Отдельный контур заземления информационных приборов


Информационное заземление

При построении структурированных кабельных систем (СКС), сетей передачи данных и ЛВС, а также других объектов информационных технологий у многих специалистов-электриков закономерно возникают вопросы по проектированию заземления. Чтобы не было неопределённостей в этих вопросах введём базовые понятия и определения в этой сфере знаний.

В соответствии с международными и российскими нормативными документами имеются два больших класса заземлений: защитное и функциональное заземление. Также можно использовать терминологию (рабочее или информационное заземление). Исходя из этих факторов, шины заземления или проводники, маркируются как PE - защитное заземление и FE - функциональное заземление.

Воспользуемся основным нормативным документом для инженера-электрика, а именно, «Правилами устройства электроустановок» ( ПУЭ п.1.7.29 ): Защитное заземление выполняется только в целях электробезопасности. При работе с любыми электроприборами персонал должен быть надёжно защищен от токов низкой частоты и высокой амплитуды, которые представляют серьёзную угрозу здоровью и жизни каждого человека.

А вот заземление, которое мы называем информационным (функциональным), обеспечивает именно работу самой электроустановки. То есть, такое заземление выполняется не в целях электробезопасности объекта. При разработке таких систем можно исходить из положений ПУЭ п. 1.7.30.

Проектировщику надо знать, что нельзя использовать только информационное заземление, без применения защитного.

Работа функционального заземления идёт с токами высокой частоты и низкой амплитуды и задача его обеспечить электромагнитную совместимость (ЭMC) и защитить от электромагнитных помех. Токи ВЧ низкой амплитуды непосредственно не угрожают жизни человека, но могут влиять на качество связи, например в СКС.

При определении задач FE советуем руководствоваться ГОСТ Р 50571.22-2000 п. 3.14 (707.2), который как раз таки описывает как спроектировать заземление для систем обработки информации и связи.

Проектировщики, как правило, выставляют жёсткие требования, при соблюдении которых на корпусе заземляемого устройства не должно быть даже самого маленького электрического потенциала. Именно это условие и есть залог нормального функционирования оборудования связи или информационных технологий.

Как выполнить функциональное заземление на объекте?

Для этой цели необходимо использовать заземляющее устройство функционального заземления вместе с функциональными проводниками, которые служат для соединения электроприёмников с главной заземляющей шиной. При этом, согласно ГОСТ 50.571-4-44-2011 п. 444.5.1. все проводники защитного и функционального заземления должны быть соединены с этой шиной, а заземлители соответствующего назначения соединены между собой. Такие меры необходимы для исключения их влияния друг на друга, которое приводит к опасному повышению напряжения, риску повреждения оборудования и опасности поражения электрическим током.

Если следовать положениям ГОСТ Р 50571.21-2000 п. 548.3.1, то можно реализовать такое схемное решение: объединяем функциональные и защитный проводники (соответственно FE и PE) в специальный проводник (PEF-проводник). А уж затем присоединим его к ГЗШ, так называемой, главной заземляющей шине электроустановки. В TN-S системе для функционального заземления разрешается использовать PE-проводник цепи питания оборудования обработки информации.

Требования к информационному заземлению

FE-заземление обычно описывается требованиями, которые излагаются в эксплуатационной документации изготовителя изделия (паспорт, технические условия, технический регламент и пр.) или в ведомственных нормативных документах. К примеру, для продуктов и систем информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), ранее средств ВТИ, будем использовать положения нормативного документа СН 512-78 («Технические требования к зданиям и помещениям для установки средств вычислительной техники»). Опираясь на инструкции, изложенные там, приходим к выводам, что сопротивление заземления такого оборудования не должно превышать 1 Ом. А вот если мы проектируем заземление для чувствительных медицинских приборов, то это значение будет не более 2-х Ом. («Пособие по проектированию учреждений здравоохранения к СНиП 2.08.02-89»).

Здесь используется, так называемая «лучевая схема заземления», с заземлителем типа FE (низкоомным), что приводит к работе без электрических помех всего комплекса ИКТ. В отдельных случаях так же возможно использовать и модульный глубинный заземлитель.

Введём понятие электромагнитной совместимости (ЭМС) оборудования и для этого обратимся к ГОСТ Р 50397-92 (МЭК-50-161-90).
ЭМС оборудования, рассматривается в общем случае, как способность оборудования качественно работать в условиях заданной электромагнитной обстановки и не создавать недопустимых помех электромагнитной природы другим приборам и электросети.

