заземляющего электрода

• Для их соединения они оснащаются резьбовыми муфтами, а для удобства проходки через грунт в комплект входит стальной наконечник.

Соединительная резьбовая муфта и наконечник для упрощения забивки

В некоторых комплектах муфты являются не резьбовыми, а запрессовочными. В этом случае один конец заземляющего штыря сужен  с помощью ковки и имеет ребристую поверхность. При ударном воздействии происходит прочное соединение и достигается надежный электрический контакт между стержнями.

Штыри могут иметь и запрессовочную муфту

• Для передачи ударного воздействия предусматривается специальная насадка (нагель) из высокопрочной стали, которая не будет деформироваться от воздействия молота.

Нагель — насадка, которая будет передавать ударное усилие от молота

• В некоторых комплектах предусмотрено наличие специального переходника, который позволяет использовать в качестве забивного инструмента мощный перфоратор.

Забивание электрода с помощью перфоратора

Для установки такой системы заземления также целесообразно вырыть небольшой котлован глубиной до метра и такой же в диаметре, хотя некоторые предпочитают даже наружное размещение.

Наращивание электрода по мере забивки в грунт

Штыри последовательно вбиваются с наращиванием на нужную глубину.

Затем на оставленный на поверхности участок (порядка 200 мм) надевается латунный контактный зажим.

В такой контактный зажим могут быть вставлены или металлическая шина, или провод заземления

В него вставляется или токопроводящая шина из металлической полосы, или же сразу кабель заземления сечением 25 кв. мм. Для соединения со стальной полосой предусмотрена специальная прокладка, которая не даёт возможности для электрохимического контакта между мелью стержня и сталью (цинком). В дальнейшем шина или кабель заводятся в дом и подключаются к распределительному щитку точно так же, как это было описано выше.

Видео: забивка штыревых электродов вручную

Цены на комплектующие для молниезащиты и заземления

Комплектующие для молниезащиты и заземления

Какой тип покрытия стержней выбрать – оцинкованный или омедненный?

• С точки зрения экономичности, оцинковка с тонким слоем (от 5 до 30 мкм) выгоднее. Эти штыри не боятся механических повреждений при монтаже, даже оставленные глубокие царапины не влияют на степень защищенности железа. Тем не менее, цинк является довольно активным металлом, и, защищая железо, окисляется сам. Со временем, когда весь слой цинка прореагировал, железо остается без защиты и быстро «съедается» коррозией. Срок службы подобных элементов обычно не превышает 15 лет. А делать цинковое покрытие более толстым – это стоит немалых денег.

Сравнительный тест: оцинкованный (слева) и омедненный (справа) электрод после 10 лет эксплуатации в условиях агрессивной среды кислого грунта

• Медь же, наоборот, не вступая в реакции, защищает закрываемое ею железо, которое более активно с точки зрения химии. Такие электроды могут без ущерба эффективности служить очень долго, например, производитель гарантирует их сохранность в суглинистой почве вплоть до 100 лет. Но при монтаже следует проявлять осторожность – в местах повреждения слоя омеднения наверняка возникнет участок коррозии. Чтобы снизить вероятность этого, слой омеднения делают достаточно толстым, до 200 мкм, поэтому такие штыри значительно дороже обычных оцинкованных.

Каковы общие достоинства такого комплекта системы заземления с одним глубоко размещённым электродом:

• Монтаж не представляет особой сложности. Не требуется объемных земляных работ, не нужен сварочный аппарат – все производится обычным инструментом, который есть в каждом доме.
• Система очень компактна, ее можно разместить на крошечном «пятачке» или даже в подвале дома.
• Если используется омедненные электроды, то срок службы такого заземления будет исчисляться несколькими десятками лет.
• Благодаря хорошему контакту с грунтом достигается минимальное электрическое сопротивление. Кроме того, на эффективность системы практически не влияют сезонные условия. На уровень промерзания грунта приходится не более 10% длины электрода, и зимние температуры никак не могут отрицательно сказаться на проводимости.

Есть, конечно, и свои недостатки:

• Такой тип заземления не может быть реализован на каменистых грунтах – скорее всего, забить электроды на требуемую глубину не удастся.
• Возможно, кого-то отпугнет и цена комплекта. Однако это – вопрос спорный, так как качественный металлический прокат для обычной схемы заземления тоже стоит недешево. Если еще присовокупить длительность эксплуатации, простоту и быстроту монтажа, отсутствие необходимости в специализированном инструменте, то, вполне возможно, такой подход к решению проблемы заземления может показаться даже более перспективным с точки зрения экономичности.

Видео: как сделать заземление не даче с помощью модульной штыревой системы

PassDiy

Контуры заземления

Кент Английский

Введение

Ваш новый компонент подключен прямо из коробки, и первый раз, когда вы включаете его, это акустическая катастрофа; он гудит, гудит и вообще звучит ужасно. Взгляд на ваше оборудование или дилера не поможет, а вращение ручки только усугубит шум; что теперь?

На основании многолетнего опыта мы обнаружили, что подавляющее большинство чрезмерных шумов в аудиоэлектронике напрямую связано с плохими методами заземления.Хотя мы по возможности рекомендуем сбалансированные межблочные соединения на ваших аудиокомпонентах, необходимо понимать, что симметричные межсоединения решают только проблемы наведенного шума. Контуры заземления — это совсем другая проблема, которая никак не связана с проблемами наведенного шума.

Немного теории

Чтобы успешно бороться с наземными петлями, вы должны сначала понять, почему они возникают. В основе каждого компонента вашей аудиосистемы лежит внутреннее заземление. Ключевыми моментами, которые следует понять, является то, что не существует идеального заземления и что никакие две точки заземления в любой системе никогда не были бы точно эквипотенциальными друг относительно друга.

