Вопросы правильного электропитания в студии, заземление, защита от помех

  • Автор темы Автор темы sunet
  • Дата начала Дата начала

sunet

Victor Buruiana, 1959
18 Июл 2005
12.078
6.379
113
65
Chisinau, Moldova
В данной теме предлагается привести теорию и обсудить все что касается заземления, экранировки и защите от наводок музыкального оборудования.
 
Для начала стоит определиться с видами помехам - от чего мы будем защищаться при помощи заземления, от чего - экранированием, а от чего комплексно. Врага надо знать на слух, в лицо ... ну и на запах ... возможно. Итак, по спецификации :


Кондуктивные низкочастотные электромагнитные явления


  • Гармоники, интергармоники
  • Системы передачи сигналов по сетям электроснабжения
  • Колебания напряжения
  • Провалы и прерывания напряжения
  • Разбаланс напряжения (в многофазных сетях)
  • Изменения частоты электропитания
  • Наведенные низкочастотные напряжения
  • Постоянный ток в сетях переменного тока

Низкочастотные электромагнитные явления в виде полей излучения


  • Магнитные поля
  • непрерывные
  • переходные
  • Электрические поля.

Кондуктивные высокочастотные электромагнитные явления


  • Непосредственно введенные или наведенные напряжения или токи
  • незатухающие колебания
  • модулируемые волны
  • Однонаправленные переходные процессы
  • Колебательные переходные процессы
  • Отдельные или повторяющиеся (пачки).

Высокочастотные электромагнитные явления в виде полей излучения


  • Магнитные поля
  • Электрические поля
  • Электромагнитные поля
  • незатухающие колебания
  • модулируемые волны
  • переходные процессы.

Явления разряда электростатического электричества (ЭСР) -

вот здесь как раз запах периодически возникает




Нам интереснее делить помехи в зависимости от среды распространения - на индуктивные и кондуктивные.

Это первая вводная. Комментариев не надо.
 
  • Like
Реакции: N-shtaiN
Продолжим:

Индуктивными принято считать электромагнитные помехи, распространяющиеся в виде электромагнитных полей в непроводящих средах. Кондуктивными электромагнитными помехами называют помехи, распространяющиеся по элементам электрической сети. Деление помех на индуктивные и кондуктивные является условным. Классическим примером кондуктивной помехи является процесс распространения электрического сигнала по линии электропередачи. При этом линия является только волноводом, направляющей, по которой распространяется электромагнитная энергия. При этом вокруг линии создаются электрические, магнитные и электромагнитные поля, т.е. возникают излучаемые помехи. В ходе распространения многие помехи могут превращаться из индуктивных в кондуктивные и наоборот. Так переменное электромагнитное поле способно создавать наводки напряжения на воздушных и кабельных линиях, которые далее распространяются как классические кондуктивные помехи. Наконец помехи по электрическим сетям разных напряжений через силовой трансформатор передаются индуктивным путём, хотя эти помехи считаются кондуктивными. Кондуктивные помехи в цепях, имеющих более одного проводника, принято также делить на помехи «провод – земля» и «провод – провод». В первом случае («провод – земля») напряжение помехи приложено, как следует из названия, между каждым из проводников цепи и землей. Во втором – между различными проводниками одной цепи.

Обычно более опасными для аппаратуры являются помехи «провод - провод», поскольку они оказываются приложенными так же, как и полезный сигнал. Реальные помехи обычно представляют собой комбинацию помех «провод – провод» и «провод – земля».

Здесь же можно дополнительно поделить помехи по спектральным/частотным признакам - на широкополосные, узкополосные, на низкочастотные и высокочастотные

К узкополосным относятся помехи от систем связи на несущей частоте, систем питания переменным током и т.п. Их отличительной особенностью является то, что характер изменения помехи во времени является синусоидальным или близким к нему. При этом спектр помехи близок к линейчатому (максимальный уровень – на основной частоте, меньший уровень – на частотах гармоник).
Широкополосные помехи имеют существенно несинусоидальный характер и обычно проявляются в виде либо отдельных импульсов, либо их последовательности. Для периодических широкополосных сигналов спектр состоит из большого набора пиков на частотах, кратных частоте основного сигнала. Для апериодических помех спектр является непрерывным и описывается спектральной плотностью.

Типичными широкополосными помехами являются:

- шум, создаваемый в сети питания аппаратуры при работе импульсного блока питания;
- молниевые импульсы;
- импульсы, создаваемые при коммутационных операциях.