И далее с этих позиций попытаемся выяснить причинно – следственную связь между FE – заземлением, ЭМС и безопасностью ИКТ.

Продукт или система ИКТ будет удовлетворять требованиям Европейской директивы по ЭМС EN 55022 при выполнении следующих условий:

  • Электромагнитное излучение от активного оборудования в окружающую среду не превышает нормативы EN 55022
  • Помехозащищенность активного оборудования не уступает нормативам EN 55024
  • Информационная кабельная проводка (т.е. среда передачи сигналов) правильно смонтирована и корректно заземлена

Ещё один важный фактор – это уравнивание потенциалов между заземляющими устройствами PE и FE – типов. Именно этим моментом определяются условия электробезопасности персонала, а также и помехоустойчивость систем ИКТ. Как это реализуется на практике? Обычно электрики монтируют кольцевой соединительный проводник и соединяют его с ГЗШ.

Если же продукты ИКТ работают с напряжением питания 5-12 В постоянного тока и являются слаботочными, то здесь возможны паразитные сигналы, возникшие именно из-за разности потенциалов и их флуктуаций. Дело в том, что некоторые системы ИКТ могут воспринять такой паразитный сигнал, как информационный, вследствие этого, могут произойти сбои в сетях связи, на серверах, а также нарушения работы информационно – измерительных систем. Особенно опасна такая ситуация на объектах критической инфраструктуры.

Другим аспектом качества FE – заземления является информационная безопасность продуктов и систем ИКТ. Дело в том, что побочные электромагнитные излучения и наводки (ПЭМИН) наряду с проблемами ЭМС создают технические каналы утечки конфиденциальной информации, хорошо известные специалистам по информационной безопасности (ИБ).

Особенно актуальна эта проблема для компьютерного оборудования и систем передачи данных, задействованных в обработке информации, которая считается конфиденциальной. Но это уже другая история, относящаяся к компетенциям ФСТЭК, Роскомнадзора и ФСБ.

Независимое исполнение FE – заземления

Для высокочувствительных медицинских приборов в учреждениях здравоохранения необходимо выполнять отдельное функциональное заземление, которое не связано с защитным, а также с системами уравнивания потенциалов объекта.

При данном выполнении функционального заземления заземляющее устройство FE-заземления необходимо размещать отдельно (не менее 15 метров) от зоны влияния PE – заземлителей. Следует подчеркнуть, что такая схема представляет собой особый (нетипичный) вариант заземления и тут применимы повышенные меры электробезопасности.

Если в документации на оборудование ИКТ прямо указано на необходимость независимого информационного заземления, то в этом случае в шкафу с оборудованием, как правило, монтируют две независимые шины заземления PE и FE. Шину FE в таком случае изолируют полностью от корпуса шкафа, экраны сигнальных проводников присоединяют к ней.

На практике FE-проводник присоединяют с помощью медного кабеля (сечение от 1х25 мм2), который надежно изолирован с FE-заземлителем. Причём этот заземлитель должен быть отнесён на безопасное расстояние (более 20 м) от PE-заземлителя. А вот корпус шкафа, где размещено оборудование, должен быть заземлён с помощью проводника PE на шину уравнивания потенциалов, которая соединена с ГЗШ.

Заключение

В наше время применение модульно–штыревых заземлителей глубокого залегания (до 30 м и даже более) и других технологических схем позволяет проектировать повторное защитное заземление PE на входе в здание равным по параметрам сопротивления функциональному заземлению. И в этом случае, отпадает необходимость в использовании отдельных систем заземления.

Для более подробного ознакомления с технологией и тактико–техническими характеристиками модульных систем заземления желающих отсылаем на наш интернет–ресурс.


Смотрите также:


Смотрите также:

проходов лабораторных работ - круговые петли - пройти лабораторные испытания

Введение

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

Из многолетнего опыта мы выяснили, что подавляющее большинство чрезмерных шумов в аудиоэлектронике может быть напрямую связано с плохими методами заземления.Хотя мы рекомендуем, когда это возможно, 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 контурами заземления, 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 в точности равными друг другу.

Везде, где в системе существуют две земли с разным потенциалом, существует вероятность возникновения шума, связанного с контуром заземления. Когда устройства связаны между собой соединительными кабелями, они обязательно связывают сигнальные земли связанных устройств друг с другом. Эта связь между двумя сигнальными заземлениями 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, что вы сможете измерить это сопротивление с помощью портативного мультиметра, он, скорее всего, не имеет требуемого разрешения или чувствительности. Для точного измерения требуется использование устройства, известного 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 придерживаются этого мнения.