Если в системе существуют два заземления с разным потенциалом, существует вероятность возникновения шума, связанного с контуром заземления. Когда устройства связаны вместе соединительными кабелями, они обязательно связывают сигнальные заземления взаимосвязанных устройств друг с другом. Эта связь между двумя сигнальными землями является необходимым и желательным обстоятельством, проблема «замыкания заземления» возникает, когда это соединение происходит более чем в одном случае. Типичная причина заключается в том, что защитное заземление, обеспечиваемое шнуром питания или направляющими в стойке, находится в прямом контакте с заземлением возврата сигнала.

Эти ситуации создают замкнутый контур, где ток течет от земли одного блока к другому блоку и обратно к первому блоку через дополнительное заземление, обеспечиваемое распределительной сетью. Обычно импеданс этих нежелательных цепей довольно низок, порядка очень малых долей ома. Не ожидайте

Пройти лабораторные работы: Статьи: Контуры заземления

только часть входной цепи. Заземление экрана не должно подключаться на исходном конце провода, только на конце входного компонента; маркируйте их и не забывайте! Это, конечно, будет означать, что на конце кабеля с входным компонентом сигнальные проводники экрана и заземления будут соединены вместе.

Это было бы предпочтительным соединением для всех несимметричных соединений, где производитель позаботился о том, чтобы изолировать заземление шасси от сигнального заземления, к сожалению, это еще не универсальная практика в потребительском аудио.

Такая же логика должна применяться при изготовлении кабелей XLR. Начните с кабеля, у которого есть три провода в дополнение к отдельному экрану; Первый контакт разъема является заземлением, второй контакт — положительным входом, а третий контакт — инвертированным входом. Соединение корпуса на конце входного компонента XLR становится вашим единственным соединением экрана; в маркировке здесь нет необходимости, поскольку они являются кабелями с направленной поляризацией в силу конструкции.

Если один компонент имеет защитное заземление, изолированное от сигнала, а другой — нет, очень высоки шансы, что контуры заземления не станут проблемой. Когда возникают проблемы с контуром заземления, это чаще всего является результатом двух взаимосвязанных компонентов, каждый из которых имеет заземление безопасности и сигнальное заземление, соединенное внутри компонента. В этих условиях от одной из площадок придется отказаться, или вам придется сделать их все более похожими… .. ваш выбор.

Хорошо, допустим, у вас есть соединительные кабели и компоненты, которые вам нравятся, и о переделке 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 от всего вашего оборудования.Некоторые люди могут попытаться разорвать заземление, перерезав заземляющий контакт на шнуре питания, используя штепсельную вилку, отрезав заземляющий провод внутри оборудования, заклеив заземляющий разъем и т. Д. Как логика предсказывает, это может повлиять на устранение шума. .

Не делайте этого . Удаление заземляющего соединения неправильно! Это противоречит правилам электробезопасности и потенциально очень опасно. Удаление защитного заземления может нарушить работу шумового фильтра или защиты от всплесков внутри оборудования.Если заземление прервано, повреждение изоляции внутри оборудования может привести к подаче опасного напряжения на корпус оборудования вместо

Пройти лабораторные работы: Статьи: Контуры заземления

еще ближе к электросети. На многих удлинителях есть MOV и неоновая подсветка; Если вы ищете максимальную мощность без радиочастотных помех, не включайте эти устройства в свою развлекательную систему. Оба устройства могут вносить небольшой, но измеримый шум в линию питания. Существенно ли это небольшое количество шума, но, безусловно, оно является накопительным.

У MOV есть место в вашей домашней электросистеме, для большей пользы они должны располагаться как можно ближе к сетевой панели. Лучшее из устройств MOV жестко подключается непосредственно к шинам панели выключателя. Однако MOV изнашивается и время от времени требует замены. Они имеют тенденцию терпеть неудачу катастрофически, а не постепенно, и отказавшие юниты не так уж сложно обнаружить.

Многие небольшие улучшения в шумоподавлении могут оказывать и оказывают динамическое влияние на то, что вы в конечном итоге слышите в аудиосистеме с высоким разрешением.Во многих случаях использование этой дополнительной выгоды требует небольших дополнительных затрат или усилий.

Чтобы измерить это сопротивление с помощью вашего удобного мультиметра, у него, вероятно, нет требуемого разрешения или чувствительности. Для точного измерения необходимо использовать устройство, известное как мост импеданса. К счастью, средство от шума, связанного с землей, редко требует такого уровня диагностической сложности.

В соответствии с почитаемым учением Георга Симона Ома , эти напряжения, хотя и довольно низкие, способны генерировать значительный ток.Именно тогда эти «петлевые» токи создают нежелательный шум, запечатлевая свою сигнатуру на сигналах низкого уровня, обычно в виде синфазного шума.

Чтобы свести к минимуму проблемы с контуром заземления, Pass Labs никогда не производит оборудование с непрерывным сигнальным заземлением и заземлением шасси. Разделив сигнальное заземление и защитное заземление, соединение блоков вместе никогда не должно вызывать проблем с контуром заземления; однако не все производители следуют этому образу мышления.

Теперь что

Как только вы поймете, что вызывает контуры заземления, они должны с некоторой настойчивостью и усилиями исчезнуть.В максимально возможной степени вам необходимо разделить заземления, возврат сигналов и экранирование кабелей низкого уровня.

Несбалансированные кабели по-прежнему являются нормой потребительского звука, несмотря на присущую им хрупкость. В системах с очень небольшим количеством компонентов соединения типа RCA работают достаточно хорошо, но по мере того, как системы (особенно A / V-системы) становятся более сложными, их успешная реализация становится проблематичной. Если вы используете несимметричные кабели, всегда используйте двухжильный экранированный провод.Использование более распространенного одиночного проводника внутри экрана требует объединения возврата сигнала и экранирования на один и тот же провод; таким образом нарушая предпочтительный протокол.

