Заземления конструкция: классификация, технические характеристики и особенности монтажа

Разное

Содержание

как работает контур, зачем заземлять объекты, защитное и рабочее

Как бытовые приборы, так и мощные заводские агрегаты являются электропотребителями. Их использование должно быть не только удобным, но и безопасным. Именно поэтому любые электрические сети, или потребители, должны иметь заземление — оно помогает не только защитить электроустановку от поломки, но иногда и спасти человеческую жизнь.

Устройства заземления и их виды

Одним из главных элементов электрических сетей является заземление.

Профессиональное определение заземления гласит, что это преднамеренное электросоединение сети, оборудования или электроустановки с заземляющим устройством, которое позволяет обеспечить защиту человека и животных от опасных токов прикосновения, снижающихся заземлением.

В простых словах, это проводник, соединённый с одной стороны с частями оборудования, которые не должны находиться под напряжением, а с другой — с элементом, выполняющим функцию заземлителя. В случае когда корпус непредвиденно попадает под напряжение, такая система отводит токи в землю, а прикоснувшийся к прибору человек не получит повреждений.

В зависимости от назначения, существуют два вида контуров заземления: защитный и рабочий. Каждый из них несёт определённую функцию. Защитное заземление предназначено для защиты людей от поражения электрическим током. Рабочее же обеспечивает безопасное функционирование оборудования, хотя в некоторых случаях способно выполнять роль защитного.

Заземлитель чаще выполняется из трёх железных прутов, полностью вбитых в почву и соединенных между собой металлическими полосами, в виде треугольника с равными сторонами. А чтобы от заземлителя не приходилось тянуть заземляющий проводник к каждой установке, используют аналогичные полосы, выполняющие роль шины, которая проходит по всему зданию или сооружению — уже от неё можно подключать заземления к оборудованию.

От шины до потребителя проходит проводник, значительно меньший по сечению, нежели рабочие кабели, и маркированный жёлтым или жёлто-зелёным цветом. Он подключается к корпусам электроустановок или к клеммам, которые впоследствии будут соединены через вилку с заземляющим проводом электроприбора.

Защитный заземляющий контур

В случае пробоя защитное заземление вполне способно выполнить роль рабочего, а также может спасти оборудование при попадании молнии — естественно, если существует громоотвод. Однако основная задача защитного контура заключается всё же в защите людей от повреждения электрическим током.

Рабочее, или функциональное заземление

Рабочее заземление часто называют функциональным, и предназначено оно в первую очередь для защиты и сохранения работоспособности оборудования. Преимущественно оно используется для трёхфазных сетей и рассчитано на понижение напряжения до безопасных величин в случае пробоя на корпус. Это позволяет сохранить оборудование и приборы, не нарушив их функциональность.

Если таким образом заземлено оборудование с напряжением до 1 кВ, то необходимо использовать изолированную нейтраль. Если значение напряжения выше 1 кВ, то нейтраль допускается любая.

При необходимости функциональное заземление способно выполнять роль защитного. Таким образом, при правильно работающем заземлении ток или напряжение становятся безопасными для человеческой жизни.

Требования безопасности

Так как заземление выполняет важную роль в обеспечении безопасности, она должна соответствовать определённым требованиям, которые оговорены в ПУЭ:

  • Заземлению подвергаются все без исключения электроустановки, включая дверцы электрощитов и шкафов.
  • Заземляющее устройство не должно превышать 4 Ом с заземляющей нейтралью.
  • Обязательно применение систем уравнивания потенциалов.

Относиться к требованиям ПУЭ нужно со всей серьёзностью, так как это может спасти жизнь, в случае опасности. Ведь удар электрическим током, за счёт слишком низкого сопротивления подошвы обуви и пола, является смертельно опасным.

Причины удара током

Человека может ударить электрическим током в самых обычных повседневных ситуациях:

  1. Во время работы стиральной машинки иногда можно почувствовать лёгкое пощипывание. Иногда удары могут быть значительно сильнее. Это и есть воздействие электричества на человека.
  2. Находясь в ванной и дотронувшись до металлических частей крана, можно ощутить слабое пощипывание и даже сильные мурашки внутри пальцев.

В обоих случаях незаземлённые предметы могут пропускать через себя ток, то есть заряженные частицы, которые, в зависимости от силы и напряжения, могут проявляться в виде покалывания или сильных ударов, сопровождающихся мышечными судорогами.

Понятно, что это крайне опасно — в крайних случаях от удара током возможны паралич и остановка сердца. Однако избежать подобных инцидентов можно достаточно просто — заземлив ванную или машинку. В таком случае ток, попавший на корпус, будет уходить по заземляющему проводнику в землю.

Как действуют заземлители

Почему же ток уходит в землю по заземляющему контуру?

В качестве «подопытного» можно взять всё ту же стиральную машинку. Со временем любой провод может надломиться, потерять изоляцию или получить пробой на корпус из-за микротрещины. Рано или поздно ток начнёт попадать на металлическое основание прибора.

Если не трогать машинку, то человеку ничего не угрожает. Но стоит прикоснуться к корпусу, и, в случае отсутствия заземления, можно почувствовать всю мощь электричества на себе.

А всё дело в том, что несмотря на обувь и пол, человеческое тело имеет (хоть и малый) контакт с землёй. Следовательно, не имея заземляющего провода, ток будет проходить через человека и уходить в землю. А так как фазный провод имеет потенциал выше земельного, то тело становится отличным проводником с собственным сопротивлением. В итоге проходящий через нас ток вызывает те же физические свойства, что и в любом другом проводнике.

Наличие заземления, а для надёжности — еще и установка УЗО, заставляет опасный потенциал притягиваться к безопасному потенциалу земли. В результате напряжение перетекает прямо в заземлитель.

Применение УЗО и дифавтоматов

Заземляющие системы вполне способны справиться со своей задачей — защитить человека или оборудование. Но, являясь простыми проводниками, они могут повреждаться и переставать выполнять свою функцию.

В качестве дополнительной защиты и подстраховки принято использовать УЗО, или дифавтоматы. УЗО расшифровывается как устройство защитного отключения, а дифавтомат — как дифференциальный автоматический выключатель. По сути, это УЗО и простой автомат в одном корпусе, что заметно снижает занимаемое защитным оборудованием место в распределительном шкафу или щитке.

УЗО реагирует на ток утечки. То есть если оно заметит, что часть электричества уходит на землю, то сразу же сработает, отключив поступление питания, обезопасив всю линию. В зависимости от чувствительности, установленной производителем, срабатывать УЗО может по-разному:

  • Слишком чувствительное и срабатывать будет часто, даже при минимальной утечке, что не всегда удобно.
  • Чересчур грубое УЗО нужно устанавливать лишь когда это целесообразно, так как оно может не сработать в нужный момент.

Исходя из условий использования, составляется проект, согласно которому и нужно подбирать защитные устройства.

УЗО спасёт жизнь человеку, даже если отсутствует заземление — оно мгновенно сработает, если человек дотронется до части прибора, находящейся под напряжением.

Устройство контура заземления — советы электрика

Заземление в частном доме своими руками – как сделать контур? Схема устройства

Для того, чтобы произвести заземление частного дома своими силами, понадобятся следующие инструменты:

  • сварочный аппарат;
  • кувалда;
  • лопата;

Материалы, которые необходимо приобрести:

  • уголок стальной, сечением 50*50*5 мм. общей длиной 9 метров;
  • лента металлическая 40*5 мм, длина зависит от расположения места выхода из дома и обычно составляет 8 – 12 метров;
  • электроды;

Система состоит из заземлителя и заземляющего проводника. Заземлителем являются стальные прутья или уголок, которые вбиваются на глубину около 3 метров в нескольких местах и соединяются между собой, при помощи сварки, металлической лентой.

Для сети в 220 в – контур делать не обязательно, можно ограничиться занулением. Для сети в 380в контур обязателен.

Монтаж контура заземления

контур заземления

Работы по монтажу производятся в таком порядке:

  1. Выкапывается траншея глубиной 0,5 метра, шириной 0,5 метра и длиной около 5 метров. Траншею необходимо вести от стены дома в том месте, где будет выведен наружу заземляющий проводник.
  2. В траншею на глубину 2,5 – 3,0 метра на одинаковом расстоянии друг от друга, забиваются кувалдой 3 заземлителя, состоящие из металлического уголка сечением 50*50*5 мм.
  3. Уголки надёжно соединяются между собой стальной лентой 40*5 мм с помощью газовой или электросварки.
  4. Металлическая лента вводится в дом и приваривается к корпусу электрического щита.
  5. Траншея засыпается грунтом.
  6. В корпусе электрического щитка устанавливается ещё одна шина для подключения жёлто-зелёного провода от евророзеток к контуру внешнего заземления.

Таким образом, происходит монтаж надёжной защиты всего электрооборудования, которое будет подключено к розеткам.

схема заземленияЕсли в доме имеются мощные электрические приборы со значительной площадью металлического корпуса – станки, духовые электрические шкафы большой мощности, а также стиральные машины, то стальная лента монтируется непосредственно к корпусу такого электрического прибора.

Такой монтаж является более надёжным и позволяет защищать человека от поражения электрическим током даже в том случае, если происходит обрыв заземляющего провода от розетки.

Проверка работы

Перед тем, как приступить к проверке качества работы заземления, стоит проверить электропроводку на наличие такого опасного явления, как “зануление”.

Само по себе оно образоваться не может, а вот недобросовестные электрики могли, вместо того, чтобы подключить заземление к нужной клемме розетки, соединить “землю” с “0” для создания видимости подключённого заземления в электрической проводке.

Для этого, необходимо при отключённом электричестве произвести замеры сопротивления с помощью тестера между “0” и “землёй”, если оно будет равно нулю, то “зануление” отсутствует. Затем уже можно приступить к проверке качества заземления.

Проверка с помощью мультиметра или тестера

Этот способ проверки занимает немного времени и производится в такой последовательности:

  1. Необходимо замерить напряжение в любой евророзетке между “фазой” и “0”.
  2. Замеряется напряжение между “фазой” и землёй.

Если значение напряжения при первом и втором измерении отличаются не более чем на 10 вольт, то электропроводка оборудована качественным контуром заземления. Если при втором измерении напряжения равно нулю, то заземление отсутствует.

Важно! При работе с мультиметром, необходимо перевести его в режим работы с переменным током, и на максимальное напряжение. Кроме этого, нужно осознавать необходимость соблюдать правила по технике безопасности с прибором такого типа.

Если нет мультиметра, то можно проверить качество и наличие заземления с помощью электрической лампочки на 220 вольт:

  1. Лампочка подключается к розетке, для этого используют стандартный патрон и двужильный провод, одна жила которого подсоединяется к “фазе” другая к “0”.
  2. Патрон с лампочкой подсоединяется одной жилой к “фазе”, другой к “земле”.

