Как сделать контур заземления для частного дома самому: схемы устройства, конструкция контура, правила монтажа

Содержание

Заземление в частном доме – своими руками или обратиться к профессионалам?

Если вы обзавелись частным домом или только планируете его строительство/покупку, стоит изначально позаботится о безопасности использования электроприборов. Бытовая техника прочно вошла в нашу жизнь, с каждым годом ее все больше становится в нашем жилище. Но упрощая нашу бытовую жизнь, она является потенциальной опасностью для человека.

В условиях постоянно повышающейся нагрузки и порой плохого состояния линий электропередач, заземление обеспечит гарантию безопасности вашего дома и бытовых приборов в нем.

Особенности заземления в частном доме

Цель заземления – обеспечить безопасность человека и бесперебойную работу электроприборов.

Если строительно-монтажные работы по заземлению выполнены правильно, то его можно использовать и для молниезащиты.

Также нужно выбрать подходящий вид контура заземления. Это могут быть и заземлители, расположенные по всему периметру дома, и модульные конструкции. Необходимо определиться, какой тип заземления лучше всего подойдет для вашего участка.

Монтаж заземления в частном доме. Этапы

После того, как вы определились с видом контура, необходимо решить вопрос с длиной заземлителей (штырей, которые будут находится под землей в вертикальном положении). Она зависит от расчетной глубины промерзания и типа почвы. И составляет не менее 1,5 метров.

Еще один параметр – толщина проводников, которыми соединяются между собой заземлители в единый контур. Специалисты рекомендуют использовать полосы толщиной не менее 4 мм.

Этапы монтажа контура заземления в частном доме

Разберем монтаж заземления в частном доме на примере контура в виде правильного треугольника.

Земляные работы. От отмостки фундамента здания нужно отступить 1,5м и начать рыть траншею к выбранном месту размещения заземлителей. Там, где будут заземлители, нужно вырыть траншею в виде треугольника со стороной, равной 2 м. Глубина – 50-80 см, шириной на штык лопаты. Такая ширина необходима для удобства при дальнейших монтажных работах.
Установка стержней заземлителей. По углам намеченного треугольника забиваем заземлители. Чтобы стержень легче уходил в землю, рекомендуется использовать наконечник заземлителя. Оставляем торчащий на 20 см конец штыря.
Монтаж контура заземления. Это самый ответственный пункт установки заземления. Торчащие из земли штыри соединяются между собой металлическими полосами с помощью зажимов для крепления штыря заземлителя. Отсутствие сварочных работ позволяет сохранить защитный цинковый слой на элементах заземления и тем самым продлить его срок службы!
Закапывание контура. Осталось сравнять с землей оставшуюся траншею.

После этого нужно соединить контур заземления с распределительным щитком.

Как видно, правильно установить заземление в частном доме не слишком сложно, если у вас есть необходимые навыки и оборудование. В иных случаях лучше обратиться к профессионалам, которые опытны и выполнят заземление согласно всем правилам и нормам.

Почему стоит обратиться за установкой заземления частного дома в нашу фирму

Полный пакет документов (сертификаты или отказные письма),
Бесплатная доставка на объект,
Оперативная отработка запросов,
Профессиональный подход к делу,
Надежность,
Большой опыт — посмотрите примеры наших работ,
При заказе комплектующих и монтажа у нас — электрофизические измерения (ЭФИ) мы проведем бесплатно.

Как выполнить заземление в частном доме?

Электричество уже давно признано инженерной сетью в каждом доме. Условия комфорта привычны каждому, но порой возникает вопрос о безопасности электрических сетей. С целью безопасного использования этой коммуникации принято устанавливать заземление в частном доме.

Данный вид защиты достаточно знаком, несмотря на то, что внедрился в жизнь человека не так давно. Но при обустройстве заземляющей конструкции возникает ряд вопросов, на которые мы и поможем вам ответить.