Экраны не допускают попадания посторонних шумов на входы компонентов; общий или возвратный сигнал является частью пути прохождения сигнала, это две противоположные задачи. Из-за этих отдельных задач ваши кабели должны быть направленными, а экраны должны быть

прерывания 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 повторно поляризовать ваше оборудование, перевернув шнур питания, таким образом поменяв местами горячие и нейтральные силовые соединения. Не делайте этого . На практике это может немного уменьшить ваши проблемы с шумом, связанные с источником питания, но есть и потенциальная обратная сторона. Перевернув шнур питания, внутренний предохранитель и выключатель питания переместятся в нейтральную линию питания (прощай, защита). В случае аварии в результате страховые компании будут смеяться над вашими наследниками!

Если мы не можем разделить сигнальное заземление и защитное заземление, наш единственный другой вариант — сделать их как можно более похожими путем тщательной настройки сетевого питания и защитного заземления.Существует ряд методов распределения мощности, предназначенных для уменьшения или, по крайней мере, минимизации проблем с контуром заземления. Самый распространенный метод называется распределением по звездам. В звездообразном распределении точка выбирается как заземление с произвольным самым низким потенциалом напряжения. С этого момента, излучаемая во всех направлениях, мощность достигнет всех взаимосвязанных компонентов. Тогда все защитные заземления вернутся к основному защитному заземлению в этой общей точке. Эти соединения заземления звездой должны быть выполнены из провода большого сечения, а все плечи звезды должны быть одинаковой длины и одного калибра.

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

Самый экономичный способ сделать это — подключить все ваши низкоуровневые компоненты к качественному удлинителю, а не к многочисленным розеткам.Настенная розетка, выбранная для подключения удлинителя, должна быть ближайшей к сетевой панели для этой конкретной ответвленной цепи. Все, что вы делаете для уменьшения общего электрического сопротивления цепи источника питания, приносит пользу, заключающуюся в том, что «земля» ближе к потенциалу земли. Снижение импеданса источника питания таким образом позволяет внутренним фильтрам EMI / RFI ваших компонентов работать должным образом.

Любые устройства, производящие шум, в одной ответвленной цепи, такие как вентиляторы или переносные люминесцентные лампы, должны быть

.

Шлейф заземления

Обновлено 7 января 2019 г.

Этот набор гр.50 слайдов — это кульминация моего почти 25-летнего опыта создания многочисленных усилителей мощности и предусилителей. Я впервые начал заниматься аудио примерно в 1975 или 76 годах, когда был подростком. Некоторые из моих творений были достаточно тихими — благодаря чистой удаче — а другие ужасно гудели и шипели. Позже мои навыки резко улучшились, особенно после прочтения одной из книг Генри Отта примерно в 1988/89 году во время разработки цифрового панельного индикатора с очень высоким разрешением для промышленных приложений в компании, в которой я работал.Затем я оставил DIY-аудио примерно на 15 лет (карьера, семья и т. Д.), Вернувшись к этой теме около 15 лет назад, забыв многие свои практические навыки. Путь от теории электромагнитного поля, изложенной на многочисленных веб-сайтах, в заметках по применению и в публикациях на различных веб-форумах, к созданию тихих усилителей каждый раз непрост и требует некоторой практики. Теория, лежащая в основе, может быть чрезвычайно сложной, однако, приложив некоторые усилия и сосредоточившись, вы сможете быстро освоить основы. Этот набор слайдов посвящен несимметричным межсоединениям (также известным как «несимметричный»), в которых используются стандартные разъемы RCA для фонокорректора, поскольку именно здесь чаще всего возникают проблемы.

Когда дело доходит до гудящих и шипящих усилителей, хороших практических советов мало, хотя часто ошибочные мнения по этому поводу, кажется, легко найти.

Эта презентация (, работа над которой будет продолжаться и время от времени будет расширяться, ) предназначена для быстрого запуска и запуска звуковых конструкторов как на этапе строительства / планирования, так и при отладке. Мы надеемся, что он также послужит полезным справочником для всех, кто хочет узнать немного больше об ЭМС применительно к усилителям.Одна важная вещь о EMC: вы никогда не перестанете учиться и находить новые проблемы, которые нужно решать.

Контуры заземления

Вот отличные посты участника DIYaudio Илимзна на эту тему, которые я собрал в один документ.

Отличные посты «Илимзна» на грунтовых петлях

Вот дополнительный материал

Рекомендации по проектированию печатной платы усилителя для минимизации шума

Для некоторых практических примеров малошумящих усилителей, использующих эти методы, см. Nx-Amplifier и sx-Amplifier на сайте www.hifisonix.com

Вот некоторые коммерческие продукты, в которых используются методы, описанные в презентации: www.ovationhifidelity.com

На рисунке ниже показана внутренняя проводка одного из двух усилителей nx, которые я построил с нулевым шумом или гудением. Силовая проводка плотно скручена, а сигнальная проводка для небольших сигналов находится на значительном удалении от трансформатора и другой силовой проводки. На печатной плате блока питания особое внимание уделяется Т-образному соединению конденсатора и заземлению «звезда», что приводит к исключительно тихому усилителю.

Наконец, вот видео на YouTube о том, КАК НЕ РАЗРАБАТЫВАТЬ ЗАЗЕМЛЕНИЕ ПЕТЛИ. Что действительно сбивает с толку , так это то, что если вы наберете «Ground Loops» в Google, это, вероятно, будет первая ссылка, которая появится в списке.

Все основные правила безопасности относительно заземления с помощью «заземлителя» полностью нарушены, и проблема шума фактически не решена — они обошли проблему и сделали продукт полностью небезопасным.При работе с потенциальным нарушением безопасности возникает следующий вопрос: «Что произойдет, если токоведущий провод отсоединится и коснется входного гнезда или любых других металлических конструкций продукта без подключенного защитного заземления?» Если ответ — «это было бы в живом потенциале» не делайте этого! Никогда и никогда не используйте землеройные машины указанным способом, чтобы избавиться от гула — это просто опасно и незаконно. Период.