Что теперь?

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

Несимметричные 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 сочетания возврата сигнала и экранирования на один и тот же провод; таким образом нарушая предпочтительный протокол.

Экраны предназначены для защиты от посторонних шумов на входах компонентов; общий или возвратный сигнал - это часть пути прохождения сигнала, две противоположные задачи.Из-за этих отдельных задач ваши кабели должны быть направленными, а экраны должны быть только частью 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 землю шасси от земли сигнала, к сожалению, это пока 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 - заземление, второй контакт - положительный вход, а третий контакт - инверсный. 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, велика вероятность, что контуры заземления не станут проблемой.Когда возникают проблемы с контуром заземления, это чаще всего является результатом двух взаимосвязанных компонентов, каждый из которых имеет 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, перерезав 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 оборвано, повреждение изоляции внутри оборудования может привести к подаче опасного напряжения на корпус оборудования вместо размыкания 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 делай 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 этой точки, излучаемая во всех направлениях, мощность достигнет всех взаимосвязанных компонентов. Тогда все защитные заземления вернутся к основному защитному заземлению в этой общей точке. Эти заземляющие соединения звездообразной конфигурации должны быть выполнены из провода большого сечения, а все плечи звезды должны быть одинаковой длины и одного калибра.

Если 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, подключив все компоненты низкого уровня 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 питания, дает преимущество, заключающееся 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, создающие шум в одной ответвленной цепи, такие как вентиляторы или переносные люминесцентные лампы, должны располагаться еще ближе к сетевой панели. 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.Является ли этот небольшой шум значительным, но он, безусловно, является накопительным.

MOV

найдут свое место в вашей домашней электросистеме. Для большей эффективности они должны быть расположены как можно ближе к сетевой панели. Лучшие устройства MOV жестко подключаются непосредственно к шинам панели выключателя. Однако MOV изнашивается и время от времени требует замены. Они имеют тенденцию выходить из строя катастрофически, а не постепенно, и неисправные единицы не так уж сложно обнаружить.

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

.

WTF - это контуры заземления? | Hackaday

Эти волшебные существа появляются из ниоткуда и поджаривают вашу электронику или раздражают ваши ушные раковины. Понимание их, несомненно, сэкономит вам деньги и нервы. Вкратце, контур заземления - это то, что происходит, когда два отдельных устройства (A и B) отдельно соединяются с землей, а затем также соединяются друг с другом через какой-то кабель связи с землей, создавая петлю. Это обеспечивает два отдельных пути к земле (B может проходить через собственное соединение с землей или может проходить через землю кабеля к A, а затем к земле A), и означает, что ток может начать течь непредвиденным образом.Это особенно заметно в аналоговых аудиовизуальных установках, где результатом является звуковой гул или видимые полосы на изображении, но также иногда является причиной необъяснимых отказов оборудования.

Вы можете найти петлю?

Один из примеров - кабельное телевидение. Это аналоговый сигнал, который поступает в ваш дом и заземляется в одном месте, обычно за пределами вашего дома. Кабель извивается к вашему развлекательному центру, где он подключается к ресиверу, который заземлен в другом месте.Это создает петлю и, благодаря электромагнитной индукции, связанной со всеми видами сигналов переменного тока вокруг, паразитный ток, который затем течет через различные цепи. Другой способ думать об этом - как о половине трансформатора; это одиночный контур, и значительная часть этого контура - это сразу за от живого провода электросети здания с постоянно меняющимся током. В аудиооборудовании нередко бывает гул с частотой 50 или 60 Гц из-за эффектов контуров заземления.

Решение

Теперь, когда вы эксперт, решить проблему (или полностью избежать ее) довольно просто.Самый надежный способ - разрезать петлю, то есть удалить кабель или заменить его чем-то, кроме провода. Вы можете переключиться на беспроводную связь, такую ​​как Bluetooth или WiFi. Некоторые проводные протоколы используют дифференциальные сигналы вместо несимметричной передачи сигналов, так что нет необходимости в общей земле для справки. Переставьте вилки так, чтобы они вставлялись в одну розетку, сделав петлю как можно меньше. Другой вариант - использовать изолятор, который вы можете приобрести для выбранного кабеля или спроектировать в своем проекте с оптоизолятором или изолирующим трансформатором.Не используйте штепсельную вилку и не извлекайте заземляющий контакт, так как это просто устраняет функцию безопасности и может создать опасную ситуацию с шасси под напряжением.

