Вопросы правильного электропитания в студии, заземление, защита от помех

[Anthony Scott]

@Urus, вот и хорошо,
возможно, либо Штилевцы позаботились о доработке прибора в следующих партиях и снизили выхлоп ВЧ-гармоник,
либо они всё же присутствуют, но результат их воздействий с ходу не заметишь. Не секрет, что они могут маскировать или искажать высокочастотные компоненты полезного сигнала, особенно при последующей оцифровке, если каким-то образом попадут в тракт при стечении определённых обстоятельств - особенностей разводки, заземления, экранирования, применяемых кабелей и их длины, а также качества блоков питания оборудования. Если всё вышеперечисленное сделано по уму, то влияние ВЧ-паразитов и просачивание в тракт может быть минимальным.
Если сомнения есть, можете проверить вашу питающую сеть спектроанализатором или на худой конец цифровым осциллографом (во многих есть функция БПФ),
а если всё норм, и не наблюдается никаких ухудшений по детальности звучания по сравнению с тем, как звучал тракт до использования Штиля, то не запаривайтесь и работайте в кайф.
Ещё, если стаб вынесен в отдельное помещение, и длина магистрали от него довольно большая, магистраль может работать как небольшой фильтр.
По влиянию подобных ВЧ-гармоник на аналоговое гитарное усиление (усилки и комбари) - это соизмеримо разве что с влиянием луны на потенцию.

 

[АлександрSova]

И все таки, у кого какие сейчас конкретные решения по питанию? И какой алгоритм устройств в цепи оптимален? Про то что земля нужна «грамотная» и тд, не надо писать, чисто про бренды интересно узнать, у кого что. Для себя обнаружил потенциально интересную отечественную фирму под названием powergrip, а также изделия нашего же соотечественника под брендом Lynx https://www.lynxaudio.net/питающие-устройства/.
Все весьма неплохо, а как альтернатива забугорным бирюлькам по цене авто так и подавно.

YouTube

 

[snar trogsom]

Был такой опыт. Записывал гитары (стек- микрофон- звуковая карта) у друга за городом. Получилось все просто замечательно. Тоже оборудование, но только запись в городе, результат - ужас, ужас, ужас. Такое впечатление, что к основному сигналу подмешалась шумовая полоса; бубнеж в области 400-1,5кГц, шипение 3-5кГц, треск выше. Ни за городом, ни в городе заземления нет. Записывал как напрямую гитару, так и DI. В общем, грешу, условно говоря, на розетку. Ка Вы думаете, если комп и усилитель включать через штуку, подобную этой, будет толк ?

 

[Anthony Scott]

@snar trogsom, гальваническая развязка сети ещё никому не вредила ) и во многих случаях обычно помогает.
Если у вас даже записанные DI при посыле на кабинет звучат с шумами и фонами (т.е. гитара не участвует), то это 99% сеть.
Но вы должны понимать, что на фото просто обычный разделительный трансформатор, и по уму, чтобы был толк, перед ним нужно делать линейную фильтрацию. Иначе говоря, он сам конечно является каким-то небольшим фильтром, но основное его назначение - это гальваноразвязка для обеспечения электробезопасности в случаях, где это критично.

 

[snar trogsom]

@Anthony Scott, да, именно, при посыле диайника есть ощущение, что звук какой-то рваный и плоский. При софтовом реампинге тоже все печально. Ну, шит ин - шит аут. Про фильтрацию, имеете ввиду что-то подобное? http://www.farnell.com/datasheets/1734607.pdf. Я так понимаю, что от этого будет какой-то толк, есть земля. Там в даташите средняя точка выведена на корпус и землится. Есть еще такое https://artproaudio.com/product/ps4x4-pro-usb-dual-led-metered-pds/. Но можно ли этому доверять? Есть Фурман, конечно, но цена кусачая.

 

[Anthony Scott]

@snar trogsom, кстати, вы сразу нашли подходящий фильтр ) он с двумя дросселями - синфазным и дифференциальным (для соответственных видов помех).
Заземление ему нужно для работы синфазной фильтрации (токи помех должны стекать через Y-конденсаторы на землю). Единственное, на выходе этого фильтра очень желательно поставить X-конденсатор (ёмкостью порядка 0.47-0.68 мкф, и последовательно с ним включить резистор 4.7 ом), а после него трансформатор. Может получиться вполне работоспособная конструкция, если конечно хотите заморочиться по diy )))
Готовых фильтров масса, но по-настоящему эффективны те, которые имеют трансформатор и балансный выход. Фурман в этой нише вообще оч кусачий по цене. Сам также занимаюсь (изготовлением балансных кондиционеров),
черканите в личку, если интересно,
в любом случае чем-то постараюсь помочь.