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 должен быть основной причиной гула, шипения или других шумов, которые могут возникать 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 «заземляющую поверхность» . 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 входит в ваши 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, 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, у которых нет 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: вы знали, 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? Подпишитесь на странице Coda Effects в Facebook, чтобы получить больше или подписаться на нас в Instagram.

Ехать дальше

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

Как избавиться от гула, гудения и других шумов в вашей аудиосистеме

Примечание редактора, 16 июля 2017 г .: Мы обновили этот рассказ новыми иллюстрациями и новыми советами и приемами.

Итак, вы только что распаковали свое новое развлекательное оборудование, все подключили, и вы слышите гудение, вой, шипение, болтовню или любое количество других раздражающих шумов, которые, как известно, изводят звуковое оборудование. Вы даже можете увидеть на телевизоре полосы или волны. Итак, вы приносите все это обратно в магазин только для того, чтобы посмотреть, как продавец подключает его, и все работает идеально. Что за…?

Я хотел бы сказать вам, что вы не сделали ничего плохого, но, возможно, и сделали, по крайней мере, непреднамеренно.Опять же, это может быть плохая проводка, неисправное оборудование или просто шумная электронная среда. Независимо от типа шума, который вы слышите, и от его причины, вот как от него избавиться.

Примечание. Присутствует некоторый шум, например шипение ленты или шипение, когда вы увеличиваете усиление на входе. Это часть оборудования, и единственное лекарство — это, как правило, лучшее оборудование.

Контуры заземления

Упомянутые в статье

Причина номер один необычного звукового шума и странного видео — это контур заземления, просто потому, что его чертовски легко создать.Наиболее частые проявления — это громкое жужжание или гудение, исходящее из динамиков, или полосы прокрутки на экране телевизора. Это также может быть гораздо более тихий, но не менее раздражающий гул или гул, который вы слышите только тогда, когда в комнате тишина.

Замыкание заземления в развлекательном оборудовании обычно возникает, когда одно или несколько устройств подключены к сети переменного тока (переменного тока) в разных местах, а затем соединены вместе электрическими (а не оптическими) сигнальными кабелями — RCA, HDMI, композитный, компонентный — экран которого заземлен.Проще говоря, это создает одноконтурную антенну, которая просто любит поглощать различные типы шума посредством электромагнитной индукции. Вы можете увидеть, как создается цикл, на диаграмме ниже.

Роб Шульц Одним из способов создания контура заземления является питание взаимосвязанного оборудования от разных розеток переменного тока: Земля проходит через экранирование сигнальных кабелей.

Все, что разрывает петлю, устраняет шум, и самый простой способ сделать это — подключить все к одной розетке переменного тока.Как показано ниже, просто подключите все свое оборудование к одному удлинителю, сетевому фильтру или силовому центру и подключите его к стене. Задача решена. С большинством мультимедийных устройств можно легко справиться с помощью одной цепи на 10 А, а большинство бытовых цепей по крайней мере таковы.

Роб Шульц Питание подключенного оборудования от одной розетки переменного тока устраняет большинство контуров заземления. Если гул по-прежнему слышен, проверьте, есть ли у вашей антенны или кабельного провода собственное заземление.

Могут быть случаи, когда вы просто не можете добраться до той же розетки с оборудованием.На ум приходят динамики и сабвуферы с автономным питанием. Вы можете просто «потянуть за землю», используя переходник с трех контактов на два, но это представляет потенциальную опасность поражения электрическим током. Посмотрите на Ли Харви и Stone the Crows экстремальный пример того, что может случиться с мощным оборудованием.

Если использование удлинителя нецелесообразно, вы можете купить устройство для устранения шума, например Hum X от Ebtech. Но это стоит 70 долларов. Есть и другие продукты, которые делают примерно то же самое, некоторые из которых прерывают петлю в сигнальных кабелях, но все они также дороги.Если у вас есть навыки, вы можете построить свой собственный гудок примерно за 10-15 долларов. В Интернете вы найдете много информации, которая покажет вам, как это сделать, но для выполнения этой задачи требуется умеренное владение паяльником и аналогичными инструментами.

Ebtech

Hum X Ebtech надежно устраняет шум контура заземления. В Интернете также есть решения для самостоятельного изготовления, которые дешевле, если у вас есть навыки.

Если эти методы не помогли, проблема может заключаться в беспроводной антенне (OTA) или в коаксиальном кабеле кабельного телевидения, у которого есть собственный путь к земле.При обращении с разветвителями коаксиального сигнала я получил довольно неприятные удары. Обычно — из-за изоляции кабельных модемов, кабельных коробок и подобного оборудования — это происходит только в том случае, если вы подключаетесь напрямую к телевизору или видеомагнитофону. Если вы отследили проблему до сигнального провода телевизора, который подключен к кабельному модему или аналогичному устройству (отсоедините его и посмотрите, исчезнет ли проблема), замените это оборудование — с ним что-то не так. Если вы подключаетесь напрямую к телевизору, есть изоляторы контура заземления по цене от 20 до 30 долларов.

Viewsonics

Изолятор контура заземления для коаксиальных (антенных и кабельного ТВ) кабелей.

Шум в линии переменного тока

Контуры заземления — далеко не единственное, что вызывает электрические помехи; Практически любое устройство с двигателем (например, фены и блендеры), а также диммеры и неисправные люминесцентные светильники будут создавать помехи такого типа. Он может быть слышен через ваше аудиооборудование или отображаться на экране телевизора, а может и нет. Очевидное решение проблемы шума такого типа — не использовать такие устройства во время просмотра телевизора или прослушивания музыки.Возможно, у вас получится сделать это, если вы живете один. Если под одной крышей есть другие люди, возможно, нет.