Контур заземления в частном доме

Содержание

1 Практика самостоятельного монтажа: «за» и «против»
2 Как сделать заземление в частном доме? Проверенный алгоритм
3 Схема заземления в частном доме: обозначения и виды
4 Виды заземлений и их характеристики
5 Элементы заземляющего устройства: материалы для использования
6 Ошибки, которые допускаются даже профессионалами
7 Система заземления и ее устройство
- 7.1 ГЗШ (главная заземляющая шина)
- 7.2 Заземляющее устройство
- 7.3 Система проводников
8 Зануление, как разновидность защитного заземления
9 Заключение

Практика самостоятельного монтажа: «за» и «против»

Ни одна научная литература не повествует о запрете самостоятельного изготовления конструкции заземления. Самое главное, что должно быть учтено, это правила и нормативы ПУЭ. Ответ на вопрос, как сделать заземление в частном доме самому не имеет однозначного ответа. Однако, мы будем склоняться к возможности проделать все мероприятия касательно установки этой системы собственноручно.

Многие считают, что проводить такие мероприятия, опасно не имея опыта работы с электрическими сетями. Спешим переубедить вас в том, что даже новичок справиться с подобной задачей, если будет следовать изложенному ниже алгоритму и учтет все ГОСТы.

Важно! Выполняя самостоятельный монтаж заземляющего устройства в собственном доме, необходимо придерживаться всех тонкостей.

Как сделать заземление в частном доме? Проверенный алгоритм

Процесс изготовления устройства, выполняющего заземляющие функции достаточно элементарный. Предлагается несколько этапов, благодаря соблюдению которых вы получите рабочий контур заземления. Итак, подготовим материалы. Как упоминалось в наших предыдущих статьях, совершенно необязательно делать лишние растраты бюджета и покупать металл в магазинах. Достаточно покопаться в погребе или сарае, наверняка, найдется что-то подходящее.

Напомним, что для устройства контура заземления подойдут:

металлические трубки диаметром до 32-34 мм. Обязательно чтобы они имели толстые стенки;
плотные уголки из нержавеющей стали с толщиной 4-5 мм;
плоские полоски шириной до 50 мм;
стальная арматура без рифлений и насечек, ее диаметр должен быть не менее 1, 5 см.

Теперь непосредственно ответим на вопрос, как сделать заземление и обратимся к нашему алгоритму действий.

Схема заземления в частном доме

Проходим подготовительный этап. В этом процессе собираем нужные материалы и инструменты. На примере будем использовать металлические уголки с размерами сторон по 5 см и длиной 2-3 м, и полоску шириной 5 см. Незабываем о крепежах и клеммах заземления.
Теперь подготавливаем местность. Для этого вырываем траншею нужной формы (мы используем треугольную). Размеры берем в зависимости от габаритов предоставленного материала и выбранной площадки. В нашем случае получается равнобедренная фигура со сторонами 3 м, у вас может быть меньше. Глубина ямы не менее 70 см. Делаем углубление для заземляющего проводника также 70 см.
После того, как подготовили треугольник, по его углам вбиваем металлически стержни. В качестве таких электродов используются армированные штыри диаметром 1, 5 см. Забиваем их до тех пор, пока над поверхностью грунта не останется 10 см металла.
Теперь все штыри соединяются металлической планкой и привариваются к этим электродам. Если предусмотрен иной вид крепежа, — используем его.
От электрического щитка ведем заземляющий медный проводник и крепим его к контуру заземления при помощи специальных клемм.
Уже подсоединенное заземление, запускаем с каждым элементом, установленным в электрических цепях частного дома, делаем проверку конструкции. Если заземление исправно переходим к следующему этапу.
Траншею засыпаем землей и приводим устройство в эксплуатацию.

Благодаря таким невыдуманным мероприятиям, вы справитесь с монтажом без профессиональной помощи.

Мы с вами ответили на вопрос, как сделать контур заземления в частном доме, теперь рассмотрим, как это выглядит на схеме.

Важно! Сооружайте контур заземления на участках, где человек реже всего появляется.