К низкочастотным обычно относят помехи в диапазоне 0 – 9 кГц. В большинстве случаев они создаются силовыми электроустановками и линиями. Высокочастотные узкополосные помехи (с частотой выше 9 кГц) обычно создаются различными системами связи. Высокочастотными являются все распространенные типы импульсных помех. Иногда также вводят понятия радиочастотной помехи (диапазон от 150 кГц до 1 – 2 ГГц) и СВЧ - помехи (порядка нескольких ГГц).

Вот на основании сказанного теперь мы можем четко классифицировать тот волшебный гудеж-пердеж, несущийся из комбика - попробуйте угадать, что это за помеха и как от нее избавиться, поможет заземление или нет в этом случае.

Обсуждаем, поехали! А я пока систематизирую свои заметки и куски проектов по организации электропитания и заземления.

PS: Ребята, это теория - скучная, муторная, но к сожалению без нее никак, так же как и без элементарной теории музыки в соседнем топике для начинающих (мне кстати эти палочки с черточками на нотном стане куда тяжелее даются до сих пор :yawn:)
 
  • Like
Реакции: N-shtaiN
Попрошу пока не постить сюда - пару дней, мне надо собрать воедино материал - хочется вдумчивого и ясного мануала, чтоб раз и навсегда прекратить все глупые вопросы, а потом все вместе дополним необходимыми ссылками, фото, и чем сочтем нужным, а также ответим совместно, опираясь на опыт, на возникшие вопросы.
 
Только все это завершить надо практическими решениями и советами, а то теория без практики смысла не имеет...
 
У меня на студии на входе стоит самодельный сетевой фильтр, очень мощный (в одной теме выкладывал фото), после него стабилизатор напряжения и далее бесперебойники, я забыл, что такое помехи по сети.
Для укладки кабелей хорошо идут металлические оцинкованные "П" профиля (заземлённые) уложенные друг в друга, своего рода получается металлическая прямоугольная труба.

Только все это завершить надо практическими решениями и советами,
А какая ситуация по питанию в студии?
 
Последнее редактирование:
Да. Обсудить сетевые фильтры, кондиционеры и т.д... Их конструкторские решения и схемы.
По поводу заземления, мне предложили под домом закопать треугольник из арматуры от углов которого будет еще по арматуре вниз уходить. Верное ли это решение?

И не забыть за гитарное дело, там от наводок ну просто жизни нет) Мой JMP1 при высоком к.у. иногда даже радио поймать может. Провода дорогие, не в них дело. А вот пасивные хамбакеры (разных производителей) при двух практически эдентичных гитарах огромную разницу в фоне выдают.
 
Попрошу пока не постить сюда - пару дней
Вроде по русски была просьба или здесь у кого-то проблемы с восприятием окружающего мира или язык не знаком?
Дайте человеку написать, а потом будем читать и обсуждать, что человек написал!!!
У меня на студии на входе стоит самодельный сетевой фильтр, очень мощный (в одной теме выкладывал фото), после него стабилизатор напряжения и далее бесперебойники, я забыл, что такое помехи по сети.
Это что решение от всех проблем? Давайте уваживать человека чей ник ssm, который решился проделать огромлейшую работу.
-----------------------------------
sunet, вы подчистите пожалуйста все лишние и мой пост в том числе, после того как прочитают.
 
Да. Обсудить сетевые фильтры, кондиционеры и т.д... Их конструкторские решения и схемы.
По поводу заземления, мне предложили под домом закопать треугольник из арматуры от углов которого будет еще по арматуре вниз уходить. Верное ли это решение??

В принципе верное но не помешает сделать замер заземления.
 
Пожалуй, продолжим.
Давайте вспомним про такую сущность, как качество электропитания, вот ГОСТ - http://www.nucon.ru/dictionary/gost13109-97.php, кому интересно, может ознакомиться.
Основное, что нас интересует - нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на выводах приемников электрической энергии равны соответственно +/-5 и +/-10% от номинального напряжения электрической сети по ГОСТ 721 и ГОСТ 21128 (номинальное напряжение). Иными словами, если в розетке номинально по ГОСТ должно присутствовать 220В, то 210 - 230 вольт - это вполне нормальное положение вещей, от 200 до 240 вольт еще укладывается в требования ГОСТ, а все что выше или ниже нормальным уже не является. Эти же требования обоснованы и для 3х фазной электропроводки - отклонения напряжений от номинального между фазой и нейтралью - не более 10%. Это важно!
Здесь же стоит упомянуть про колебания напряжения и несинусоидальность - их, как правило, замерять в бытовых условиях сложнее, и доказать что-то организации, снабжающей вас электричеством, практически невозможно. Все допустимые отклонения есть в ГОСТ - ссылка в начале сообщения.