Если вы готовы расстаться с несколькими Benjamins, вы можете убедиться в безупречном состоянии переменного тока без шума контура заземления, используя онлайн-ИБП (источник бесперебойного питания) или изолирующий трансформатор. Онлайн-ИБП — это система с резервным питанием от батареи, батарея которой всегда подключена (онлайн) между входным и выходным переменным током. Для этого требуется, чтобы электрическая мощность была преобразована в постоянный ток (постоянный ток), а затем обратно в переменный, что устранит все помехи.Это также известно как двойное преобразование.

TrippLite

Tripplite SU1000XLCD стоит 630 долларов, но он лучше справляется с регулированием мощности, чем так называемые аудиофильские устройства, которые стоят в 10 раз дороже. Если вас не беспокоят контуры заземления, вы можете найти ИБП, который устранит шум переменного тока (обратите внимание на синусоидальный выход) за чуть больше 100 долларов.

Настоящий онлайн-ИБП стоит дорого. Например, ИБП SU1000XLCD, который Tripplite прислал мне, чтобы убрать очень грязный кондиционер в моей квартире, стоит около 630 долларов.Он также тяжелый, размером с небольшой осушитель воздуха, и у него есть некоторые функции (например, мониторинг USB, чтобы он мог корректно выключить подключенный компьютер в случае сбоя питания), которые не имеют реального отношения к устранению шума. Но черт возьми, если он не на 100 процентов эффективен, а также обеспечивает удобную защиту от скачков напряжения и отключений.

Упоминается в статье

Разделительный трансформатор Tripp Lite IS1000HG

К тому же он намного дешевле, чем один из тех высококачественных стабилизаторов мощности, которые продаются доверчивым аудиофилам.Если вы не беспокоитесь об устранении шума контура заземления, вы можете обойтись не намного дороже 100 долларов с ИБП, который рекламирует синусоидальный выходной сигнал.

Изолирующий трансформатор, который немного дешевле, чем онлайн-ИБП, но абсолютно эффективен против всех видов помех в сети. Tripplite также прислал мне один из них: превосходный IS1000HG на 1000 ватт (больничного класса) с четырьмя розетками. Это около 500 долларов, но вы можете легко обойтись моделью с меньшей мощностью менее чем за 200 долларов. Изолирующий трансформатор — один из тех продуктов, название которого описывает его как тройник — в нем используется специальный экранированный трансформатор, который превращает грязный переменный ток в чистый переменный ток с помощью электромагнитной индукции — да, то же самое, что вызывает шум контура заземления.

Изолирующие трансформаторы предназначены для использования с тонким диагностическим оборудованием, где даже минимально шумный переменный ток может вызвать ложные показания. Это означает, что их более чем достаточно для мультимедийных установок.

TrippLite

Задняя часть изолирующего трансформатора IS1000HG, который предназначен для устранения всех шумов переменного тока, которые могут повлиять на чувствительное испытательное оборудование. Он также работает с развлекательными системами.

Провода

На самом деле существует только одно или два жестких правила для кабелей и шума.Во-первых, никогда не прокладывайте силовой кабель через кабели аудио или видеосигнала, включая антенные провода, или рядом с ними. Современные сигнальные кабели хорошо экранированы, но если вы слышите гудение и это не контур заземления, это вполне может быть причиной. Обратите внимание, что кабели, идущие к динамикам с автономным питанием (без Wi-Fi), представляют собой кабели аудиосигнала, а не выходные кабели.

Также обратите внимание, что трехпроводные симметричные сигнальные кабели (отправляются два сигнала с обратной полярностью — точно так же, как знаменитый звукосниматель хамбакер) гораздо менее восприимчивы к гудению кабеля питания и другим шумам, чем двухпроводные кабели.Если ваше оборудование позволяет использовать балансные выходы или входы, сделайте это. Акустические кабели не должны подвергаться звуковому воздействию, поскольку по ним проходит гораздо более сильный сигнал. Но на всякий случай постарайтесь изолировать шнуры переменного тока.

Некоторое высококачественное аудиооборудование, такое как USB-ЦАП Asus Xonar Essence One и усилитель для наушников, оснащено симметричными выходами, которые практически невосприимчивы к шумам.

Другое правило для проводов заключается в том, что сигнальные кабели антенны не должны быть закольцованы (двухжильные), которые имеют тенденцию вызывать такой же шум, делая их самими антеннами.Электромагнитная индукция; это благословение, это проклятие. (Если вы об этом не знаете)

Что касается качества кабелей: плохо сделанный кабель может вызвать проблемы с шумом, но нет никакого реального преимущества в том, чтобы тратить на него целое состояние. Распространенное заблуждение — чем дороже металл, тем лучше кабель. Неправильный. Золото используется в разъемах, потому что оно не окисляется, а не потому, что это лучший проводник электричества. Он неплохой, лучше, чем никель и хром, но на самом деле немного хуже, чем серебро и медь.Забудьте о платине — она ​​звучит сексуально, но ее значение в списке проводимости составляет около 20 ^или пунктов.

Упоминается в статье

Изолятор контура заземления для кабельного телевидения VSIS-EU

Медный провод с золотыми разъемами — лучшее сочетание; но опять же, не слушайте пропаганду продаж аудио в бутиках. Есть много кабелей в диапазоне от 10 до 20 долларов или даже ниже, которые также подойдут.