Схема заземления в частном доме: обозначения и виды

Заземление в частном доме в двух системах

Раз уж мы заговорили о схематических обозначениях заземляющих устройств, важно выделить две основных и часто встречающихся системы заземления.

Система TN-C-S. Этот вариант заземляющей конструкции зачастую имеется в домах старой застройки, к тому же обустроен и в квартирах. Работает эта система по следующему принципу: проводник PEN делится на два проводника в определенной зоне и приходит уже к потребительскому устройству двумя отдельными жилами N и PE. Первый — ноль, второй —защитный провод. Более подробно смотрите на изображении.

Заземление в частном доме в системе TN-CS

Система ТN-C. Подобная защита весьма старая, тем не менее продолжает использоваться в нашей стране. Принцип ее работы такой: имеющийся контур заземления располагается на подстанции или трансформаторе, от которого питается ваша усадьба. Нейтральный проводник соединяется с контуром заземляющей конструкции, и единой жилой приходит к потребляющему прибору. Он остается PEN, что в совокупности является защитным и рабочим проводником.

Заземление в частном доме с системой TN-C

Виды заземлений и их характеристики

Любая заземляющая система подразделяется на два вида: защитное и рабочее.

В задачи защитного заземления относят предупреждение выхода из строя электрической аппаратуры и другого имущества, находящегося в доме. Кроме того, предотвращает поражение электрическим током человека. Если на вашем участке установлен молниеотвод, данный тип заземления однозначно сработает при попадании в него молнии, при условиях его правильной конструкции.
Рабочий тип заземления предусматривает возможность нормальной работоспособности электрической установки. Если в вашем доме присутствуют элементы релейной защиты, то рабочее заземление будет пытаться корректировать ее функциональность.

Важно! Бытовые приборы домашнего пользования лучше всего заземлять напрямую, не надеясь на розеточное заземление.

Элементы заземляющего устройства: материалы для использования

Нередко для создания конструкции заземления используют материалы из конструированного черного металла. Недостаток в том, что вместо соединительных клемм придется использовать сварочную аппаратуру. Кроме самого оборудования потребуется рабочий персонал, который имеет опыт в работе с «землей».

Заземление дома из такого сырья предусматривает весьма сложный процесс. Например, металлические электроды придется забивать вручную при помощи кувалды. Также есть риск воздействия на контур коррозии, и уже через десяток лет данная конструкция разрушится.

Некоторые практикуют применение оцинкованного сырья для сооружения контура заземления в частном доме. Но и тут есть определенные риски. Например, производитель подтверждает низкую устойчивость к климатическим воздействиям. Если будет наблюдаться уравнение потенциалов, за год конструкция разрушится от коррозии.

Наилучший вариант — это использование нержавеющих элементов для заземления фабричного производства.

Система заземления в частном доме

В конструкцию заземляющего устройства входит:

заземлитель — это электрод или металлический проводник, который углублен в грунт на глубину не менее 0, 7 м;
проводник — это элемент, который соединяет заземляющую шину с электрическим оборудованием;
металлосвязь — это конструкция, которая соединяется с концом заземляющего контура и входит в дом в виде шины.

Важно! Сопротивление металлосвязующего элемента не должно превышать 0,1 Ом.

Ошибки, которые допускаются даже профессионалами

Удивительно, но даже опытные работники, занимающиеся постоянно данной специализацией, допускают ошибки. Поэтому простой хозяин, выполняя монтаж конструкции заземления самостоятельно, должен знать о распространенных ошибках, ведь только так их удастся избежать.

Система заземления и ее устройство

Состав заземляющей системы имеет несколько элементов, таких как ГЗШ (главная заземляющая шина), заземляющее устройство и система проводников. Рассмотрим каждый из них в подробностях.

ГЗШ (главная заземляющая шина)

Этот элемент считается одним из важных в такой конструкции. Используется в основном в системах электрообеспечения с мощностью не более 1 Кв. Ее задачей считается соединение множества проводников в единое целое. Это обеспечивается с целью создать оптимальную работоспособность конструкции заземления, при этом подобный вид соединения проводов влечет за собой уравнивание потенциалов.

