Дифавтомат подключение с заземлением


Подключение дифавтомата - назначение, основные схемы подключения с заземлением и без заземления

Одной из ключевых проблем при создании систем электроснабжения является обеспечение безопасности их эксплуатации. Это было понято давно, еще на заре прихода электричества в дома и квартиры – внутренние сети стали защищаться плавкими предохранителями, известными под названием «пробки». Время шло, и системы защиты совершенствовались – они стали оберегать не только от перезагрузки или коротких замыканий, но и от случайного поражения человека электрическим током. В настоящее время основными приборами такой защиты являются автоматические выключатели и устройства защитного отключения. Своеобразным «симбиозом» этих двух приборов является дифференциальный автомат.

Подключение дифавтоматаПодключение дифавтомата

Но этот прибор защиты лишь в том случае станет корректно выполнять возложенные на него функции, если будет правильно размещен в общей схеме домашней или квартирной электросети. Увы, в этом вопросе многие владельцы жилья, стремящиеся все и всегда делать своими руками, допускают немало ошибок. «Схалтурить» вполне могут и приглашенные «мастера» — в этой сфере частных услуг встречается немало откровенных «шабашников». Поэтому имеет смысл рассмотреть подробнее, по каким принципам осуществляется подключение дифавтомата – такая информация в любом случае будет полезной.

Предназначение и устройство дифференциального автомата. Его основные характеристики.

Принципиальное устройство и предназначение

Чтобы правильно понять принцип подключения дифференциального автомата, необходимо разобраться, что же он из себя представляет и как работает.

  • К основным опасностями в домашних электросетях можно отнести вероятность короткого замыкания и превышение предельно допустимых параметров тока (превышение нагрузки на линию). Оба этих случая приводят к опасному нагреву проводов, разрушению их изоляции, оплавлению проводников или корпусов подключенных приборов, возникновению электрической дуги. При отсутствии или несрабатывании защиты все это приводит к очень серьезным последствиям, вплоть до масштабных пожаров.

От таких аварий предохраняет автоматический выключатель (АВ). В нем предусмотрено два уровня защиты.

Два уровня защиты, предусмотренные в автоматическом выключателеДва уровня защиты, предусмотренные в автоматическом выключателе

Не вдаваясь во все тонкости конструкции автомата, просто остановим свое внимание на защитных устройствах.
При включении прибора специальная механическая система тяг, рычагов, пружин и подвижных контактов замыкает цепь между входной и выходной клеммами. Если в подключенном через автомат участке сети все в норме, он остается в таком положении сколь угодно долго. Но строение механизма таково, что для размыкания цепи достаточно довольно небольшого, но определенным образом приложенного усилия от так называемых расцепителей.

Под номером 1 показан электромагнитный расцепитель. Это катушка-соленоид с размещенным внутри подпружиненным металлическим сердечником. При нормальных токах, проходящих через выключатель, создаваемое катушкой электромагнитное поле слишком слабо, чтобы преодолеть усилие пружины. Но в случае короткого замыкания сила тока возрастает в сотни и даже тысячи раз, соответственно резко возрастает и напряженность электромагнитного поля катушки. Сердечник перемещается, сжимая пружину, и приводит в действие механизм расцепления.

Под номером 2 – тепловой расцепитель. Это – биметаллическая пластина, являющаяся участком цепи прохождения тока через выключатель. Если нагрузка нормальная, то есть показатели силы тока в пределах указанного номинала, то она не меняет своей конфигурации. Но если токи пошли с превышением номинала, начинается ее нагрев. За свет биметаллической структуры (два металла с заметно отличающимися показателями линейного температурного расширения) пластина начинает изгибаться и в определенный момент воздействует на механизм расцепления. Автоматический выключатель разрывает цепь.

Автоматы обычно ставятся на различные участки домашней (квартирной) электрической сети на разрыв фазы. Они имеют однополюсное исполнение и занимают в коробке (щите) на DIN-рейке одно модуль-место. Исключение – автоматы на вводе, где используются двухполюсные (для трехфазной сети – четырехполюсные). То есть в выключенном положении одновременно размыкается и фаза (фазы) и ноль.

  • Еще одна опасность, от которой тоже требуется защита – это утечка тока. Износ изоляции, механические поломки бытовой техники, некоторые другие причины могут привести к тому, что фаза пробивается на металлический корпус приборов. Чтобы не допустить поражения током в таких ситуациях, используются устройства защитного отключения (УЗО). Другое их название – дифференциальный выключатель (ДВ).

Через УЗО всегда проходит и фаза, и ноль. Дело в том, что основным «рабочим органом» этого прибора является дифференциальный трансформатор. Он имеет характерный сердечник (поз. 3) в форме тора (замкнутое кольцо) а обмотками служат фазный провод и нулевой. Причем они расположены так, что создаваемые электромагнитные поля – противонаправленные, то есть компенсируют друг друга. Кроме того, имеется контрольная обмотка (поз.4), связанная с электромеханическим (реле) или электронным (электронный ключ) устройством размыкания.

Устройство УЗО – главным элементом является дифференциальный трансформатор. Хорошо видны его обмотки фазой и нулем – толстые провода белого и красного цвета.Устройство УЗО – главным элементом является дифференциальный трансформатор. Хорошо видны его обмотки фазой и нулем – толстые провода белого и красного цвета.

Если в сети и подключённой нагрузке нет неполадок, то какой ток прошел в сторону нагрузки по фазному проводу, такой же должен вернуться и по нулевому в обратном направлении. Результирующего магнитного потока в сердечнике нет – он полностью компенсирован. Но если возникла утечка тока на землю, или же при пробое фазы на корпус прибора его коснулся рукой человек, равновесие нарушается. В сердечнике возникает магнитный поток, который приводит к возникновению тока в контрольной обмотке. А это, в свою очередь, вызывает выключение УЗО – цепь разрывается.

Про это долго приходится писать, но на деле время срабатывания УЗО измеряется миллисекундами. А уставка (показатель утечки тока, вызывающей срабатывание защиты) в УЗО, устанавливаемых в бытовых сетях – всего 0,01 или 0,03 ампера. То есть главные задачи – не допустить опасных для жизни показателей силы тока и свести к возможному минимуму длительность опасного контакта.

Никогда не забывайте об опасности электрического тока!

Не следует думать, что напряжение 220 вольт относится к малоопасным. Это дикое заблуждение стоило многим жизни! Некоторые читатели будут просто шокированы, когда узнают, сколь незначительные показатели силы тока предоставляют для человека, безо всякого преувеличения, смертельную угрозу. Обязательно найдите время и прочитайте статью нашего портала, специально посвященную опасности электрического тока.

Для чего все это говорилось? А лишь для того, чтобы привести к следующему – рассматриваемый в нашей статье дифференциальный автомат – это не что иное, как автоматический выключатель и УЗО, скомпонованные в одном корпусе.

Все удалось уместить в одном корпусе – и электромагнитную защиту от сверхтоков КЗ, и тепловую от перегрузки, и дифференциальный трансформатор для выявления тока утечкиВсе удалось уместить в одном корпусе – и электромагнитную защиту от сверхтоков КЗ, и тепловую от перегрузки, и дифференциальный трансформатор для выявления тока утечки

Внешне дифференциальный автомат (или, если правильнее – автоматический выключатель дифференциального тока, АВДТ) очень схож с УЗО – такой же корпус на два модуль-места, такие же рычажок включения и кнопка «Тест». Но отличить несложно даже беглым взглядом по маркировке. У УЗО номинал подписан по принципу «цифры – буква», например, 16 А. А у дифавтомата – «буква – цифры», например, С 16. Это тоже номинальный ток, а буква впереди имеет уже несколько иное значение. Об этом и поговорим в следующем подразделе статьи.