Одна вещь, которую вы могли бы проверить, хотя в основном проблема в приложениях с высоким импедансом (более высокое усиление / напряжение, aka Hi-Z), например, с гитарными кабелями, заключается в том, что они не являются микрофонными.Плохое или слабое экранирование и другие факторы могут фактически превратить физические удары в звуковой сигнал. Я не шучу. Я испытал это только один раз в жизни с кабелями для подключения компонентов, и это было для проигрывателя виниловых пластинок. Но если вы замечаете странные шумы, которые, кажется, совпадают с басами или вибрациями, сильно постучите пальцем по сигнальным кабелям (при включенном оборудовании), чтобы проверить, не является ли это проблемой.

Еще одна проблема с проводом: размер. Хотя провод большего сечения может помочь усилителю работать немного легче и холоднее при подключении динамиков за счет снижения импеданса (удельного сопротивления) кабеля, влияние на сигнальные кабели незначительно.То есть это неслышно для тех, кто не много заплатил за толстый провод и хочет услышать разницу.

RF-помехи

Вы когда-нибудь задумывались, почему стенки вашего стереоресивера и других электронных устройств металлические, когда кажется, что все остальное в мире сделано из пластика? Это не для прочности на разрыв, а для блокировки входящих и исходящих RFI (радиопомех). Любой проводящий материал имеет тенденцию блокировать радиочастотные сигналы и отводить их заряд на свою поверхность.Действительно, экранирование кабелей работает как клетки Фарадея.

Но практические реализации (например, отказ от облицовки телевизионной комнаты медной оболочкой) клеток Фарадея могут сделать не так много, поэтому вам может потребоваться уменьшить мощность сигналов, с которыми они должны иметь дело. Я говорю о портативных телефонах, сотовых телефонах, оборудовании Wi-Fi и даже компьютерах.

Неизвестно

Если клетка Фарадея может заблокировать это, у нее не должно быть проблем с РЧ, окружающим ваше мультимедийное оборудование.

Компьютеры могут генерировать много радиоволн, поэтому я избегаю причудливых прозрачных пластиковых сторон, которые позволяют им выходить и входить.Я также слышал, что беспроводные периферийные устройства, например мыши, могут вызывать помехи. Это неисправность или плохая конструкция, и единственное решение — заменить их.

Возвращаясь к сути: не беспокойтесь об этом, но неплохо было бы держать ваше РЧ-излучающее оборудование как можно дальше от мультимедийной системы. И если это устройство, которое должно находиться рядом с вашей установкой, убедитесь, что оно достаточно защищено.

Шум кабеля USB / HDMI

Упомянуто в этой статье

ИБП Tripp Lite TRIPP LITE SU1000XLCD

Я использую внешний аудиоинтерфейс USB за 200 долларов, потому что он звучит намного лучше, чем все, что вы найдете на материнской плате.Поверьте, если мои старые уши слышат разницу, то она есть. Но когда я впервые начал его использовать, я иногда слышал очень слабые статические помехи. По довольно сложным причинам ток может протекать через экран USB-кабеля, что влияет на сигнал. Это раздражало.

Есть три метода устранения помех кабеля USB (и HDMI). Один из них — использовать кабель с ферритовой гильзой для шумоподавления (большой круглый наконечник на одном конце. Вы также можете купить фиксируемый ферритовый шумоподавитель). Иногда их называют ферритовыми шариками.

Неизвестно

Кабель HDMI с ферритовым фильтром помех для блокировки паразитного тока, проходящего через экран.

Второй метод — это проложить провод с меньшим сопротивлением, чем экранирование кабеля USB / HDMI, от корпуса аудиоинтерфейса USB или аудиокомпонента, подключенного через HDMI, к корпусу вашего компьютера. Провод динамика работает нормально. Электричество всегда следует по пути наименьшего сопротивления, поэтому паразитный ток проходит по заземляющему проводу, а не по экрану кабеля.Это также известно как заземляющий шунт или просто шунт.

Третий метод — установить фильтр шумов USB (я никогда не видел его для HDMI, но адаптер HDMI может работать), который на самом деле является ретранслятором USB, который разделяет соединение экрана. Они стоят около 50 долларов и, как говорят, действительно устраняют шум. Я никогда не использовал один, потому что первый и второй методы намного дешевле и никогда меня не подводили.

Аудиошум ПК

Другая причина, по которой я использую интерфейс USB, заключается в том, что вы действительно можете устранить тот шум, который я описал.Внутренние аудиорешения, особенно те, которые находятся на материнской плате, подвержены всевозможным линейным помехам и электромагнитным помехам, которые невозможно устранить. Как вы могли заметить, я просто дал вам решение — перейти на USB. Тем не менее, существуют карты PCI и PCIe, которые также могут устранить проблему, а также предоставить больше выходов для игр и объемного звука.

Однажды вы это услышали, теперь вас нет.

Используя описанные выше методики, вы сможете устранить все шумы, которые не присущи вашей аудиосистеме, а также те, которые, как вы могли подумать, были ей присущи.Но если вы страдаете от шума, который я не покрыл, или у вас есть исправление, которое работает, поделитесь с нами, оставив комментарий на нашей странице в Facebook.

Примечание. Когда вы покупаете что-то после перехода по ссылкам в наших статьях, мы можем получить небольшую комиссию.Прочтите нашу политику в отношении партнерских ссылок для получения более подробной информации.

Заземление и экранирование для ваших аудиопроектов DIY

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 было 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 , все основания не должны идти напрямую к шасси .Это кажется противоречащим логике. Теперь уместно 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 различных 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 один милливольт (мВ), а источник питания вызывает поток в 100 миллиампер (мА). через провод.Таким образом, вклад в напряжения на проводе 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, он загрязнит сигнал 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. В соответствии со многими электротехническими нормами 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 вместе 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 заземляющих сигналов во входных разъемах и , а затем протягивание экранированного кабеля внутри устройства к чему-то вроде регулятора громкости и , соединяющего экраны вместе. 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 трехпроводная сеть переменного тока не использовалась. 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 способов 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 0.От 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 сеть 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 соединениями по отношению к оборудованию или с плохой внутренней защитой оборудования. Если гудение в два раза выше частоты сети, то это почти всегда из-за неадекватной фильтрации источника питания. Контуры заземления обычно находятся на частоте сети. Поэтому, если вы столкнетесь с одним из них, вы должны поискать 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 земле 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 сигнальная земля, и земля 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 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 заземляющего проводника, обрабатывающего 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:

Ground Loops — Устранение системного шума и гудения

Вы только что подключили свою систему, и гудение или гул не утихают. Вы запускаете свое оборудование через кондиционеры и бьетесь головой о стену, пытаясь понять, в чем дело. Поздравляем — вы только что вошли в зону The Ground Loop Zone.