Если разница в яркости свечения лампочки практически не отличается при первом и втором подключении, в это случае можно с уверенностью говорить о наличии исправного заземления в системе электроснабжения дома. Если при втором подключении лампочка не светится, то электропроводка не оборудована заземлением.

При проверке таким способом, все проводники должны быть с неповреждённой изоляцией, и работы проводить следует в специальных прорезиненных перчатках.

Если требуется узнать сопротивление , то в таком случае лучше обратиться в специализированные фирмы, которые занимаются данными работами, но это потребует дополнительных финансовых затрат.

Блиц-советы

  1. Правильно организованное заземление позволит обеспечить безопасную для здоровья и жизни человека эксплуатацию электрических приборов. В первую очередь, заземлить следует мощные устройства, а также стиральные и посудомоечные машины.
  2. При наличии на приусадебном участке громоотвода, траншею с заземлителем необходимо располагать не ближе 10 метров от мачты молниезащиты. Если громоотвод находится на крыше дома, то проводник, по которому будет удаляться разряд молнии, подключать к системе заземления запрещается.
  3. Даже если все работы по монтажу заземления производились собственными силами, необходимо будет оформить документы в специальных контролирующих органах, но как показывает практика, ничего сложного в этом нет и если работы была выполнена по всем правилам, то у таких служб, при проверке, претензий не возникает.

Источник: https://housetronic.ru/electro/zazemlenie-svoimi-rukami.html

Заземление в частном доме своими руками

Для устройства заземления в загородном доме или на даче вам потребуется немного терпения, строительных материалов, минимум инструментов, и чуточку знаний, полученных из данной статьи.

Мы с не будем размышлять о том, какое бывает заземление и какие варианты заземления не следует брать на вооружение.

Также, не будем забивать голову информацией об эквивалентном удельном сопротивлении грунта и значениями расчетных климатических коэффициентов сезонности сопротивления грунта.

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

Типичная ошибка устройства заземления

На данном видео устройство заземления выполнено, скажем, на троечку с плюсом.

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

Читать еще:  Основные термины и понятия в электрике

Как выглядит контур заземления

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

В заключение

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

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

Работа участвует в конкурсе.

Источник: http://tolkostroyka.ru/elektrika-v-kvartire-i-dome/zazemlenie-v-chastnom-dome-svoimi-rukami/

Защитное заземление своими руками: порядок устройства и правила безопасности

Согласно электротехническим нормативам прошедшего века сооружение защитного заземления в частных владениях считалось делом необязательным. Нагрузка была невелика, с задачами отвода электроутечек сносно справлялись стальные трубопроводы. Время идет. Сталь и чугун коммуникаций заменил пластик и композиты.

Загородная собственность наполнилась многочисленной бытовой техникой. Вода и тепло поставляются с помощью мощных насосов, работают нагревательные приборы. Пора защищать себя лично и агрегаты от капризов полезного, но своенравного электротока.

Сделаем заземление своими руками! Работа не сложная, у мастеровитого хозяина проблем с выполнением не возникнет.

Цель заземления заключается в отводе электротока, нашедшего в изоляции лазейку для выхода на поверхность. Поверхностью этой являются металлические корпуса и крепежные детали стиральных машин, компьютеров, СВЧ-печей, электронагревательного оборудования.

Согласно функциональным обязанностям ток проводить они не должны, но свой металлический «бочок» утечкам и току замыкания всегда готовы подставить.

Этот радушный прием нередко ощущают хозяева прохудившейся или излишне нагруженной техники в виде легких ударов, щипков и покалываний.

Пробои на корпус бытовых агрегатов редко вызывают серьезные опасения. Ну, шарахнуло слегка: типа взбодрило. Однако видимое отсутствие серьезных рисков не повод расслабляться.

Совет

Вырвавшиеся наружу блуждающие токи способствуют головным болям, дискомфорту и необоснов

в чем разница, когда и где применяются

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

Ежедневно в быту и на работе нам приходится иметь дело с электричеством, которое делает жизнь человека комфортнее. Но, несмотря на блага, которые дает нам использование электричества оно все же представляет определенную опасность, например, поражение электротоком. Чтобы избежать этого, разработаны требования по электробезопасности и предпринимаются специальные меры по защите. К таким мерам относится зануление и заземление. В чем разница между ними и есть ли она, разберемся в этой статье.

Все работы, связанные с электричеством, должны выполнять только специалисты

Содержание статьи

Основные требования к электробезопасности

Главное требование, предъявляемое к бытовым электроприборам – безопасность. В большей мере это касается устройств, которые контактируют с водой, ведь даже незначительный  дефект в электропроводке оборудования может стать смертельным для пользователя. Чтобы обезопасить себя и окружающих необходимо содержать электросеть и оборудование в исправном состоянии и регулярно проводить их ревизию. Чтобы исключить вероятность возникновения пожара из-за неисправной проводки и поражение электротоком, необходимо устанавливать защитные устройства (УЗО).

В соответствии с основными правилами электробезопасности:

  • Не рекомендовано устройство временных электропроводок.
  • Соединение проводов должно выполняться методом сварки, опрессовки, зажимов или клеммных колодок. Регулярно проверяйте качество и прочность соединений проводки.
  • В помещениях с высокой влажностью используйте только сертифицированные влагозащищенные устройства.
  • Электророзетки и выключатели должны располагаться от труб отопления, газо- и водоснабжения на расстоянии не менее 500 мм.
  • Регулярно проверяйте исправность проводки и электрооборудования.
  • Нельзя использовать любые виды электрооборудования без защитного кожуха.
  • Не используйте самодельные электроприборы и не проводите самостоятельно ремонт неисправного электрооборудования.

Это только краткий перечень требований по электробезопасности. Более подробно с правилами безопасности можно ознакомиться в различных нормативных актах и специальной литературе по электричеству, которые сейчас легко найти в интернете.

Что такое заземление, принцип действия и устройство

При создании электросети, в помещениях различного назначения, требуется создание защиты, которая предотвратит вероятное поражение током. Чтобы избежать этого выполняется устройство заземления. В соответствии с ПЭУ п.1.7.53 заземление выполняется в электрооборудовании с напряжением более 50 В переменного и 120 В постоянного тока.

Шина заземления от ГРЩ к потребителю

Заземление – намеренное соединение нетоковедущих металлических частей электроустановок (которые могут оказаться под напряжением) с землей или ее эквивалентом. Данная защитная мера предназначена для исключения вероятности поражения человека электротоком при замыкании на корпус оборудования.

Принцип действия

Принцип работы защитного заземления заключается в:

  • снижении разности потенциалов, между заземляемым элементом и другими токопроводящими предметами с естественным заземлением, до безопасного значения;
  • отвод тока в случае непосредственного контакта заземляемого оборудования с фазным проводом. В грамотно спроектированной электросети возникновение тока утечки вызывает мгновенное срабатывание устройства защитного отключения (УЗО).

Схемы заземления в трехфазных сетях

Из вышесказанного следует, что заземление имеет большую эффективность при использовании в комплексе с УЗО.

Устройство заземления

Конструкция системы заземления состоит из заземлителя (проводящая часть, которая имеет непосредственный контакт с землей) и проводника, обеспечивающего контакт между заземлителем и нетоковедущими элементами электрооборудования. Обычно в качестве заземлителя используется стальной или медный (очень редко) стержень, в промышленности это как правило, сложная система, состоящая из нескольких элементов специальной формы.

Эффективность системы заземления во многом определяется величиной сопротивления защитного устройства, которую можно уменьшить, повышая полезную площадь заземлителей или увеличивая проводимость среды, для чего задействуется несколько стержней, повышается уровень солей в земле и т.п.

Заземляющее устройство это…

Выше мы рассмотрели в общих чертах, что такое защитное заземление. Однако стоит упомянуть, что используемые в системе заземлители различаются на естественные и искусственные.

В качестве устройств заземления в первую очередь предпочтительнее использовать такие естественные заземлители, как:

  • трубы водоснабжения, находящиеся в грунте;
  • металлоконструкции зданий и сооружений, имеющие надежный контакт с землей;
  • обсадные трубы артезианских скважин;
  • металлические оболочки кабелей (исключение составляет алюминий).

Вариант использования трубы в качестве естественного заземлителя

Важно! Запрещено использовать в качестве элемента заземления трубопроводы с газом и горючими жидкостями, а также теплотрассы.

Естественные заземлители должны иметь соединение с защитной системой из двух и более разных точек.

В роли искусственного заземлителя может использоваться:

  • стальная труба с толщиной стенок 3,5 мм и диаметром 30÷50 мм и длиной порядка 2÷3 м;
  • стальные полосы и уголки толщиной от 4 мм;
  • стальные пруты длиной до 10 и более метров и диаметром от 10 мм.

Использование металлических полос в качестве искусственного заземлителя

Для агрессивных почв необходимо использование искусственных заземлителей с высокой устойчивостью к коррозии и изготовленных из меди, оцинкованного или омедненного металла. Итак, мы разобрались с тем, что является определением понятия искусственного и естественного заземлителя, теперь же рассмотрим, когда применяется заземление.

Предлагаемое видео наглядно объясняет, что такое защитное заземление:

 

Когда и где применяется заземление

Как уже говорилось, защитное заземление предназначается для устранения вероятности поражения людей электротоком в случае подачи напряжения на токопроводящие детали оборудования, то есть при замыкании на корпус. Защитным заземлением оснащаются металлические нетоковедущие элементы электроустановок, которые вследствие вероятного пробоя изоляции проводов могут оказаться под напряжением и нанести вред здоровью и жизни людей и животных в случае их непосредственного контакта с неисправным оборудованием.

Заземлению подлежат электросети и оборудование с напряжением до 1000 В, а именно:

  • переменного тока;
  • трехфазные с изолированной нейтралью;
  • двухфазные, изолированные от земли;
  • постоянного тока;
  • источники тока с изолированной точкой обмотки.

Также заземление необходимо для электросетей и электроустановок постоянного и переменного тока с напряжением свыше 1000 В с любой нейтралью или средней точкой обмотки источника тока.

Основные способы устройства заземления

При устройстве заземляющей системы, в качестве заземлителя обычно используют вертикальные металлические пруты. Это связанно с тем, что горизонтальные электроды вследствие малой глубины залегания имеют повышенное электрическое сопротивление. В качестве вертикальных электродов практически всегда применяют стальные трубы, пруты, уголки и прочую металлопрокатную продукцию с длиной превышающую 1 метр и имеющую сравнительно небольшое поперечное сечение.

Схема заземления в частном доме

Существует два основных метода монтажа вертикальных заземляющих электродов.