Основные параметры дифференциальных автоматов и их маркировка

Чтобы дифференциальный автомат работал корректно, необходимо правильно подобрать его по основным характеристикам. Конечно же, это лучше поручить специалистам-электрикам. Но и «рядовому» пользователю, стремящемуся к пониманию всего того, что имеется в его жилых владениях, такая информация будет полезна.

Как правило, основные характеристики АВДТ указываются цифрами, буквами и условными значками на его корпусе. Есть, правда, исключения, но в основном производители придерживается если не совсем единого, то очень схожего стандарта маркировки.

Лучше всего это рассмотреть на примере.

Основные внешние элементы автоматического выключателя дифференциального тока (АВДТ) и маркировка, содержащая немало полезной информации.Основные внешние элементы автоматического выключателя дифференциального тока (АВДТ) и маркировка, содержащая немало полезной информации.

1 – логотип и название компании-изготовителя дифавтомата. Кстати, коль затронуть вопрос бренда, то можно сразу отметить следующее. АВДТ — прибор в достаточной степени дорогостоящий, и каждому владельцу хочется, чтобы он служил как можно дольше. К сожалению, приходится констатировать, что в этой сфере производства электротехнических устройств не все обстоит благополучно – в продаже немало изделий явно невысокого качества. Поэтому есть смысл приобретать модели проверенных, давно заслуживших непререкаемый авторитет компаний, например, «Legrand», «ABB», «General Electric», «Schneider Electric», «Moeller», «Siemens». Естественно, убедившись при покупке в оригинальности изделия и получив на него гарантию. А вот массово заполнивший рынок отечественный бренд «IEK», как это не прискорбно, в один ряд с указанными фирмами поставить пока никак не получается.

2 – наименование модели. В этом названии может сразу скрываться указание на то, что это именно дифференциальный автомат (аббревиатура АД или АВДТ). Может быть и латинская аббревиатура – полного единства в этом вопросе нет.

3 – сочетание буквы и числа, например, как на иллюстрации – С25. Число обозначает максимальные номинальный ток, то есть такой, какой прибор может выдерживать сколь угодно долго без аварийного срабатывания и без потери своей работоспособности.

Показатели номинального тока стандартизированы и ограничены следующими значениями: 6 А, 10 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А и 63 А. Небольшие номиналы (до 16А) обычно используются для систем освещения или для розеток, в которые не предполагается включения мощной техники. Средние номиналы – для розеточных групп или даже для выделенных под мощную бытовую технику линий. Дифавтоматы с номиналом 40 А и выше обычно устанавливаются на вводе.

Буква перед номиналом – это так называемая время-токовая характеристика выключателя. Дело в том, что при пуске многих приборов кратковременное значение пускового тока может значительно превышать номинальное значение. И если АВДТ станет при этом постоянно срабатывать, то это станет мучением для хозяев. Поэтому для игнорирования кратковременных пусковых скачков установлены пороги срабатывания электромагнитного расцепителя, которые как раз и обозначаются категориями В, С или D.

  • B – превышение тока относительно номинала в 3÷5 раз.
  • С – в 5÷10 раз.
  • D – в 10÷20 раз.

То есть при пуске и сопровождающем его скачке тока электромагнитный расцепитель не сработает. Но если превышение номинала оказывается длительным, то нагревается биметаллическая пластина и сработает тепловой расцепитель.

Для квартир чаще всего выбирают АВДТ категории С. Для небольшого загородного дома, в котором нет мощной техники с высокими показателями пусковых токов лучше взять дифавтомат с время-токовой характеристикой В. Ну а приборы с индексом D обычно устанавливаются на линиях с мощным оборудованием, как правило, в производственных условиях.

Гораздо реже, но все же встречаются дифавтоматы с категорией А. Предел тока срабатывания электромагнитного расцепителя у них превышает номинал всего в 2÷3 раза.

Кроме того, попадаются дифференциальные автоматы категории К и Z. Эта градация устанавливается самими производителями, и особенности эксплуатации таких приборов должны быть указаны в паспортах изделий.

4 – это номинал дифференциального тока, то есть именно то значение тока утечки, которое вызовет срабатывание защиты. Указывается или в миллиамперах (например, 30 mA), или в амперах (0,03 А).

Обычно в бытовых условиях применяют дифференциальные автоматы с номиналом 10 или 30 миллиампер. Для тех приборов или розеточных линий, где наблюдается постоянный или вероятный контакт с водой или повышенной влажностью, устанавливают АВДТ на 10 мА. Такой же дифавтомат можно предусмотреть и на линии, идущей в детскую комнату – для большей безопасности. На остальных линиях – розеточных группах или внешнем освещении достаточно «тридцатки». Некоторые линии, например, внутреннее освещение, зачастую и вовсе не защищают дифавтоматами или УЗО, просто из соображений экономии. Хотя, многие осветительные приборы имеют металлические корпуса, и подобные мера предосторожности все же не видится лишней.

5 – указывается класс дифференциальной защиты. Это может быть символьное обозначение (чаще), но иногда оно дополняется и буквенным. А говорит показатель о том, на какой тип токов утечки способен реагировать дифавтомат.

  • Самыми доступными по стоимости являются приборы класса АС. Они срабатывают при появлении (мгновенной или нарастающей) утечки только синусоидального переменного тока.
Дифференциальный автомат класса АС – реагирует на утечку исключительно переменного токаДифференциальный автомат класса АС – реагирует на утечку исключительно переменного тока
  • Более совершенными, но и более дорогими являются приборы класса А. Они способны реагировать на утечку как переменного, так и постоянного пульсирующего тока. Об этом красноречиво говорит пиктограмма с плавной синусоидой и пульсирующей «пилой».
При современной насыщенности быта приборами с микропроцессорным управлением именно дифавтоматы класса А считаются наиболее предпочтительными к установке.При современной насыщенности быта приборами с микропроцессорным управлением именно дифавтоматы класса А считаются наиболее предпочтительными к установке.

Такие дифавтоматы для условий дома или квартиры можно считать оптимальными. Особенно для тех линий, к которым подключена бытовая или офисная техника с мультипроцессорным управлением, с импульсными блоками питания.

  • Самыми чувствительными являются АВДТ класса В – они способны отслеживать утечку еще и выпрямленного постоянного тока. В рамке их пиктограммы – уже три символа. Встречаются такие дифавтоматы нечасто, используются обычно в специфических производственных условиях. Применение их для домашней сети выглядит избыточным, тем более что стоимость подобных приборов – наиболее высокая.

6 – номинальная отключающая способность. Обычно показывается в прямоугольнике с указанием одного из стандартных значений:3000 А, 4500 В, 6000 А и 10000 А.

По сути, это величина тока короткого замыкания, которая не приведет к выходу дифавтомата из строя – он останется пригоден для дальнейшего применения.

АВДТ с максимальными показателями в 10000 ампер обычно устанавливаются в производственных условиях на линиях с мощным оборудованием. Иногда применяют их и для жилых домов, расположенных в непосредственной близости к подстанциям. Номинал в 6000 А подойдет для домов с качественной новой проводкой, способной выдерживать значительные кратковременные скачки тока. Для домов со старой изношенной проводкой, для сельской местности, для частного сектора городов с проложенными воздушными линиями электроснабжения лучше установить дифавтомат с номиналом 4500 А.

7 – в маленькой квадратной рамке, обычно под номинальной отключающей способностью или рядом с ней указывается цифрой класс токоограничения. Это очень важный параметр, говорящий о том, сколько времени займет срабатывание защиты от КЗ, начиная от размыкания контактов и до полного гашения возникающей при этом электрической дуги. Понятно, что чем быстрее это произойдет, тем короче и менее разрушительным будет воздействие короткого замыкания на электропроводку.