Несколько недель назад я вырывал волосы после того, как установил новый компонент в Reference System 3 для обзора.Это был усилитель с трехконтактным кабелем питания. Сразу после установки усилителя в мою систему из моих динамиков начал поступать очень заметный гул с частотой 60 Гц.

Если это случилось с вами, скорее всего, это контур заземления между вашим кабельным телевидением и другим компонентом в вашей системе (например, усилителем или активным сабвуфером). Теперь, как решить эту проблему? Во-первых, это помогает точно определить, что такое контур заземления и как он может повлиять на нашу систему домашнего кинотеатра.

Ed itorial Замечание по контурам заземления
Когда два или более устройства подключены к общей земле
через разные пути могут возникать помехи на пути заземления или петля заземления.Таким образом, система, заземленная в двух разных точках, с
разность потенциалов между двумя землями может вызвать нежелательный шум
напряжение в цепях трактов. Токи текут через
эти множественные пути и создают напряжения, которые могут вызвать повреждение, шум
или 50 Гц / 60 Гц в аудио или видео оборудовании. Контур заземления может быть
устранено одним из двух способов:

1. Удалите один из путей заземления, преобразовав таким образом систему в одноточечное заземление.
2. Изолируйте один из путей заземления с помощью изолирующего трансформатора, общего
   режимный дроссель, оптический ответвитель, симметричная схема или частотно-селективный
   заземление.

Наиболее практичным и обычно наиболее экономичным методом для бытовых аудиоприложений является использование изолирующего трансформатора.
Изолирующий трансформатор — это устройство, которое в случае кабеля
сигналов, позволяет всем желаемым сигналам проходить свободно, в то время как
нарушение целостности заземления, следовательно, разрушение контуров заземления.
При использовании изолирующего трансформатора напряжение шума заземления теперь будет
появляются между обмотками трансформатора, а не входом цепи.
Шумовая связь в первую очередь зависит от паразитной емкости.
между обмотками трансформатора и может быть уменьшена путем размещения экрана
между обмотками.Это эффективный метод
реализовать, предполагая, что трансформатор имеет достаточную пропускную способность, не слишком
дорогостоящий или громоздкий, и прямой путь сигнала постоянного тока не требуется для
заявление.

Диагностика и устранение неисправностей

Чтобы точно определить правильное решение проблемы, сначала необходимо найти и изолировать ее. Например, если вы просто начнете драться, меняя местами оборудование, кабели и все сразу, вы никогда не узнаете, что на самом деле вызвало (или устранило) проблему.Кроме того, вы можете в конечном итоге выполнять все больше и больше работы, поскольку вы тратите энергию в областях, которые не имеют никакого отношения к решаемой проблеме.

Начни с простого. Устранение неисправностей контуров заземления включает в себя наведение порядка и проверку нескольких основных, общих элементов, чтобы увидеть, является ли проблема простой или сложной. Например, если регулировка громкости на вашем процессоре / ресивере не приводит к изменению уровня гула, то проблема должна возникать через после в этой точке. Если это произошло раньше, то приемник / процессор обычно увеличивает общий уровень шума.Есть смысл?

Работать по методике:

1. Начните с процессора-приемника, чтобы определить, связано ли гудение / гудение с источником или с контуром заземления, возникающим после каскада усиления.
2. Обратите внимание на любые недавние изменения в системе, которые привели к этой проблеме. Скорее всего, вам будет легче локализовать проблему, если она только начинается с добавления нового оборудования.
3. Что вы можете сделать быстро и легко, чтобы изолировать или идентифицировать проблему и указать правильное решение (т.е. отсоединив кабель от стены, чтобы проверить, не является ли кабельное телевидение источником контура заземления.)

Еще один тест для устранения вашего ресивера или процессора — проверить, изменяется ли гудение в зависимости от того, какой вход вы выбрали (DVD-плеер , Кабельное телевидение и т. Д.) Гудение меняется или исчезает при выборе другого входа? Нет? Тогда ваша проблема возникает на более позднем этапе в системе (скорее всего, это контур заземления, вызванный добавлением усилителя или активного сабвуфера с трехконтактным силовым кабелем.)

Последний тест — отсоединить кабель кабельного телевидения от стены. Гул уходит? Так оно и было в случае системы ссылок 3. Eureka! В системе должен быть контур заземления, связанный с линией кабельного телевидения.

Другие распространенные причины
Гул и гудение
В этой статье рассматривается очень распространенный контур заземления.
проблема, поймите, что существует множество способов, которыми система жужжит и
гул может войти в установку вашего домашнего кинотеатра.

Общая проблема № 1:
Проверьте, есть ли у вас толстый шнур питания или розетка в стене.
который изношен и не удерживается.Если контакты под напряжением / нейтралью / заземлением включены
вилка заземления делает прерывистый или световой
контакт с хвостовиком на внутренней стороне выпускного отверстия, это может вызвать гул
через систему. Лучшее решение для этого — заменить розетку
с промышленной версией, доступной в Home Depot примерно за 4 доллара. В
промышленные розетки лучше удерживают силовые кабели
надежно. Если вы устанавливаете потолочное крепление для фронтальной проекционной системы, эта розетка обязательна.