Заземляющее устройство

Заземляющее устройство —это не менее важный элемент, применяемый в системе защиты электрооборудования. Элемент представляет собой совокупность заземляющего проводника и электрода.

Система проводников

Системой проводников электрики называют определенное количество элементов, которые являются носителями заряженных частиц. Эти частицы передвигаются по всей длине проводников, за счет чего имеют свойство проводить электрический ток.

Важно! Конструкция системы заземления в обязательном порядке должна состоять их выше перечисленных составляющих.

Зануление, как разновидность защитного заземления

Схема заземления и зануления в частном доме

Привычное нам заземление имеет такую разновидность, как зануление. Данный тип уравнения потенциалов соединяет определенные части электрического оборудования в частном доме, которые не имеют заземления нейтрали или же оно выполнено халатно.

Оборудование с подобной защитой имеет высокую мощность потребления, следовательно, при пришествии пробоя электрического тока должно быть немедленно отключено, с целью избежать неисправности и горения электрической цепи. Защитное зануление состоит из нулевого рабочего и защитного проводников.

Заключение

В завершении статьи нужно заметить, что не всегда соблюдаются все выше перечисленные требования, тем не менее для начинающего электрика или домовладельца эти азы знать обязательно.

Важно! Обращаем внимание новичков, нельзя подключать провод заземления через выключатель, так как он может быть отключен, вследствие чего возрастает риск возникновения неполадок электрических приборов и порча имущества в целом.

WTF — это контуры заземления? | Хакадей

по:

Боб Баддели

Эти волшебные существа появляются из ниоткуда и поджаривают вашу электронику или раздражают ваши уши. Понимание их, несомненно, сэкономит вам деньги и нервы. В двух словах, контур заземления — это то, что происходит, когда два отдельных устройства (A и B) подключаются к земле отдельно, а затем также соединяются друг с другом через какой-либо кабель связи с землей, создавая петлю. Это обеспечивает два отдельных пути к земле (B может проходить через свое собственное соединение с землей или может проходить через землю кабеля к A, а затем к земле A), а это означает, что ток может начать течь непредвиденным образом. Это особенно заметно в аналоговых AV-установках, где результатом является звуковой шум или видимые полосы на изображении, но иногда это также является причиной необъяснимых отказов оборудования.

Сможете найти петлю?

Одним из примеров является ваше кабельное телевидение. Это аналоговый сигнал, который приходит в ваш дом и заземляется в одном месте, обычно за пределами вашего дома. Кабель протягивается к вашему развлекательному центру, где он подключается к ресиверу, заземленному в другом месте. Это создает петлю и из-за электромагнитной индукции, связанной со всеми видами сигналов переменного тока вокруг, блуждающий ток , который затем просачивается через различные цепи. Другой способ представить это как половину трансформатора; это один цикл, и большая часть этого цикла составляет рядом с на провод под напряжением здания с постоянно меняющимся током. Нередки случаи, когда в звуковом оборудовании слышен гул частотой 50 или 60 Гц из-за влияния контуров заземления.

Теперь, когда вы стали экспертом, решить проблему (или полностью избежать ее) довольно просто. Самый верный способ — разрезать петлю, что означает удаление кабеля или замену его чем-то, что не является проводом. Вы можете переключиться на беспроводную связь, такую как Bluetooth или WiFi. Некоторые проводные протоколы используют дифференциальные сигналы вместо несимметричной, поэтому нет необходимости в общем заземлении для эталона. Переместите вилки так, чтобы они были подключены к одной и той же розетке, чтобы ваша петля была как можно меньше. Другой вариант — использовать изолятор, который вы можете приобрести для выбранного кабеля или внедрить в свой проект с помощью оптоизолятора или изолирующего трансформатора. Не используйте мошенническую вилку и не удаляйте заземляющий контакт, так как это просто устраняет функцию безопасности и может создать опасную ситуацию с корпусом под напряжением.