Различают три класса:

  • 1 класс – гашение дуги занимает более 10 миллисекунд. Про такие АВДТ говорят, что они не имеют токоограничения, и этот показатель на корпусе, как правило, вообще не указывается.
  • 2 класс – гашение электрической дуги происходит за 6÷10 мс.
  • 3 класс – 2.5÷6 мс. Такие приборы – самые совершенные, но и наиболее дорогие. Но при наличии финансовой возможности предпочтение все же лучше отдавать именно им.

8 и 9 – клеммы для подключения проводов. Важно – должны соблюдаться два условия.

  • Во-первых, фазе и нулю отведены свои позиции, и нарушать это правило – недопустимо. Ноль всегда будет обозначен буквой N, фаза может указываться как буквенным обозначением, так и цифрами.
  • Во-вторых, обязательно соблюдается направление подключения, то есть вход со стороны линии электропитания и выход в сторону нагрузки. Это может указываться текстом, или, для фазы – цифрами. Например, 1 – вход, 2 – выход в сторону нагрузки.

А вот «правило», например, что вход всегда сверху, а фаза, скажем, слева – это полнейшее заблуждение. Можно встретить массу примеров с совершенно противоположным размещением по обоим критериям. Так что оценивать правильность нужно исходя из конкретных особенностей приобретенного прибора.

В подтверждение сказанному – различные варианты размещения клемм для подключения проводовВ подтверждение сказанному – различные варианты размещения клемм для подключения проводов

Обратите внимание на иллюстрацию:

1 – вход со стороны сети сверху, фаза расположена слева.

2 – при верхнем входе фаза должна подключаться справа.

3 – провода со стороны сети подключаются снизу, фаза – слева.

4 – допускается подключение подводящих проводов как сверху, так и снизу.

Но в любом варианте имеется и жёсткое правило: если фаза от сети подключается сверху, то и ноль также в обязательном порядке должен быть подключён с той же стороны. И наоборот. В противном случае дифференциальный трансформатор, оценивающий наличие тока утечки, просто не станет работать, а дифавтомат будет постоянно выбивать.

Узнайте, почему выбивает автомат, а также ознакомьтесь с причинами при включении и в щитке, из нашей новой статьи на нашем портале.

10 – клавиша (рычаг) включения дифавтомата. Дополнительно может иметься световой или цветовой индикатор его рабочего или выключенного положения (поз. 11).

12 – кнопка «тест». После установки и подключения АВДТ в обязательном порядке проводится проверка его работоспособности в плане реакции на ток утечки. При нажатии на кнопку тестирования внутри замыкается цепь, имитирующая указанный номинал тока утечки. Если прибор исправен, то это вызовет его отключение. Подобные проверки рекомендуют проводить с определенной периодичностью, например, раз в месяц.

13 – индикатор причины срабатывания дифференциального автомата. Такая опция, к сожалению, имеется далеко не во всех моделях. Именно эта причина зачастую становится определяющей при выборе – установить ли АВДТ или связку УЗО+АВ. Там все ясно – сработало УЗО – ищи место и причину утечки. Вырубило автомат – значит, или перезагрузка, или короткое замыкание. А вот с АВДТ провести диагностику и выявление причин срабатывания бывает сложнее.

Поэтому приборы со  встроенным индикатором причины отключения выглядят предпочтительнее. Обычно это флажок, положение которого относительно корпуса скажет о причине. Например, остался утопленным – выключение вызвано перегрузкой. Вышел за уровень корпуса наружу – АВДТ отреагировал на утечку тока.

14 – на корпусе АВДТ обычно наносится его принципиальная электрическая схема. При желании в ней несложно разобраться. Кстати, она же может подсказать, является ли прибор электронным, или в нем применена электромеханическая схема. Например, если тестовой подсказки на корпусе нет (а она зачастую используется), то о том, что прибор электронный, скажет треугольник (знак усилителя) в схеме.

Электронные АВДТ – более компактные и чувствительные. Но зато электромеханические – значительно надежнее, так как не требуют источника питания.

Еще несколько важных обозначений, на которые порой приходится обращать внимание.Еще несколько важных обозначений, на которые порой приходится обращать внимание.

15 – символ «S» говорит о том, что прибор – селективного типа. То есть, в отличие от обычных дифавтоматов его срабатывание осуществляется с определенной задержкой. Это бывает важным для установки дифавтомата на вводе, когда в иерархической схеме за ним будут располагаться другие приборы дифференциального типа. То есть при возникновении утечки на одной из линий, оснащённой собственным АВДТ или УЗО, сработает защита только на ней, а селективный просто «не успеет» отреагировать на это. В итоге отключится только линия с неполадкой, а остальные участки домашней сети останутся в рабочем состоянии.

16 – значок в форме стилизованной снежинки говорит о том, что прибор может размещаться в уличном распределительном щитке. Число внутри шестиугольника – это предельно допустимое значение отрицательной температуры.

Установка и подключение дифавтомата

Электромонтажные работы

Здесь, по сути, сложно выделить какие-либо особенности, отличающие установку дифференциального автомата от автоматического выключателя или УЗО. Поэтому – вкратце:

  • Естественно, все электромонтажные работы проводятся только в обесточенном щите. И в этом нужно убедиться, чтобы быть уверенным в безопасности на все 100%.
  • С тыльной стороны любого дифавтомата имеет фигурный паз для крепления прибора на стандартной DIN-рейке. То есть АВДТ надевается верхним выступом этого паза не рейку в планируемом месте установки, а затем подается вперед. Снизу имеется подпружиненная защелка, которая при нажатии захватит нижний выступавший край DIN-рейки, и прибор будет зафиксирован на ней.
Установить современные выключатели на стандартную DIN-рейку — минутная задача, не требующая ни специального инструмента, ни приложения больших усилий.Установить современные выключатели на стандартную DIN-рейку — минутная задача, не требующая ни специального инструмента, ни приложения больших усилий.
  • Если в этом имеется необходимость, можно зафиксировать расположение выключателя на самой рейке, чтобы не допустить его смещения вдоль нее. Для этого применяются специальные фиксаторы, металлические или пластиковые, которыми «подпирают» выключатель с одной или обеих сторон, в зависимости от соседства с другими приборами или отсутствии такового.
Металлические фиксаторы положения установленного на DIN-рейку прибораМеталлические фиксаторы положения установленного на DIN-рейку прибора
  • Производится зачистка подключаемых к дифавтомату проводов. Лучше всего это производить специальным съемником изоляции – не повреждается сам проводник. Зачистка проводится на длину в 8÷10 мм от конца провода.
Провода рекомендуется зачищать с помощью специального съемника изоляцииПровода рекомендуется зачищать с помощью специального съемника изоляции
  • После очередной тщательной проверки правильности расположения подходящих от сети и отходящих в сторону нагрузки проводов, производится их поочерёдное подключение к клеммам.

Для этого вначале ослабляется, слегка выкручивается винт клеммы. Затем зачищенный конец провода (или обжатый наконечник) заводится в клемму, так, чтобы не снаружи не оставалось открытого участка без изоляции. Затем с приложением должного усилия производите затяжка винта и проверка надежности соединения. Провод должен быть закреплен без малейшего намека на возможный люфт в клемме, не поддаваться на выдергивающее усилие.

  • После затяжки всех клемм и еще одной визуальной проверки правильности коммутации проводов, можно включить сеть, чтобы провести тестирование дифавтомата. Во-первых, он должен включиться и удерживаться в таком положении. Если он срабатывает сразу, в схеме допущена какая-то ошибка. Во-вторых, при включённом АВДТ нажимают на его кнопку «тест» – это должно сопровождаться мгновенным срабатыванием защиты.

Итак, совершенно очевидно, что сам по себе монтаж дифференциального автомата в щите никакой чрезвычайно большой сложности не представляет. В основном соблюдаются правила, присущие для электромонтажа любых приборов с установкой на DIN-рейку.

Как правильно собрать распределительный щит?