Статья по теме:

Электричество способно не только создавать комфортные условия жизни, но и несет еще и определенную опасность. Для снижения вероятности возникновения этой опасности требуется заземление в частном доме своими руками 220В. Как его сделать — читайте в публикации.

Несколько коротких электродов

В данном варианте используется несколько стальных уголков или прутьев длиной 2-3 метра, которые соединяются вместе при помощи металлической полосы и сварки. Соединение выполняется у поверхности земли. Монтаж заземлителя происходит простым забиванием электрода в грунт при помощи кувалды. Подобный способ больше известен под названием «уголок и кувалда».

Использование арматуру в качестве заземлителя

Минимально разрешенное сечение заземляющих электродов приведено в ПУЭ, но чаще всего справленные и дополненные величины из технического циркуляра №11 «РусЭлектроМонтаж». В частности:

  • для уголка и полосы из черной стали с сечением не менее 150 мм2 и толщиной стенок 5 мм;
  • для стального прута с диаметром не менее 18 мм;
  • для стальной трубы с толщиной стенок от 3,5 мм и диаметром не менее 32 мм.

Преимущества этого способа заключаются в простоте, дешевизне и доступности материалов и монтажа. 

Одиночный электрод

В данном случае в качестве заземлителя используется электрод в виде стальной трубы (как правило, одиночный), который помещается в глубокое отверстие, пробуренное в грунте. Бурение грунта и установка электрода требует использования специальной техники.

Одиночный электрод заземления, монтируемый в пробуренную скважину

Увеличение площади контакта заземлителя с грунтом обеспечивается большей глубиной установки электрода. Более того данный способ более эффективный в сравнении с предыдущим вариантом, при одинаковой общей длине электродов, благодаря достижению глубинных слоев грунта, которые как правило имеют низкое удельное электрическое сопротивление.

К достоинствам данного способа относят высокую эффективность, компактность и сезонная «независимость», т.е. вследствие зимнего промерзания грунта удельное сопротивления заземлителя практически не изменяется.

Еще один способ – прокладка заземлителя в траншею. Однако такой вариант требует больших физических и материальных затрат (большее количество материала, копка траншеи и т.д.).

Для такого способа нужно много физических усилий

Разобравшись с тем, как работает и для чего нужно заземление стоит теперь второй вопрос нашей статьи, а именно что представляет собой зануление, для чего оно нужно и чем отличается от заземления.

Что такое зануление

Термином зануление обозначается преднамеренное соединение открытых нетоковедущих проводящих частей электросети и оборудования с глухозаземленной точкой в одно- и трехфазных сетях постоянного и переменного тока. Зануление выполняется в целях электробезопасности и является основным защитным средством от попадания под напряжение.

Зануление для трех- и однофазной электросети

Принцип действия

Замыкание в электросети происходит при контакте находящегося под напряжением фазного провода с корпусом прибора, соединенного с нулем. Сила тока резко возрастает, и срабатывают защитные устройства, отсекающие питание от неисправного оборудования. По правилам время срабатывания УЗО для отключения неисправной электросети не должно превышать 0,4 сек. Для этого необходимо, чтобы фаза и ноль имели незначительную величину сопротивления.

Статья по теме:

Вы когда-нибудь слышали аббревиатуру УЗО? Что это такое узнаете, прочитав обзор до конца. Вкратце хочется добавить, что это устройство способно уберечь жильё и всех его обитателей от ЧП, связанных с электричеством.

Схема зануления

Для создания зануления в однофазной сети, как правило, используют третий (неиспользуемый) провод трехжильного кабеля. Для создания хорошей защиты требуется обеспечить качественное соединение всех элементов системы зануления.

Устройство

Система зануления, например, в многоквартирном доме, начинается с заземленного силового трансформатора, от которого нейтраль с трехфазной линией приходит в главный распределительный щит (ГРЩ) здания. Далее происходит разводка по этажным электрощитам. От нейтрали создается рабочий ноль, который вместе с фазовым проводом образуют привычное однофазное напряжение.

Схема устройства зануления от подстанции до квартиры

Непосредственно само зануление для защиты электросети и оборудования создается в щитке при помощи проводника, присоединенного к заземленной нейтрали. Следует знать, что между нулем и нейтралью запрещено устанавливать коммутационные устройства (автоматы, пакетники, рубильники и т.д.).

Где применяется схема зануления

Согласно требованиям ПЭУ защитным занулением должны быть оснащены:

  • одно- и трехфазные сети переменного тока с заземленным выводом и напряжением до 1 000 В;
  • электросети постоянного тока, имеющие среднюю точку заземления и напряжение до 1 000 В.

Заземление не может спасти от поражения электротоком, как заземление. Данная защитная схема просто обрывает подачу напряжения в случае короткого замыкания и отключает локальную электросеть.

Можно ли делать зануление в квартире с помощью заземления

Мы уже знаем, что такое заземление и зануление и попутаемся выяснить, можно ли делать зануление, используя заземленный ноль, находящийся в электрощите. Дело в том, что многие люди далекие от электротехники задаются этим вопросом и часто совершают непростительные ошибки, поступая именно таким образом.

Во-первых, это запрещено ПЭУ. Дело в том, что если, например, при проведении монтажных работ, по какой-либо причине перепутать местами фазу и ноль, да к тому же зануление вывести на рабочий ноль, то можно ожидать самых неприятных ситуаций. При включении электрооборудования в сеть корпус окажется под напряжением и человек поражается электротоком, поскольку не произойдет защитного срабатывания УЗО.

Для создания защитного зануления в этажном электрощите выделяется отдельная шина, соединяющаяся с глухозаземленной нейтралью. И лучше всего не выполнять данные работы самостоятельно, а поручить специалисту, имеющему знания в электротехнике.

На видеоролике показано как создать зануление, если его нет в этажном электрощите:

 

Чем отличается заземление от зануления

Сразу стоит сказать, что несмотря на то, что заземление и зануление являются защитными мерами, у них имеются различия по принципу действия и назначению. Заземление – более эффективный и надежный способ защиты, чем зануление, поскольку позволяет быстро уравнять разницу между потенциалами до необходимой величины. Также заземление имеет более простую конструкцию и проще в монтаже, и для его устройства нужно просто следовать инструкции. К тому же данная защитная схема не зависит от фазности подключенного оборудования. Варианты заземления разнообразны, и это позволяет выбрать определенный вид для каждого конкретного случая

Разница между заземлением и занулением

Защитное зануление это защитная мера, которая при неисправности сети просто обеспечивает мгновенное прекращение подачи напряжения от электросети посредством срабатывания УЗО. Для создания зануления и подключения оборудования требуется опыт и определенные знания в электротехнике. Все работы по монтажу, особенно определение точки зануления, необходимо выполнить правильно, иначе в аварийной ситуации возможно поражение электротоком.

Разобравшись, что такое заземление и зануление, многие предпочитают использовать оба метода. Однако, заземление является обязательным при устройстве бытовых и промышленных сетей, а также эксплуатации оборудования.

Чтобы лучше понять, в чем разница между заземлением и занулением, предлагаем посмотреть это видео:

 

Требования к заземлению и занулению

Заземление – более серьезная защитная мера, чем зануление. Для этой схемы требуется создание отдельной шины с малым сопротивлением, которая соединяется с заземлителем вкопанным в грунт и обустроенным в соответствии со стандартами. Все требования к заземлению, его элементам и обустройству прописаны в ПЭУ и ГОСТе 12. 2.007.0.

Установки с изолированной нейтралью

В промышленном секторе заземлению подлежат:

  • электроприводы;
  • корпуса электрооборудования;
  • металлоконструкции зданий;
  • экранированная оплетка низковольтных электрокабелей;
  • корпуса распределительных электрощитов и аналогичных конструкций.

К занулению предъявляются более лояльные требования, а именно:

  • нулевые и фазные проводники выбираются таким образом, чтобы при пробое на корпус оборудования возникал ток достаточный для срабатывания УЗО или другого защитного механизма;
  • проводник зануления от прибора до заземленной нейтрали должен быть непрерывным, то есть не содержать в цепи каких-либо коммутационных устройств.

Подведем итоги

Обеспечение безопасности жизни и здоровья – первоочередная задача государства, общества и естественно самого человека. Для этого необходимо строго придерживаться установленных правил, инструкций и требований. Одним из факторов опасных для здоровья человека является электричество, поэтому очень важно обеспечить достаточную электробезопасность на производстве и в быту при помощи определенных мероприятий и защитных технических средств.

Если у вас остались вопросы по этой теме или возникли новые, то пишите в комментариях, наша команда постарается ответить на них.

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

35. Защитное заземление — назначение, схема, принцип действия, область применения

К специальным защитным мерам относится:

  1. защитное
    заземление

  2. защитное
    зануление

  3. защитное
    отключение

  4. сигнализация
    и блокировка.

Защитное заземление выполняется с целью
обеспечения безопасности людей при
нарушении изоляции токоведущих частей.
Применяется также заземление для защиты
от действия атмосферного электричества
электрооборудования, зданий и сооружений.

Защитным заземлением называется
преднамеренное соединение с землей или
ее эквивалентом металлических частей
оборудования, в обычных условиях
находящихся не под напряжением, но
могущих оказаться под напряжением
вследствие нарушения изоляции
электроустановок.

Действие защитного заземления заключается
в том, что оно снижает напряжение между
корпусом оборудования, оказавшимся под
напряжением, и землей до безопасного
значения.

Поясним это на примере сети с изолированной
нейтралью (рис. 3.17). Если корпус
электрооборудования не заземлен и он
оказался в контакте с фазой, то
прикосновение человека к такому корпусу
равносильно однофазному включению.
Если же корпус заземлен, то потенциал
корпуса относительно земли падает до
безопасно малого значения.

Заземлять необходимо металлические
части электроустановок, корпуса
электрических машин, трансформаторов,
аппаратов, светильников, приводы
электрических аппаратов, вторичные
обмотки измерительных трансформаторов,
каркасы распределительных щитов, щитов
управления, шкафов и др.

Защитное заземление применяется в
трехфазных трехпроводных сетях
напряжением до 1000 В с изолированной
нейтралью, а в сетях напряжением 1000 В и
выше – с любым режимом нейтрали (рис.
3.18).

36. Заземляющее устройство (контурное, выносное). Требования к заземляющим устройствам, к сопротивлению заземления

Заземляющее устройство – это совокупность
заземлителя и заземляющих поводов,
соединяющих заземляемые части
электроустановки с заземлителем.

Различают естественные и искусственные
заземлители.

В качестве искусственных заземлителей
используют стальные, вертикально
заложенные в землю трубы диаметром от
3 до 5 см, с толщиной стенок не менее 3,5
мм, длиной 2,5 – 3м; угловая сталь,
металлические стержни диаметром 10 –
12 мм и длиной 10 м и более.