Общая проблема № 2:
Проверьте полярность розетки — возможно, она подключена наоборот.Ты можешь
Купите устройство для проверки полярности в Home Depot примерно за 5 долларов. Это один из
Прежде всего, вы можете проверить, не помогает ли отключение кабельной приставки.
удалите гул (и в некоторых случаях обратная полярность может быть все еще виновата.)

Распространенная проблема № 3:
Диммеры, люминесцентные лампы и другие приборы,
та же цепь или общее заземление с оборудованием домашнего кинотеатра может
вызвать мычание.

Устранение проблемы

Существует как минимум два практических способа решить проблему с контуром заземления в вашей системе.Как только вы узнаете, что проблема связана с заземлением кабельного телевидения и заземлением усилителя, как в этом случае (и во многих случаях), вы можете поднять заземление на любом устройстве на линейном уровне. Я считаю, что намного легче поднять землю на линии кабельного телевидения, чем на многоканальных входах 5.1, идущих в усилитель!

НИКОГДА не используйте адаптер переменного тока с тремя на два контакта для устранения проблемы с контуром заземления. Эти устройства предназначены для обеспечения безопасного заземления (через винт крышки на заземленную розетку) в случае использования трехконтактной вилки с двухконтактной розеткой.Лучше всего безопасно поднимать землю на уровне линии.

Ed itorial Замечание о методе сигнального заземления
Можно попробовать использовать грунтовый подъемник в ситуациях, когда два
заземленные части оборудования с несбалансированными подключениями
Проблемы с гудением, связанные с контуром заземления. Подъем грунта в неуравновешенном состоянии
соединения работают эффективно только тогда, когда оба элемента оборудования
правильно заземлен в той же точке. В некоторых случаях проблема с гудением может
становится хуже, если используется грунтовый подъемник.Таким образом, это так называемое «исправление»
следует использовать с особой осторожностью и обычно только в качестве временного
решение. Если связанное оборудование правильно заземлено, просто поднимите
сигнальное заземление между оборудованием, может вызвать сильное жужжание
и потенциально повредить входной усилитель приемного оборудования
из-за протекания паразитных токов на незаземленном оборудовании. Лучший метод использования заземления — это модифицировать кабель, чтобы включить путь переменного тока между заземлением или небольшой конденсатор.Это уменьшит возможность захвата заземленного кабеля.
Радиочастотные помехи, но также могут вызывать колебания частотной характеристики
в зависимости от размера конденсатора и импеданса источника оборудования. Из-за
это, по нашему мнению, лучшее решение для устранения несбалансированного соединения
в контурах заземления используется изолирующий трансформатор аудиолинии.

Используйте изолятор заземления кабельного телевидения

Наиболее распространенным и простым решением является установка изолятора заземления кабельного телевидения.Jensen Transformers существует уже более 30 лет и является одним из лучших (рекомендованная производителем розничная цена 59,95 долларов США), поскольку имеет плоскую частотную характеристику от 2 до 1300 МГц, охватывающую спектр VHF / FM / UHF / CATV. Почему это важно? Ну, для начала, если вы планируете использовать цифровой кабель, кабельный модем или услуги по запросу, вам лучше не покупать дешевый радиочастотный фильтр в местном магазине электроники, поскольку он, скорее всего, отфильтрует больше, чем вы рассчитывали. Кроме того, мы уважаем компанию, которая измеряет свои продукты и готова опубликовать график частотной характеристики в подтверждение своих заявлений.Плоская частотная характеристика от 2 МГц до 1300 МГц гарантирует отсутствие потери качества сигнала и отличный результат.

Дешевые решения, которые звучат слишком хорошо, чтобы быть правдой — вероятно, таковы
Один из самых популярных методов устранения заземления
петли — взять преобразователь 75 Ом на 300 Ом, подключенный ко второму
согласующий трансформатор с двумя винтовыми зажимами на стороне 300 Ом, и
поместив его в канал кабельного телевидения.Хотя это может сломать
контур заземления, если вы просто не подпишетесь на основной кабель и не дадите
Хочу сказать о качестве сигнала, мы бы порекомендовали избегать этой магии МакГайвера.

Мы уже там?

Одним словом — да. Это лекарство примерно для 80% проблем с контуром заземления. Для этих других проблем есть другие решения, но мы хотели охватить этот часто встречающийся сценарий и наметить несколько быстрых и простых решений, чтобы выбраться из тупика контура заземления.Если у вас есть контур заземления, вызванный вашим кабельным телевидением и , не ходите и возьмите одну из этих красавиц — вы не пожалеете об этом.

Как сделать звукоизолятор / подавитель шума контура заземления

Изолятор контура заземления своими руками может быть вашим единственным решением для обеспечения хорошего 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 жизнь слушать плохой радиоприем. 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 изолятор контура заземления самостоятельно, используя несколько инструментов и материалов, которые можно купить в 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 комбинацию шума и аудиосигнала в систему заземления.

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 вызывает беспокойство 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) соединения за счет использования высококачественных проводов как для аудио, так и для силовых соединений,
• Использование симметричных аудиоустройств и кабелей всех точек 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.

Более важным преимуществом изолятора контура заземления является то, что он относительно дешев в изготовлении и установке. 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.

Однако 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 даже можете получить 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 разъема RCA, 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-свинцовым припоем 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.
• Контейнер с гелем для припоя дешев и не будет стоить вам дороже 10 долларов.
• Однако вы можете выполнять пайку без использования флюса для пайки.

Кабели

• 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, которое позволяет 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.

Корпус и другие полезные предметы

• Корпусная коробка изготовлена ​​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. Клей любого вида может пригодиться.

Пошаговое руководство по заземлению изолятора контура заземления 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 помех.

Заключение

Создать простой изолятор контура заземления своими руками несложно.

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.