Когда дело доходит до вашего осциллографа, вполне вероятно, что в какой-то момент вы захотите проверить что-то, что питается от сети, и тогда вы получите совершенно другой контур заземления. Если ваша вещь на батарейках, здесь нет никакой опасности; сойти с ума, потому что нет возможности создать контур заземления. Если он подключен к стене, но через изолированный источник питания (что-то с двумя контактами и изолирующим трансформатором), все еще в порядке, потому что все еще нет пути для контура заземления, но вы можете увидеть некоторый шум от грязного питания. .

Но если он подключен к сети и имеет контакт заземления (даже косвенно, например, устройство, питающееся от USB через блок питания компьютера), существует вероятность создания контура заземления, потому что вы подключаете свой заземленный прицел к другому заземленное устройство через пробник. Зажим заземления на зонде подключается прямо к контакту заземления, а заземление всех зондов соединено друг с другом, а эти контакты заземления подключены к заземлению на вашем устройстве. Если это неясно, лучше резюмировать так: «все ваши заземления уже подключены друг к другу и относятся к одному и тому же проводу — заземляющему контакту». Когда вы подключаете зажим заземления к тестируемому устройству, вы создаете контур заземления, который добавит шум к вашим измерениям и, возможно, повредит осциллограф.

Заземление зонда осциллографа подключено. Технически вам нужно подключить только один зажим заземления к тестовому устройству.

Заземление зонда подключается непосредственно к земле. Они не плавающие.

Если вы ошибетесь и прикрепите заземляющий зажим к чему-то, что на самом деле не заземлено, у вас возникнут всевозможные проблемы, так как устройство теперь закорочено на землю через ваш пробник, который быстро самоуничтожится. Тестирование устройств с заземляющим контактом требует особой осторожности, чтобы не допустить подключения элементов с разными потенциалами. Разрыв контура заземления возможен, если просто не подключить зажим заземления, хотя это имеет и другие последствия. Здесь рекомендуется использовать дифференциальные пробники или подключать тестируемое устройство к изолирующему трансформатору. Сделай , а не , снимите заземление с вашего прицела, потому что вы будете часто прикасаться к нему, и лучше вас не бить током.

Подводя итог: земля — это не просто земля. Для целей измерения шума лучше всего, чтобы каждое устройство имело один и только один путь к одной точке заземления. Когда есть два или более пути к земле, они могут образовывать петлю, которая улавливает все виды электрических и магнитных помех окружающей среды. Починить заземляющий контур так же просто, как разорвать его, но для этого вы должны хорошо представлять себе все заземляющие пути в игре. Какой самый сложный контур заземления вы когда-либо видели? Мы упускаем какие-то хорошие решения?

Опубликовано в Инженерное дело, Колонки Hackaday, SliderTagged Изоляция заземления, заземление l, Контур заземления, заземление, осциллограф, пробник осциллографа

Объяснение циклов заземления

Мало что может быть более неприятным, чем гудение системы записи. Пол Уайт объясняет причины появления контуров заземления, вызывающих шум, и предлагает практические советы, как их избежать.

По отдельности ваши процессоры эффектов, микшеры, записывающие устройства и MIDI-инструменты могут работать отлично, но соединив их вместе, вы, скорее всего, услышите фоновый шум. Если вам повезет, это будет достаточно тихо, чтобы с этим жить, но в худшем случае это может быть настолько навязчиво, что ваша система станет непригодной для использования. Те, кому не повезло столкнуться с этой проблемой, часто начинают отсоединять кабели заземления от различных сетевых вилок в надежде, что гул исчезнет. Хотя это часто работает, это не очень хорошая идея с точки зрения безопасности. Гул обычно вызван заземлением или контурами заземления, и мгновенного лечения не существует. Однако, как только вы поймете, что их вызывает, их не так уж сложно отследить и устранить.