Профессионализм настоящего специалиста-электрика всегда выдает высокое качество, аккуратность и, если хотите, даже эстетичность монтажа электрического распределительного щита. При выполнении этой непростой задачи необходимо придерживаться определенных правил и учитывать многочисленные нюансы. Подробно о монтаже распределительного щита читайте в специальной публикации нашего портала.

Так что главная загвоздка при установке дифференциальных автоматов кроется не в установке их на рейку и подключении проводов к клеммам. Основная проблема — это правильное расположение защитного устройства в самой схеме квартирной электросети.

Схемы подключения дифференциальных автоматов.

При установке дифференциальных автоматов может использоваться несколько схем. Каждая из них обладает своими особенностями и, часто, недостатками.

Посмотрим на основные применяемые варианты.

Единственный дифавтомат на вводе

Схема такова – на вводе до счётчика установлен двухполюсный автоматический выключатель, а после – дифференциальный автомат, который «обслуживает» все линии внутренней проводки в доме или квартире. Других приборов дифференциальной защиты нет – на каждой из линий просто установлен автомат нужного номинала от коротких замыканий и перегрузки.

Единственный дифференциальный автомат установлен на вводе сразу после счетчика.Единственный дифференциальный автомат установлен на вводе сразу после счетчика.

Схема, безусловно, работоспособная, но к ней сразу возникает ряд вопросов.

  • Первое. Раз каждая линия защищается автоматическим выключателем, то стоит ли перед ними по иерархии схемы устанавливать АВДТ? Получается, что способности дифавтомата реагировать на перегрузку или на короткое замыкание – остаются совершенно невостребованными. Видимо, здесь бы хватило и просто УЗО, которое при равных номиналах практически всегда дешевле АВДТ.
  • Второе. Нет никакой ясности с номиналом дифференциального тока. Если поставить, скажем, на 10 или 30 мА, то при нескольких линиях даже совершенно неопасные утечки могут в сумме вызывать частое ненужное срабатывание защиты. Если же номинал завысить, скажем, до 100 мА, то, по сути, линии остаются не защищёнными от уже очень опасных токов утечки.
  • Третье. Отыскать проблемный участок сети, вызывающий срабатывание защиты, будет очень проблематично.

Одним словом, схема очень далека от совершенства, и использовать ее – вряд ли разумно.

Дифавтоматы на выделенных линиях

В этой схеме, безусловно, более надежной в работе, дифференциальный автомат устанавливается на каждую линию, нуждающуюся в защите от токов утечки. Как уже говорилось выше, некоторые линии не требуют такой защиты, и их можно оставить только «под охраной» автоматических выключателей, на случай КЗ или перегрузки.

Важные линии защищены индивидуальными дифференциальными автоматамиВажные линии защищены индивидуальными дифференциальными автоматами

Понятно, что такой подход потребует уже более значительных материальных затрат. Но зато и безопасность на высоте, и локализация участка с неисправностью значительно упрощается. При выбивании одного из дифавтоматов все остальные линии продолжают работать в штатном режиме.

Селективная схема с противопожарной дифференциальной защитой

УЗО или дифавтомат способны не только защищать человека от электротравм при токах утечки. При значительной утечке, измеряемой уже сотнями миллиампер, велика вероятность возникновения пожароопасной ситуации. И такое зачастую случается, причём, как правило, в самих распределительных щитах. Повреждения изоляции проводов и перемычек, нарушение правил или небрежность при выполнении монтажа — все это может привести к возникновению токов утечки, способных вызвать сильный локальный нагрев проводки со всеми вытекающими негативными последствиями.

Поэтому одной из мер по недопущению подобных явлений является установка так называемого противопожарного УЗО (или дифференциального автомата), размещаемого на вводе в «верхушке» всей иерархии схемы, сразу после вводного автомата и счетчика электроэнергии. Здесь разговор идет не столько о защите человека от поражения током, сколько о других задачах:

  • Это защита вводного кабеля и всей «начинки» распределительного щита от возможных токов утечки.
  • Защита тех линий, в которых не предусмотрена установка дифференцированных приборов.
  • Это дополнительная страховка на случай отказа или полного выхода из строя нижестоящих по иерархии схемы УЗО и дифавтоматов.

При использовании в качестве такой защиты АВДТ, общая схема может выглядеть, например, так:

Селективная схема с общим противопожарным УЗО или АВДТ на входеСелективная схема с общим противопожарным УЗО или АВДТ на входе

На схеме не показано, но, как мы видели раньше, некоторые линии могут не нуждаться в дифференциальной защите и иметь только автоматические выключатели в разрыве фазы.

При таком подходе необходимо учитывать, что для корректной работы схемы должны быть выполнены следующие условия:

  • Номинал дифференциального тока срабатывания противопожарного УЗО или АВДТ должен быть как минимум втрое выше уставки дифавтоматов, расположенных ниже по иерархии. Вот для этих целей и выпускаются АВДТ или УЗО, рассчитанные на ток утечки в 100, 300 или 500 мА.
  • Время срабатывания тоже должно отличаться в бо́льшую сторону как минимум втрое. А вот это достигается установкой дифавтоматов селективного типа, то есть помеченных символом «S» — об этом говорилось выше.

Если эти условия не соблюсти, то работа схемы может превратить жизнь своих хозяев в постоянное мучение. Кого угодно «достанут» частые срабатывания АВДТ на входе с полным выключением всей домашней сети. И, естественно, с немалыми проблемами поиска повреждённого участка.

А при грамотном подборе дифавтоматов по такой схеме нарушения на одной из линий приведут только к ее отключению – остальные будут работать. Но если сработал селективный автомат, то это станет сигналом о наличии весьма серьёзной причины, поиск которой лучше начинать непосредственно от распределительного шкафа.

Противопожарный дифавтомат в трехфазной сети

Не столь часто, но все же встречается и такое, что в дом заводится трёхфазная линия питания. ее тоже можно и нужно защитить противопожарным АВДТ (УЗО).

Естественно, четырёх полюсный дифавтомат, рассчитанный для установки на трехфазную линию – это куда более сложное устройство, в  котором производится оценка дифференциальных токов и защита от перегрузки и КЗ для каждой из фаз. Но его установка подчиняется тем же правилам – на корпусе указывается расположение фазных проводов и общего нуля. Важно – не перепутать фазы на входе и выходе, чтобы работа была корректной.

Противопожарный дифавтомат на входе трехфазной сети.Противопожарный дифавтомат на входе трехфазной сети.

Схема приведена в усечённом виде. В дальнейшем фазы распределяются так, чтобы на каждую выпадала примерно равная нагрузка. И затем уже каждая фаза может делиться на отдельные линии, которые по мере необходимости защищаются АВДТ или парой УЗО с АВ. То есть  по том же принципу, что показывался выше.

Расширить информацию по схемам подключения дифференциальных автоматов поможет предлагаемое вниманию читателей видео:

Видео: Схемы подключения дифавтоматов с пояснениями мастера

Типичные ошибки при подключении дифференциальных автоматов

Имеет смысл обратить внимание читателей на те ошибки при установке дифавтоматов, которые допускаются довольно часто и приводят или к неработоспособности схемы, или даже к выходу прибора защиты из строя.

