Как подключить заземление в щитке частного дома: как правильно сделать своими руками, схема для 220В и 380В

соединять ли ноль и землю

Поделиться на Facebook

Поделиться в ВК

Поделиться в ОК

Поделиться в Twitter

Поделиться в Google Plus

Содержание:

• 1 Конструкция и назначение заземляющих устройств
• 2 Подключение наружной части ЗУ к щитку
• 3 Ошибки при установке ЗУ

Уют и комфорт в частном доме или квартире трудно представить без налаженной системы электроснабжения. Потребление электроэнергии постоянно увеличивается, поэтому защита людей и домашних животных от поражения электрическим током осложняется. Устранить риски, минимизировать последствия травм можно с помощью заземляющей системы, соединяющей точки электрической сети или энергетического потребителя с заземляющей конструкцией.

Конструкция и назначение заземляющих устройств

Подобные конструкции подразделяются на рабочие и защитные устройства.

1. Рабочее используется для организации безопасности функционирования агрегатов промышленного назначения. Также распространено в частных хозяйствах.
2. Система защитного заземления обязательна для электросетей в жилом секторе.

Установка заземляющего устройства (ЗУ) требуется в соответствии с Правилами устройства электроустановок и Правилами эксплуатации электроустановок потребителей.

Прикосновение людей к токоведущим частям, открытым в результате неправильной эксплуатации электрооборудования, дефектов конструкции, прихода в негодность изоляции и других причин, встречается часто. Некачественная конструкция ЗУ и ее монтаж может повлечь тяжелые последствия для людей: электрический шок, ожоги, нарушение работы сердца и иных органов человека поражение током часто приводит к ампутации конечностей, инвалидности и даже летальным исходам.

Система заземления состоит из наружной и внутренней частей, которые стыкуются в электрическом щитке. Наружное заземляющее устройство состоит из комплекса металлических электродов и проводников, отводящих аварийный ток от электрооборудования в землю в безопасных для людей местах. Электроды называются заземлителями. Электрические жилы – это заземляющие проводники, представляют собой штыри длиной 1,5 м, диаметром 1 мм.

Изготавливаются промышленностью из меди или стали, покрытой медью. Их основное достоинство — повышенная проводимость тока. Вбиваются в землю молотами или кувалдами на глубину 50 см, контакт с землей должен быть максимально прочным, иначе ухудшится способность конструкции отводить ток.

Простая конструкция изготавливается из одного электрода. Применяется в молниеотводах или для защиты удаленных объектов и оборудования. В индивидуальных хозяйствах предпочтение отдается многоэлектродным устройствам. Размещаются в один ряд и называются линейными профилями ЗУ. Стандартная длина цепи — 6 метров. Между собой соединяются латунными муфтами, крепление резьбовое, сварка не рекомендуется. Заземляющие проводники устанавливаются через клеммы. Скручивания, пайки жил исключаются.

По-прежнему распространено такое устройство, как контур заземления (замкнутый вариант). Сооружается на расстоянии не ближе 1 метра и не далее 10 метров от дома. Размещается в траншее в виде равностороннего треугольника. Длина стороны 3 м, глубина – 50 см, ширина – 40 см. По углам вбиваются заземлители. Эта же операция проделывается с другими вертикальными электродами (не свыше пяти единиц). Заземлители в нижней опорной части свариваются с горизонтальными изделиями.

Изготавливаются из меди, покрытого медью или цинком стального уголка (полка 5 мм, полоса 40 мм), Часто применяется стандартный уголок из нержавеющей стали любого профиля. Изделия не окрашиваются, так как в этом случае ухудшатся электротехнические свойства из-за ослабления контакта с землей.

Конструкция контура несложная, ее можно сделать собственными руками. Но работа упрощается при использовании готовых заземляющих устройств, представленных на рынке, в комплекте с которыми есть провода заземления. Финансовые потери окупятся за счет применения качественных материалов, стойких к коррозии и с большим сроком эксплуатации.

Подключение наружной части ЗУ к щитку

Для определения точного порядка подключения заземления к щитку требуется знание способа применения нейтрали. Она бывает изолированной и заземленной. Изолированная жила используется в сетях с повышенными значениями напряжения 3-35 кВ. При электроснабжении 380 В и 220 В эффективно работают оба варианта. Однако новые правила ПУЭ требуют заземлять нейтраль. Контуры должны возводиться под напряжение до 1000 В.

Популярны системы заземления TN-C, TN-S, TN-C-S. Двухфазная TN-C устарела, но по-прежнему применяется в строениях, имеющих длительный срок эксплуатации. Их замена связана с трудностями технического и финансового характера. В этой схеме в качестве защитного заземляющего провода используется нулевая жила. С практической точки зрения, для жильцов квартир и домов кабельная и проводниковая продукция с 4 жилами выгодна: ее стоимость ниже, монтажные работы проще.

Интерес представляет вопрос, как подключить заземление в многоэтажном доме. Проводники подключаются к общей шине ЗУ. Затем шина выводится на корпус электрического щитка на этаже. Аналогичен процесс перевода TN-C на TN-C-S в домашнем щитке. Суть заключается в подключении нулевых защитных проводников на единую шину ЗУ с последующим креплением перемычкой с нулевой шиной.

Главный недостаток связан с опасностью повреждения нулевого провода. Тогда заземляющая конструкция придет в негодность. Регламентирующими документами введен запрет на использование TN-C в новостройках. Но для полной замены системы потребуются десятилетия.