Для искусственных заземлителей в
агрессивных почвах (щелочных, кислых и
др.),где они подвергаются усиленной
коррозии, применяются медь, омедненный
или оцинкованный металл.

В качестве искусственных заземлителей
нельзя применять алюминиевые оболочки
кабелей, а также голые алюминиевые
проводники, так как в почве они окисляются,
а окись алюминия – изолятор.

В качестве естественных заземлителей
могут быть использованы проложенные в
земле водопроводные, канализационные
и другие металлические трубопроводы;
металлические конструкции и арматура
железобетонных конструкций, имеющие
соединение с землей; свинцовые оболочки
кабелей, проложенных в земле.

Категорически запрещается использовать
в качестве заземлителей трубопроводы
горючих жидкостей и газов.

Каждый отдельный проводник, находящийся
в контакте с землей, называется одиночным
заземлителем, или электродом. Если
заземлитель состоит из нескольких
электродов, соединенных между собой
параллельно, он называется групповым
заземлителем.

Для погружения в землю вертикальных
электродов предварительно роют траншею
глубиной 0,7 – 0,8м, после чего забивают
трубы или уголки с помощью механизмов.
Стальные стержни диаметром 10 –12 мм,
заглубляют в землю с помощью специального
приспособления, а более длинные с помощью
вибратора. Верхние концы погруженных
в землю вертикальных электродов соединяют
стальной полосой методом сварки.

При контурном размещении заземлителей
обеспечивается выравнивание потенциалов
при однофазном замыкании на землю, Кроме
того, благодаря взаимному влиянию
заземлителей уменьшается напряжение
прикосновения и напряжение шага в
защищаемой зоне. Выносные заземления
этими свойствами не обладают. Зато при
выносном способе размещения есть выбор
места для заглубления заземлителей.

Взаимное влияние труб заземлителей
называют экранированием.

Сечение заземляющих проводников должно
быть: при голых медных проводниках и
открытой прокладке – 4 мм2, при алюминиевых
– 6мм2 ;

при изолированных медных проводах –
1,5 мм2 , при алюминиевых – 2,5 мм 2;

при заземляющих жилах кабелей в защитной
оболочке, общей с фазными жилами: 1 мм2
– для медных и 1,5 мм2 – для алюминиевых.

Сопротивление заземляющего устройства
представляет собой сумму сопротивлений
заземлителя относительно земли и
заземляющих проводников.

Сопротивление заземлителя относительно
земли есть отношение напряжения на
заземлителе к току, проходящему через
заземлитель в землю.

Величина сопротивления заземлителя
зависит от удельного сопротивления
грунта, в котором заземлитеь находится;
типа размеров и расположения элементов,
из которых заземлитель выполнен;
количества и взаимного расположения
электродов.

Величина сопротивления заземлителей
может изменяться в несколько раз в
зависимости от времени года. Наибольшее
сопротивление заземлители имеют зимой
при промерзании грунта и в засушливое
время.

Наибольшее допустимое значение
сопротивления заземления в установках
до 1000 В:

10 Ом – при суммарной мощности генераторов
и трансформаторов 100 кВА и менее

4 Ом – во всех остальных случаях.

Указанные нормы обосновываются допустимой
величиной напряжения прикосновения,
которая в сетях до 1000 В не должна превышать
40 В.

В установках свыше 1000 В допускается
сопротивление заземления, но не более
4 Ом или 10 Ом.

В установках свыше 1000 В с большими токами
замыкания на землю (J3>500 В) сопротивление
заземляющего устройства не должно быть
более 0,5 Ом для обеспечения автоматического
отключения участка сети в случае аварии.

Заземление электроустановок: правила и основные требования

Отсутствие заземления электрооборудования или неправильное его выполнение может привести к производственному травматизму, выходу из строя приборов автоматизации или неправильной их работе, погрешности показаний измерительной техники. Это происходит в результате пробоя изоляции между токоведущими частями и корпусом оборудования. В результате на корпусе появляется напряжение и протекает электрический ток, который может нанести травму человеку и привести к сбоям в работе электрических устройств. Чтобы этого избежать, часть установки, не находящуюся в нормальном состоянии под напряжением, соединяют с заземляющим устройством. Этот процесс называется заземлением.

Заземляющее устройство

Заземляющее устройство – система, состоящая из заземляющего контура и проводников, обеспечивающих безопасное прохождение тока через землю. Исходя из Правил Устройства Электроустановок, естественными заземлителями могут быть:

  1. Каркасы зданий (железобетонные или металлические), которые соединены с землей.
  2. Защитная металлическая оплетка проложенных в земле кабелей (кроме алюминиевой)
  3. Трубы скважин, водопроводов, проложенных в земле (кроме трубопроводов с горючими жидкостями, газами, смесями)
  4. Опоры высоковольтных линий электропередач
  5. Неэлектрифицированные железнодорожные пути (при условии сварного соединения рельсов)

Для искусственных заземлителей, по правилам, используют неокрашенные стальные прутки (с диаметром более 10 мм), уголок (с толщиной полки более 4 мм), листы (с толщиной более 4 мм и сечением в разрезе более 48 мм2). Для создания системы с искусственным заземлением возле сооружения вкапывают или вбивают в землю металлические пруты, уголок или листы с указанными выше толщиной и сечением, но длиной не менее 2,5 м. Затем их сваркой соединяют между собой с помощью прутковой или листовой стали. От поверхности земли данная конструкция должна находиться более 0,5 м. По требованиям, контур заземления здания должен иметь не менее двух соединений с заземлителем.
В зависимости от назначения, заземление оборудования делится на два типа: защитное и рабочее. Защитное заземление служит для безопасности персонала и предотвращает возможность поражения человека электрическим током вследствие случайного прикосновения к корпусу электроустановки. Защитному заземлению подлежат корпуса электроустановок и электрических машин, которые не закреплены на «глухозаземленных» опорах, электрошкафы, металлические ящики распределительных щитов, металлорукав и трубы с силовыми кабелями, металлические оплетки силовых кабелей.
Рабочее заземление используют в том случае, когда для производственной необходимости в случае повреждения изоляции и пробоя на корпус требуется продолжение работы оборудования в аварийном режиме. Таким образом, например, заземляют нейтрали трансформаторов и генераторов. Также, к рабочему заземлению относят подключение к общей сети заземления молниеотводов, которые защищают электроустановки от прямого попадания молний.

Согласно Правилам Устройства Электроустановок обязательно подлежат заземлению электрические сети с номинальным напряжением свыше 42 В при переменном токе и свыше 110 В при постоянном.

Классификация систем заземления

Различают следующие системы заземления:

  • Система ТN (которая в свою очередь разделяется на подвиды TN-C, TN-S, TN-C-S)
  • Система TT
  • Система IT

Буквы в названиях систем взяты из латиницы и расшифровываются так:
Т – (от terre) земля
N – (от neuter) нейтраль
C – (от combine) объединять
S – (от separate) разделять
I – (от isole) изолированный
По буквам в названиях систем заземления можно узнать, как устроен и заземлен источник питания, а также принцип заземления потребителя.

Система ТN

Это наиболее известная и востребованная система заземления. Основным ее отличием является наличие «глухозаземленной» нейтрали источника питания. Т.е. нулевой провод питающей подстанции напрямую соединен с землей.
TN-C – подвид системы заземления, которая характеризуется объединенным заземляющим и нейтральным нулевым проводником. Т.е. они идут одним проводом от питающего трансформатора до потребителя. Отсутствие отдельного РЕ (защитного нулевого) проводника в данной системе однозначно является недостатком. Система TN-C широко использовалась в советских зданиях и непригодна для современных новостроек, т.к. в ней отсутствует возможность выравнивания потенциалов в ванной комнате.
TN-S – система, в которой защитный проводник системы уравнивания потенциалов и рабочий нулевые проводники идут раздельными проводами от источника питания до электроустановки. Эта система только обретает широкое применение при подключении зданий к электроснабжению. Является наиболее безопасной. К недостаткам можно отнести ее дороговизну, т.к. требуется монтаж дополнительного проводника.
TN-C-S – система, в которой нулевой защитный проводник и нейтральный рабочий идут совмещенным проводом, а разделяются на входе в распределительный щит. По требованиям Правил Устройства Электроустановок для этой системы необходимо дополнительное заземление.

Система TT

Это система, в которой питающая подстанция и электроустановка потребителя имеют различные, независимые друг от друга заземлители. Областью применения системы ТТ являются мобильные объекты, имеющие электроустановки потребителей. К ним относят передвижные контейнеры, ларьки, вагончики и т.д. В большинстве случаев для потребителя в системе ТТ применяется модульно-штыревое заземление.

Система IT

Система, в которой источник питания разделен с землей через воздушное пространство или соединен через большое сопротивление, т.е. изолирован. Нейтраль в этой системе соединена с землей через сопротивление большой величины. Система IT используется в лабораториях и медицинских учреждениях, в которых функционирует высокоточное и чувствительное оборудование.

Требования к заземлению электродвигателя

Согласно требованиям и правилам установленный электродвигатель перед пуском должен быть заземлен. Исключением являются те случаи, в которых корпус электродвигателей установлен на металлическую опору, соединенную с землей через металлоконструкцию здания или через проводник заземлителя. В остальных случаях корпус электродвигателя должен быть соединен проводом  с контуром заземления здания, выполненного из полосы металла при помощи сварки.

Это является рабочим заземлением. В противном случае при нарушении изоляции между обмоткой двигателя или токопроводом и корпусом электродвигателя защитное устройство не сработает и не отключит питание. А двигатель продолжит работу.
Каждая электрическая машина должна иметь индивидуальное соединение с заземлителем. Последовательное соединение электродвигателей с контуром заземления запрещено, т.к. при нарушении одного из соединений с заземлителем, вся цепь будет изолирована от земли. Для установки защитного заземления, необходимо наличие дополнительного заземляющего проводника в силовом кабеле, один конец которого подключают к клеммной коробке электродвигателя, а другой к корпусу электрошкафа управления двигателем. Электрошкаф предварительно должен быть соединен с землей. В случае пробоя между токопроводом и этим заземляющим проводником образуется ток короткого замыкания, который разомкнет защитное или коммутирующее устройство (тепловое или токовое реле, защитный автомат).
Сечение заземляющего проводника, удовлетворяющее требованиям Правил Устройства Электроустановок приведено в таблице 1:

Таблица 1

Сечение фазных проводников, мм2 Наименьшее сечение защитных проводников, мм2
S≤16 S
16 < S≤35 16
S>35 S/2

Сечение фазных проводников рассчитывается по токовой нагрузке потребителя.