Описание ошибкиИллюстрацияХарактерные симптомы
При подключении дифавтомата нарушено указанное расположение проводов ввода и выхода на нагрузку (если модель не отличается универсальностью в этом вопросе)Оценка дифференциального тока проводится некорректно.
Бессистемное срабатывание, некорректная работа, отказ включаться.
Перепутано направление подключения проводов – фаза в одну сторону, ноль – в другую.Вместо взаимной компенсации, магнитные потоки на сердечнике дифференциального трансформатора накладываются, и контрольная обмотка определяет дифференциальный ток даже тогда, когда его нет.
Кнопка «тест» может работать нормально, но при включении нагрузки происходит мгновенное выключение АВДТ.
На каком-то участке схемы (неважно, каком) допущено объединение рабочего нуля с контуром заземленияУтечка тока заложена «по умолчанию».
АДВТ вообще невозможно включить – сразу срабатывает защита.
Ноль на нагрузку пущен не из АВДТ, а с общей шины, расположенной по схеме выше дифавтоматаОценка дифференциального тока некорректная.
АДВТ включается, тест проходит нормально, но при включении нагрузки происходит моментальное срабатывание защиты.
После дифавтомата нулевой провод не идет непосредственно на нагрузку, а возвращается на общую нулевую шину. И только потом идет на линию нагрузкиОценка дифференциального тока некорректная — по нулевому проводнику АВДТ ток практически не проходит.
Прибор включается, но тест не работает, а при попытке включить нагрузку мгновенно срабатывает защита
При использовании двух дифференциальных автоматов допущена ошибка – перепутаны нулевые провода разных линийОценка дифференциального тока на обеих линиях становится некорректной.
Дифавтоматы включаются, на прохождение теста реагируют нормально. Но любое подключение нагрузки хотя бы на одной линии приводит к срабатыванию защиты на обоих АВДТ.
Опять же при использовании двух (или более) дифференциальных автоматов – ниже по схеме допущено, ошибочно или намеренно, объединение нулей отдельных линийОценка дифференциального тока в обеих линиях выполняется некорректно.
АВДТ включаются, но при нажатии кнопки «тест» на любом из них – выключаются сразу оба. И при подключении нагрузки к любой линии сразу происходит срабатывание дифференциальной защиты на обоих приборах.

*  *  *  *  *  *  *

Итак, были рассмотрены устройство и классификация автоматических выключателей дифференциального тока, основные схемы их включения домашней или квартирной электросети, часто допускаемые ошибки при их коммутации.

Напоследок можно добавить, что дифавтоматы все же не пользуются особой любовью электриков. Многие мастера предпочитают обходиться установкой защиты, собираемой из УЗО и автоматических выключателей. Схема получается более гибкой и ремонтопригодной, а учитывая высокую стоимость АВДТ – еще и более рентабельной.

Подробнее об этом можно почитать в специальной статье нашего портала, которая так и называется – «Что лучше, УЗО или дифавтомат?»

Как диагностировать проблемы с автомобильным электрическим заземлением

(Image / Dash Cam Store)

Преследование электрических гремлинов в автомобиле может быть упражнением в разочаровании - разочаровании, которое заставляет стариков молодых людей и стариков разговаривать сами с собой.

Электрическая проблема часто может быть связана с одним источником: плохим заземлением. Плохое заземление может вызвать шум в аудиосистеме, заставить электрические топливные насосы перегреться или создать низкое давление, а также заставить электронные органы управления двигателем делать странные вещи.

Убедитесь, что у вас есть качественная точка заземления

Многие думают, что, пока провод заземления аксессуара касается какой-либо части автомобиля, он является заземленным. Это не относится к делу. Вы должны убедиться, что заземляющий провод подключен к точке, свободной от краски, ржавчины или гальки. Краска на панелях кузова и двигателе действует как изолятор, что приводит к плохому заземлению.

Рекомендации по заземлению принадлежностей к двигателю

Если вы заземляете дополнительное оборудование к двигателю, рекомендуется провести заземляющий провод непосредственно к корпусу генератора и убедиться, что между стартером и монтажной поверхностью блока цилиндров нет краски.

Использование вольтметра / мультиметра для проверки соединения

Если ваш аксессуар все еще не работает должным образом после повторного заземления, вам понадобится вольтметр или мультиметр , чтобы отследить проводку. Установите вольтметр на измерение сопротивления (сопротивления) и проверьте клемму отрицательного полюса батареи и соединение заземления на аксессуаре (например, клемму заземления на усилителе). Если у вас показание менее пяти Ом, с заземлением все в порядке.

Если сопротивление в порядке, но аксессуар по-прежнему не работает, установите вольтметр на постоянный ток (напряжение).Включите аксессуар и проследите путь заземления, как вы это делали раньше. Напряжение не должно превышать 0,05 вольт под нагрузкой. Если вы обнаружите точку, в которой присутствует напряжение, вам необходимо добавить перемычку или найти новую точку заземления, чтобы ни в одной из точек заземления не было напряжения.

Если показание выше, необходимо проверить заземляющий путь между аксессуаром и аккумулятором. Начиная с батареи, проведите щупом вольтметра от батареи до первой точки заземления, обычно это крыло на маслкарах и грузовиках.Продолжайте движение до места крепления крыла к основному корпусу, а оттуда - к аксессуару. Если вы обнаружите точку с высоким сопротивлением (более пяти Ом), вам нужно будет прикрепить соединительную ленту или провод между панелями или частями, где сопротивление наибольшее.

Учитывать планку заземления двигателя и шасси

Одна из лучших вещей, которые вы можете сделать, чтобы обеспечить надлежащее заземление автомобиля, - это заменить или добавить перемычку заземления между двигателем и шасси ; Тейлор делает красивый плетеный ремешок из нержавеющей стали с четырьмя калибрами , идеально подходящий для большинства автомобилей.

Рассмотрим провод большего калибра

Если вы добавляете ряд аксессуаров или аксессуаров, которые потребляют большой ток, вам также следует заменить заземление между батареей и шасси на провод большего сечения. Это потому, что заводской провод заземления обычно не подходит для 10 или 12 калибра. Заземляющий провод должен быть такого же размера, как положительный или питающий провод к батарее.

Надеюсь, вам никогда не придется испытывать радость от отслеживания плохого грунта.Но если вы окажетесь в такой ситуации, эти советы помогут упростить работу - и вернуть вашу поездку на уровень земли.

Для получения дополнительной информации об основах поиска и устранения неисправностей в автомобильной электросети, посмотрите серию видеороликов нашего друга Эрика Автогая:

Основы поиска и устранения электрических неисправностей, часть 1

Основы поиска и устранения электрических неисправностей, часть 2

Список деталей

Автор: Дэвид Фуллер Дэвид Фуллер - управляющий редактор OnAllCylinders.За свою 20-летнюю карьеру в автомобильной промышленности он освещал множество гонок, шоу и отраслевых мероприятий, а также написал статьи для нескольких журналов. Он также сотрудничал с ведущими и отраслевыми изданиями по широкому кругу редакционных проектов. В 2012 году он помог основать OnAllCylinders, где ему нравится освещать все аспекты хот-роддинга и гонок. .

Подключение и заземление мобильной радиостанции

Мобильная радиостанция Электропроводка и заземление

Есть серьезный недостаток с предложение мобильные радиостанции быть подключен к батарее терминалы. В отрицательный радио провод на самом деле не должен есть предохранитель, а не быть подключенным к аккумуляторный столб.

История площадки для дополнительного оборудования автомобилей

Ранние автомобили имел оба положительных и отрицательный основания. Соединенные Штаты Америки пассажирские автомобили развивались, стандартизируя «12 вольт» отрицательный наземные системы.Напряжение покоя составляло около 12,6 В при идеальном рабочем напряжении. в нижнем диапазоне 14 вольт. Много большие коммерческие автомобили, однако, сохранил положительный основания. Нестандартизация систем означала радиостанции двусторонней связи и другое дополнительное оборудование, как правило, предназначены для работать с либо отрицательный, либо положительный основания. Это было достигнуто за счет отключения внутренней отрицательной шины питания, при заземлении всех нормально доступных внешних пользовательских портов на корпус или кабинет.

Эти ранние системы положили начало тенденции отрицательных предохранителей, с обеих провода напрямую подключены к батарее.Это не было вредно, потому что оборудование имело полностью изолированное внутреннее «заземление», электрически изолированы от всех остальных выводов, выходящих из устройства.

Как только любой другой провод, общий с отрицательной шиной, выходит из корпуса, он дольше безопасно подключать отрицательный к полюсу аккумулятора. Также небезопасно предохранить отрицательный провод.