Принцип работы TN-S основан на том, что нулевые рабочая и защитная линии подводятся к потребителю отдельными жилами от трансформаторной подстанции. В РФ и странах СНГ распространен промежуточный вариант TN-C-S, при котором разделение проводников производится непосредственно при вводе в дом. В обоих вариантах функции безопасности выполняет устройство защитного отключения (УЗО).

Однако для полноценного предупреждения и локализации последствий электрических ударов комплект защитных средств должен включать также автоматические выключатели в щитках, шину заземления РЕ для подсоединения нулевых проводников и контура заземления.

Последний обеспечивает условия для бесперебойной работы электрической техники. Кроме того, он снижает уровень излучения электрических агрегатов, кабелей и проводов, локализует шумовые явления в электросети.

Заземление в щитке проводится в следующем порядке (система TN-C-S). Два питающих провода, состоящих из фазного и совмещенного рабочего нулевого и защитного (REN), разделяются на три отдельные жилы. Для подключения фазной и рабочей жил используют изолированную от щита шину заземления. Каждая шина (N и Re) должна иметь собственную маркировку и цвет: ноль – синего, земля – желтого цвета. Жила N закрепляется на электрическом щитке с использованием изоляторов. Заземляющий контакт RE устанавливается на корпус. Между собой соединяются перемычкой из токопроводящего материала.

В дальнейшем эти провода заземления должны быть изолированы друг от друга во избежание короткого замыкания.

Многие пользователи отдают предпочтение варианту, когда кабели REN сохраняют свою целостность и подключаются к шине N, играя роль нулевых защитных проводников. Достоинство этой схемы заключается в том, что на свободную шину RE замыкаются провода заземления бытовых потребителей электрической энергии. При перегорании линии REN, все токоприемники будут продолжать сохранять заземляющие контакты.

Ошибки при установке ЗУ

К типовым недостаткам, часто встречающимся на практике, относятся:

1. Использование в качестве контура металлических заборов или мачт. Не учитывается сопротивление току и создается опасность тяжелого поражения током людей в случае аварии в системе.
2. Подключение контура непосредственно к корпусу электроприборов, минуя заземляющие шины в щите.
3. Установка отдельных выключателей в нулевом проводнике. При выходе устройства из строя электроприборы могут оказаться под напряжением. Иногда контакт нулевого провода не прочен. Последствия те же.
4. Использование для заземлителей изделий меньшего сечения или толщины. Подобные электроды под воздействием коррозии быстро выходят из строя.
5. Использование как заземлителя рабочего «ноля». Повышается вероятность того, что система окажется под напряжением.
6. Расположение горизонтальных заземлителей на поверхности земли. При аварии зона поражения увеличится.
7. Подключение заземления к трубе отопления. Нельзя сказать, какое направление возьмут блуждающие токи, поскольку неизвестна ситуация в соседней квартире. Возрастает вероятность поражения током посторонних людей.

По завершении монтажных работ проводится проверка системы. Внимание обращается на величину сопротивления рассеиванию тока. Для проведения этой работы желательно привлечение специалиста с соответствующей аппаратурой.

Жми «Нравится» и получай только лучшие посты в Facebook ↓

Поделиться на Facebook

Поделиться в ВК

Поделиться в ОК

Поделиться в Twitter

Поделиться в Google Plus

Куда нужно подключать провода заземления если у дома старая система заземления TN-C?

Ни для кого не секрет, что огромное количество домов в нашей стране имеют старую систему заземления TN-C. Это когда в квартирах разведена двухпроводная электропровода. Один провод фаза «L», а второй провод проводник «PEN» (совмещенный нулевой рабочий и нулевой защитный проводники).

Сегодня постепенно, но очень медленно, идет модернизация электроснабжения многоквартирных домов, т.е. перевод на более современную и безопасную систему заземления TN-C-S. Если в вашем доме это уже произошло, то это просто счастье для вас )))

А вот ремонт старой электропроводки в квартирах ложится на плечи самих хозяев. Здесь многие люди рассуждают здраво и при капитальном ремонте меняют всю электропроводку. Если у вашего дома система заземления новая TN-S или уже модернизированная TN-C-S, то вы просто обязаны подключать все розетки трехжильным кабелем, т.е. проводники N и PE должны быть самостоятельными жилами.

Если у вашего дома все еще старая система заземления TN-C, то во время замены электропроводки также используйте трехжильные кабели. Смотрите вперед в будущее. А вдруг в скором будущем в ваш дом приедут электрики и проведут модернизацию электроснабжения всего дома. В этой ситуации вам нужно будет только подключить нулевые защитные проводники к шине заземления этажного щита. Если вы не позаботитесь о будущем, сэкономите немного денег и проложите двухжильные кабели, то чтобы вашу квартиру перевести на безопасную систему заземления необходимо будет снова делать капитальный ремонт  с заменой всех кабелей.

Итак, сейчас постепенно перехожу к самому главному смыслу самой статьи.

Ваш дом со старой системой заземления TN-C и вы во время замены электропроводки везде заложили трехжильные кабели. Это правильное решение. Куда подключать две жилы — это «фазу» и «ноль» понятно. В такой ситуации у людей часто возникает другой вопрос: куда нужно подключить третьи желто-зеленые жилы кабелей, которые предназначены для выполнения функций нулевых защитных проводников? В таком доме же еще нет отдельного магистрального защитного проводника.