Требования к заземлению сварочных аппаратов

Как и для любого технологического оборудования, потребляющего электрический ток, для сварочных аппаратов существуют правила подключения заземления. Помимо необходимости заземления корпуса сварочной электроустановки с контуром заземления здания, заземляют один вывод вторичной обмотки аппарата, а ко второму, соответственно подключается электрододержатель. При этом вывод вторичной обмотки, требующей заземления, должен быть обозначен графически и иметь стационарное выведенное крепление, для удобного соединения с заземлителем. Переходное сопротивление контура заземления не должно превышать 10 Ом. В случае необходимости увеличения электрической проводимости контура заземления, увеличивают контактную площадь соединения.

Последовательное соединение сварочных аппаратов с заземлителем также запрещено. У каждого аппарата должно быть отдельное соединение с заземленной магистралью здания.
Заземление электроустановок потребителей – это не формальность, а необходимая техническая мера безопасности, которая позволит не только стабилизировать работу оборудования, но и спасти жизнь персоналу, обслуживающему и контактирующему с ним.

Заземление зданий, контур заземления здания, проект заземления

Цвет провода заземления — желтый с салатовой полосой. Каждый, кто самостоятельно монтировал хоть раз проводку, задавался вопросом: «А зачем, собственно, он нужен?». Так ли важно усложнять конструкцию и нести лишние расходы? С какой целью делается заземление зданий? А если оно, заземление, действительно необходимо, то как смонтировать эту систему правильно, чтобы она выполняла свои функции?

Для чего нужно заземление зданий

Наши далекие предки сталкивались только с проявлениями атмосферного электричества. Но уже тогда люди знали, насколько опасными могут быть разряды молнии и называли их «гневом богов». Раскопки археологов показали, что уже в те далекие времена люди понимали некоторые принципы действия атмосферного электричества и пытались создавать примитивные системы защиты.  Эти находки представляли собой длинные медные прутья, возвышающиеся над зданиями, противоположным концом погруженные в грунт.

Однако с развитием человеческого общества, технологий, электричество прочно вошло в наш быт. И тут же остро встал вопрос о защите человека от поражающих факторов электрического тока, но на этот раз не атмосферного, а «домашнего», сгенерированного машинами, построенными самим же человеком. Решение оказалось лежащим на поверхности.

Действительно, заземление зданий — практически точная копия конструкции громоотвода. Из опасной зоны ток отводится в землю с помощью фидера — металлического стержня, проволоки, кабеля.

С помощью заземления защищают электрические агрегаты, домашние сети, бытовую и промышленную технику. В случаях, когда на объектах электроснабжения случается пожар, насосы пожарных автомобилей и даже ручные стволы (брандспойты), которыми пожарные бойцы тушат пожар, должны быть заземлены с помощью специальных устройств.

Принцип действия системы заземления

Принцип действия системы заземления чрезвычайно прост. В чем состоит поражающая (разрушающая) сила электрического тока? Все начинается с того, что в одном месте при создании особых условий, накапливается очень большое количество отрицательно заряженных частиц — электронов. Но так как все в природе стремится к равновесию, то этот избыток частиц устремляется туда, где их недостаточно. Звучит не очень пугающе, но когда поток электронов мчится к земле от наэлектризованных облаков, они, эти крошечные частицы, умудряются нагревать слои атмосферы до миллиона градусов по Цельсию.

Изобретатели научились пускать этот поток в мирное русло — по электрическим проводам. Проходя через проволоку, электроны заставляют её нагреваться и иногда от перегрева она, проволока, начинает ярко светиться. Поток электронов создает и электромагнитное поле, приводящее в движение роторы мощных моторов.

Но машины иногда выходят из строя и поток электронов, прокладывают свой путь через любой предмет, проводящий электрический ток, иногда подобным проводником становится и тело человека. Таким образом, заземление зданий предназначено для предоставления заряженным частицам, электронам, образно говоря, альтернативного пути — более удобной, с меньшим сопротивлением, дороги к выходу. В результате, большая часть электронов проходит по защитному контуру заземления и уменьшает силу тока, направленного на человеческое тело.

Установка и правильный расчет заземления, молниезащиты — необходимое условие безопасности проживающих в доме.

Заземление зданий. Требования

Если расчет заземления частного дома, как и решение о необходимости его монтажа, полностью лежит на совести владельца, то о производственных зданиях и помещениях, многоквартирных жилых домах этого не скажешь. Так, согласно существующим правилам устройства электроустановок, наличие и характеристики системы заземления зависят не только от напряжения, под которым работают машины, но также и от микроклимата внутри конкретных помещений здания.

Расчет заземления электрооборудования производится на стадии проектирования. Согласно ГОСТ 12.1.030-81, в помещениях, где пользуются переменным током с напряжением 380 В и выше или постоянным более 440 В, устройство заземления или зануления обязательно во всех случаях. При напряжении от 42 В до 380 В переменного тока или от 110 В до 440 В постоянного тока заземление устраивается в случае, если работа в помещении сопряжена с условиями повышенной опасности или особо опасными по ГОСТ 12.1.013-78.

Обязательному заземлению подлежат и электроустановки, расположенные под открытым небом.

Машины, работающие от электрической сети с напряжением, менее указанных величин, должны быть заземлены только в помещениях с большой влажностью или на производствах, где есть опасность образования газовоздушных или газопылевых взрывоопасных смесей.

Расчет системы заземления

Методика сводится к расчету количества стержней, необходимых для достижения заданных параметров заземления. Для того чтобы сделать подобный расчет, необходимо знать сопротивление одного стержня. Это сопротивление можно измерить или рассчитать.

Замер производится методом, показанным на рисунке ниже.

Сопротивление стержня определяют по формуле R = U / I, где:

  • U — напряжение, измеренное вольтметром, В;
  • I — сила тока, измеренная амперметром, А.

Расчет заземления можно сделать и без замеров, для этого можно воспользоваться достаточно сложной формулой, но универсальной для любых вертикальных заземлителей.

Для расчета с помощью этой формулы необходимы следующие исходные данные:

  • ρ-экв — эквивалентное удельное сопротивление почвы, Ом×м;
  • L — длина стержня, м;
  • d — диаметр стержня, м;
  • Т — расстояние от поверхности грунта до середины заземлителя (геометрическая середина стержня), м.

Таблица 1. Эквивалентное удельное сопротивление почвы – значения, нормированные для известных видов почв.

Грунт

Эквивалентное удельное сопротивление, Ом×м

Климатический коэфициент

При влажности грунта 10-12%

Возможные границы колебания значений

Рекомендовано для расчетов

Ψ1

Ψ2

Ψ3

торф

чернозем

садовая земля

глина

суглинок

мергель, известняк

супесчаный

песчаный

20

200

40

40

100

250

300

700

9 — 53

30 — 60

8 — 70

40 — 150

200 — 300

150 — 400

400 — 2500

20

30

50

60

100

250

300

500

1,4

1,6

2,0

2,0

2,4

1,1

1,32

1,3

1,3

1,5

1,5

1,56

1,0

1,2

1,2

1,2

1,4

1,4

1,2

В таблице: Ψ1— очень влажный грунт, Ψ2 – грунт средней влажности, Ψ3 – сухой грунт.

После того, как стало известно сопротивление одного вертикального стержня, можно рассчитать их необходимое количество, без учета сопротивления горизонтального заземления:

где:

  • Rн — нормируемое сопротивление растеканию тока заземляющих устройств, Ом;
  • Ψ — сезонный климатический коэффициент сопротивления грунта, для средней полосы Российской Федерации, может приниматься как 1,7.

Таблица 2. Наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющих устройств (согласно ПТЭЭП), в формуле выше обозначено как Rн.

Характеристика электроустановки Удельное сопротивление грунта ρ, Ом·м Сопротивление заземляющего устройства, Ом
Искусственный заземлитель к которому присоединяется нейтрали генераторов и трансформаторов, а также повторные заземлители нулевого провода (в том числе во вводах помещения) в сетях с заземленной нейтралью на напряжение, В:
 660/380 до 100 15
свыше 100 0. 5 х ρ
 380/220 до 100 30
свыше 100 0.3 х ρ
 220/127 до 100 60
свыше 100 0.6 х ρ

Так как удельное сопротивление грунта зависит от его влажности, для стабильности сопротивления заземлителя и уменьшения на него влияния климатических условий, заземлитель размещают на глубине не менее 0.7 м.

Заглубление горизонтального заземлителя можно найти по формуле:

где:

  • Т – расстояние от поверхности земли до геометрической середины заземлителя, м.;
  • L – длина заземлителя, м;
  • t — минимальное заглубление заземлителя (глубина траншеи), принимается равным 0.7 м.

Сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя:

где:

  • Lг, b – длина и ширина заземлителя;
  • Ψ – коэффициент сезонности горизонтального заземлителя;
  • ηг – коэффициент спроса горизонтальных заземлителей (таблица 3).

Длину самого горизонтального заземлителя найдем исходя из количества заземлителей:

 — в ряд; — по контуру,

где а – расстояние между заземляющими стержнями.

Определим сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растеканию тока горизонтальных заземлителей:

Полное количество вертикальных заземлителей определяется по формуле:

где ηв – коэффициент спроса вертикальных заземлителей (таблица).

Таблица 3. Коэффициент использования заземлителей.

Коэффициент использования показывает как влияют друг на друга токи растекания с одиночных заземлителей при различном расположении последних. При соединении параллельно, токи растекания одиночных заземлителей оказывают взаимное влияние друг на друга, поэтому чем ближе расположены друг к другу заземляющие стержни тем общее сопротивление заземляющего контура больше.

Полученное при расчете число заземлителей округляется до ближайшего большего

Пример расчета

Расчет заземления электрооборудования. Пример — частный дом, используется однофазная электрическая сеть, требуемое сопротивление растеканию не выше 4 Ом. Место расположения — черноземье: эквивалентное удельное сопротивление грунта равно 50 Ом м. Для оборудования системы заземления используются стальные трубы длиной 160 см, диаметром 32 мм.

Расчет одного заземлителя:

Зная сопротивление растеканию, одного заземлителя, нетрудно рассчитать необходимое их количество:

Ответ: 11 заземлителей.

Советы

Сухой грунт — плохой проводник электрического тока, поэтому на песчаных почвах чем глубже забиты заземляющие стержни, тем лучше.

Находясь постоянно во влажной почве, конструкция из тонкого металла очень быстро разрушится в результате коррозии и перестанет выполнять возложенные на нее функции. Поэтому, во влажных грунтах, заземляющие стержни должны быть выполнены из достаточно толстых прокатных материалов.

На фото: заземляющий контур здания выполнен из стальной полосы.