Пример системы

В большинстве ранних CB и коммерческие двусторонние радиостанции, отрицательная шина внутри устройства полностью выведена из шкафа и любых внешние порты.Это включало коммерческие двусторонние радиостанции вроде Motorola Motrac, Micor и других дорогих и качественных радиоприемников. В плавающее отрицательное значение было универсальным для брендов, включая, помимо прочего, GE и наземное подвижное оборудование RCA.

Плавающий негатив разрешено использование радио в любом отрицательный или положительный наземная техника. Он также решил проблемы с контуром заземления, позволяя прямое подключение. к батарейным столбам без опасности возгорания или повреждения оборудования.

Производители оборудования не могли знать, будет ли окончательная установка находиться в автомобиле с отрицательным заземлением или с положительным заземлением.В следствии, системы с плавающей отрицательной шиной поставлялись с обоими отрицательными и положительные предохранители линии питания. Система плавающих отрицательных шин внутри радиостанции позволяла безопасно прямое подключение к клеммам аккумулятора и безопасное отключение, если положительный или отрицательный предохранитель открыт.

Плавающая отрицательная силовая шина делала невозможным прохождение пускового или зарядного тока через антенну. кабели, микрофон или провода динамика. Все существующие соединения, а также корпуса, были электрически изолированы от отрицательного вывода.

Только отрицательная земля Оборудование и радио

Со временем исчезли автомобили с положительным заземлением. Как это случилось, производители перестали использовать более дорогие и более сложные система шин с плавающей отрицательной мощностью.

Многие производители автомобилей и большинство производителей вторичного оборудования, никогда не переосмысливал системы, которые использовали другие. Производители несли над приемлемой идеей отрицательного предохранителя, появляющейся при заземлении независимого источника питания системы шин, которые также могут использовать отрицательный вывод аккумуляторной батареи.Изготовители неправильно применили допустимое подключение отрицательного полюса батареи с предохранителем к оборудование с внутренне заземленный отрицательный автобусные системы.

Не осознавая опасности, они продолжали плавить оба отрицательных и положительные провода питания радио и часто рекомендуется прямой отрицательный полюс батареи соединения. Подключение поста батареи фактически создало контур заземления, пожар и безопасность оборудования. опасности.

Эта ужасная идея проникла на рынок запчастей, включая любительское радио, аудио и рынки электроники для спортивных автомобилей или гоночных автомобилей.Например, инструкции по установке MSD Ignition советуют прямое отрицательное соединение поста аккумулятора, поставив распределитель транспортного средства, коробку МСД и другая электроника в опасности.

Хотя это совершенно неверно, популярное предположение объединяет отрицательный вывод может защитить внутреннюю и внешнюю проводку оборудования, включая датчик, компьютер, динамик, микрофон, ключевые провода, и антенные соединения от открытый аккумулятор повреждение заземления.

Единственный батарейный пост отрицательное соединение должно быть к другому отрицательному аккумулятору или от него, шасси автомобиля и / или блок двигателя.Никогда не должно быть прямого отрицательного поста путь к дополнительному оборудованию.

Показана и подробно описана обычная проводка автомобиля. на этой странице ссылка.

Следуйте ток в этом система ....

Если земля или отрицательный провод от радио до батарея открывается, радиоток потечет из радио через антенный кабель, разъем динамика, ключевой домкрат или любой другой домкрат или разъем, который подключается к плата радио заземления к шасси автомобиля.

Если аккумулятор масса блока цилиндров открывается, или двигатель блок и аккумулятор к основание шасси открытый, аккумулятор вернется через негатив радиосвязь с радио через печатные платы или другие связи, и к автомобилю шасси.

В то время как радио отрицательный провод предохранитель защитит более высокий ток схемы, это будет не защищать малых следы или компоненты как те, кто связан к изолированным домкратам или разъемы.

Например, когда моя радиосистема потеряла минусовой предохранитель соединение, следы фольги для манипулятор основания внутри моего ICOM 751A сгорел.Я больше не мог отправлять CW.

Следы открылись, хотя отрицательный результат был предохранитель, потому что ток передатчика радиопередатчика ~ 20 ампер протекал через небольшой след на печатной плате от моего ключа CW. Клавиша CW была заземлена прикосновением к металлический кронштейн, и это следы расплавленной фольги на печатной плате внутри радио. С заземленной отрицательной шиной и клеммой аккумулятора:

  1. В любое время аккумулятор отрицательный к шасси земля открывается, аксессуары транспортного средства и токи освещения, или часть ток нагрузки аксессуаров автомобиля и освещения, будет течь через радио
  2. Каждый раз, когда срабатывает отрицательный предохранитель, радио замыкается. через коаксиальный кабель или другие внешние соединения
  3. Это также настраивает радио на увеличенный генератор скулить, так как токи нагрузки могут накладываться на следы и соединения внутри радио.

Подключение радиоприемника или дополнительного оборудования с заземлением отрицательная подача не делает ничего хорошего. Заземление на отрицательный полюс аккумуляторной батареи в общем-то увеличивает генератор ныть. Это также помещает автомобильный компьютер и электрические система на более высоком риск, небезопасен для радио или аксессуар, и небезопасен для вещей, подключенных к радио.

У меня были автомобили с радиомодулями большей мощности, которые открыли отрицательный предохранитель, а затем расплавил экран коаксиального кабеля на кабелях RG58 / U.это потому что, как только предохранитель был потерян, оборудование заземлено на шасси автомобиля через заземленную антенну кабели.

Исправление Земля

Это красиво просто улучшить заземление система.

Если заземлить радио отрицательный провод в отдельный, но хорошее заземление шасси рядом с масса аккумулятора, земля проходит через автомобильный компьютер система через радио и через все, что связано к радио или аксессуару, полностью избегаются.

В идеале это заземление не должно разделять болт, которым аккумулятор заземляется. кабель заземления шасси. Отрицательное заземление питания должно быть на собственном болте. Крепеж должен быть хорошей фурнитурой, с настоящей звездой шайбы. Земля должна быть прочной, надежной, механический и электрические соединения.

Если шасси радио или дополнительного устройства провод заземления открывается, только радио или вспомогательный ток будет течь через радиосхема доски. Пока это может еще открыть след, это много менее вероятно происходит потому что мы устранили ненужное слабое место, отрицательный предохранитель, и у нас есть устранил прямая связь с аккумулятор где аккумулятор кислоты медленно съедает соединения.

Полное заземление шасси автомобиля устраняет текущий путь через радио или аксессуар, если масса блока цилиндров провод аккумулятора открывается, и пульсации переменного тока генератора больше не могу водить отрицательный ведет к радио. любой соединение может не работать, и в самом возможен худший случай у нас есть только радио рабочий ток. В большинстве случаев мы даже не будет который.

Также полезно иметь несколько точек заземления в качестве дополнительной страховки от отрицательный провод питания случайно плавает.

Кто еще со мной согласен?

Стандарты установки мобильной радиосвязи согласен:

В опубликованных стандартах прямо говорится, что не следует аккумуляторный столб, а не предохранитель отрицательного вывода!

4.6.4. Соединение с отрицательной подачей

В случае транспортных средств с отрицательным заземлением отрицательная линия электропередачи не должны сливаться.Должно быть

соединен с кузовом автомобиля как можно ближе к точке на соединение аккумулятора с телом

сделано. Не подключайте отрицательную линию питания напрямую к батарее.

Только для тяжелых коммерческих автомобилей (полная масса> 7,5 т) и автомобили с откидной кабиной, где

Кабина

может быть изолирована от шасси резиновыми опорами, заземлением. балл предоставляется автомобилем

в кабине, чтобы обеспечить заземление аккумуляторной батареи.Обычно это находится в основном здании

. Блок предохранителей

. Рекомендуется использовать эту точку для установки в этом случае.