Очень часто я слышу следующие ответы на вопрос куда нужно подключать провода заземления если у дома старая система заземления TN-C:

1. Все заземляющие проводники нужно привести в домашний щиток, подключить в нем на общую шину заземления и затем уже саму эту шину заземления подключить к корпусу этажного щитка.
2. Все заземляющие проводники нужно привести в домашний щиток, подключить в нем на общую шину заземления, а саму эту шину заземления не подключать к корпусу этажного щитка.
3. Все заземляющие проводники нужно привести в домашний щиток, подключить в нем на общую шину заземления и затем перемычкой подключить на нулевую шину, т.е. осуществить переход с TN-C на TN-C-S в квартирном щитке.
4. Все заземляющие контакты в самих розетках нужно соединить перемычками с контактами нулевых рабочих проводников.
5. Заземляющие проводники нужно подключить к стоякам и радиаторам отопления и водоснабжения, так как они заземлены.

Лично я считаю все эти ответы неверными, ошибочными и представляющими опасность для самих же хозяев квартир. Ниже постараюсь объяснить свою точку зрения. В комментариях вы можете высказать свое мнение по этому поводу.

Давайте сначала рассмотрим ситуацию в доме с новой системой заземления TN-S. Ниже нарисована элементарная схема распределительного щитка.

Аналогичная схема будет и у квартирного щитка в доме с модернизированной системой заземления TN-C-S.

 

Теперь давайте представим аварийную ситуацию, когда на заземляющий контакт розетки попало опасное напряжение. Это может произойти из-за выхода из строя самой розетки, из-за поломки бытовой техники и т.д. Данную ситуацию я изобразил на схеме ниже для третьей по счету розетки. Предположим что фаза «L» попала на контакт розетки «PE». Поверьте, такое случается и довольно часто. Так как у нас все заземляющие контакты соединены с контуром заземления здания и потенциал земли принято считать равным нулю, то этот «аварийный» ток побежит по пути наименьшего сопротивления.

А именно его путь будет следующим: заземляющий контакт розетки — нулевой защитный проводник в квартире — шина заземления квартирного щитка — нулевой защитный проводник от квартирного до этажного щитка — шина заземления этажного щита — магистральный нулевой защитный проводник — контур заземления здания.

Таким образом получается, что опасный для человека потенциал будет «бежать» по пути наименьшего сопротивления и уходить в землю. Если эта розетка защищена УЗО или дифавтоматом, то эти защитные устройства сразу сработают и обесточат неисправную линию. Так человек будет защищен.

Ниже на схеме я стрелочками показал путь движения тока.

 

Теперь ниже представлена аналогичная элементарная схема распределительного щитка для дома со старой системой заземления TN-C. Тут приходят в щиток два провода «L» и «PEN», а на розетки уходит уже новая трехжильная электропроводка. На этой схеме представлена самая распространенная ситуация. Это когда все нулевые защитные проводники подключены к контактам розеток с одной стороны и подключены к общей шине заземления с другой стороны, но сама шина заземления не подключена к корпусу этажного щита.

 

Давайте теперь представим здесь подобную аварийную ситуацию и посмотрим что будет. В третьей розетки фаза «L» попала на заземляющий контакт розетки.

Куда дальше она побежит?

Ответ тут логичен — ни куда она не побежит, а просто опасный потенциал попадет сначала на общую шину заземления и потом от нее распространится на все заземляющие контакты всех оставшихся розеток, а через них уже на металлические корпуса электроприборов (холодильник, стиральная машина, микроволновка и т.д.). В этой системе заземления нет связи шины PE с контуром заземления и нет точки с нулевым потенциалом, к которому бы стремился ток. Вывод отсюда можно сделать такой, что в данной ситуации человек может получить поражение электрическим током и может выйти из строя бытовая техника.

 

Теперь давайте разберем все ответы, которые я выше уже перечислил для вопроса куда нужно подключать провода заземления если у дома старая система заземления TN-C?

1. Все заземляющие проводники нужно привести в домашний щиток, подключить в нем на общую шину заземления и затем уже саму эту шину заземления подключить к корпусу этажного щитка.

   Мой ответ: Этого делать нельзя, так как этажный щит может быть не заземлен и опасный потенциал может оказаться на его корпусе и на металлических корпусах вашей бытовой техники. Это будет представлять большую опасность для вас и для других жильцов дома.

2. Все заземляющие проводники нужно привести в домашний щиток, подключить в нем на общую шину заземления, а саму эту шину заземления не подключать к корпусу этажного щитка.

   Мой ответ: Так делать нельзя. Данную ситуацию я уже выше рассмотрел в описываемом аварийном случае для дома с системой заземления TN-C.

3. Все заземляющие проводники нужно привести в домашний щиток, подключить в нем на общую шину заземления и затем перемычкой подключить на нулевую шину, т.е. осуществить переход с TN-C на TN-C-S в квартирном щитке.

   Мой ответ: Так делать нельзя. Суть перехода на систему заземления TN-C-S заключается в повторном заземлении PEN проводника в месте его разделения, чтобы опасный потенциал уходил в землю. В квартирном щитке этого сделать невозможно. Если при таком подключении проводников случится аварийная ситуация и фаза попадет на контакт заземления розетки, то просто получится короткое замыкание.

   Проводник PE соединен же перемычкой с проводником N и поэтому получается что «фаза» сразу попадает на «ноль». А мы знаем, что короткое замыкание происходит с искрами и отгоранием контактов. «Бабах» может произойти в вашей розетке или бытовой технике, что может быть очень опасно.

4. Все заземляющие контакты в самих розетках нужно соединить перемычками с контактами нулевых рабочих проводников.

   Мой ответ: Так тоже делать нельзя. Эта ситуация аналогична с ситуацией из ответа №3.

5. Заземляющие проводники нужно подключить к стоякам и радиаторам отопления, так как они заземлены.

   Мой ответ: Так делать нельзя. Заземление стояков отопления и водоснабжения может быть нарушено. Например, кто-то этажом ниже во время ремонта вырезал старые металлические труби и поставил новые полипропиленовые. Связь металлических труб верхних этажей с «землей» будет нарушена. В такой ситуации если опасный потенциал попадет на заземляющий контакт розетки, то под напряжением окажутся стояки и трубы отопления и водоснабжения.

   Это очень опасно для вас и для и для других жильцов дома.

Куда нужно подключать провода заземления если у дома старая система заземления TN-C?

Теперь перехожу с своему ответу на вопрос куда нужно подключать провода заземления если у дома старая система заземления TN-C.

Лично я считаю, что нулевые защитные проводники необходимо подключать следующим образом:

• В квартирном щитке нужно установить общую шину заземления и подключить к ней все приходящие от розеток третьи желто-зеленые жилы кабелей.
• Во время ремонта проложить отдельный провод, например ПУГВ, для организации заземления шины PE квартирного щитка от шины PE этажного щита или использовать для этих целей трехжильный вводной кабель. В домашнем щитке нулевой защитный проводник можно подключить к шине заземления. В этажном щите его не подключать, а просто аккуратно скрутить и спрятать от посторонних лиц.
• В самих розетках нулевые защитные проводники не подключать к заземляющим контактам розеток. Их нужно просто аккуратно скрутить и спрятать вглубь подрозетника.

Кто-то скажет, что лучше в самих розетках подключить нулевые защитные проводники, а не подключать их только к шине PE в квартирном щитке. Так же потом при переводе дома на систему заземления TN-C-S будет проще их только завести на шину PE и не вскрывать все розетки, которых может быть несколько десятков.

Отвечаю почему так не стоит делать. Как правило, в одну розеточную группу (линию) может входить несколько розеток. Если в них подключить нулевые защитные проводники и их общую жилу PE не подключать в щитке, то получится следующая ситуация. Все желто-зеленые жилы одной розеточной группы на пути к щитку всегда объединяются в одну линию (жилу), например, в распределительной коробке. В щиток же приходит всего один кабель от нескольких розеток. Поэтому у всех розеток из одной розеточной группы будет хорошая связь между заземляющими контактами. Если «фаза» в одной из таких розеток попадет на ее заземляющий контакт, то эта «фаза»  также попадет и на заземляющие контакты остальных розеток. Так будет опасная ситуация в нескольких розетках.

Так вот, если вы подключите провода заземления по предложенной схеме, то будет исключена опасная ситуация с попаданием фазы на заземляющие контакты всех розеток и на металлические корпуса бытовой техники. Тут фаза, попавшая на заземляющий контакт розетки, дальше него никуда не пойдет и аварийная ситуация будет только в одной точке, а не во всей квартире.

Ниже представлена правильная схема подключения проводов заземления в доме со старой системой заземления TN-C. Красные крестики означают, что сюда приходит нулевой защитный проводник, но не подключается.

Надеюсь мои рассуждения и доводы по этому вопросу вам понятны. Если вы придерживаетесь другого мнения и считаете, что я не прав и ошибаюсь, то обязательно это напишите ниже в комментариях. Найти правильное и безопасное решение в подключении проводов заземления в домах с системой заземления TN-C будет очень полезно вам и мне самому. Спасибо!

Улыбнемся:

Высокое напряжение опасно для вашего здоровья, а низкое напряжение приятно или полезно )))

Соединение и заземление экранированных кабельных систем Ethernet в жилых помещениях

Автор Дон Шульц, технический менеджер trueCABLE, BICSI INST1, INSTC, INSTF, Fluke Networks CCTT

Экранированный кабель Ethernet в жилых помещениях требуется редко. Многие установщики-сделай сам (домовладельцы) считают, что экранированный Ethernet «лучше». В конце концов, разве экранированный Ethernet не лучше неэкранированного? Ну, часто ответ «нет». Экранированный Ethernet не делает ваш кабель быстрее. Экранирование предназначено для ослабления электромагнитных/радиочастотных помех или потенциальных разрядов электростатического разряда, которых, как вы знаете, необходимо избегать. Тем не менее, существуют законные основания для использования экранированного кабеля Ethernet в жилой среде, и они описаны в Типах экранирования кабелей Ethernet, а также в двух основных моментах, которые следует учитывать при использовании кабеля Ethernet и кабеля питания.

В жилых помещениях рекомендуется использовать экранированный кабель Ethernet в двух наиболее распространенных случаях: )

Наружные прокладки, в результате которых кабель подвешивается над землей, в воздухе, между двумя конструкциями. Например, это могут быть два здания или одно здание до флагштока.

Итак, вам может понадобиться экранированный Ethernet-кабель без разъемов. Просто знайте, на что вы подписываетесь. Экранированный Ethernet поставляется с некоторыми «штрафами»:

• Более высокая стоимость кабеля и оборудования
• Более сложная техника завершения
• Экранированный кабель сложнее прокладывать из-за более жестких ограничений по радиусу изгиба, весу и меньшей гибкости
• Экранированный Ethernet должен быть заземлен

Из четырех недостатков, указанных выше, четвертый, связанный с заземлением, вероятно, вызовет у вас некоторое беспокойство. Большинство монтажников в жилых помещениях не знают, как соединить экранированный кабель Ethernet с землей. Хуже того, у вас могут быть неправильные предвзятые представления о том, что делать. В центре внимания этого блога: как соединить кабель Ethernet, чтобы обнаруженные электромагнитные / радиочастотные помехи или электростатические разряды безопасно направлялись в вашу систему заземления переменного тока.

Немного технических подробностей

Этот блог будет иметь больше смысла, если мы рассмотрим некоторые основные термины. Существует большое количество дезинформации и путаницы в отношении соединения и заземления чего бы то ни было, а не только экранов кабелей Ethernet. Давайте возьмем некоторую информацию из другого блога, который я написал о коммерческом соединении и заземлении кабельных систем Ethernet. Применяются те же концепции, но в меньшем масштабе. Я рекомендую вам прочитать коммерческий блог, если у вас есть время.

Соединение и заземление — это одно и то же?

Нет. Однако они очень связаны. На самом деле одно без другого бесполезно. Вот почему вы видите термины рядом друг с другом при обсуждении этой темы.

Люди путают термины «соединение» и «заземление». Нам нужно разделить два тесно связанных, но существенно разных термина.

Но вот подсказка:

Соединение — это скорее процесс и результат, а заземление — это скорее только результат. Если вы установщик, то вы заземляете. Если это не имеет смысла, то я не виню вас!

Что такое связь?

Как правило, термин соединение представляет собой процесс создания электрического пути с низким сопротивлением от одного проводящего объекта к другому, чтобы нежелательное напряжение имело путь к земле в неблагоприятных условиях, таких как:

• EMI/RFI (электромагнитные и радиочастотные помехи )
• Электростатический разряд (ESD)
• Неисправности электрической системы

Что такое заземление?

Заземление также называют «заземлением». Они означают одно и то же. Концептуально заземление должно установить нулевой (0) вольтовый опорный потенциал относительно земли. Земля находится между самой землей и электрической системой внутри вашего дома. Его цель состоит в том, чтобы обеспечить преднамеренный путь для тока короткого замыкания и обеспечить путь для отвода электростатического разряда. Идея состоит в том, чтобы уравнять потенциал земли с потенциалом электрической системы и всего оборудования или корпусов, которые являются частью этой системы. Для этой цели используются заземляющие стержни (называемые заземляющими электродами) и GEC (проводники заземляющих электродов).

При установке в жилых помещениях вам, скорее всего, не придется беспокоиться о склеивании лестничных стоек, кабельных лотков, металлических кабелепроводов и стоек для оборудования. Итак, главное, о чем вам придется беспокоиться, — это заземлить экраны кабелей Ethernet и использовать некоторые звуковые методы.

 

Все начинается с экрана кабеля

Компания trueCABLE продает вариант экранированного кабеля под названием F/UTP. Это означает, что кабель имеет общий экран из фольги, а отдельные пары не экранированы. В дополнение к этому экрану из фольги имеется заземляющий провод (луженая медная проволока), который контактирует с экраном кабеля. Заземляющий провод помогает соединить экран кабеля с соединительным оборудованием.

Экранированный кабель Ethernet. Экран кабеля откинут назад, а заземляющий провод обернут вокруг экрана.

Крупный план. Экран кабеля был обрезан, чтобы оставить то, что необходимо для хорошего соединения. Обратите внимание на заземляющий провод, обернутый вокруг экрана и оболочки.

Задняя часть экранированного безинструментального трапецеидального домкрата с пластинчатой ​​пружиной. Экран кабеля и/или заземляющий провод должны соприкасаться с ним, чтобы обеспечить хорошее электрическое соединение с экраном кабеля.

После закрытия замкового камня экран кабеля приклеен. Наилучшей практикой является соединение ОБОИХ концов экрана кабеля.

 Знаете ли вы, что после того, как экран кабеля будет электрически соединен с разъемом трапецеидального искажения, внешний металл разъема трапецеидального искажения станет частью экрана кабеля и дренажного канала? Теперь они функционируют как единое целое. Довольно круто, да?

Другие способы соединения аппаратных средств:

• Удаление экрана кабеля и использование только заземляющего провода в обмотке
• Снятие экрана кабеля и использование медной токопроводящей липкой ленты для закрепления обернутого дренажного провода. Это наиболее полезно для экранированных оконечных устройств RJ45 8P8C. Узнайте больше в разделе «Как сделать: полоски медной ткани для склеивания экранированного кабеля Ethernet».

 

После того, как экран кабеля будет надлежащим образом электрически соединен с оборудованием для заделки (например, с экранированным трапецеидальным искажением), вам потребуется продолжить это соединение. Как ты это делаешь? Ну, есть три способа в зависимости от вашего оборудования и среды:

• Экранированная коммутационная панель без инструментов, уже заземленная
• Экранированная коммутационная панель без инструментов, которая уже заземлена, и вы также используете экранированные коммутационные шнуры для правильно заземленного Ethernet-коммутатора (лучший способ)
• Использование экранированного патч-корда только для правильно заземленного Ethernet-коммутатора

Что такое правильно заземленный Ethernet-коммутатор? В основном любой коммутатор Ethernet, который использует шнур питания с тремя контактами. 19-дюймовые коммутаторы для монтажа в стойку с собственными внутренними блоками питания переменного/постоянного тока отвечают всем требованиям.

Небольшой настольный Ethernet-коммутатор с внешним адаптером переменного/постоянного тока с двумя контактами (настенная бородавка) НЕ заземлен должным образом! Он не может служить в качестве пути к земле для экрана кабеля Ethernet. В этом случае вы ДОЛЖНЫ отдельно соединить экранированную коммутационную панель с землей с помощью «заземляющего провода». Это означает, конечно, что вы должны использовать экранированную патч-панель. Возможно, вы этого не ожидали.

По сути, экран кабеля Ethernet должен каким-то образом стекать на землю переменного тока. Вот несколько схематических примеров:

Метод №1 — ХОРОШИЙ — Ethernet-коммутатор с питанием от сети переменного тока (без адаптера переменного/постоянного тока)

• Метод №1 не использует вспомогательный соединительный провод (зеленый провод), который обычно входит в состав экранированной накладки панели
• Для метода № 1 абсолютно необходим Ethernet-коммутатор с питанием от сети переменного тока с использованием шнура питания с тремя контактами
.
• Метод № 1 требует обязательного экранирования всех компонентов, таких как коммутационные шнуры и разъемы трапецеидального искажения
• На удаленном настенном разъеме трапецеидального искажения также следует использовать экранированный коммутационный шнур для подключения к устройству с питанием, чтобы увеличить количество точек соединения с заземлением вашей системы переменного тока до двух

Метод №2 — НАИЛУЧШИЙ — Ethernet-коммутатор с питанием от сети переменного тока (без адаптера переменного/постоянного тока) с резервным вспомогательным соединительным проводом

, но вам может понадобиться создать свой собственный**

Для метода № 2 абсолютно необходим Ethernet-коммутатор с питанием от сети переменного тока с использованием шнура питания с 3 контактами

.

Метод № 2 требует обязательного экранирования всех компонентов, таких как коммутационные шнуры и разъемы трапецеидального искажения

На удаленном настенном разъеме Keystone необходимо также использовать экранированный коммутационный шнур для подключения устройства к источнику питания, чтобы увеличить количество точек соединения с заземлением вашей системы переменного тока до три

Метод №3 — Ethernet-коммутатор с питанием от постоянного тока с использованием адаптера питания переменного/постоянного тока

 

• Метод №3 полностью основан на вспомогательном соединительном проводе (зеленый провод), который обычно входит в комплект экранированных патч-панелей, , но вам может понадобиться создать свой собственный** . Соединительный провод крепится к лицевой панели розетки переменного тока под центральным винтом. Смотрите видео!
• Метод № 3 предназначен для небольших бытовых Ethernet-коммутаторов с 5–16 портами, которые обычно не имеют внутреннего преобразования переменного тока в постоянный и вместо этого полагаются на внешние адаптеры
• Метод № 3 требует экранированных разъемов трапецеидального искажения, но патч-корд от патч-панели до коммутатора Ethernet не должен быть экранирован
• На удаленном настенном разъеме трапецеидального искажения следует использовать экранированный коммутационный шнур для подключения к питаемому устройству назначения, чтобы увеличить количество точек соединения с заземлением вашей системы переменного тока с одной обратной стороны до двух, если это возможно

Помогите!

Экранированные коммутационные панели поставляются со смехотворно коротким соединительным проводом, обычно калибром 18 AWG и размером всего от 12 до 16 дюймов. Если экранированная патч-панель монтируется в стойку со стоечной шиной, то это не проблема, но в жилых помещениях обычно не используются стойки, а тем более модные и дорогие стоечные шины.

**Вам, вероятно, потребуется создать свой собственный соединительный провод. Это легко сделать.

Приобретите следующие предметы в ближайшем магазине Home Depot или аналогичном магазине:

• 10 или 12 AWG (не используйте меньше 12 AWG) THHN зеленый многожильный медный провод
• Кольцевые клеммы для многожильного медного провода THHN 10 или 12 AWG
• Инструмент для обжима кольцевых клемм
• Инструмент для зачистки электрических проводов
• Обратите внимание, что при выборе кольцевых клемм обязательно выбирайте те, которые подходят для вашего провода, а также не будут слишком большими или слишком маленькими для винта на коммутационной панели или винта на лицевой панели розетки переменного тока. Вам может понадобиться два размера.

Возможно, вы захотите приобрести комплект кольцевых терминалов на Amazon или в другом магазине. Таким образом, вы не будете совершать 50 поездок в Home Depot или Lowes.

Выполните следующую процедуру:

• Отрежьте кусок многожильного медного провода THHN, не превышающий шести футов
• Зачистите оба конца многожильного медного провода с помощью соответствующих инструментов для зачистки проводов
• Изоляция должна проходить прямо до места, где медь входит в кольцевую клемму, но не внутри кольцевой клеммы.
• Сама медная жила должна быть достаточно длинной и быть видна в конце «смотрового окна»
• Удалите существующий соединительный провод с патч-панели
• Прикрепите один конец нового соединительного провода к коммутационной панели, а другой конец к центральному винту розетки переменного тока. Посмотрите видео, как это выглядит.

Часто задаваемые вопросы и советы

Давайте ответим на некоторые распространенные вопросы и дадим несколько советов, которые вам помогут.

Вопрос : «Мне сказали, что кабель Ethernet следует заземлять только с одного конца. Это правда?»

Ответ : «Иногда да, но только если вы хотите избежать контура заземления. Вам, вероятно, не нужно беспокоиться об этом. Если вы используете экранированный Ethernet между двумя структурами, в которых установлены отдельные системы переменного тока или отдельные заземляющие стержни, то ДА, вам следует беспокоиться о так называемом контуре заземления. Контур заземления возникает, когда у вас есть фактические конфликтующие системы заземления переменного тока. Простое соединение кабеля Ethernet в нескольких точках с одной и той же системой заземления переменного тока в единой конструкции не создает контуров заземления. Подумайте о заземляющих стержнях. Сколько заземляющих стержней задействовано? Если у вас есть более одного с более чем одной задействованной структурой, вам будет разумно соединиться с землей только на одном конце». How To Fix a Ground Loop — хороший источник, чтобы узнать больше об этой теме.

Для установок Ethernet с одинарной конструкцией необходимо соединить экраны кабелей с единой землей переменного тока в как можно большем количестве точек. Чем больше связей с землей, тем лучше будет функционировать экран.

Вопрос : «Что произойдет, если я не заземлю экраны своих кабелей Ethernet? Я ничего не повредю?»

Ответ : «Это известно как плавающий экран кабеля. Это означает, что экран кабеля Ethernet не может отводить электромагнитные/радиочастотные помехи/электростатические разряды в вашу систему заземления. Вероятно, у вас вообще не возникнет никаких проблем, так как в большинстве жилых помещений нет больших источников электромагнитных/радиочастотных помех, которые могли бы вызвать достаточно большую проблему с плавающим экраном кабеля. Не прикрепляя экраны к земле, вы просто тратите деньги впустую, и ваш экранированный кабель фактически больше не экранирован. Теперь есть небольшая вероятность того, что вы столкнетесь с реальными проблемами, если не заземлите эти экраны кабелей, и это может проявиться в виде более низкой, чем ожидалось, скорости или даже в случае электростатического разряда, который может повредить оборудование».

Если вы рассматриваете возможность установки экранированного кабеля Ethernet и не можете или не хотите заземлять экраны кабелей, выберите для своей установки неэкранированный кабель Ethernet. Вы сэкономите деньги и головную боль.

Вопрос : «Мне нужно вбить заземляющий стержень, чтобы все это работало правильно?»

Ответ : «Нет. Не делай этого! В вашем доме уже есть система заземления переменного тока, к которой вы можете подключиться, и ваша панель переменного тока уже подключена к заземляющему стержню. Если вы забиваете отдельный заземляющий стержень, вы просто создаете альтернативную и потенциально конфликтующую точку заземления. На самом деле вы можете создать себе контур заземления, сделав это. В редких случаях вам может понадобиться вбить заземляющий стержень и привязать его, но это выходит за рамки этого блога.

Если ваш дом прошел проверку и был построен в течение последних 40 лет, у вас должно быть три розетки переменного тока с заземлением. Убедитесь, что ваши розетки правильно заземлены, используя тестер розеток с тремя контактами. Если вы получили результат теста, отличный от «ПРАВИЛЬНО», обратитесь к электрику!

Итак, вот оно. Тема, которая была источником многих вопросов и беспокойства для установщиков жилых домов, наконец-то объяснена в одном месте. На этом я скажу…

ПРИЯТНОГО ОБЩЕНИЯ!!

trueCABLE представляет информацию на нашем веб-сайте, включая блог «Cable Academy» и поддержку в чате, в качестве услуги для наших клиентов и других посетителей нашего веб-сайта в соответствии с положениями и условиями нашего веб-сайта. Хотя информация на этом веб-сайте касается сетей передачи данных и проблем с электричеством, она не является профессиональным советом, и вы можете полагаться на такие материалы на свой страх и риск.

заземление — Должен ли я подключать экран кабеля к заземляющему слою платы, когда он изолирован от земли?

Как прокомментировали другие, «это зависит».

Как работает щит — действительно «захватывающая» тема, в которой много нелогичного. Поведение сильно различается в зависимости от частот, которые вы рассматриваете, частично из-за влияния частоты на импеданс, а частично из-за скин-эффекта.

Я научился этому благодаря сочетанию физики и болезненных уроков от оборудования с коаксиальными разъемами, которое не может надежно пройти сертификацию по электромагнитной совместимости…

Исходная информация

Для иллюстрации рассмотрим:

Две цепи с батарейным питанием, в металлических коробках, соединенные одним отрезком коаксиального кабеля, металлические разъемы BNC на обоих концах, с цилиндрами, непосредственно соединенными с металлическими корпусами с помощью монтажных гаек. . Других подключений от коробок и «земли» нет.

Вопрос:

Если одна коробка пропускает сигнал 1 МГц по центральному проводнику, куда текут обратные токи, и действительно ли экранирует коаксиальный кабель?

Я видел, как люди утверждают, что это не экранирование из-за отсутствия заземления. Я также видел, как люди утверждают, что «экран» не является экраном, потому что он также обеспечивает обратный путь для сигнала на центральном проводе.

На самом деле, если вы возьмете тестер ЭМС для этой установки, вы обнаружите, что экран работает очень хорошо, и, несмотря на то, что экран коаксиального кабеля пропускает обратный ток, практически невозможно обнаружить какие-либо утечки на частоте 1 МГц. Точно так же цепи в коробке практически не будут связаны даже с сильными внешними источниками радиопомех.

Почему?

На частоте 1 МГц «глубина скин-слоя» (насколько далеко электрический сигнал проникает в проводник) для меди составляет ~65 мкм. В результате весь обратный ток для сигнала 1 МГц по центральному проводнику протекает в тонком слое внутри экрана, а все ВЧ-помехи проходят в тонком слое снаружи. История с разъемами BNC аналогична: радиочастотные помехи отводятся наружу металлических коробок, а обратные токи частотой 1 МГц текут внутри к контактам заземления на печатной плате.

По сути, ваша схема находится внутри клетки Фарадея.

А если заземлить коробки с обоих концов?

Будет ли теперь часть обратного тока частотой 1 МГц проходить через большой внешний контур, вниз по одному проводу заземления, через внешнее заземление и обратно по другому проводу заземления?

На практике обратный ток частотой 1 МГц все еще будет протекать внутри коаксиального кабеля, потому что индуктивность контура значительно увеличивает импеданс, а скин-эффект и металлические разъемы означают, что сигнал просто не может пройти наружу. коробки.

Что насчет «контура заземления»?

На более низких частотах (скажем, в сети 50/60 Гц) вы действительно теперь создали потенциально очень эффективную петлю магнитной связи, и если поблизости есть большие переменные магнитные поля, они могут вызвать значительные токи, протекающие как в экране, так и в центральный провод коаксиала. В зависимости от точной топологии передатчика и приемника эти токи могут вызвать проблемы, особенно если вы заменили один коаксиальный кабель между блоками двумя или более.

Это классическая проблема «фона на HiFi разделяет».

Какое решение?

Одно из решений — избегать множественных оснований.

Другой вариант заключается в разработке преобразователей, устойчивых к синфазным токам.

Если оставить в стороне использование оптических линий связи, предельная устойчивость к синфазным токам, вероятно, заключается в использовании экранированной витой пары с изолированными дифференциальными передатчиками и приемниками. Это позволяет избежать обратных токов в экране, изолирует сигнальные провода от внешнего заземления, а скрутка практически сводит на нет петлевую площадь сигнального тракта.

Что, если вы хотите продолжать использовать коаксиальные и «несимметричные» сигналы?

Стандартным решением здесь является использование изолированных разъемов BNC с развязывающим конденсатором как можно ближе между корпусом и передней панелью. На самом деле вы можете купить разъемы BNC с развязкой, в которых конденсатор встроен непосредственно в разъем.

В этом случае схемы внутри коробок (и экрана) являются плавающими (т. е. не соединены с землей), поэтому из-за контуров заземления не протекает синфазный ток. Однако конденсаторы означают, что РЧ-помехи, проходящие через внешнюю оболочку коаксиального кабеля, по-прежнему отводятся на металлические корпуса на каждом конце. Это работает как с подключением заземления к коробкам на каждом конце, так и без него.

Вы можете использовать проводящие разъемы BNC на одном конце и изолированные на другом (таким образом заземляя экран), но если у вас есть более двух коробок или если вам нужно смешивать и сочетать наборы, вероятность контуры слишком высоки, поэтому нормой является просто использование изолированных разъемов по умолчанию, если контуры заземления могут быть проблемой.

Экранирование от НЧ и ВЧ помех

НЧ помехи почти полностью основаны на H-поле, поскольку длина антенны, необходимая для излучения значительного электромагнитного излучения, огромна, а напряжения означают, что E-поле ограничено. ВЧ-помехи почти все основаны на излучении, поскольку длины волн аналогичны длинам проводов.

Металлические коробки защищают от высокочастотных радиопомех за счет скин-эффекта, но если у вас есть значительные НЧ магнитные поля, вам, возможно, придется побеспокоиться о площади контура даже внутри металлического корпуса, так как низкочастотное H-поле все еще может проникать…

В случае конкретного вопроса?

Если вы рассматриваете эту установку как адаптацию металлической коробки/корпуса коаксиального кабеля, вы можете видеть, что скин-эффект по-прежнему будет означать, что внешние радиочастотные помехи не проникнут через экран.

Однако отсутствие металлических коробок на обоих концах означает, что печатные платы и провода управления не являются в клетке Фарадея, и РЧ-помехи могут просачиваться через концы экрана, возвращаться внутрь и емкостно соединяться со схемами и проводами. В зависимости от того, по каким сигнальным проводам проходит основная часть тока РЧ-помех, это может вызвать проблемы. Таким образом, наилучший подход состоит в том, чтобы обеспечить прямой путь с низким импедансом для ВЧ-помех в экране к общему минусу постоянного тока системы, подключив экран к минусу постоянного тока на головном конце. Это сведет к минимуму емкостные наводки на длинном сигнальном проводе и снизит риск возникновения проблем.

Аналогичным образом, внутренний шум сигнальных проводов будет иметь тенденцию возвращаться внутрь экрана к отрицательному источнику питания, ограничивая излучаемые радиочастотные помехи.

Как и в случае с металлическими коробками, эта защита почти не зависит от того, заземлен ли источник постоянного тока.

Однако это обеспечивает намного меньшее экранирование ЭМС, чем если бы оба конца были в металлических коробках, и если вы производите коммерческую систему, вам нужно быть очень осторожным с внутренними обратными путями, чтобы избежать проблем с ЭМС.

Почему я потратил так много времени на изучение экранирования?

При периодическом повторном тестировании одного очень дорогого телефонного комплекта, который я разработал, мы обнаружили, что система не проходит проверку на электромагнитную совместимость.