В какой то мере некачественное электропитание можно исправить применением на вводе разного рода стабилизаторов, инверторов, в совокупности с фильтрами (здесь речь не идет о компьютерных переносках с лампочкой и кнопочкой). На рынке профессиональных решений - большой выбор, единственное ограничение - стоимость такого оборудования.

Итак, предположим, что вполне качественный, соответствующий требованиям ГОСТ, ввод питания у нас уже есть, дальше будет уместно задать вопрос про заземление.
 
Последнее редактирование:
  • Like
Реакции: N-shtaiN
Следует знать, что существует 2 типа заземлений:


  1. Защитное заземление – заземление, выполняемое в целях электробезопасности.
  2. Рабочее (функциональное) заземление – заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки. Здесь же из ГОСТ Р 50571.22-2000 п. 3.14 ( 707.2):
Функциональное заземление: заземление для обеспечения нормального функционирования аппарата, на корпусе которого по требованию разработчика не должен присутствовать даже малейший электрический потенциал.

Поясню: Защитное заземление - это, как правило, толстая металлическая шина, идущая по периметру помещения (обычно по стандарту на расстоянии 150мм от пола), скажем металлический корпус (направляющие) рэковой стойки с приборами должен быть соединен с защитным заземлением. Функциональное заземление - это как раз тот третий провод (обычно желто-зеленый) в розетке, подсоединямый к металлическим усикам. Очень хорошо, если на этапе строительства или ремонта в помещении есть возможность сделать защитное заземление.

Следующий пост - про устройство контура заземления и про правильное соединение шин заземления.
 
  • Like
Реакции: N-shtaiN
Следует знать, что существует 2 типа заземлений:

  1. Защитное заземление – заземление, выполняемое в целях электробезопасности.
  2. Рабочее (функциональное) заземление – заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки. Здесь же из ГОСТ Р 50571.22-2000 п. 3.14 ( 707.2):
Поясню: Защитное заземление - это, как правило, толстая металлическая шина, идущая по периметру помещения (обычно по стандарту на расстоянии 150мм от пола), скажем металлический корпус (направляющие) рэковой стойки с приборами должен быть соединен с защитным заземлением. Функциональное заземление - это как раз тот третий провод (обычно желто-зеленый) в розетке, подсоединямый к металлическим усикам. Очень хорошо, если на этапе строительства или ремонта в помещении есть возможность сделать защитное заземление.

Возражаю!
Желто-зеленые провода и усики в розетке это самое ни на есть ЗАЩИТНОЕ заземление.
Функциональное заземление (слово то какое умное!) в звукозаписи не требуется. Оно нужно радиопередатчикам, чтобы антенна правильно работала. Также оно нужно телефонной станции, чтобы правильно организовать питание домашних стационарных телефонов.
Поэтому любое заземление в студии (если вы его собираетесь делать) делайте как защитное. Со всеми вытекающими обязательными присоединениями к нейтрали, уравниванию потенциалов и прочая.
 
Не стоит забегать вперед, буквально через пару постов мы до этого дойдем. Несколько слов о безопасности - это обязательно нужно учитывать!
Запомните, что правильное заземление, как и правильное электропитание, строится на основе конкретных расчётов (проекта), с учётом многих зависимых факторов, которые неспециалист не в состоянии правильно оценить и выполнить. Правильнее всего обратиться к специалистам, имеющим специальный допуск на выполнение конкретного вида работ - они несут ответственность за монтаж электрооборудования, помните, что при наступлении каких либо последствий, все Ваши действия будут квалифицированы как умышленные, даже если Вы об этом не были осведомлены. Здесь же стоит напомнить, что

НИКОГДА НЕ НАДО ЗАЗЕМЛЯТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ НА БАТАРЕИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ И ВОДОПРОВОДНЫЕ ТРУБЫ !!!

Вот прямо сейчас пишу это, и вижу как кто-то читает это пост и говорит - "Ну и зануда, талдычит какие-то прописные истины", возможно, ребята, я и зануда, но имея в основной профессии подтвержденную 4 группу допуска и стаж почти в 20 лет, до сих пор жив, здоров и в немалой степени потому, что твердо усвоил - вся техника безопасности написана кровью, причем зачастую кровью товарищей. Неосторожные игры с электричеством до добра не доводят и таблеток от него не изобрели до сих пор. На этом лирическое отступление полагаю оконченным, продолжаем.