С определенным оборудованием может потребоваться подключение отрицательного линия питания к местной точке заземления. В

в этом случае необходимо использовать существующую точку заземления автомобиля.

Инструкции Motorola для радиостанций без внутренней плавающей отрицательной шины сообщите нам следующее:

Motorola предупреждает, что нельзя использовать отрицательный предохранитель или аккумулятор отрицательное пост-соединение, а напрямую подключите отрицательный провод к шасси автомобиля.

Плавлен только положительный провод.

К полюсу аккумулятора идет только положительный провод.

.

Первая сборка: заземление

LC рекомендует следующую проводку заземления (в основном заземление) для модулей усилителя [ссылка]:

Улучшенная схема стереосоединения в одном шасси. Потенциал GND каждого канала снимается с потенциала шасси-земли, что означает, что соединение выполняется через резистор 1 кОм и встречно-параллельные диоды. Таким образом, токи потенциальных помех заземления изолированы от потенциала заземления. В то же время GND потенциал каждого канала также изолирован между ними.

Назначение заземляющего устройства (диод-резистор-диод) - это компромисс между лучшим звуком и безопасностью [ссылка]

Поскольку я не хочу, чтобы GND был полностью плавающим, я связал GND обоих каналов с потенциалом EARTH через цепь DRD (диод-резистор-диод). Это компромисс, необходимый из соображений безопасности.

(Фактически…)

Наилучшее качество звука при полном заземлении на изоляцию шасси от земли, поэтому DRD отсутствует. Мой демо-усилитель, который я сейчас просто слушаю, полностью изолирован от GND (от EARTH).

Пользователю рекомендуется установить переключатель, который может закоротить заземление, поднимая устройство (резистор 1 кОм и антипараллельные диоды), и поэкспериментировать с обоими вариантами [ссылка]

Вы даже можете установить выключатель подъема GND на задней панели, закорачивая DRD. Таким образом, одна позиция для GND (прямое соединение GND с заземлением), а другая - для соединения GND лифта (соединение GND с DRD и заземлением)

Так что, по сути, это соединение «приподнятое заземление».

ЗАЗЕМЛЕНИЕ?

На рекомендованной схеме подключения выше клемма GND источника питания подключена к клемме GND модуля усилителя.Это очевидное нормальное соединение для правильной работы. Каждый модуль имеет единственный обратный путь к источнику питания.

Также необходимо подключить заземляющий провод к шасси в целях безопасности. Это необходимо для предотвращения воздействия опасного напряжения в случае отказа. Только если у вас корпус с «двойной изоляцией», вы можете отказаться от заземления (и это то, что называется устройством «Класса II»).

Если посмотреть на характеристики блоков питания Hypex [ссылка], они построены как устройства класса безопасности II.Это означает, что они уже изолированы минимум на 6 мм от всех возможных токопроводящих частей (собственный металлический каркас). И теоретически может быть установлен в шасси без подключения ЗАЗЕМЛЕНИЯ, если вы будете следовать подходу с двойной изоляцией (это означает, что, среди прочего, провод, который вы используете для сетевой проводки, должен быть дважды изолирован, и иметь опыт двойной изоляции всего остального).

Но при нормальном подходе, когда шасси подключено к ЗАЗЕМЛЕНИЮ, тогда металлический каркас источника питания также подключается к ЗАЗЕМЛЕНИЮ, а с 2-проводной клеммой питания источник питания фактически подключается к 3 проводам сети в соответствии со стандартами безопасности. .

Таким образом, с точки зрения безопасности подключение сигнала GND к ЗЕМЛЕ не является обязательным требованием безопасности (поскольку шасси уже подключено к ЗЕМЛЕ)

Теперь вопрос: «Какова цель подключения клеммы GND компонентов к ЗЕМЛЕ?»

Ответ может быть в этой заметке по применению от Hypex [ссылка], где сказано:

Я не могу рекомендовать отделять аудио заземление от земли шасси, потому что это рецепт для создания радиоприемника

Таким образом, причина в том, чтобы предотвратить улавливание электромагнитного излучения в окружающей среде.И лучшее, что можно предотвратить, это подключить сигнал GND к ЗАЗЕМЛЕНИЮ шасси.

В статье приведены следующие варианты:

  • Если вы хотите использовать входы RCA, отключите сетевое заземление и используйте конструкцию с двойной изоляцией.
  • Используйте симметричные (XLR) входы. Это позволяет заземлить все устройство, если только вспомогательное оборудование не имеет проблем.
  • Сделайте «псевдодифференциальный» вход RCA. Я до сих пор не понял, стоит ли публиковать подробное описание того, как это сделать, потому что, если мне не удастся объяснить с полной ясностью, почти наверняка будут генерироваться большие объемы почты.
  • Что-нибудь еще (например, размещение усилителей внутри заземленного шасси), но тогда вы будете сами по себе, если услышите звук своего мобильного телефона через динамики.

Таким образом, подключение сигнальной земли к ЗАЗЕМЛЕНИЮ означает помехоустойчивость.

Действительно, согласно этой статье от RANE, сигнал GND должен быть подключен к шасси GND (который в нашем случае связан с землей EARTH) [ссылка]

Очень легко спутать заземление шасси и сигнальное заземление, поскольку они обычно соединяются вместе - напрямую или через одну из нескольких пассивных схем.Ключом к защите аудиоустройства от внешних источников шума является знание , где и , как подключать заземление сигнала к шасси.

Сначала давайте рассмотрим , почему они должны быть связаны вместе ... Есть как минимум две причины, по которым нужно соединять вместе сигнальную землю и землю шасси в одном устройстве.

Одна из причин - уменьшить влияние электростатического заряда на шасси и внутренние схемы. Внешние источники шума могут вызывать шумовые токи и электростатический заряд на шасси устройства.Шумовые токи, наведенные в экраны кабелей, также проходят через шасси, поскольку экраны заканчиваются (или должны заканчиваться) на шасси. Поскольку между шасси и внутренней схемой также существует связь, шум на шасси может переходить во внутренний звук. Эту шумовую связь можно минимизировать, подключив сигнальную землю к шасси. Это позволяет всей системе заземления колебаться в зависимости от шума, что на удивление обеспечивает бесшумность системы. Дальнейшее уменьшение связи достигается, когда корпус надежно соединен с хорошим заземлением - либо через сетевой шнур, через направляющие стойки, либо с помощью независимого технического или защитного заземляющего провода.Это обеспечивает обратный тракт без звука для любого внешнего шума.

Вторая причина для подключения сигнального заземления к шасси - это необходимость поддерживать на сигнальных заземлениях двух соединенных между собой устройств практически одинаковый потенциал напряжения. Это предотвращает потерю системного динамического диапазона, когда уровни входящего пикового напряжения превышают шины питания приемного устройства.

ЗАЧЕМ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПОДЪЕМНИК?

Согласно этому документу по аудио заземлению [ссылка]

Некоторые люди считают, что необходимо изолировать системное заземление звездой от шасси и защитное заземление, чтобы получить аудиосистему без шума.Однако, если все компоненты в системе заземлены должным образом, изоляция заземления не требуется,

Хотя изоляция заземления может устранить контур заземления, она имеет два недостатка:

  • Во-первых, поскольку опорный сигнал (сигнал GND) не подключен напрямую к шасси, шасси не является эффективным экраном для электроники
  • Во-вторых, так как общая мощность изолирована от защитного заземления и соединен с опорным сигналом, любой ток утечки переменного тока от источника питания может протекать через опорный сигнал, чтобы получить на землю безопасности в другом компоненте.

Если необходимо изолировать землю; никогда, никогда и по какой-либо причине не отключайте защитное заземление (соединение шасси с заземлением ЗЕМЛИ) или не обеспечивайте защитное заземление в любом созданном вами оборудовании. Во-первых, это небезопасно, а во-вторых, существуют не менее эффективные методы изоляции заземления, не связанные с безопасностью. На следующем рисунке показаны два таких метода.