Отличным заземлением может послужить водоносная скважина, если обсадочная труба выполнена из металла.

Если крыша дома выполнена из металлочерепицы (профнастила), ее в обязательном порядке заземляют. Подобная конструкция будет прекрасной молниезащитой здания.

Готовый молниеотвод можно получить, заземлив металлическую мачту телевизионной антенны, если таковая имеется.

Заземление зданий промышленных объектов

Расчет заземления электроподстанции просто необходим, на её территории находится большое количество оборудования, работающего с большим напряжением. Поэтому, практически все оборудование подстанции (трансформаторы, электрические щиты, железобетонные и железные опоры машин, муфты кабелей, кожухи кабельных каналов и размыкателей) заземляется в обязательном порядке.

Сопротивление растекания тока на рассматриваемых объектах не должно превышать 0,5 Ома. Для достижения заданной цифры при устройстве оборудования подстанций по максимуму пользуются естественными заземлителями, такими как трубопроводы подземных кабельных каналов, металлическими опорами электропередач и поддерживают их тросами.

Сопротивление подобных систем рассчитывается по формуле:

где:

  • R тр — сопротивление троса одной опоры ЛЭП, Ом;
  • R оп — сопротивление растеканию тока самой опоры, Ом.

Заземление зданий цехов промышленного предприятия производится в зависимости от наличия и количества установленного в нем оборудования. Сам алгоритм расчета ничем не отличается от рассмотренного выше примера. По рассматриваемой схеме производится и расчет заземления электрических кабелей.

Произвести необходимые расчеты и составить полный пакет документации по заземлению здания Вам помогут квалифицированные специалисты нашей компании.

Как заказать услугу?

Заказать услугу, рассчитать стоимость работ или уточнить дополнительную информацию вы можете:

оставив заявку на сайте, через форму обратной связи «Заказать звонок»,

позвонив нам по контактному телефону 8 (495) 669 31 74 

или же написать нам на почту: [email protected] ru

Будем рады ответить на все интересующие вопросы!

Новый метод проектирования СШП микрополосковых фильтров с использованием адаптивных генетических алгоритмов с дефектными наземными структурами

Исследовано влияние адаптивных генетических алгоритмов (AGA) и дефектных наземных структур (DGS) на оптимизацию производительности конусообразного микрополоскового фильтра. Предлагаемая структура обеспечивает сверхширокую полосу задерживания с высоким затуханием на небольшой площади поверхности, а также на 45% меньший размер по сравнению с обычными фильтрами. Параметры фильтра оптимизированы с помощью домашнего кода AGA.В предложенном алгоритме AGA вероятности кроссовера и мутации адаптивно изменяются в соответствии со значением индивидуальной приспособленности. Затем, используя предложенную DGS, получается компактный фильтр нижних частот S-диапазона со сверхшироким окном без паразитных составляющих. Предлагаемый фильтр обеспечивает вносимые потери 0,8 дБ от постоянного тока до 4 ГГц и подавление 21 дБ в полосе задерживания от 4,3 до 60 ГГц. Изготовленные и измеренные результаты хорошо согласуются с результатами моделирования. Они демонстрируют, что сочетание AGA и DGS дает наилучший возможный отклик для этой группы фильтров.

1. Введение

На практике высокопроизводительные микроволновые фильтры с минимальными размерами и массой играют важную роль при проектировании и производстве высокоэффективных миниатюрных микроволновых систем. В последнее время из-за высокого спроса на услуги широкополосного доступа все большее внимание привлекает разработка таких миниатюрных широкополосных и сверхшироких фильтров для подавления помех (посредством подавления внеполосных сигналов) [1–4]. Неоднородные линии передачи (NUTL) играют важную роль в микроволновых цепях.Приложения включают преобразование и согласование импеданса, фильтры и направленные пары. Неоднородная линия традиционно анализируется в частотной области [5–7].

Генетические алгоритмы широко используются в различных областях, таких как оптимальное инженерное проектирование. Они успешно применялись для поиска глобального оптимума в различных унимодальных областях. Методы управления параметрами делятся на детерминированные и адаптивные. Детерминированные системы используют фиксированные, предопределенные параметры для GA.С другой стороны, адаптивное управление использует обратную связь от процесса поиска, чтобы узнать, как меняются значения параметров [8, 9].

Многие исследователи предложили и продемонстрировали микрополосковые структуры с электромагнитной запрещенной зоной (EBG) для достижения компактной и широкой полосы задерживания [10–12]. Также в последнее время DGS стали одной из самых интересных областей исследований в современных системах связи [13–16]. DGS была впервые предложена Kim et al. [17]. Микрополосковая линия с рисунками АРД на плоскости заземления имеет характеристики полосы задерживания из-за эквивалентной эффективной индуктивности АРД.Он изменяет характеристики линии передачи, такие как емкость и индуктивность линии.

Однако ни в одной из этих статей не представлен комбинированный строгий метод полного проектирования и оптимизации новых фильтров. Мы подчеркиваем новую идею оптимизации, анализа и синтеза на неоднородных линиях передачи с использованием адаптивных генетических алгоритмов и методов проектирования DGS. В общем, с помощью адаптивных генетических алгоритмов и DGS характеристики и размер сужающегося микрополоскового фильтра можно оптимизировать.Новый метод дает микрополосковый фильтр с высоким уровнем подавления в полосе задерживания и резким переходом с уменьшенными вносимыми потерями в полосе пропускания. Эти функции могут использоваться в приложениях фильтрации для устранения нежелательных частот и уменьшения физического размера микрополосковой схемы. Обычные методы фильтрации в микрополосковых конструкциях с шунтирующими шлейфами (или линиями со ступенчатым сопротивлением) представляют паразитные гармонические частоты в полосе заграждения и занимают ценную область разводки схем. Фильтр нижних частот S-диапазона разработан и измерен как пример превосходства предложенного метода.Во-первых, AGA применяется для нахождения оптимальных параметров в соответствии с желаемым затуханием. Затем используются СГД для улучшения результатов. Также мы предложили высокопроизводительную и компактную структуру фильтра нижних частот со сверхширокой полосой задерживания с использованием адаптивных генетических алгоритмов и новых конфигураций DGS.

2. Конструкция сужающегося микрополоскового фильтра

Непрерывно сужающаяся линия может быть построена с использованием инкрементальных участков длины с изменением импеданса от одной секции к следующей.На рисунке 1 (a) показана неоднородная линия передачи, оканчивающаяся на нормализованное полное сопротивление нагрузки, а на рисунках 1 (b) и 1 (c) показана линия с непрерывным сужением.

Теория приближения, основанная на малых отражениях, используется для прогнозирования отклика коэффициента отражения как функции конуса импеданса следующим образом (см. [18]):

Что такое заземление и может ли оно помочь улучшить ваше здоровье?

Заземление, также называемое заземлением, представляет собой терапевтический метод, который включает выполнение действий, которые «заземляют» или электрически повторно соединяют вас с землей.

Эта практика опирается на науку о заземлении и физику заземления, чтобы объяснить, как электрические заряды от земли могут иметь положительное влияние на ваше тело. Этот тип заземляющей терапии не совсем то же самое, что метод, используемый при лечении психических заболеваний.

В этой статье мы исследуем научные основы заземления, риски и преимущества использования методов заземления, а также способы выполнения заземления.

Заземление в настоящее время является малоизученной темой, и существует очень мало научных исследований, посвященных его преимуществам.Тем не менее, самые последние научные исследования выявили причины воспаления, сердечно-сосудистых заболеваний, повреждения мышц, хронической боли и настроения.

Центральная теория одного обзорного исследования состоит в том, что заземление влияет на живую матрицу, которая является центральным соединителем между живыми клетками.

В матрице существует электропроводность, которая действует как защита иммунной системы, подобно антиоксидантам. Они считают, что с помощью заземления можно восстановить естественные защитные силы организма.Дальнейшие исследования расширяют эту идею.

В небольшом исследовании заземления и здоровья сердца 10 здоровых участников были заземлены с помощью пластырей на ладонях и подошвах ног.

Измерения крови проводились до и после заземления, чтобы определить любые изменения текучести красных кровяных телец, которые влияют на здоровье сердца. Результаты показали значительно меньшее скопление эритроцитов после заземления, что свидетельствует о пользе для здоровья сердечно-сосудистой системы.

Другое, чуть более крупное исследование изучало роль заземления в повреждении мышц после тренировки.Исследователи использовали как заземляющие пластыри, так и коврики и измерили креатинкиназу, количество лейкоцитов и уровень боли до и после заземления.

Анализ крови показал, что заземление уменьшило повреждение мышц и боль у участников. Это говорит о том, что заземление может влиять на исцеляющие способности.

Это исследование подтверждено недавним исследованием обоснования для уменьшения боли и улучшения настроения. Шестнадцать массажистов чередовали периоды заземления и отсутствия заземления.

До начала терапии физический и эмоциональный стресс и боль были обычными побочными эффектами их тяжелой физической работы. После заземляющей терапии у участников уменьшились боли, стресс, депрессия и усталость.

Большинство исследований по заземлению являются небольшими и в некоторой степени полагаются на субъективные оценки, такие как самооценки, настроение или даже самостоятельное лечение.

Некоторые исследования также полагаются на маркеры крови, например, те, которые обнаруживают воспаление, но размер и нехватка этих исследований предполагает, что необходимы дополнительные исследования.

Есть много типов заземления. Все они сосредоточены на воссоединении с Землей. Это можно сделать посредством прямого или косвенного контакта с землей.

Ходьба босиком

Вы когда-нибудь выходили на улицу теплым летним днем ​​и испытывали потребность бегать босиком по траве? Один из самых простых способов прижаться к земле — ходить босиком.

Будь то трава, песок или даже грязь, прикосновение кожи к естественной земле может дать вам энергию заземления.

Лежа на земле

Вы можете усилить контакт кожи с землей, лежа на земле. Вы можете сделать это на траве у парка или на песке на пляже.

Если вы собираетесь заземлить себя таким образом, обязательно примите соответствующие меры и никогда не лежите там, где вы можете получить травму.

Погружение в воду

По мнению сторонников заземления, вода может использоваться для заземления так же, как физическая земля используется для заземления.

Они предлагают просто погулять в чистом озере или искупаться в океане, чтобы заземлить себя.Как всегда, будьте в безопасности при плавании, особенно в мутной или глубокой воде.

Использование заземляющего оборудования

Если выйти на улицу, чтобы заземлить себя, нельзя, есть альтернативы. Один из методов заземления включает в себя соединение металлического стержня с землей снаружи, а затем соединение стержня с вашим телом с помощью провода.