Когда дело доходит до вашего осциллографа, вполне вероятно, что в какой-то момент вы захотите проверить что-то, что питается от сети, и тогда вы получите совершенно другой тип контура заземления. Если ваша вещь питается от батареи, здесь нет никакой опасности; сходить с ума, потому что нет возможности создать контур заземления. Если он подключен к стене, но через изолированный источник питания (что-то только с двумя контактами и изолирующим трансформатором), все в порядке, потому что все еще нет пути для контура заземления, но вы можете увидеть некоторый шум от грязного питания .

Но если он подключен к сети и имеет контакт заземления (даже косвенно, как устройство, питающееся от USB через блок питания компьютера), существует вероятность создания контура заземления, потому что вы подключаете заземленный прицел к другому заземленному устройство через зонд. Зажим заземления на пробнике подключается прямо к контакту заземления, а заземления на всех пробниках соединяются друг с другом, а эти контакты заземления подключаются к заземлению на вашем устройстве. Если это было неясно, лучше сформулировать это так: «все ваши заземления уже подключены друг к другу и связаны с одним и тем же проводом - контактом заземления.«Когда вы подключаете заземляющий зажим к тестируемому устройству, вы создаете контур заземления, который добавит шум к вашим измерениям и, возможно, повредит осциллограф.

Заземление зонда осциллографа подключено. Технически вам нужно закрепить на тестовом устройстве только один зажим заземления. Заземление зонда подключается непосредственно к земле. Они не плавают.

Если вы сделаете это неправильно и прикрепите заземляющий зажим к чему-то, что на самом деле не заземлено, у вас будут всевозможные проблемы, так как теперь устройство закорочено на землю через ваш зонд, который быстро самоуничтожится.Для тестирования устройств с заземляющим контактом требуется особая осторожность, чтобы не допустить подключения устройств с разными потенциалами. Разорвать контур заземления можно, просто не подключив зажим заземления, хотя это имеет и другие последствия. Здесь лучше всего использовать дифференциальные пробники или подключить тестируемое устройство к изолирующему трансформатору. Не снимайте заземление с вашего прицела , а не , потому что вы будете часто прикасаться к нему, и лучше не подвергаться электрошоку.

Итак, подведем итог: земля - ​​это не просто земля. Для измерения шума лучше всего, чтобы у каждого устройства был один и только один путь к одной точке заземления. Когда есть два или более пути к земле, они могут образовывать петлю, которая улавливает всевозможные электрические и магнитные помехи окружающей среды. Исправить контур заземления так же просто, как его разомкнуть, но для этого у вас должно быть хорошее мысленное представление обо всех наземных путях в игре. Какой самый сложный контур заземления вы когда-либо видели? Не хватает хороших решений?

.

Проблемы контура заземления и как от них избавиться

Автор: Томи Энгдал, 1997-2013 гг.

НОТА: Представленная здесь информация считается правильной и доступна здесь автором. Автор этого документа не несет ответственности за какой-либо эффект, который может иметь эта информация или любое ее использование.

Документы использовались и рекомендовались многими людьми и считаются точными. Настолько точны, что их также называли GB AUDIO Ground loops DATA SHEET на своих веб-страницах (с моего разрешения).

Основы

Дилемма состоит в том, что решение «шумовых» проблем - это само по себе искусство. Поскольку это происходит не каждый день, у всех нас ограниченный практический опыт. Это породило индустрию для тех, кто сейчас специализируется на решении проблем шума.

Хорошая система распределения электроэнергии необходима для правильной работы аудиосистемы. Профессиональные аудиосистемы просто не работают хорошо с обычными удлинителями, идущими на сотни футов до сцены. Помимо питания, необходимо хорошее заземление всей системы. существенный.

Контур заземления - это состояние, при котором происходит непреднамеренное подключение к земле. через мешающий электрический проводник. Обычно подключение контура заземления существует, когда электрическая система подключена более чем через один путь к электрическому заземлению.

Когда два или более устройства подключены к общему заземление разными путями, возникает контур заземления. Токи текут по этим многочисленным путям и развиваются напряжения, которые могут вызвать повреждение, шум или 50 Гц / 60 Гц гул в аудио- или видеоаппаратуре.Чтобы предотвратить землю петли, все сигнальные земли должны идти в одну общую точку а когда невозможно избежать двух точек заземления, одна сторона должна изолировать сигнал и заземление от другой.