Во-первых, необходимо обеспечить переключатель «заземления» между двумя заземляющими элементами, которые необходимо изолировать…

Лучшим решением является установка цепи предохранительного выключателя (SLB).Эта схема позволит току от неисправности течь к шасси, а также обеспечит изоляцию заземления в нормальных, нормальных условиях.

Вы можете найти схему для размыкания контура заземления (или SLB) в компании Elliot Sound Products [ссылка], которая в принципе похожа на то, что предлагает LC. Таким образом, рекомендуемая схема, предоставляемая LC, является правильным методом, позволяющим избежать контуров заземления и иметь возможность взаимодействовать с вышестоящими компонентами с неидеальными реализациями заземления.

В своих сборках своими руками я никогда не подключал сигнал GND к ЗЕМЛЕ, но всегда подключал ЗЕМЛЮ к шасси.Я думаю, было бы неплохо попробовать подключить сигнал GND к ЗЕМЛЕ с помощью выключателя для сравнения.

СНИЖАЕТ ЛИ БЕЗОПАСНОСТЬ ПОДЪЕМНИК?

Исходя из вышеизложенного, заземление (которое не соединяет сигнал GND с ЗЕМЛЕЙ), похоже, не ставит под угрозу безопасность. Тот факт, что вы можете приобрести устройство с двойной изоляцией с двухпроводной вилкой питания, также говорит о том, что в случае неисправности не требуется иметь токопровод до ЗАЗЕМЛЕНИЯ. Но не верьте мне на слово.Я не специалист по безопасности, просто использую немного здравого смысла. В своих проектах я никогда не подключаю сигнальное заземление к заземлению, но ВСЕГДА подключаю ЗЕМЛЮ к шасси, а когда подключение ЗЕМЛИ к шасси невозможно (например, с помощью деревянной пластины), я проверяю наличие большого воздушного зазора между компонентом и мои пальцы…

.

OSD335x Урок 1 Схема питания, часть 2: Заземление

Опубликовано: 1 августа 2017 г. Автор: Eshtaartha Basu | Обновлено: 18 июля 2018 г., автор: Кэтлин Уикс

Введение

Эта статья является второй частью урока 1 «Эталонное проектирование OSD335x», посвященного схемам питания. Основное внимание будет уделено заземляющим соединениям и разливам, необходимым для надежной работы OSD335x. Обсуждая схему питания, мы построим схему и нанесем соответствующие дорожки.

Предварительные требования

Эта статья является частью более широкой серии уроков 1 по эталонному дизайну OSD335x, которая состоит из серии статей, призванных помочь вам создать минимум схем, необходимых для загрузки OSD335x.

Мы рекомендуем прочитать первую часть статьи о схемах питания OSD335x Входы и выходы питания перед этой. Эта статья строится на изложенном в ней фундаменте.

Все файлы дизайна для этого урока можно скачать здесь.

Эту статью, а также все руководство по дизайну OSD335x можно скачать здесь.

Заземление

Рисунок 1 OSD335x Заземление

OSD335x имеет несколько заземляющих контактов. Все контакты на символе SIP E должны быть заземлены, как показано на рисунке 1 выше, даже если они соединены вместе внутри SiP. Это необходимо для того, чтобы все компоненты внутри OSD335x были равномерно заземлены и чтобы обеспечить кратчайшие пути обратного тока для всех компонентов внутри OSD335x.Для нашего эталонного дизайна была добавлена ​​контрольная точка через отверстие, чтобы помочь нам измерить напряжение во время включения.

Хорошо иметь контрольные точки для заземления конструкции для тестирования во время ввода в эксплуатацию. Но в этом нет необходимости, если где-то в конструкции есть доступ к земле. В компактных конструкциях вы можете использовать контрольные точки на поверхности для экономии места.

Обсуждение схемы заземления

При заземлении OSD335x вы можете использовать одно переходное отверстие для каждого контакта заземления. Однако переходные отверстия занимают много маршрутизируемого пространства, и большое количество переходных отверстий может вызвать проблемы с маршрутизацией (это не обязательно относится к глухим и скрытым переходным отверстиям, поскольку они занимают гораздо меньше маршрутизируемой области платы).Маршрутизируемое пространство можно сэкономить, вместо этого используя заливку грунта и минимизируя количество переходных отверстий заземления. В этой конструкции, поскольку контакты заземления сгруппированы в двух областях, мы разместили две медные заливки на верхнем слое для заземления. Затем у нас есть по крайней мере одно переходное отверстие на два контакта заземления, чтобы обеспечить хорошее соединение с заземляющей пластиной. При использовании медных заливок следует учитывать следующее:

  • Имейте по крайней мере одно переходное отверстие на каждые два-четыре контакта заземления.
  • Перемычки следует размещать с умом, учитывая также и обратный путь тока.
  • Следует проявлять осторожность, чтобы не заливать грунтом всю область под BGA OSD335x. Если площадь заливки грунта велика, она может отводить слишком много тепла от BGA и может привести к плохим паяным соединениям во время оплавления. Точно так же убедитесь, что для заливок используются термики, чтобы не допустить отвода слишком большого количества тепла и возникновения плохих паяных соединений.
Заливка заземления PerkA - это не что иное, как заливка меди, подключенная к GND или GND плоскости печатной платы. Более подробную информацию о медной заливке можно найти здесь. Рисунок 2 OSD335x Заливка

Как показано на Рисунке 2, мы использовали две заливки грунта для этой конструкции, чтобы минимизировать размер каждой заливки. При каждой заливке используется множество переходных отверстий для обеспечения хорошего заземления.

PerkA термический (терморазгрузка) на жаргоне печатных плат относится к особому способу соединения контактной площадки с заливкой / плоскостью для обеспечения хорошего электрического соединения, но плохого термического соединения. Более подробную информацию о термиках и их использовании можно найти здесь.

Плоскости питания и заземления

Как мы уже говорили, в нашей конструкции используется 4-х слойная печатная плата. Верхний и нижний уровни используются для маршрутизации сигналов. Слой под верхним слоем используется как силовой самолет. Слой ниже плоскости питания используется как земля. Использование близкорасположенных плоскостей питания и земли снижает перекрестные помехи. Это также уменьшает интерференцию между верхним и нижним сигнальными слоями.

Большинство компонентов в этой конструкции будут работать на 3.3В. Следовательно, мы будем подключать SYS_VDD_3P3V к плоскости питания. Плоскость питания поможет этим компонентам напрямую получать питание через переходное отверстие с минимальным сопротивлением, поскольку плоскость питания распределена по всей плате.

Плоскость заземления используется для подключения всех компонентов к общему заземлению. Он будет:

  • обеспечивать обратный путь с низким сопротивлением для токов для снижения шума.
  • предотвратит возникновение токовых петель.
  • будет действовать как экран EMI, защищающий печатную плату от внешнего шума.Это также предотвратит излучение высокочастотного шума от печатной платы.
  • обеспечивают однородную плоскость импеданса для дорожек, несущих высокочастотные сигналы с высокой точностью защиты от отражений.

Плоскости питания и заземления могут быть созданы в компоновке путем рисования одного полного многоугольника вдоль края платы на уровне 2 и соединения его с SYS_VDD_3P3V, а также рисования другого полного многоугольника на уровне 15 и подключения его к GND с помощью НАИМЕНОВАНИЕ инструмент Орел.Полигоны POWER и GND показаны на рисунке 3.

Рисунок 3 Полигоны плоскости питания и заземления

При нажатии кнопки RATSNEST на макете, плоскости питания и заземления занимают всю площадь платы, как показано на Рисунок 4 и Рисунок 5.

Рисунок 4 Плоскость питания Рисунок 5 Плоскость заземления

.

Смотрите также