В большинстве домашних студий используются несбалансированные аудиосоединения, когда сигнал проходит по экранированным кабелям, каждый из которых состоит из одной изолированной жилы, окруженной экраном. Экран заземлен, чтобы предотвратить попадание внешних электрических помех на сигнал на центральном проводнике, но это не надежное устройство. Звуковой сигнал на самом деле представляет собой разницу напряжений между центральным (горячим) проводником и внешним экраном, поэтому, если экран не удерживается надежно при нуле вольт, любые напряжения звуковой частоты, попадающие на экран, в конечном итоге наложатся на экран. звуковой сигнал. А если экран заземлить, то как гул помех от сети может еще попадут в наши системы?

Все кабели имеют электрическое сопротивление, и хотя оно низкое, тем не менее оно существует. Возвращаясь на мгновение к школьной физике, если вы пропускаете электрический ток через любой материал, имеющий электрическое сопротивление, между двумя точками контакта возникает напряжение, величина которого зависит от силы тока и сопротивления проводника. материал — по закону Ома. Отсюда следует, что если вы пропускаете ток через экран кабеля, между одним концом экрана и другим будет разница в напряжении. Если на данный момент все это звучит немного академично, потерпите меня, потому что все проблемы с фоном контура заземления проистекают из этого простого факта, и те же знания могут быть использованы для решения проблемы.

Как упоминалось ранее, типичная домашняя студия включает в себя множество устройств с питанием от сети, соединенных друг с другом с помощью несбалансированных экранированных кабелей. Все экраны и сетевые заземления соединены между собой, и, поскольку кабель имеет конечное сопротивление, существует реальная опасность того, что сигналы помех вызовут протекание тока в экранах кабеля, что приведет к искажению звукового сигнала. Большинство мешающих сигналов, например, от удаленных радиопередатчиков, довольно слабы, но сетевое питание с частотой 50 Гц, питающее вашу студию, — совсем другое дело. Если бы вы поместили в студии замкнутый контур провода, вы смогли бы измерить ток частотой 50 Гц, протекающий по проводу, потому что контур действует точно так же, как трансформатор. Конечно, в реальных трансформаторах есть более одного витка провода, но принцип тот же, и очень небольшой процент тока, протекающего в сети, индуктивно связывается с нашей проволочной петлей. Поскольку звуковые сигналы измеряются в милливольтах, а не в вольтах, даже самое неэффективное подключение источника питания 240 В к нашей проводной петле будет производить ток, достаточный для генерации напряжения, которое при добавлении к типичному звуковому сигналу будет слышно как гул.

В то время как проволочная петля в нашем тестовом примере чисто гипотетическая, схема заземления в нашей студии вполне реальна. На рис. 1 выше четко показано, как соединения заземления и экрана между двумя частями оборудования могут образовывать замкнутый контур, на который будет влиять наведенный фон сети. На самом деле проводка в типичной студии, скорее всего, создаст множество контуров заземления, которые взаимодействуют друг с другом.

На рис. 1 цепь завершается заземлением сетевого кабеля и экранами сигнального кабеля, образующими наш одновитковый трансформатор. Результирующее напряжение «гудения» эффективно последовательно с сигнальным трактом и иногда называется «последовательными помехами».

Чтобы уменьшить или устранить влияние контуров заземления, мы должны следовать одному простому правилу: каждое оборудование должно иметь только один путь тока заземления между ним и остальной частью системы, к которой оно подключено.

Для соблюдения этого правила необходимо локализовать контуры заземления и каким-либо образом разорвать их. И это создает дилемму; мы либо должны отключить сигнальный экран в какой-то момент, чтобы разорвать петлю, либо мы должны удалить заземление сети и оставить сигнальные экраны подключенными. Последнее обычно работает, но тогда не будет никакого защитного заземления, кроме как через сигнальные провода, которые не выдержат те виды токов, которые возникают при серьезных неисправностях. Кроме того, если сигнальный провод отсоединен, защита от заземления полностью снимается. С точки зрения безопасности удаление сетевого заземления не хорошая вещь — не пытайтесь повторить это дома!

Обратите внимание, что оборудование, работающее от внешних сетевых адаптеров, предназначено для использования без заземления, поэтому оно может быть менее подвержено проблемам с контуром заземления. Однако, если устройство прикручено к металлической стойке, через корпус устройства может образоваться контур заземления.