Суть в том, что идеальной "тихой" земли не существует. Основа всех проблем с шумом в системе заземления сводится к тому, что такое нежелательный ток. За исключением больничных систем, определение в лучшем случае расплывчато. Стандартная система электрического заземления во всем здании не предназначена для постоянного протекания через нее тока - и, тем не менее, это так, вы не можете остановить это.Причина, по которой заземление не будет и никогда не будет абсолютно бесшумным, заключается в том, что провод заземляющего электрода представляет собой не что иное, как длинный провод от точки A до точки B. И чем длиннее провод, тем больше шума он будет воспринимать.

Звук и видео люди имеют в виду тип шумной земли с термином, подобным контурам заземления: ток, протекающий по заземляющему проводнику оборудования, металлу в здании и проводнику заземляющего электрода. Использование любой из сегодняшних стандартных однофазных систем переменного тока на 120 или 230 вольт создает потенциальные проблемы для аудиооборудования.У компьютерщиков такая же проблема в работе и так далее.

Обычно контуры заземления возникают постфактум, когда конечный пользователь винит установщика, установщик винит производителя и на самом деле никто не виноват. Ни производитель, ни установщик обычно не могут предсказать, где возникнет петля. Только после установки системы можно определить если проблема будет.

Проблемы контура заземления можно исправить и избежать. Важно, чтобы продавец, заказчик и конечный пользователь знали что эта проблема может возникнуть.Спроектировать систему - хорошая идея чтобы избежать наиболее очевидного источника таких проблем, а затем готов все еще столкнуться с некоторыми проблемами при запуске системы. Проблема с контуром заземления может возникнуть в нескольких точках системы, и каждое возникновение проблемы необходимо устранять индивидуально.

Почему заземление так важно?

Заземление электрических систем требуется по ряду причин, главным образом для обеспечения безопасности людей, находящихся рядом с системой, и для предотвращения повреждения самой системы в случае неисправности.Функция защитного проводника или заземления состоит в том, чтобы обеспечить путь с низким сопротивлением для тока короткого замыкания, чтобы устройства защиты цепи сработали быстро и отключили питание.

Национальный электротехнический кодекс NEC определяет заземление как «проводящее соединение, независимо от того, намеренное или случайное соединение между электрической цепью или оборудованием и землей, или с некоторыми проводящее тело, которое служит вместо земли ». Когда мы говорим о заземлении, на самом деле это два разные предметы, заземление и заземление оборудования.Заземление - преднамеренное соединение проводника цепи, как правило, нейтрали с заземляющим электродом, помещенным в землю. Заземление оборудования предназначено для обеспечения правильной работы оборудования внутри конструкции. заземлен. Эти две системы заземления необходимо держать отдельно, за исключением соединения. между двумя системами для предотвращения разницы потенциалов из-за возможного пробоя из-за удар молнии. Целью заземления помимо защиты людей, растений и оборудования является чтобы обеспечить безопасный путь для рассеивания токов короткого замыкания, ударов молний, ​​статических разрядов, EMI и RFI сигналы и помехи.

Неправильное заземление может создать смертельную опасность. Правильное заземление необходимо для правильной работы и безопасности. электрооборудования. Заземление может решить многие проблемы, но это также может вызвать новые. Одна из наиболее частых проблем - называется «контур заземления».

Что вызывает гудение в аудиосистемах?

Аудио- и видеосистемы нуждаются в ориентире для их напряжений. Обычно называется общим или заземленным, хотя может и не быть фактически связанный с землей, эта ссылка остается на нуле вольт », в то время как другие сигнальные напряжения« колеблются »положительным (вверху) и отрицательным (под этим.Физически общим может быть провод, след на печатная плата, металлическое шасси, практически все, что проводит электричество. В идеале это должен быть идеальный дирижер, но ни в какой практической системе это не так. По мере увеличения сложности и размера системы несовершенные проводимость общего (заземляющего) проводника неизбежно вызывает проблемы.