Типичная бодрая фирма с необходимыми сертификатами и допусками, выполняющая электромонтажные работы, в качестве контура заземления предлагает вот такую, как на картинке (картинку я стырил в гугле - их там много), или похожую конструкцию:

11.jpg

Контур заземления выполнен следующим образом. Четыре двухдюймовые металлические трубы вертикально вбиты в грунт по периметру квадрата 3 х 3 метра на глубину 2,5 – 3 метра. Между собой вертикальные трубы соединены уголком на сварке. Ввод в здание главной заземляющей шины выполнен стальными прутками диаметром 12 мм. Как утверждает проектная документация - это было посчитано на суммарную мощность потребителей до 15кВт. Замеры на сухом грунте показали 2.5 Ом, что соответствует требованиям (в электроустановках до 1000В с малыми токами потребления - до 500А, с трехфазным линейным напряжением 380В с глухозаземленной нейтралью - до 10 Ом, с изолированной нейтралью - также не более 10 Ом). Замеры сопротивления при этом производятся в разное время года, в любом случае - чем сопротивление меньше, тем лучше. По результатам замеров составляется протокол (акт) - здесь все зависит от страны пребывания, в России это "Акт освидетельствования скрытых работ по монтажу заземляющих устройств" с кучей подписей разных умных и важных дяденек :big_boss: и с кучей фиолетовых печатей.

Все, считаем, что контур заземления у нас есть, ввод главной заземляющей шины в здание / помещение выполнен.
 
Последнее редактирование:
  • Like
Реакции: N-shtaiN
-- ssm, а можно поподробнее о связи и взаимодействии описанного
контура заземления и нейтрали от сетевого ввода?
 
-- ssm, а можно поподробнее о связи и взаимодействии описанного
контура заземления и нейтрали от сетевого ввода?

Ни связи, ни взаимодействия там нет... На землю сажаются корпуса, экраны и пр. - функция сугубо защитная. В проводке это заземление идет на земляные (боковые) контакты евророзетки.
 
Можно, и даже нужно, по плану темы уже пора! Давайте определимся, что в дальнейшем мы рассматриваем электроустановки напряжением до 1кВ, их всего 2 вида - с глухозаземленной нейтралью и с изолированной соответственно. Здесь же уместно будет привести несколько терминов, ничего нового я не пишу - это учебник:

Нейтраль – общая точка обмоток генераторов или трансформаторов, питающих сеть; напряжения на выходных зажимах источника электроэнергии, измеренные относительно нейтрали, равны :whistling: (ну хотя бы в пределах допуска по ГОСТу) .

Глухозаземленная нейтраль
источника электроэнергии – нейтраль генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.

Изолированная нейтраль – нейтраль генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.

Нулевой провод – это проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью, предназначенный либо для питания потребителей электроэнергии, либо для присоединения к открытым проводящим частям.

Нулевой рабочий провод (N) – нулевой проводник, предназначенный для питания электроприемников.

Нулевой защитный провод (PE) – нулевой проводник, предназначенный для присоединения к открытым проводящим частям с целью обеспечения электробезопасности.

Теперь коротко по классификации:

TN - система с глухозаземленной нейтралью и 3 ее разновидности:


  • TN-C – система, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении - классическая двухпроводка;
  • TN-S – система, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении - классическая трехпроводка;
  • TN-C-S – система, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника электроэнергии - а вот тут в жизни встречаются весьма причудливые варианты, особенно в исполнении джамшутов.

IT – система, в которой нейтраль источника электроэнергии изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющее большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены. ИМХО такая система наиболее подходит для питания студии.

Задавайте уже вопросы - а то скоро пора обсуждать варианты включения защит, УЗО, дифавтоматы и прочие кошерные вещи.
 
Последнее редактирование:
2 Hron, связи, как ни грустно, там есть. В жизни встречается достаточно часто самый плохой вариант - когда не разобравшись в схеме существующего питания и заземления в распред. щите, обычно на месте ввода кабеля в здание, соединяют ноль с местным заземлением и получают регулярное отгорание ноля в щитке, когда ноль отгорает - все оборудование получается запитанным через фазу и заземление + к тому дерущиеся током батареи и краны с водой, так как наглухо нарушена схема выравнивания потенциалов, со звуковым оборудование происходят вообще мистические вещи - начинает фонить даже то, что по определению не может.
 
Последнее редактирование:
2 Hron, связи, как ни грустно, там есть. В жизни встречается достаточно часто самый плохой - когда не разобравшись в схеме существующего питания и заземления в распред. щите, обычно на месте ввода кабеля в здание, соединяют ноль с местным заземлением и получают регулярное отгорание ноля в щитке, когда ноль отгорает - все оборудование получается запитанным через фазу и заземление + к тому дерущиеся током батареи и краны с водой, так как наглухо нарушена схема выравнивания потенциалов, со звуковым оборудование происходят вообще мистические вещи - начинает фонить даже то, что по определению не может.