Если вам неудобно использовать металлический стержень для заземления, есть другое оборудование для заземления. Это оборудование — эффективный способ включить терапию заземлением в вашу повседневную жизнь и включает:

  • матов заземления
  • листов или одеял заземления
  • носков заземления
  • полос и пластырей заземления

Вы можете найти заземляющие маты, простыни, одеяла , носки и ленты в Интернете.

О пользе заземления мало исследовано. Однако люди сообщают об улучшении таких состояний, как:

  • Хроническая усталость. В исследовании массажистов многие сообщили о снижении уровня их усталости после четырех недель лечения заземляющими ковриками.
  • Хроническая боль. Исследование заземления для восстановления после упражнений показало, что те, кто использовал заземляющие пластыри, сообщали о более низком уровне боли.
  • Беспокойство и депрессия. В одном небольшом исследовании было показано, что даже 1 час заземляющей терапии может значительно улучшить настроение.
  • Нарушения сна. Массажисты также отметили увеличение продолжительности сна и уменьшение нарушений сна с помощью заземляющей терапии.
  • Сердечно-сосудистые заболевания. Результаты одного исследования показали, что длительная автономная заземляющая терапия помогла снизить уровень артериального давления у участников с гипертонией.

Как упоминалось выше, многие из этих исследований небольшие и требуют дополнительных исследований.Тем не менее, некоторые специалисты в области здравоохранения считают, что преимущества заземляющей терапии могут исходить просто от ощущения, что вы снова связаны с природой. Тем не менее, вреда мало.

Многие методы заземления, выполняемые на природе, например ходьба по траве или плавание на пляже, относительно безопасны.

Однако при использовании заземляющих стержней, матов или подобного оборудования может возникнуть опасность поражения электрическим током. При использовании такого типа заземляющего оборудования будьте внимательны и соблюдайте все инструкции, чтобы избежать поражения электрическим током.

Кроме того, такие состояния, как хроническая усталость, боль и беспокойство, могут иметь основные медицинские причины, которые необходимо устранить. Прежде чем полагаться на заземляющую терапию как на первую линию лечения, всегда обращайтесь к врачу при таких состояниях.

как практиковать заземление

Заземление можно выполнять как на открытом воздухе, так и в помещении, в зависимости от выбранной вами техники.

  • На открытом воздухе. Когда вы находитесь на улице, вы можете легко заземлить себя, позволяя ступням, ладоням или всем телу касаться земли.Прогуляйтесь по траве, лягте на песке или купайтесь в море. Все это простые способы естественного восстановления связи.
  • В помещении. Когда вы находитесь внутри, заземление требует немного больше усилий и, в большинстве случаев, оборудования. Во время сна используйте заземляющий лист или носки. Используйте заземляющий коврик в своем домашнем офисном кресле. Считается, что это оборудование поможет вам заземлить вас в течение дня.

Заземление — это терапевтический метод, который направлен на перераспределение вашей электрической энергии путем повторного подключения к земле.В основе обоснования мало исследований, но более мелкие исследования показали пользу от воспаления, боли, настроения и многого другого.

Заземление может выполняться внутри или снаружи, с заземляющим оборудованием или без него. Независимо от того, как вы решите выполнить заземление, убедитесь, что вы всегда осведомлены о том, что вас окружает, и безопасно используйте заземляющее оборудование, чтобы снизить риски.

LearnEMC — Заземление

Правильное заземление — важный аспект проектирования электронной системы как с точки зрения безопасности, так и с точки зрения электромагнитной совместимости.Земля играет решающую роль в определении того, что происходит в случае непреднамеренных неисправностей, электрических переходных процессов или электромагнитных помех. Правильные стратегии заземления также позволяют инженерам более эффективно контролировать нежелательные излучения.

С другой стороны, неправильное заземление может подорвать безопасность и электромагнитную совместимость продукта или системы. В последние несколько десятилетий плохое заземление стало основной причиной сбоев системы, связанных с электромагнитной совместимостью.

Разработка хорошей стратегии заземления — довольно простой процесс. Итак, можно задаться вопросом, почему так много систем неправильно заземлены. Ответ прост: инженеры часто путают понятие заземления с другим важным понятием — текущей отдачей. Тот факт, что возвратные токопроводы в цифровой электронике часто обозначаются как заземление или GND, может сбивать с толку. Когда токопроводящие обратные токопроводы рассматриваются как заземляющие (или когда заземляющие проводники используются для обратных токов), результатом часто становится конструкция со значительными проблемами ЭМС.

Определение земли

Хорошая стратегия заземления начинается с четкого понимания цели заземления. В первую очередь, земля служит опорным нулевым напряжением цепи или системы. Это хорошо понимали несколько десятилетий назад. В 1992 году Американский национальный институт стандартов (ANSI) определил такое заземление [1],

4.152 — заземление. (1) Крепление корпуса оборудования, рамы или шасси к объекту или конструкции транспортного средства для обеспечения общего потенциала.(2) Подключение электрической цепи или оборудования к земле или к некоторому проводящему телу относительно большой протяженности, которое служит вместо земли.

Было хорошо известно, что земля является опорным потенциалом, а заземляющие проводники обычно не токоведущие.

Рисунок 1. Розетка на 110 В в США

В США розетки с заземлением на 110 В имеют три клеммы, как показано на рисунке 1. Горячий вывод имеет номинальный потенциал 110 В среднеквадратического значения и обеспечивает ток питания.Клемма нейтрали имеет номинальный потенциал 0 Vrms и действует как возврат тока мощности. Клемма заземления также имеет номинальный потенциал 0 Vrms, но не пропускает ток при нормальных условиях. Клеммы нейтрали и заземления подключены к проводам, идущим обратно к одной и той же точке в электрической сервисной коробке (точке, которая электрически соединена с землей вне здания).

Поскольку нейтральный и заземляющий провода идут в одно и то же место, они электрически взаимозаменяемы.Фактически, если бы они были электрически закорочены в розетке с однопроводным подключением обратно к сервисной коробке, было бы трудно обнаружить какую-либо разницу. Так зачем прокладывать два провода вместо одного? Простой ответ заключается в том, что заземление и возврат тока — это две отдельные функции, которые обычно несовместимы. Значительные токи, протекающие в проводнике, могут помешать тому, чтобы он был надежным опорным потенциалом.

Возможно, наиболее важным моментом, который следует учитывать при заземлении в целях безопасности и ЭМС, является то, что земля не является током возврата.Земля и ток — это очень важные концепции, но это не одно и то же. Земля НЕ ЯВЛЯЕТСЯ путем возврата токов к их источнику. Земля — ​​это, по сути, эталон нулевого напряжения для цепей и систем продукта. Концепция заземления играет решающую роль в конструкции с точки зрения безопасности и конструкции с учетом электромагнитной совместимости.

Важность заземления для безопасности

Важной частью разработки безопасных электрических продуктов и систем является знание того, где и когда небезопасные напряжения могут появляться на различных проводящих поверхностях.С точки зрения безопасности, заземление является опорным нулевым напряжением, а напряжение на каждом другом проводе — это разница между его напряжением и землей. Для зданий ориентиром на землю обычно является земля под зданием (или буквально «земля» под зданием). Это удобно, потому что земля относительно велика, и все большие металлические конструкции (например, водопровод и кабели, проходящие через границу здания) легко соединяются или привязаны к заземлению.

Строительная площадка — это обычно металлические прутья, вбитые в землю возле входа в электроснабжение.Эти стержни подключены к коробке выключателя, от которой заземление распределяется на все электрические розетки через нетоковедущие провода. Они также соединяются с любым металлом, который распространяется по всему зданию, например с водопроводными трубами или строительной сталью.

Приборы или электрические изделия со значительной открытой металлической поверхностью обычно требуются для заземления металла на провод заземления, чтобы гарантировать, что он не может достичь опасного потенциала по сравнению с любым другим заземленным металлом в здании.Если происходит неисправность, которая вызывает короткое замыкание между силовым проводом и оголенным металлом, заземление коробки выключателя обеспечивает протекание большого количества тока. Это заставляет выключатель размыкаться и отключает питание от прибора.

Рис. 2. Диаграмма, иллюстрирующая базовую работу GFCI.

Важно отметить, что этот метод обеспечения безопасности продуктов основан на хорошем соединении заземления розетки с блоком выключателя.В старых розетках может отсутствовать клемма заземления, и даже в новых розетках с неправильным подключением может отсутствовать заземление. По этой причине во многих продуктах используются конструкции, в которых для безопасной работы не требуется заземление. Изделия с двойной изоляцией спроектированы таким образом, чтобы гарантировать, что соединение питания не может закоротить на оголенный металл, за счет исключения оголенного металла и / или обеспечения отключения автоматического выключателя в случае короткого замыкания.

Также растет количество электротехнической продукции со встроенными устройствами прерывания цепи замыкания на землю (GFCI).GFCI работают, определяя дисбаланс тока между проводами подачи и возврата питания. При первом признаке того, что дисбаланс тока превышает безопасный порог, GFCI отключает питание.

Заземление безопасности может совпадать с заземлением ЭМС, а может и не совпадать, но заземление для обеспечения безопасности может быть важным фактором, который следует учитывать при проектировании с учетом ЭМС. Например, в медицинских изделиях и промышленных средствах управления заземление цепи часто требуется изолировать от заземления шасси по соображениям безопасности.Это представляет собой уникальную конструктивную проблему для инженеров EMC, которые обычно хотят видеть все большие металлические объекты, хорошо соединенные на высоких частотах.

Важность заземления для электромагнитной совместимости

Проблемы ЭМС часто возникают из-за того, что два больших металлических объекта находятся под разным потенциалом. Потенциальная разница всего в несколько сотен микровольт между любыми двумя резонансными проводниками может привести к превышению допустимого уровня излучаемого излучения. Точно так же напряжения, индуцированные между двумя плохо соединенными проводниками, могут привести к проблемам с помехоустойчивостью.

Заземления в основном искусство, определяющие нулевой опорные напряжения и склеивание металлических предметов или схемы с этой ссылкой через низкий импеданс, не токопроводящую соединение. Правильная стратегия заземления ЭМС гарантирует, что большие металлические конструкции не могут двигаться относительно друг друга, что приведет к непреднамеренным излучениям или проблемам с защитой. Склеивание металлических предметов для поддержания на них одинакового потенциала и привязка всех внешних соединений к одному и тому же нулевому заземлению — ключевой шаг к обеспечению электромагнитной совместимости большинства продуктов.

Наземные конструкции

Практически все электронные устройства и системы имеют наземную структуру. В зданиях это заземляющие провода, водопровод и металлоконструкции. В автомобилях и самолетах — это металлический каркас или шасси. В большинстве компьютеров это металлическая опорная конструкция и / или корпус.