Гул и гудение (50 Гц / 60 Гц и его гармоники) возникают в несбалансированных системах, когда токи протекают в соединениях экрана кабеля между различными частями оборудования.Гул и гудение также могут возникать в сбалансированных системах, даже если они обычно Больше

Токи экрана кабеля и разность напряжений заземления вызываются несколькими механизмами. Второй наиболее распространенный источник шума и гудения - это разница напряжений между двумя защитными заземлениями, разделенными большим расстоянием, или разница напряжений между защитным заземлением и заземлением. (например, заземленная спутниковая антенна или источник кабельного телевидения). Эта проблема обычно называется «контур заземления». Это самый распространенный среди тяжелых проблемы с гудением.

Гул и гудение могут также индуцироваться магнитным или емкостным образом непосредственно в сигнальных кабелях. Или ток шума может просачиваться из сети через емкость между первичной и вторичной обмотками силового трансформатора переменного тока. обмотки, что приводит к тому, что часть линейного напряжения переменного тока будет ВСЕГДА иметь емкостную связь непосредственно с землей аудиосхемы. Этот сигнал линии электропередачи с емкостной связью обычно содержит значимые гармоники до 1 МГц и более. Эти сигналы заставят токи протекать через экраны кабелей, таким образом добавляя этот шум непосредственно к аудиосигналу.

Почему заземление без проблем сделать сложно?

Практически все проекты строительства передачи данных и трансляции выполняются. в проблемы заземления. Эти проблемы возникают в первую очередь потому что существует конфликт между вопросами безопасности (земля- ing для предотвращения поражения электрическим током) и электронного шумоподавления (используя «землю» как электронную «свалку» шума и помех. ference.) Эти два использования часто несовместимы с

.

Как определить контур заземления?

Контур заземления - это любая цепь, в которой между электрическими устройствами имеется более одного заземляющего соединения. Контуры заземления в оборудовании CCTV могут вызывать множество проблем, включая волнистые линии и общее плохое качество видео. Контуры заземления возникают, например, когда камеры и регистраторы подключены к разным автоматическим выключателям. Камера, подключенная к заземленному настенному трансформатору в 100 метрах от записывающего устройства, скорее всего, будет заземлена на другой автоматический выключатель, чем записывающее устройство.Это делает возможной разницу в несколько вольт между двумя источниками питания.

Для проверки контура заземления :

    1. Установите вольтметр на наиболее чувствительный параметр
    2. Отсоедините камеру, которую вы хотите проверить
    3. Поместите один контакт на корпус (попробуйте использовать винт на корпусе для обеспечения заземления)
    4. Разместите другой контакт снаружи разъема

Любое значение выше 0 указывает на контур заземления.Любое значение выше 0,1 В выходит за пределы допуска, разрешенного для правильной записи.

ЦЕЛЕВОЕ НАПРЯЖЕНИЕ:> =. 09VAC


ПРИМЕЧАНИЕ : Обязательно проверяйте напряжение переменного и постоянного тока для контуров заземления.

Необходимые элементы : Вольтметр

Для решения проблемы этого типа необходимо сначала подтвердить, что ни одно устройство не заземлено электрически с отдельным зданием или строением.

  • Переместите кабели подальше от всех световых балластов и всех других силовых кабелей

Это должно быть стандартной практикой установки.

  • Проложите кабель заземления от каждой камеры / устройства обратно к общей заземляющей планке.

Все устройства должны быть заземлены с помощью ОДНОГО кабеля / заземляющей ленты.

  • Проконсультируйтесь с электриком относительно местных строительных норм и правил в вашем регионе.

Электротехнические нормы и правила различаются от штата к штату и даже от округа к округу в некоторых областях.

  • Существует множество сторонних решений для устранения проблем контура заземления в видео и аудио.

Это временные решения, которые не должны быть изначально включены в план, если это возможно.Однако во многих случаях перемонтировать / отремонтировать установку было бы чрезвычайно дорого, если обнаружена проблема контура заземления. Если решено, что это лучший метод, выберите качественный изолирующий трансформатор контура заземления.

  • НИКОГДА не отсоединяйте разъемы защитного заземления.

Иногда неопытные установщики могут заявлять, что способ решения этой проблемы состоит в удалении «3-го контакта» на шнурах электропитания. Это НИКОГДА не следует практиковать из-за угроз безопасности, это приведет к аннулированию всех сертификатов UL.Кроме того, это приведет к тому, что шасси будет под напряжением и станет угрозой безопасности.

Убедитесь, что все коаксиальные разъемы обернуты изолентой, чтобы предотвратить их соприкосновение с заземленным кабелепроводом или другим источником энергии.

.

Смотрите также