Какое отношение это имеет к описываемому Вами контуру заземления? Земля это земля, а ноль это ноль. Никакой связи нет. То что Вы описываете, это нарушения, после которых защитное заземление перестает быть таковым. Поэтому повторю - Между защитным заземлением и нулем никакой связи нет.

PS. Вместо копипаста полотен ненужного здесь чужого текста давайте лучше ссылки... Нечитабельно и не нужно.
 
  • Like
Реакции: МихаилК
Вобщем-то базовая теория вся на этом и кончилась. Идея была собрать все в одном месте. Дальше можно обсуждать практику. Она тоже не сильно сложная, но есть нюансы.
 
То что Вы вложили к теории очень опосредованно относится. Список терминов...

Немного теории это тут. Только зачем это на этом ресурсе?
 
НИКОГДА НЕ НАДО ЗАЗЕМЛЯТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ НА БАТАРЕИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ И ВОДОПРОВОДНЫЕ ТРУБЫ !!!
Вот именно. Помог как-то другу-клавишнику. У него в определенное время заземление на батарее отопления помогало, но в другое время давало огромные помехи, по вечерам. Он жил на 2м этаже. Похоже кто-то из жильцов подключал ноль электроплиты или еще чего, минуя счётчик, на батарею.
Я посоветовал, он так и сделал- закопал оцинкованное ведро в землю газона, полив всё это разведенной водой пачкой соли. Пристрелял стальную шину от ведра до окна второго этажа. Это заземление и сейчас успешно работает.
 
It сети наверное только в новых домах, старые трансформаторные подстанции везде нейтраль глухозаземлена
 
It сети наверное только в новых домах, старые трансформаторные подстанции везде нейтраль глухозаземлена

В ПУЭ(Правила Устройства Электроустановок) наличие заземления в жилых домах не требовалось. Точно не знаю, но сейчас ситуация вряд ли изменилась - вроде ПУЭ не менялись со времен СССР... Поэтому наличие нормального заземления надо проверять в каждом случае отдельно.

PS. Глянул - все верно, в помещениях без повышенной опасности заземление не требуется.
 
Последнее редактирование:
Дальше рассказывать или все уже всё знают? :smile: Поскольку студия всеж производственное помещение, ее следует отнести к помещениям повышенного класса опасности и при монтаже электропроводки придерживаться определенных требований. Кому интересно гуглите, кому нет - можете поверить на слово, ну, или закопать ведро в подвале и на этом успокоиться.
 
ssm, заниматься устройством электропроводки должны профессионалы. Для них ценность Ваших постов равна нулю(отнюдь не рабочему). Любознательные найдут горы этих материалов в интернете. А создавать у человека, не имеющего специальных навыков в электротехнике, ощущение возможности заниматься этим самому - плодить горы тел с пассатижами и отвертками в руках рядом с электрощитами и розетками... Без навыков щит даже открывать опасно.

А помещения классифицируются не по признаку производства в них чего-либо, а по наличию определенных условий.
Например к Помещениям с повышенной опасностью, наличие в котором защитного заземления обязательно, относятся помещения с наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:
а. сырости или токопроводящей пыли;
б. токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п);
в. высокой температуры;
г. возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования, - с другой.

А в студии звукозаписи наличие нормального заземления выполняет не защитную функцию в понятии безопасности труда, а позволяет качественно снизить наводки и взаимопроникновение сигнала и помех за счет установления нулевого потенциала на экранирующих поверхностях...
 
  • Like
Реакции: МихаилК
Думаю надо продолжить, дать практические советы по устройству, потом обсудить, откорректировать и закрепить как FAQ. По поводу профессионалов которые должны устраивать заземление и зануление. К сожаленью профессиональные электрики в этом совершенно не разбираются. Для них главное это защита. После них аппаратура часто начинает шуметь больше... Это примерно как профессиональные строители, которые не различают звукоизоляцию от термоизоляции и звукообработки...
 
По этой причине, отсутствия нормальной земли в 99,9% помещений, которые используют под студии, я и писал в соответствующей ветке - нужно ставить на входе в студию симметричное питание с самостоятельной точкой земли Только для студии. В таком случае заземление вообще не нужно.
Симметричные кондиционеры питания фирменные - дорогие. Ну так вот и наладить производство отечественных..., если это возможно в наших условиях (на сколько понимаю, плечи на трансе должны быть ИДЕАЛЬНО одинаковы).
Также, видимо, частично спасают инверторы, но от наводок (не тех, что по силовой сети приходят уже) они не спасут.
 

Сейчас просматривают