 

[DGray]

никогда не помешает проверить сколько вольт в розетке. ламповые усилители очень капризны. также важно знать на какое напряжение силовой трансформатор, бывает 220, 230 и 240В

 

[snar trogsom]

@snar trogsom, кстати, вы сразу нашли подходящий фильтр ) он с двумя дросселями - синфазным и дифференциальным (для соответственных видов помех).

@Anthony Scott, именно его и нет в наличии нигде . А 32 шт заказывать... сомнительное удовольствие.
@DGray, включаю через стабилизатор "Энергия" , щеточный. Тоже его использовал, условно говоря "в лесу". Причем человек говорил, что у него там(в загородном доме) экстричество очень плохое, скачет. Ну, а я ему в ответ результаты записи: "смотри, мол, где действительно экстричество плохое".
Кстати, здесь ранее просили выложить схему электропитания студии. вот было бы оч здорово. Тема то весьма значимая.

 

[Anthony Scott]

@snar trogsom, да, увы с наличием готовых подходящих фильтров (эпкос, мурата) в отечественных магазинах очень негусто,
в том же чип и дип выбор бедный, да и имеющиеся в наличии эпкосы содержат только синфазную фильтрацию. На форуме периодически возникают обсуждения с рекомендациями таких фильтров, но по уму, их надо дорабатывать (добавлять дифференциальные дроссели).
Есть и какие-то китайские фильтры с тремя каскадами и довольно глубоким ослаблением (если верить спекам),
один наш форумчанин ставил, говорит работает.)

По поводу каких-то решений или схем питания - вопрос хороший. Здесь нет каких-то однозначных общепринятых рекомендаций и вариантов, поскольку каждый пользователь решает эту проблему так или иначе самостоятельно, опираясь на собственные знания/опыт, понимания предмета и имеющийся бюджет. А кто-то вообще не запаривается этим, поскольку вроде как и нет видимых/слышимых проблем.
На форуме, к сожалению, нет какой-то единой соответствующей темы по «правильному» питанию, а вся инфа крупицами раскинута по мелким темам аж в трёх разделах (!), поскольку люди, просящие совета, находят какую-то первую попавшуюся в дебрях форума соответствующую тему, там и пишут «ай нид хэлп».
Конечно, было бы здорово всё это структурировать, поскольку действительно важная тема электропитания у нас на форуме находится в состоянии дисперсии ))
но так сходу это сделать непросто, ибо надо всё лопатить и структурировать, да и главное - найти того, кто отважится в это впрячься.

Сам давно пользуюсь схемой:
On-line ибп > балансный кондиционер.

Ибп в одной студии Liebert GXT3- 3000VA, в другой старенький онлайн General Electric (я отпрофилактировал его, работает как часы).
Балансные кондиционеры собственного изготовления.

 

[Long]

именно его и нет в наличии нигде

-- Которого именно? Если EPCOS, то их в чип-дипе много.

 

[snar trogsom]

@Long, вот именно той серии, которую я привел в ссылке; с синф и диф фильтрацией. А так да, в чипдипе их много.

Уважаемые, меня вот что интересует. Все , условно говоря, фильтры и кондиционеры фильтруют только ВЧ помехи. А как же НЧ? Что со всякой канителью в слышимом диапазоне? Вот , например, пару страниц назад есть скрин спектра инверторного выпрямителя, так там именно в слышимом диапазоне грязи до фига.
Я так понимаю, что ВЧ помехи в большей степени актуальны для компа. И вот мне, например, кажется, что в моем конкретном случае проблема на этапе оцифровки; будь то диайник или непосредственно с микрофона сигнал. Когда через мониторинг карты я слышу то, что снимает микрофон(у меня изорум) -меня звук устраивает, все норм. Но записывается хрень какая -то.

Сам давно пользуюсь схемой:
On-line ибп > балансный кондиционе

@Anthony Scott, после кондиционера и ПК тоже?

 

[Anthony Scott]

@snar trogsom, непосредственно от кондиционера идут три отдельные линии (длиной метров по 15-17, кабелем ввгэнг-ls) :
одна к компьютерам, вторая к остальному аудио (мониторинг, приборы, магнитофоны), третья на пульт (у него импульсный бп на 400вт, я решил его отделить).

Все , условно говоря, фильтры и кондиционеры фильтруют только ВЧ помехи. А как же НЧ? Что со всякой канителью в слышимом диапазоне? Вот , например, пару страниц назад есть скрин спектра инверторного выпрямителя, так там именно в слышимом диапазоне грязи до фига.

По-моему, я и постил тот скрин,
это был штилевский инверторный стаб, и максимально торчащая наводка там была (насколько помню) около -30 или -40 дб, причём, на довольно низкой частоте (десяток-два кГц, около того). Но парни, сделавшие замеры, грешили на точность анализатора, встроенного в осц (у них поверенный keysight) в плане верного определения частоты.

Хорошее подавление в слышимом диапазоне сделать можно. Справится пара каскадов фильтрации с использованием в дросселях материала сердечника с высокой проницаемостью (10000 и выше). Конечно, нужен расчёт фильтра, применяемых компонентов и соблюдение некоторых не очевидных, но очень важных моментов при проектировании:
не раздувать ёмкость X-конденсаторов до больших значений (чтобы не нагружать сеть большими паразитными токами), благо дроссели с большим mu это позволят;
обязательно демпфировать компоненты, иначе получим конкретный звон в слышимой области;
настраивать каскады не на одинаковую частоту, а с некоторым смещением для оптимального распределения областей потенциального звона.
На практике построить хороший фильтр - это не три детальки спаять … здесь немало подводных камней, компромиссов и кропотливой работы
(я уже не говорю о постоянном проведении замеров конструкции, соответственно, нужен источник помех, а лучше не один)…

Я так понимаю, что ВЧ помехи в большей степени актуальны для компа.

Масса ИБП, например для ЦОД, имеет значительный уровень выхлопа ВЧ помех (продукт работы ШИМ в самом ИБП), поскольку для питания серверов и компов эти помехи не критичны для нормального их функционирования, да и в самом компьютере немало своих помех на питающих шинах.
Понятно, что подобные грязные ИБП ставить в студию точно не лучший вариант (если только их не дофильтровывать отдельным кондиционером или же выбирать более «чистые» модели, что на практике осуществить довольно непросто).

 

[Слушатель-А1]

В общем, будете проходить мимо стиральной машины на помойке, не забудьте открутить у неё сетевой фильтр.
А всё же основная часть помех приходит от "грязного" земляного провода. Ставить индуктивность в цепь заземления нельзя. Идеальный вариант закопать под окном "чистую" землю и обязательно поставить дифавтомат на фазу и рабочую нейтраль, ибо система ТТ. В квартире относительно чистую землю можно найти на железном стояке холодной воды. За другие трубы землиться нельзя. И опять дифавтомат обязательно.
У дорогих бесперебойников с двойным преобразованием есть защита от значительного напряжения между рабочей нейтралью и проводом заземления, примерно больше 20 В. ИБП покажет ошибку и не включит нагрузку. То есть, без земляного провода он тоже работать не будет.

 

[andy felon]

@Слушатель-А1, ну да, вот это совет с трубой холодной воды, сразу видно специалист, ни к каким трубам нельзя цепляться в домах, последствия могут быть очень плачевные. Трубы холодной воды ничем не отличаются от других труб.

 

[Слушатель-А1]

@andy felon, Вы хоть ПУЭ редакцию 7 почитайте. Там даже картинка про заземление в жилом доме есть.

 

[Belzebub]

@Слушатель-А1, а можно ссылочку на пункт ПУЭ, разрешающий изпользовать в качестве заземлителя трубопроводы холодной воды?
А то посылать читать нормы каждый умеет...

 

[andy felon]

@Слушатель-А1, мне кажется вы сами не читали, в жилом доме заземляются все трубы это называется выравненивание потенциалов. Но это в пуэ, а как это сделано в старых домах это вообще большой вопрос.

 

[andy felon]

@Belzebub, пункт 1.7.123 пуэ не запрещает использовать трубы горячей и холодной воды в качестве ре проводника но при условии что в них нет изолирующих вставок, а вот есть они или нет это большой вопрос. Поэтому надо быть очень странным чтобы использовать трубы)

 

[Belzebub]

@Слушатель-А1, @andy felon - нашел п. 1.7.109 разрешает использование металлических труб водопровода, проложенных в земле в качестве естественных заземлителей. Главное чтоб общее сопротивление заземляющего устройства было в пределах нормы. Таким образом, получается, что в частном доме мы можем присоединяться к трубам водоснабжения, поскольку можем знать, что выполнена система уравнивания (не выравнивания) потенциалов в местах, где возможно одновременное прикосновение к нескольким открытым проводящим частям.
В многоквартирных же домах этого делать нельзя имено из-за возможного отсутствия системы уравнивания потенциалов в других квартирах.

 

[Слушатель-А1]

@Belzebub, я не могу Вам запретить накладывать на себя дополнительные ограничения и так жить.

 

[andy felon]

@Слушатель-А1, нет нет просто вы даете такой совет который несет риск, если система выравнивания сделана через ж, и кто то подключит сварочник, до досвидания студия))) поэтому такие советы однозначно не стоит давать.

 

[andy felon]

@Belzebub, ну в доме трубы не в земле поэтому тут 123 пункт правильнее, вы можете не знать как идут трубы к дому, ори могут идти в коробе и на них выполнена скорее всего теплоизоляция, так что это не трубы в земле

 

[Слушатель-А1]

@andy felon, стиральная машина в ванной несёт риск, а против сварщиков можно УЗИП поставить.

 

[Methafuzz]

это не трубы в земле

Заземление через трубы это "особо вредные советы", врагу не пожелаешь в наши дни....

 

[Rst7]

В общем-то, господа, вы зря набросились на @Слушатель-А1

Идею он толкает правильную. Но есть нюансы.

Ситуация следующая.

Да, заземление через водопроводную трубу нельзя делать при схеме питания TN-C/TN-S/TN-C-S. Потому что это заземление должно уметь отводить аварийные токи, которые должны привести к срабатыванию автомата на входе. А это несколько (а то и несколько десятков) ампер. Что, конечно, водопроводная труба не обеспечит.

Но для подавления помех нам нужна не защитная земля, а сигнальная. И это немного меняет дело.

Для обеспечения электробезопасности на входе ставится дифф-автомат и схема превращается в схему ТТ. Это уважаемый отметил совершенно правильно.

В этом случае срабатывание защиты будет не при многоамперных утечках, а при десятке миллиампер и очень быстро, что безопасно. А отвод такого тока через водопроводную трубу - это пыль для моряка.

А теперь о нюансах.

Если бы это была только ваша труба, и не было бы других дурачков в доме, которые могут что-то на трубу подключить как попало, то все бы было хорошо. Но в реалиях наших домов может случиться все что угодно, и на корпусах приборов можно получить что угодно.

Потому лучше бросить отдельный провод именно сигнального заземления. А вот куда его бросить - надо смотреть. Возможно можно дотянуться до контура СУП. Либо хотя бы до электрощитка, который во многих домах широкой шиной соединен с СУП. Или настоящее свое заземление.

Дальше есть нюанс, заключающийся в том, что на входе почти всех приборов нынче стоит фильтр с двумя конденсаторами между заземлением (корпусом) и фазой/нулем. Когда таких приборов много, то общий ток через защитный провод может превысить порог уставки дифф-автомата. Чтобы этого не произошло, по хорошим делам надо бы развязаться через трансформатор 1:1. Можно либо купить такой, либо взять два одинаковых подходящих по мощности трансформатора 220/110 и включить их первичками параллельно во входящую сеть, а вторичками - последовательно (с соблюдением фазировки). Такие трансформаторы распространены как готовые изделия, и недорого стоят. Такая развязка резко снизит токи 50Гц через сигнальное заземление, что во всех случаях хорошо.

Ну и что бы делал я вишенкой на тортике - это бы поставил маленькое реле, которое через диодный мостик включил между сигнальным заземлением и проводником PEN от электрощитка. И контактами этого реле замыкал бы вход аварийного выключения диффавтомата (есть такие диффавтоматы с дополнительным входом). Тогда появление какого-то опасного потенциала на сигнальной земле относительно PEN приводило бы к срабатыванию защиты. "Маленькое реле" - это, конечно, условно, там есть свои нюансы, понятное дело.

Но возможен и способ попроще. Если дом - ЖБ, то обычно вся арматура проварена между собой. И это неплохо послужит эквипотенциальным контуром в рамках отдельно взятой комнаты.

Делаем так:
1. Ставим диффавтомат.
2. После него ставим развязывающий трансформатор на все интересующее оборудование в комнате. Все, что хоть каким-то проводом соединено между собой, должно быть подключено по питанию после этого трансформатора.
3. Третий провод у подключения этого оборудования объединяем и соединяем с арматурой в этой комнате.
4. Опционально - дополнительное реле контроля перекоса (между арматурой и настоящим PEN из электрощитка) или просто лампочка, чтобы видеть аварийную ситуацию. Можно пару встречно-параллельно включенных светодиодов с последовательным резистором, только номинал подобрать так, чтобы светодиоды зажигались при десятке вольт, но при этом не гибли, если появится полное напряжение. Скажем, если поставить килоом 20, то свечение вполне будет заметно уже с нескольких вольт (только светодиоды надо взять не из запасов дедушки из 1970х годов, а нормальные современные Ultra Bright), но при этом подача всех 220В даст всего-то 10мА тока, просто хорошее яркое свечение. Резистор, конечно, нужен приличной мощности (5Вт).

 

[digilab2]

Заземление через трубы это "особо вредные советы", врагу не пожелаешь в наши дни....

-стремное занятие особенно в старых домах где живут адепты остановки счетчиков , там самый простой и незаметный метод метод
это как раз часть фазы через трансформатор цеплять на батарею при этом например холодильник как бы работает а счетчик не
крутится с новыми электронными такие фишки вроде не проходят, естественно на батарее во всем доме совсем не земля при этом

Если дом - ЖБ, то обычно вся арматура проварена между собой.

-башмаки плит обычно только приваривают остальное как правило висит в воздухе, а сейчас сцуки даже щели не замазывают раствором для экономии у товарища в новой квартире при отрывании плинтуса легко рука на улицу высовывается, остальные рекомендации совершенно верные

 

[Belzebub]

@Слушатель-А1, это о каких дополнительных ограничениях речь? Ограничить себя и не бросать заземление от электрооборудования на трубу в ванной, чтоб не подвергать опасности жизнь людей?

@andy felon, как это вы не знаете, как идут трубы в вашем частном доме? А в многоквартирном доме важно именно то, что труба, использованная в качестве заземляющего проводника (не РЕ проводника), проходит по другим помещениям, где есть возможность одновременного прикосновения к разным проводящим частям и отсутствует СУП, а следовательно образуется опасность поражения электротоком. Защитное заземление призвано сохранять в первую очередь жизни и здоровье, а не студийное оборудование.
(Еще раз напомню, что система ВЫравнивания потенциалов и Уравнивания - разные системы. Вы имеете ввиду уравнивание.)

 

[Rst7]

башмаки плит обычно только приваривают остальное как правило висит в воздухе,

Ну за всех не скажу, согласен. Только собственный опыт. Вот ЖБ дом, где мои родители живут, построен в 1979 году. Арматура проварена. Но, понятное дело, никаких третих проводов в розетках нет. Там бы вполне такой перформанс прокатил с хорошим результатом.

В целом, естественно, надо проверять, что и как в доме, перед тем, как что-то делать.

 

[andy felon]

@Belzebub, в моем доме вообще водяные стояки полипропилен))) так что людей лишили этого идиотизма))) но и в щитке есть нормальное заземление.
но я считаю как человек обладающий знаниями и работающий в сфере электроэнергетики давать совет сажать заземление( любую его разновидность) на трубы это вредительство.

 

[Belzebub]

@Rst7, вряд ли эта информация пригодится читателям этого форума, но все равно не вводите людей в заблуждение - использовать водопроводные трубы в качестве заземлителей и ре-проводников можно в любых системах заземления (с указанными ограничениями). А сечение даже дюймовой стальной трубы в несколько раз превосходит нормативное для заземляющих проводников.

Также добавление вводного дифференциального автомата никоим образом не превращает TN в TT.
Ну и самое главное это то, что заземление совсем не для того, чтоб сработал вводной автоматический выключатель, он даже не знает о его существовании.