Структура заземления служит в качестве локальной ссылки нулевой вольт. Нельзя допускать, чтобы что-либо крупное и металлическое приобретало потенциал, значительно отличающийся от потенциала земли.Обычно это достигается путем соединения всех крупных металлических объектов с землей на интересующих частотах. Это также может быть достигнуто путем достаточной изоляции больших металлических предметов и обеспечения отсутствия возможных источников, которые могут вызвать развитие потенциала между ними.

Рисунок 3. Спутник с двумя солнечными батареями.

Например, рассмотрим спутник, показанный на Рисунке 3. Его наземная структура представляет собой металлический корпус, в котором находится большая часть электроники.Чтобы передать значительную электромагнитную мощность на спутник или из него, необходимо установить напряжение между наземной структурой и чем-то еще значительного электрического размера. На частотах ниже нескольких сотен мегагерц единственными проводниками значительного электрического размера (кроме наземной конструкции) являются две группы солнечных панелей и, возможно, любые провода, соединяющие эти массивы с цепями внутри спутника.

Прикрепление панелей солнечных батарей к корпусу в точках, где они находятся в непосредственной близости, гарантирует, что между большими проводниками не возникнет значительного напряжения, которое может служить непреднамеренно передающими или приемными антеннами для шума.Соединительные провода также необходимо прикрепить к заземляющей конструкции. Обычно это достигается с помощью шунтирующих конденсаторов, чтобы установить связь на частотах шума, в то же время позволяя токам мощности и сигнала течь без ослабления.

Стратегия заземления, примененная к спутнику в этом примере, может использоваться практически с любым другим устройством или системой, имеющей наземную структуру. Основная философия заключается в том, что сама наземная конструкция представляет собой половину непреднамеренной антенны.Излучаемая связь может возникнуть только в том случае, если между заземляющей конструкцией и другим проводящим объектом значительных электрических размеров возникает напряжение. Прикрепление всех объектов значительного электрического размера к конструкции заземления предотвращает их превращение в другую половину непреднамеренной антенны.

Эта стратегия заземления важна не только для удовлетворения требований к излучению и помехоустойчивости, она также играет ключевую роль в соблюдении требований к кондуктивным излучениям и помехоустойчивости, когда конструкция заземления является одновременно опорным нулевым напряжением и предпочтительным путем для потенциально мешающих шумовых токов.

Три важных момента, касающихся наземных сооружений:

  1. Конструкция заземления должна быть хорошим проводником на интересующих частотах, но не должна быть электрически малогабаритной. Иногда вы можете услышать, как кто-то утверждает, что земли не существует на высоких частотах, потому что земля является эквипотенциальной поверхностью, а потенциал в двух точках на расстоянии четверти длины волны на поверхности неодинаков. Этот аргумент необоснован, потому что наземные конструкции не обязательно являются эквипотенциальными поверхностями в этом смысле.Фактически, вся концепция однозначно определяемой разности потенциалов между двумя удаленными точками разваливается на высоких частотах.

    Земля служит защитным заземлением для большинства систем распределения электроэнергии, даже если земля определенно не является электрически малой при 50 или 60 Гц. Не имеет значения, что потенциал Земли в Лос-Анджелесе не такой, как в Нью-Йорке. Наземные конструкции служат в качестве местных источников нулевого напряжения. Они не должны быть электрически маленькими.

  2. Конструкция заземления не должна закрывать электронику.Наземная конструкция не является защитным ограждением. Это просто что-то большое и металлическое, которое служит локальным источником нулевого напряжения для всего остального, большого и металлического.

  3. Конструкция заземления не может пропускать преднамеренные токи (по крайней мере, с интересующими амплитудами и частотами). Токи, протекающие по проводнику или внутри него, заставляют магнитный поток наматывать проводник. Магнитный поток, охватывающий проводник, индуцирует на нем напряжение. На высоких частотах это напряжение потенциально может приводить в движение одну часть конструкции заземления относительно другой части.

Наземные конструкции могут проводить токи с частотами и амплитудами, которые не влияют на их эффективность как наземные конструкции. Например, в большинстве автомобилей рама используется в качестве пути обратного тока для огней и некритичных датчиков, работающих на очень низких частотах. Это не ухудшает способность рамы служить заземляющей структурой на более высоких частотах.

Важно отметить, что, хотя конструкция заземления не может пропускать преднамеренные токи, ожидается, что она будет пропускать токи короткого замыкания и токи индуцированного шума.Фактически, правильное использование заземляющей конструкции зависит от ее способности переносить непреднамеренные токи с достаточно низким импедансом, чтобы контролировать непреднамеренные напряжения.

Заземляющие провода

Заземляющие проводники — это соединения (например, винты, болты, прокладки, провода или металлические ленты), которые крепят большие металлические предметы к заземляющей конструкции. Подобно наземным сооружениям, заземляющие проводники не проводят преднамеренных токов. Их функция — поддерживать напряжение между двумя металлическими конструкциями ниже критического значения.

Заземляющие проводники должны иметь достаточно низкий импеданс (т.е. сопротивление плюс индуктивное реактивное сопротивление), чтобы их полное сопротивление, умноженное на максимальный ток, который они могут нести, было ниже минимального напряжения, которое может привести к проблеме ЭМС. Например, предположим, что экран экранированной витой пары проводов подключен к заземляющей конструкции через 1-сантиметровый контактный разъем, как показано на рисунке 4. Витая пара проводов передает псевдодифференциальный сигнал 100 Мбит / с с синфазным шумом. ток 0.3 мА при 100 МГц. Напряжение, управляющее экраном кабеля относительно платы, примерно равно току, возвращающемуся в экран, умноженному на эффективную индуктивность соединения экрана. Предполагая, что эффективная индуктивность вывода разъема составляет приблизительно 10 нГн (т.е. 1 нГн / мм), напряжение, управляющее экраном кабеля относительно конструкции заземления, составляет приблизительно 2 милливольта. Во многих ситуациях этого достаточно, чтобы превысить предел излучаемых излучений на частоте 100 МГц, и необходимо предпринять шаги для уменьшения синфазного шума или уменьшения индуктивности соединения заземляющего проводника.

Рисунок 4. Витая пара с экраном, подключенным к заземляющей конструкции.

Гальваническая коррозия

Когда заземление выполняется путем соединения болтами двух плоских металлических поверхностей, t

Структура компании

А.
У крупных компаний с большим количеством сотрудников сложная внутренняя
структур, с отдельным специализированным отделом, отвечающим за
разные функции.В компании девять таких отделов.
штаб-квартира. Сопоставьте каждую функцию с отделом, ответственным за
Это.

Администрация
Закупка транспорта

Персонал

Счета

Юридический

Исследования

Производство
е.грамм. 1 Продажи и
И

Маркетинг
Разработка (НИОКР)

План штаб-квартиры

Функции

  1. проводит маркетинговые исследования

  2. работает с заводским агрегатом

  3. управляет почтовой комнатой для всех
    входящая и исходящая корреспонденция

  4. оформляет договоры

  5. управляет фирмой
    грузовые, фургоны и легковые автомобили

  6. работает над улучшением фирмы
    ассортимент продукции

  7. ответственный
    по подбору и подбору

  8. платит
    заработная плата

  9. ответственный
    благосостояния сотрудников

  10. включает в себя
    услуги обработки данных

  11. советует
    по корпоративному регулированию

  12. устраивает
    доставка товаров покупателям

  13. организует
    деятельность торговых представителей

  14. обеспечивает
    офисные услуги, такие как набор текста и ксерокопирование

  15. создает
    новинки

  16. держит
    запись всех произведенных и полученных платежей

  17. приносит
    товары и услуги фирмы для
    внимание
    потенциальных клиентов

  18. организует
    курсы обучения

  19. заказов
    все расходные материалы, необходимые фирме

  20. организует
    контроль качества для поддержания продукта
    стандарты

Б.Завершить
это выдержка из годового отчета одной крупной компании. Есть
двенадцать пропущенных слов и выбор из четырех вариантов для каждого.

Открыть
общение со всеми сотрудниками жизненно важно для достижения этого чувства
личный __1__ в компании, без которого наш устойчивый __2__
быть невозможным. __3__ общение между руководством и сотрудниками
сыграл ключевую роль в построении прекрасных отношений __4__ на
которым мы гордимся.

ср
признать, что профессиональный энтузиазм не зависит исключительно от оплаты
__5__, но также о возможностях, в которых сотрудники могут участвовать
процесса __6__ и вносят свой вклад в планы и решения, влияющие на
их работа и карьера.

Все
сотрудники получают регулярные выпуски нашего журнала __7__ и
информационные буклеты о наших __8__ и планах, а также обычные __9__
прогресса.

Аванс
__10__ любых изменений в бизнесе передается всем сотрудникам, которые
могут быть затронуты. Менеджеры встречаются на __11__ основе с избранным персоналом
__12__ для решения любых проблем и обеспечения эффективности и стабильности.

например

  1. улучшение / участие /
    популярность / развитие

  2. доля / рынок / размер / рост

  3. специфический / формальный / лицом к лицу / точный

  4. трудовой / общественный / ведомственный /
    внешний

  5. дня / весы / требования / требования

  6. обучение / продвижение по службе / децентрализация / принятие решений

  7. популярный / рекламный / для дома / своими руками

  8. политика / политики / портфолио / престиж

  9. программы / уровни / обещания / обзоры

  10. уведомление / рассмотрение / помощь / публикация

  11. внештатный / быстрый / обычный / стандартный

  12. персонал / представители / сотрудники / руководители

C.В частном секторе существует четыре основных типа владения бизнесом.
экономики: открытое акционерное общество (PLC), товарищество, единоличное
трейдер и частная компания с ограниченной ответственностью (ООО). Поместите каждый в
правильное поле для заполнения таблицы.

1
подошва
трейдер

2

3

4

один
человек

обеспечивает
все

капитал

в собственности
двумя

или
больше людей

кто
внести

капитал

а
зарегистрированная компания

с ограниченной передачей акций

а
зарегистрированная компания, акции которой можно покупать и продавать на
Фондовая биржа

Без ограничений
ответственность

(
личные активы владельца (ов) могут быть использованы для оплаты любого бизнеса
долги)

Limited
ответственность

(ответственность
для коммерческих долгов ограничен размером подписанного капитала)

Последующие действия

1.Опишите общую организацию вашей компании или того, что вы знаете.

2.
Выберите два отдела крупной компании и опишите их
функции в деталях.

3.
Каковы преимущества работы в небольшой фирме? (более широкий спектр
мероприятий и т. д.)

4.
Как организована внутренняя коммуникация в вашей фирме? И как мог
это улучшить?

5.
Тип бизнеса, который, скорее всего, потерпит неудачу, — это деятельность индивидуального предпринимателя.
Почему это должно быть так?

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *