Заземление в мастерских

Контур заземления в компьютерном классе

Уважаемые специалисты! Почитав о заземление-занулении и др. премудростях электросетей на этом форуме — окончательно запутался. Прошу Вашего компетентного совета. Ситуация следующая:

  1. Имеется учебное заведение — ПТУ, на первом этаже — две токарные мастерские и фрезерная мастерская, неподалеку — сварочная мастерская. Все оборудование каким-то образом использует контур заземления протянутый по наружной стороне здания, и как утверждают старожилы, этот контур делался при строительстве корпуса в 77 году, по всем тогдашним правилам.
  2. На втором этаже есть три компьютерных класса — 53 компьютера, принтеры, сканеры, компьютерная сеть, интернет ADSL. Во всех классах при ремонте был сделан видимый контур заземления в виде металлической полосы. Но сам контур ни куда не подключен, и к нему тоже ничего не подключено, короче бутафория для проверяющих.
    Питание компьютеров в классах, разведено от одной фазы так называемого силового питания, от которого работают станки и другое силовое оборудование. В розетках три провода, земля подтянута в щиток с автоматами в классе, и подключена на болт, а далее по металлической трубе в полу к силовому щитку в коридоре.
  3. Проверяющий инспектор Госгорпромнадзора узрел бутафорский контур и поставил задачу — подключить контур к внешнему контуру здания и заземлить все рабочие места.
    А теперь вопрос: Возникает сомнение в правильности подключения компьютеров к земле на которой сидят штук 50 станков и сварочная мастерская. И что именно у компьютера заземлять: тянуть проводок от болтика на корпусе до шины? Не будет ли хуже для компьютеров от такого заземления, при возникновении нештатной ситуации с оборудованием в мастерских на первом этаже. Может быть нужно делать отдельный отвод для заземления — копать яму, вбивать штыри, тянуть свою шину ко второму этажу?
    Очень нужен квалифицированный совет.

Для компьютерной сети рекомендуется выделенная сеть электропитания, подключенная непосредственно к главному распределительному щиту здания (ГРЩ).

Выделенная сеть электропитания должна быть выполнена по 3-фазной 5-проводной схеме с типом заземления TN-S, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.

Нелинейный характер импульсных блоков питания создает токовую нагрузку нейтрали (N), превышающую нагрузку фазных жил. Поэтому при подборе 3-фазных кабелей желательно увеличивать сечение жил для обеспечения 1,5-кратного запаса от минимально необходимого по расчету. Либо использовать пять 1-жильных кабелей, причем для нейтрали использовать кабель увеличенного сечения. Например, для подключения нагрузки в 30 киловатт (45 А на каждую фазу) необходимы фазные алюминиевые жилы не менее 16 мм2, нулевая жила 35 мм2.

Выделенная сеть электропитания должна иметь контур функционального заземления с сопротивлением заземления не более 1 Ом, который выполняется отдельно от защитного заземления здания.

Функциональное заземление должно быть вынесено не менее 20 м от заземлителей системы молниезащиты здания. Не допускается контакт шин функционального заземления с металлическими конструкциями здания (арматурой, трубопроводами, кожухами и пр.), имеющими защитное заземление.

Функциональное заземление подсоединяется к заземляющему устройству отдельным изолированным медным кабелем сечением не менее 16 мм2, проложенным непосредственно от контура функционального заземления до щитовой здания (ГРЩ).

Разводку шин и кабелей функционального заземления выполнять по многолучевой схеме без образования замкнутых контуров, улавливающих импульсные помехи.

Количество розеток, охватываемых одной веткой функционального заземления, не должно превышать 50 штук.

В случае, если отсутствует отдельный контур заземления, и его создание затруднено, а существующее заземление здания соответствует требованиям (сопротивление не более 1 Ом по результатам замеров электроизмерительной лаборатории), то возможно подключение функционального заземления выделенной сети к общему заземлению. При этом подключение выполняется аналогично — медным кабелем сечением не менее 16 мм2 непосредственно к ГШЗ — главной шине заземления здания.

Дополнительное заземление корпусов компьютеров не требуется — оно обеспечивается через штатный 3-проводной кабель питания.

Схема устройства контура заземления

Если в оборудовании повреждена изоляция, то части, которые не должны проводить электрический ток, могут оказаться под действием напряжения. Прикасаясь по привычке к ручкам, кожуху или корпусу, пользователь получает удар током, и становится проводником его в землю. Сила тока в 0,1 А смертельно опасна для человека. Так как сопротивление тела колеблется в пределах от сотен до тысяч Ом, то приборы с маленьким напряжением становятся угрозой.

Действенной мерой защиты от электрических травм является заземление. Это устройство представляет собой продуманное соединение одной из частей установки с землей, которое делается с помощью элементов и проводников заземления. Они собираются в группы и закладываются в грунт. Основным правилом защитных устройств является то, что сопротивление заземления во много раз меньше этого показателя человеческого тела.

Чтобы определить максимально возможное сопротивление защитного заземления нужно просуммировать напряжение техники и замыкающих земельных токов. Кроме того, следует определиться с наличием изолированного или заземленного нейтрального проводника и другими важными технологическими особенностями, которые установлены в правилах ПУЭ.

Наружный заземляющий контур

Схема заземляющего устройства состоит из наружных естественных или искусственных элементов, проложенных в земле и собранных в общий контур. В устройство защиты входят и внутренние сети проводников на стенах, которые присоединяются к наружному контуру.

Элементы из металла, проложенные в земле, обеспечивают большую площадь соприкосновения с грунтом и имеют малое сопротивление. В качестве наружных элементов широко используют находящиеся в земле металлические трубчатые магистрали. Не подключают к заземлению трубопроводы взрывчатых и легковоспламеняющихся веществ.

Детали обсадных труб, металлического каркаса в железобетонных конструкциях домов, нулевые провода воздушной электропроводки с напряжением 1000 В с повторным заземлением успешно применяют в качестве элементов наружной защиты. Все случайные металлические элементы обязательно подсоединяются в двух местах к защитному контуру.

Все узлы соединяются сваркой, длина шва определяется в зависимости от сечения проводника. Если невозможно сварить детали, тогда применяют хомуты со стороны места входа магистрали в строение. Сварочные соединения обрабатывают битумом для защиты от преждевременной коррозии.

Обязательно заземляют:

  • корпуса и кожухи электрических установок, агрегатов и их приводов, конструкционные каркасы распределительных щитов управления, шкафов и щитков;
  • корпуса и конструкции из металла кабельных муфт, железные обмотки проводов и кабелей, металлические трубы для прокладки проводки;
  • трансформаторные вторичные обмотки.

Не защищают заземлением:

  • конструкции опорных изоляторов проводки;
  • приборы, помещенные на заземленных платформах, так как на них предусматривается необработанное место для контакта с плоскостью;
  • корпуса приборов измерения и контроля, которые стоят в наборных щитках или шкафах.

Если нет подходящих естественных элементов заземления, контур наружной защиты выполняют из искусственно подобранных в соответствии с ПУЭ. По типу они бывают горизонтальными, заглубленными и вертикальными.

Горизонтальными элементами служат полосы стали толщиной более 4 мм и шириной не менее 10 мм, которые прокладываются в горизонтальном направлении в земле и связывают вертикальные стержни.

Горизонтальные и заглубленные варианты являются родственными по конструкции, они закладываются на дно ямы при установке опор электропередач. Заземление изготавливается по проекту монтажной организацией в мастерских. Материалом служит стальная полоса или круглая арматура.

Вертикальное заземление представляет собой забитые в грунт трубы или металлический прокат и стальную арматуру.

Монтаж контура наружного заземления выполняется по специальным схемам и в соответствии с ПУЭ. Все подготовительные работы в виде пробивки отверстий, установке закладных деталей, рытье траншей, осуществляется на первом этапе работ.

От чего зависит величина сопротивления заземления:

  • разновидности грунта на участке, его структуры и состояния;
  • глубины прокладки электродов;
  • свойств материалов и сечения электродов.

Свойства грунта определяются его способностью сопротивляться растеканию электрического тока в толще земли. Для контура считается лучше, если этот показатель меньше.

Заземление рабочее и защитное устройство

Защитное устройство спасает человека от удара электричеством, а включенные в сеть бытовые приборы от поломки при пробое напряжения на корпус. Рабочее заземляющее устройство организовывает защиту и нормальное функционирование электрических приборов. Рабочее заземление постоянного действия применяется только для промысленного электрического оборудования, а бытовые приборы заземляются через ноль розетки. Но некоторые бытовые агрегаты следует наглухо защитить заземлением:

  1. стиральная машина с большой собственной электроемкостью, работающая во влажных условиях, пробивает на корпус и «щиплет» руку;
  2. на микроволновых печах сзади стоит специальная клемма для дополнительного заземления, так как в ней установлен источник сверхвысоких частот. Если в розетке недостаточный контакт, то прибор может выдавать неучтенные волны на опасном для здоровья уровне;
  3. варочные поверхности электрической духовки и индукционной печи, в которых внутренняя проводка работает при критических состояниях и ток иногда пробивает на корпус;
  4. настольный компьютер стационарного вида утечку электричества дает большую. Корпусные плавающие потенциалы приводят к замедлению работы и снижению производительности, и заземление крепят за любой подходящий винт на задней панели.
Смотрите так же:  Понижение напряжения с 380 на 220

В некоторых случаях нельзя рассчитывать только на одно заземление, так как грунт не относится к линейным проводникам электричества. Его сопротивление определяется рабочим напряжением и площади контакта с элементом контура. Если разнести два контура на расстояние друг от друга на 1,2– 1,5 метра, то площадь соприкосновения эффективно увеличивается в сто раз. Нельзя увеличивать расстояние разноса больше указанного размера, это повлечет разрыв потенциального поля, и площадь сразу сокращается.

Нельзя заземляющие проводники выводить в наружное пространство и подключать их к неподготовленным площадкам контакта. Любой металл обладает своим потенциалом и при влажных наружных условиях начинается коррозия и разрушение. Наличие смазки на контакте помогает только в сухих условиях. Если коррозия пойдет под оболочку проводника, то в критической ситуации проводник моментально отгорит и контур не защитит человека от поражения.

Если электрические установки подключать в последовательном порядке и подсоединять не один заземляющий проводник на шину, а несколько, то авария на одном приборе потянет за собой и остальные. Они не смогут работать производительно, так как будут несовместимы в электромагнитном плане.

Для устройства контура идеально подходят влажные глины, суглинки и торфяные грунты. Практически невозможно установить защитную конструкцию в каменистой земле и скальных породах.

Работы по изготовлению и монтажу контура

Если в доме и на участке нет заземления, устраивают такую конструкцию на вводе в жилище, что является повторным заземлением. Чаще всего подключение электричества от городской линии электропередач в дом идет по воздуху, и устройство вторичного заземления требуется по правилам ПУЭ.

На первом этапе выбирают месторасположения, размеры и форма контура. Устанавливают его недалеко от ввода, а по форме контур бывает треугольный, прямоугольный или в виде линии, который состоит из любого числа вертикальных штырей, собранных стальной полосой.

На чем заострить внимание:

  • при устройстве горизонтальных контуров глубина ям не должна быть меньше 0,5– 0,8 м;
  • глубина закладки вертикальных металлических профилей с учетом траншеи составляет не менее 3,5– 3,8 м;
  • на выбор длины вертикальных элементов влияет тип почвы, глубина замерзания земли, относительная влажность грунта;
  • для эффективности контура увеличение его в диаметре не так важно, гораздо лучше добавить его длину;
  • расстояние между вертикальными элементами должно быть не менее длины одного из них. Если принять это расстояние меньше, то производительность контура снижается.

Земляные подготовительные работы

Для разметки устанавливают колышки с натянутой бечевкой и разметку выполняют штыком лопаты. Землю по разметке выкапывают на глубину траншеи по ширине 30 см. Для нижнего слоя подсыпают мягкий грунт слоем 25 см в виде чернозема без мусора и каменных добавлений, который непосредственно будет контактировать с элементами заземления. Иногда используют привозной грунт с добавлением торфа или перегноя. Во время обратной засыпки после устройства контура грунт периодически послойно уплотняют.

Устройство контура

В углах траншеи забивают вертикальные штыри, которые предварительно оставляют над уровнем земли на 30 см, что нужно для удобства выполнения сварочных работ. После этого приваривают горизонтальные полосы с запасом длины на концах. Полосовую сталь нельзя натягивать, она должна располагаться свободно.

К выполнению сварки предъявляются особые требования. Все длины швов регламентированы в нормативных справочниках в зависимости от различного сочетания полос, кругляка и квадрата между собой. Обычно для однотипного профиля длина шва принимается 100 мм, а разнотипные элементы привариваются с созданием наибольшей площади соприкосновения и обваривают все места соединения.

После окончания сварочного соединения все места сварки окрашивают краской или обмазывают битумом. Для вертикальных стержней контура и горизонтальных элементов не допускается наличие краски на протяжении всей поверхности.

Далее равномерно забивают всю сваренную конструкцию в грунт (осаживают). Для облегчения места входа в землю поливают водой. Ударные нагрузки на места сварки проверяют неоднократно прочность конструкции. Предварительное затачивание концов вертикальных швов болгаркой или точильным кругом очень облегчит забивание.

Для подключения контура к вводу и к распределительному ящику используют полосу металла, которую жестко фиксируют на указанных конструкциях.

Как измерить заземление

После изготовления контура удостоверяются в его надежности, для чего измеряют сопротивление растеканию электрического тока в земле и сопротивление сваренного металлического контура. Для этого в настоящее время существуют разнообразные электронные приборы. Пользуются и старыми советскими надежными устройствами. Бытовой тестер для этого подойдет мало, так как земля не является линейным проводником тока.

Беру напрокат или одалживают электронный современный прибор или старый советский ручной мегомметр индукционного способа действия. Проверить сопротивление контура не удастся ручным прибором, но при тщательно и правильно выполненном сварном соединении оно десятилетиями находится в норме.

Сопротивление растекания проверяют голыми зачищенными электродами, которые погружают в землю на глубину до одного метра на расстоянии полутора метров друг от друга. При этом выдерживают полярность меггера, контур защиты должен выдерживать молниевый удар. Но разрушительная сила такого природного катастрофического явления приравнивается к взрыву и заземление от него может не спасти.

Поэтому для измерения сопротивления текучести крутят ручку меггера и определяют показания на шкале. Пользоваться в этом случае сетевым напряжением, миллиамперметром и резистором очень опасно.

Собственник дома, самостоятельно выполнивший устройство заземления, не может полноценно оценить его качество просто визуальным осмотром и иногда требуется пригласить специалиста, владеющего профессиональными приемами и знаниями. Это может быть работник электротехнической службы любого крупного предприятия.

Все нормативные документы предъявляют требования по омическому сопротивлению в зависимости от многочисленных факторов. Ими учитываются эксплуатационные условия, климат, действующие напряжения электрических приборов, особенности электроснабжения и схема подключения. И в зависимости от этого формируется максимально допустимый предел сопротивления почвы текучести тока, который варьируется в очень большом диапазоне.

Исходя из опытных замеров, в соответствии с нормативными схемами, допустимый показатель для частного дома составляет 4 Ома. Это вполне реальная цифра, которая поможет защитить человека от поражения током. Уменьшение показателя будет более благоприятно для повышения эффективности защиты электроприборов в жилище.

Заземление в мастерских

9 августа 2018 года в галерее-мастерской ГРАУНД Песчаная Объединения «Выставочные залы Москвы» состоится открытие выставки студентов факультета Коммуникации, медиа и дизайн Школы дизайна НИУ ВШЭ «Заземление | Громоотвод». В проект войдут работы, представленные как в пространстве галереи, так и паблик-арт объекты, которые в последствие будут созданы на прилегающей территории. На вернисаже посетителям будет представлена первая часть экспозиции – проекты внутри пространства галереи. Открытие паблик-арт программы будет анонсировано позже.

Куратор: Арсений Сергеев

Куратор проекта ГРАУНД: Катя Бочавар

Художники: Даниил Двинских, Любовь Донкова, Катерина (Муха) Кондратьева, Ярослав Мотайлов, Елизавета Перебатова, Мария Пинус

Открытие выставки состоится 9 августа 2018 г. в 19:00. Вход свободный.

Возрастной ценз 6+.

Даты проведения: 10 августа – 07 октября 2018 г.
Режим работы галереи:
вторник-воскресенье с 11:00 до 20:00
Стоимость: 100 руб. (полный) – 50 руб. (льготный).
ГРАУНД Песчаная
м. Сокол / м. Полежаевская / МЦК Зорге, ул. Новопесчаная, д. 23, к. 7
+7 499 943 5131

Вместе объекты концептуально и/или нарративно образуют пары, напрямую связанные друг с другом подобно молнии и грому. Работы на улице — удары молний, энергетические сгустки, обретающие формы сакральных сущностей и типологий. Работы в пространстве галереи — раскаты грома, текстовые эквиваленты уличных работ, «последствия» ударов молний. Поэтому художники форсируют материальность своих текстов; это отнюдь не экспликации или этикетаж музейных экспозиций, тексты овеществляются, обретая формы объектов, инсталляций, графики, видео.

Художники только начинающие свой путь в искусстве, сосредотачивают своё внимание на использовании онтологических структур, первичных форм освоения мира, методичности и системности архаических проторелигиозных структур. Это стратегия создания собственных персональных «парарелигий», именно поэтому для них опять актуальны мифология, трансцендентное, ритуальность, сакральное.

Каждый из шестерых (магическое число!) участников выставки в своих работах использует типологии пространств и предметов, связанных с этими понятиями. Тексты Любови Донковой — это таблички с мантрами, собранные из слов, вырезанных из многочисленных нелегальных объявлений, собранных художником по округе. Идолы-пугала Даниила Двинских — визуализация понимания дуальности мира, единства и борьбы противоположностей. Сакральный предел «Двери» Елизаветы Перебатовой отмечает важное понятие скачка-перехода из качества в качество и идею границы мира вещей и мира идей. Алтарь Ярослава Мотайлова — попытка структурирования первичных знаний о мире, выраженном в накоплении, коллекционировании и счёте. Подвесные мостки Марии Пинус — это дороги для ритуальных процессий, метафора методов освоения и «нормализации» окружающего мира. Молельный дом Кати Кондратьевой — модель концентрации и мобилизации сознания, транслирования обретённого понимания связанности мира и человека, формирования социума.

Смотрите так же:  Подключение автомата 380 в

«Заземление | Громоотвод»

9 августа 2018 года в галерее-мастерской ГРАУНД Песчаная Объединения «Выставочные залы Москвы» состоится открытие выставки студентов факультета Коммуникации, медиа и дизайн НИУ ВШЭ «Заземление | Громоотвод». В проект войдут работы, представленные как в пространстве галереи, так и паблик-арт объекты, которые в последствие будут созданы на прилегающей территории. На вернисаже посетителям будет представлена первая часть экспозиции – проекты внутри пространства галереи. Открытие паблик-арт программы будет анонсировано позже.

Вместе объекты концептуально и/или нарративно образуют пары, напрямую связанные друг с другом подобно молнии и грому. Работы на улице — удары молний, энергетические сгустки, обретающие формы сакральных сущностей и типологий. Работы в пространстве галереи — раскаты грома, текстовые эквиваленты уличных работ, «последствия» ударов молний. Поэтому художники форсируют материальность своих текстов; это отнюдь не экспликации или этикетаж музейных экспозиций, тексты овеществляются, обретая формы объектов, инсталляций, графики, видео.

Художники только начинающие свой путь в искусстве, сосредотачивают своё внимание на использовании онтологических структур, первичных форм освоения мира, методичности и системности архаических проторелигиозных структур. Это стратегия создания собственных персональных «парарелигий», именно поэтому для них опять актуальны мифология, трансцендентное, ритуальность, сакральное.

Каждый из шестерых (магическое число!) участников выставки в своих работах использует типологии пространств и предметов, связанных с этими понятиями. Тексты Любови Донковой — это таблички с мантрами, собранные из слов, вырезанных из многочисленных нелегальных объявлений, собранных художником по округе. Идолы-пугала Даниила Двинских — визуализация понимания дуальности мира, единства и борьбы противоположностей. Сакральный предел «Двери» Елизаветы Перебатовой отмечает важное понятие скачка-перехода из качества в качество и идею границы мира вещей и мира идей. Алтарь Ярослава Мотайлова — попытка структурирования первичных знаний о мире, выраженном в накоплении, коллекционировании и счёте. Подвесные мостки Марии Пинус — это дороги для ритуальных процессий, метафора методов освоения и «нормализации» окружающего мира. Молельный дом Кати Кондратьевой — модель концентрации и мобилизации сознания, транслирования обретённого понимания связанности мира и человека, формирования социума.

О проекте «Заземление»

«Заземление» – это предметный разговор между жителями и пришедшими на его территорию художниками. Разговор о современной жизни, сложившейся на месте бывшего села Всехсвятского и его окрестностей. Это исследование больших легенд и локальных мифов, сложившихся на определенной территории столицы. Территории, которая остается для ее жителей единым целым, несмотря на то, что сегодня разделена на две административные единицы. Немаловажно, что «Заземление» чутко и методично анализируют реакцию местного населения на вторжение объектов современного искусства на территорию их обитания. Живопись, рисунок, поэзия, арт-перформанс, фотография, видео-арт, саунд-арт, скульптура, инсталляция – вот не полный перечень тех видов искусства, которые вышли на улицу, за границы галереи «ГРАУНД Песчаная» и вернулись обратно, дав повод обсудить с жителями района феномен присутствия культурной институции в городской среде. По сути, «Заземление» – это попытка создать базу для особого диалога с публикой, который в идеале позволит соединить образное и чувственное с логическим и мыслительным и будет способствовать взаимопониманию художников и их зрителей. Проект существует с 2015 года.

Художники: Даниил Двинских, Любовь Донкова, Катерина (Муха) Кондратьева, Ярослав Мотайлов, Елизавета Перебатова, Мария Пинус

Вернисаж 9 августа в 19:00

Заземление 2017: Выставки на площадках галерей-мастерских ГРАУНД Песчаная и ГРАУНД Ходынка под общим названием «Ваша коллекция»

В рамках выставки проведут беседы и мастер-классы

«Ваша коллекция» — это серия социокультурных проектов Объединения «Выставочные залы Москвы», основная задача которых — поддержка творческой и исследовательской активности городских жителей.

В рамках экспозиции «Ваша коллекция» будут собраны объекты, представляющие интерес как для широкой аудитории, так и для исследователей самых разных специальностей от психологов до искусствоведов.

Быть коллекционером вовсе не обязательно означает собирать живопись или скульптуру: коллекции простых повседневных и даже странных предметов, к примеру, пакетиков с сахаром, жестянок из-под чая, носков, кусков асфальта забавной формы — подчас способны рассказать довольно тонкие, неочевидные вещи о времени, социуме, человеке. И уж конечно представляют интерес для исследователей самых разных специальностей, от психологов до искусствоведов.

Проект ГРАУНД уже показывал на своих площадках коллекции одежды Александра Петлюры (Ляшенко) — выставка и перформанс «Мир глазами моли» 2016 г.; коллекцию спасенных Петром Айду от уничтожения фортепьяно на выставке «Приют роялей» (2014 г.), сопровожденной серией лекций и концертов; на выставке «Человек играющий» (2014 г.) были продемонстрированы игрушки из собрания Музея индустриальной культуры и многочисленных частных коллекций; первые электронные синтезаторы из коллекции Андрея Смирнова на выставке «В поисках потерянного звука. Синтез» (2015 г.); многочисленные коллекции литературного и музыкального самиздата в рамках выставок «ГРАУНД зин. Книга, которой нет», 2016 г. и «ГРАУНД зин. Книги, которые есть», 2017 г.

Но все эти годы команда проекта ГРАУНД мечтала о выставке, сформированной из контента, предоставленного жителями из прилегающих к галерее районов (Сокол, Аэропорт, Хорошевский, Коптево, Войковский, Щукино, Хорошево-Мневники, Покровское-Стрешнево, Строгино). Мы рады пригласить к участию в проекте всех заинтересованных лиц: от муниципальной администрации до школьников и пенсионеров — всех, кому хочется поделиться своими коллекциями с нами и посетителями наших галерей-мастерских.

В рамках выставок планируются мастер-классы, беседы, дружеские чаепития и концерты.

Для участия в проекте необходимо заполнить заявку: https://goo.gl/forms/GZ7BGqhJYBn1HL1e2

Прием заявок осуществляется до 25 августа 2017 г.

Мастерская / Популярно о высокочастотном заземлении /

Популярно о высокочастотном заземлении.

По этой теме в радиолюбительской литературе и интернете имеется достаточно информации, зачем снова к ней возвращаться? Дело в том, что в век интернета молодые люди отвыкли читать книги, ходить в библиотеки. Кажется, все можно по-быстрому найти в Википедии. Но, увы! Попытка поиска в русскоязычных поисковиках что-нибудь про ВЧ заземлении выдала кучу источников, почти все из которых относились к электротехническим и грозозащитным заземлениям. Поиск «RF ground» был гораздо успешнее, нашлось много статей на английском и даже солидная книга Essentials of RF and Microwave Grounding, посвященная теории вопроса. А в многочисленных форумах, особенно русскоязычных, на читателя обрушивается такой вал совершенно ложной информации по этому вопросу, что становится ясно, что в головах многих радиолюбителей царит полная путаница.

Сразу оговоримся, что мы не будем говорить об электротехническом и грозозащитном заземлениях, ограничимся только рассмотрением высокочастотного заземления, необходимого для нормальной работы радиоаппаратуры.
Наиболее толково и понятно этот вопрос изложен в книге Гончаренко «Антенны КВ и УКВ» часть третья, в разделе 4.1.7.1 (стр. 38-43). Если вы имеете возможность и терпение его прочитать, дальше эту статью читать не обязательно. Для тех, кто такой возможности не имеет, попробуем изложить главное.
1. Когда ВЧ заземление необходимо?
Оказывается, довольно редко: оно нужно только при использовании несимметричных антенн, таких как GP, LW (длинный провод), Windom и питаемые с конца диполи. Т.е. антенн, для которых необходим пресловутый «противовес» или приемник тока. Если вы используете симметричные антенны, о ВЧ заземлении вам можно не заботиться (не забывайте только об электротехническом заземлении аппаратуры).
2. Что будет, если ВЧ заземление необходимо, но его нет или оно плохое?
Поскольку несимметричная антенна (например, длинный провод) к трансиверу подключена, противовесом ей вынужден служить корпус трансивера и все провода, к нему подключенные (рис.1). При работе на передачу на корпусе неминуемо будет ВЧ напряжение, иногда очень солидное, микрофон и ключ будут «кусаться», компьютеры будут зависать, телефоны и прочая радиотехника в доме будет «разговаривать» вашим голосом, а ваш сигнал в эфире будет искаженным из-за ВЧ наводки на микрофонный провод. К тому же трансивер будет «видеть» плохое согласование и будет снижать выходную мощность, защищая выходные транзисторы. Сопротивление потерь такого противовеса обычно велико и в эфир будет излучаться малая часть мощности передатчика, большая пойдет на нагрев сопротивления потерь противовеса.

Смотрите так же:  Да будет свет сказал электрик и перерезал провода

Рис1. Антенна LW с плохим ВЧ заземлением.

Вышесказанное поясняет рис.2.

Рис.2. Эпюры напряжения на симметричной и несимметричной антеннах.

Генератор сигнала (трансивер) при симметричной антенне находится в нуле напряжения, при плохом ВЧ заземлении симметрия нарушена и на трансивере присутствует значительное ВЧ напряжение.
3. Какое ВЧ заземление считается хорошим?
Которое принимает весь ВЧ ток, отдаваемый передатчиком. Тогда цепь антенны будет замкнута, она излучает максимальную мощность, а на корпусе передатчика ВЧ напряжение равно нулю. А как же его можно обеспечить? Далее приводим фрагменты из книги Гончаренко И.В.
«В антенной технике заземление должно принимать токи на рабочей частоте антенны и при этом само не излучать (иначе это будет уже не заземление, а излучающая часть антенны). Идеальным заземлением для токов любой частоты является поверхность идеальной земли. Туда может без потерь втечь ток любой частоты. . Но идеальная земля хороша в теории. На практике приходится обходиться реальной землей. Для обеспечения контакта с ней провод заземления (или систему проводов) закапывают.»
Как обычно мы привыкли делать электротехническое заземление? Забиваем металлический штырь поглубже, ближе к водоносным слоям, или несколько штырей, соединяя их проводом. К сожалению, такое заземление не обязательно является хорошим ВЧ заземлением. ВЧ токи должны растекаться без больших потерь вдоль поверхности земли, поскольку ВЧ токи не проникают глубоко в почву. « Для ВЧ заземления систему заземляющих проводов закапывают либо неглубоко, либо располагают прямо на поверхности земли». Глубина, при которой система проводов эффективна, зависит от частоты и проводимости почвы. В среднем, для частоты 1,8 МГц можно зарыть провода на глубину до 1 м, для 28 МГц — не глубже 10 см. Для того, чтобы такой токоприемник хорошо работал на всех диапазонах, длина проводов — радиалов должна быть 5-10 м, число их — не менее 6-8 и, кроме того, они должны быть соединены между собой на концах и в середине их длины.
Как видим, классическое ВЧ заземление мало доступно для большинства радиолюбителей, как по потребной площади, так и по стоимости сооружения. Для городских жителей — оно вообще недоступно. Значит, остается использовать то заземление, какое имеем, но постараться получить от него максимум эффекта.
Очень хорошим ВЧ токоприемником может служить система из двух (если возможно, четырех) проводов длиной в четверть длины волны, растянутых над землей на высоте 2-3 м в противоположных направлениях от точки заземления аппаратуры (рис.3).
Поскольку токи в таких резонансных радиалах противоположны, излучение их взаимно компенсируется, потери в них малы (земля удалена) и эффективность антенны с таким противовесом максимальна. (Считаем пока, что длина провода от трансивера до точки заземления близка к нулю). Одна беда: очень узкая рабочая полоса. Такое ВЧ заземление в лучшем случае работает в одном КВ диапазоне! Как говорил Лис из «Маленького Принца»: «Нет в мире совершенства!»

Рис.3. Резонансное ВЧ заземление в виде приподнятых радиалов.

Рис.4. Резонансный противовес.

На рис.4 — вариант резонансного противовеса. Он, конечно, излучает, но нулевой ВЧ потенциал обеспечивает.
Для многодиапазонной работы придется иметь несколько резонансных противовесов (рис.5). Рубильник, показанный на рис.5, соединяет аппаратуру с землей в нерабочем положении.
Таким же образом работают искусственные ВЧ заземления, в которых провод произвольной длины настраивается в резонанс переменными индуктивностями и конденсаторами.

Рис.5. Многодиапазонный резонансный противовес.

Итак, оставив мечты об идеале, решаем использовать то заземление, которое нам доступно: стальная труба, забитая в землю под окном на глубину, как получится, металлическое ограждение балкона многоэтажного дома, труба скважины колодца, лист железа, закопанный в землю, и т. п.
Не претендуя на высокую эффективность такого ВЧ заземления, поставим цель хотя бы избавиться от ВЧ напряжения на корпусах трансивера и усилителя, что тоже немаловажно. Если провод заземления имеет длину 1 м, проблем не возникает. А если приходится тянуть провод с третьего (или тринадцатого) этажа, это уже создает проблемы. Провод представляет собой однопроводную линию с волновым сопротивлением от 300 до 600 Ом (в зависимости от того, как он проложен) и коэффициентом укорочения близким к единице. Если длина провода близка к целому числу полуволн в рабочем диапазоне, ВЧ заземление работает хорошо. А если длина провода близка к нечетному числу четвертей длины волны, его входное сопротивление на ВЧ очень велико и заземление не работает (рис.6).

Рис.6. Линия, длина которой равна нечетному числу четвертей длины волны, имеет высокое входное сопротивление.

Например: при длине провода 30 м в диапазоне 160 м заземление будет работать плохо, на 80 м — плоховато, на 40 м — совсем плохо, на 20 м — хорошо, на 17 м — очень плохо, на 15 м — хорошо, на 12м — очень плохо, на 10 м — хорошо. Здесь цифры взяты приблизительные, для иллюстрации. Изменение длины провода приведет к тому, что на некоторых диапазонах ситуация может улучшиться, а на остальных — ухудшиться. Неутешительный вывод: если провод до точки заземления имеет длину более 2-3 метров, он не может обеспечить ВЧ заземление аппаратуры на всех любительских диапазонах. При этом, чем длиннее провод, тем более узкополосными становятся участки частот, в которых заземление работает. К счастью, проблема длинного провода заземления была решена американским радиолюбителем William Chesney/N8SA (см. http://www.hamuniverse.com/grounding.html ), который опубликовал свою статью в 2003 г. Он предложил использовать в качестве провода заземления длинный коаксиальный кабель (рис.7). Приводим его схему в оригинале, хотя, по нашему мнению, конденсатор, замыкающий вход кабеля, делает схему неработоспособной на верхних диапазонах. Однако его идея работоспособна при выполнении схемы в соответствии с рис.8. В качестве проводов заземления используется одиночный провод любой длины и коаксиальный кабель такой же длины, включенные параллельно в соответствии с рис.8. Верхний конец кабеля не замкнут!

Поскольку однопроводная линия имеет коэффициент укорочения близкий к 1, а коаксиальный кабель, заполненный диэлектриком, — около 1,5, частоты, на которых они имеют низкий входной импеданс, отличаются: там, где одна линия имеет высокий импеданс, другая имеет низкий. Расчет показывает, что такая схема прекрасно работает на ВСЕХ любительских диапазонах при любой длине линий.

Рис.7. Схема заземления, предложенная N8SA.

Рис.8. Вариант схемы заземления N8SA.

И, в заключение, необходимо отметить, что, если к несимметричным проволочным антеннам трансивер подключается через согласующее-симметрирующее устройство, точкой ВЧ заземления будет выходная клемма этого устройства. Трансивер к согласующему устройству при этом подключается коаксиальным кабелем. Кстати, хорошее симметрирующее устройство, установленное на выходе трансивера, уравнивает токи в плечах несимметричных антенн и тоже способно снизить ВЧ напряжения на корпусе трансивера, как при работе на симметричные антенны.

Владислав Щербаков, RU3ARJ

Похожие статьи:

  • Высоковольтные провода на зил 130 Высоковольтные провода ЗИЛ 130, 131, ГАЗ 53, ГАЗ 3307 (NRG) в упаковке купить наложенным платежом Минимальный заказ одна упаковка. В упаковке 24 штук. АХ130.3707080 NRG высоковольтные провода в упаковке Жгут высоковольтных проводов […]
  • Заземление шкафов учета Заземление шкафов учета Уважаемые специалисты, доброго времени суток!Проектирую ИТП в жилых домах(сантехническая-расчетная сторона вопроса).Вот выдержка из основного документа по проектированию ИТП СП41-101-95:. 7. Электроснабжение и […]
  • Высоковольтные провода эпз 614-2 ГАЗ-53` Высоковольтные многожильные провода "ЭПЗ 614" ГАЗ-53, ПАЗ (Цитрон) Отправка транспортными компаниями («Деловые линии», ТК «КИТ») Почта России. Самовывоз. Любой другой транспортной компанией или службой экспресс […]
  • Электропроводка газ-53 Схема электрооборудования ГАЗ 53 Грузовик ГАЗ 53 проектировался и производился еще в Советском Союзе, и автомобильная техника в стране тогда не отличалась сложностью и наличием дополнительных опций. В то время не было кондиционеров и […]
  • Лампочка 220 вольт 5 ватт Обзор светодиодной лампы GU 5.3 220V МR16 Интернет-магазин sestek.ru прислал на обзор несколько светодиодных ламп GU 5.3 220V MR16 5W производства компании BBK. Бытовая техника производства BBK мне не нравилась, но лампочки у них […]
  • Сопротивление метра медного провода Удельное электрическое сопротивление проводников В связи с тем, что существует два типа электрических сопротивлений - В связи с электромагнитными явлениями, возникающими в проводниках при прохождении через него переменного тока в них […]