В профессиональных студиях, где все сбалансировано, отключение экрана на одном конце сигнального кабеля обычно устраняет любые проблемы с гулом, потому что экран не используется в качестве обратного пути для сигнала — это чисто защитный экран. В несбалансированной системе отсоединение одного конца экрана может вызвать трудности, потому что в этом случае вы полагаетесь на заземление сетевого кабеля в качестве обратного пути для аудиосигнала. Это может привести к проблемам с РЧ (радиочастотными) помехами, а если сетевой кабель также отключен, сигнал вообще не имеет обратного пути, и вас приветствует жужжание, сотрясающее монитор!

Простым уловкой является подключение небольшого резистора последовательно с экраном к одному концу кабеля, как показано на рис. 2a ниже. В типичной аудиосистеме резистор сопротивлением около 100 Ом будет достаточно высоким, чтобы значительно уменьшить любые индуцированные гудящие токи, и в то же время достаточно низким, чтобы не влиять на уровень сигнала, проходящего через кабель. Использование только резистора немного увеличивает риск радиопомех. Обычно это не проблема, но если вы испытываете высокочастотные свистки или прорывы от радиостанций, конденсатор на 100 пф, подключенный параллельно резистору, должен помочь. Поскольку ток, с которым мы имеем дело, очень мал, можно использовать резисторы малой мощности, а пленочный металлооксидный резистор мощностью в четверть (или даже восьмую) ватта можно без труда установить внутри большинства штекерных разъемов с пластиковым корпусом. На рис. 2b ниже показано, как подключен конденсатор, если вы решите его добавить. Теперь, если удален ключевой сигнальный провод заземления, проблем не возникает, потому что «холодный» сигнал все еще может проходить через экран и резистор.

Этот метод устранения контуров заземления является компромиссным, поскольку наведенный ток не устраняется, а лишь уменьшается. Тем не менее, это может привести к значительному улучшению уровня фонового шума, а в системе, в которой используются несбалансированные кабели, избавиться от шума другими способами может быть очень сложно.

Если у вас есть стол с симметричными линейными входами, но с несимметричным внешним оборудованием, вы можете пойти еще дальше, как показано на рис. 3 ниже. Сбалансированный вход «видит» только разницу между положительной и отрицательной входными линиями, поэтому, если обе несут одинаковые сигналы помех, помехи устраняются — концепция, известная как «подавление синфазного сигнала». Это можно использовать при подключении несбалансированных источников к балансным входам. Чтобы предотвратить протекание значительных токов земли в экране кабеля (что в экстремальных условиях может нарушить подавление синфазного сигнала входного каскада и привести к обратному шуму), мы вставляем резистор около 100 Ом последовательно с подключением экрана. Это более удовлетворительно, чем последовательное подключение резистора к экрану в полностью несбалансированной цепи, потому что мы не полагаемся на то, что экран действует как обратный путь сигнала — он работает исключительно как защитный экран.

В некоторых микшерных пультах используется система псевдобалансировки, известная как «компенсация грунта». Подробная информация о том, как подключить балансные и небалансные сигналы к этим микшерам, включена в большинство руководств пользователя, и в большинстве случаев дополнительные усилия, связанные с изготовлением или адаптацией кабелей для использования этих входов, очень полезны.

У нас есть не только микшеры, магнитофоны, блоки эффектов, MIDI-инструменты и т. д., но и большинство систем также включают коммутационные панели. Частные или полупрофессиональные студии неизменно используют коммутационные панели с несбалансированными разъемами для подключения сигналов, и хотя это не представляет большой проблемы, следует помнить об одном или двух моментах. Чтобы избежать ненужных соединений между одной точкой заземления и другой, избегайте типа коммутационной панели, в которой все заземления разъемов соединены вместе по длине коммутационной панели — это просто напрашивается на неприятности. Если ваша коммутационная панель позволяет удалить заземляющий канал между верхней и нижней парами сокетов, делайте это везде, где коммутационная панель используется в ненормализованном приложении, например, для предоставления удаленных консольных входов или для подключения входов и выходов эффекты и процессоры в коммутационную панель.

Нормализованные коммутационные разъемы обычно питаются от точек вставки консоли, и при условии, что расстояние между консолью и коммутационным отсеком меньше примерно 10 футов, вы можете обойтись без использования стереокабеля для переноса соединений отправки и возврата вставки, как показано на рисунке. на рис. 4 вверху этой страницы. Тот факт, что оба сигнала имеют общий экран, означает, что между точкой вставки и коммутационной панелью не может быть контура заземления, даже если верхняя и нижняя пары разъемов коммутационной панели соединены с землей. Однако при очень длинных кабелях передача обоих сигналов по одному и тому же кабелю может привести к перекрестным помехам, что может привести к нестабильности.

Обычно консоль можно без проблем подключить напрямую к коммутационной панели с помощью обычных кабелей; любые меры предосторожности (например, установка последовательных резисторов) применяются к кабелям, соединяющим процессоры эффектов, магнитофоны и инструменты с коммутационной панелью. Люди рассуждают о том, к какому концу кабеля должен быть подключен резистор, но на практике я обнаружил, что это не имеет большого значения или не имеет никакого значения, поэтому вы можете разместить его там, где сочтете наиболее удобным.

Даже вооружившись этими знаниями, очень сложно отследить проблемы с контуром заземления в готовой системе. Вы можете обнаружить, что если исправить одну петлю, гул становится громче; это может произойти, когда один контур заземления находится в противофазе с другим! Это может звучать как настоящая рутинная работа, но ответ заключается в том, чтобы отключить все, а затем начать проводку системы с нуля, проверяя наличие шума при подключении каждого нового элемента оборудования.

Исходными точками являются микшер и мониторный усилитель; если мониторный усилитель имеет балансные входы, используйте их. Большинство многоканальных микшеров имеют балансные мониторные выходы, но даже если у вас их нет, вы все равно можете использовать метод подключения «балансный к небалансному», описанный ранее в этой статье. Если вы довольны тем, что система не гудит, вы можете подключить двухдорожечный рекордер и повторить попытку. Поскольку у вас есть четыре кабеля (левый и правый, вход и выход), идущие к 2-контактному каналу, у вас есть условия для контура заземления, поэтому, если шум все же поднимает свою уродливую голову, используйте трюк «резисторы в кабелях». Даже если 2-дорожечный кабель имеет собственный подъем заземления (см. отдельную боковую панель по заземлению в другом месте этой статьи), вам все равно потребуется установить резисторы в три из четырех кабелей, чтобы обеспечить только один путь сигнала заземления к компьютер, но сначала попробуйте обычные кабели — возможно, вам не придется беспокоиться. Конечно, некоторое шипение и гул неизбежны, если вы включите систему мониторинга достаточно сильно, но если гул находится на более низком уровне, чем естественное фоновое шипение схемы, это, вероятно, самое лучшее, на что вы можете надеяться. На реалистичном уровне мониторинга не должно быть заметно ни шипения, ни гула, если только вы не приложите ухо прямо к динамику.

Когда дело доходит до подключения многоканального кабеля, большое количество входов и выходов снова увеличивает риск образования нескольких контуров заземления. Очень часто можно обойтись обычными кабелями, но если возникнут проблемы, придется вернуться к использованию резисторов. После того, как вы разобрались с мультитреком, самое время подключить коммутационную панель. Первый шаг — убедиться, что все спокойно, когда к коммутационной панели не подключено внешнее оборудование. Если это так, попробуйте свои внешние блоки по одному, чтобы увидеть, какие из них вызывают проблемы. Не путайте контуры заземления с цифровым шумом и гулом, создаваемым некоторыми бюджетными процессорами. Как правило, гудение контура заземления остается слышимым, даже когда главный дополнительный посыл, питающий внешнее оборудование, отключен, в то время как шум микс-шины или другие помехи от консоли будут увеличиваться и уменьшаться в зависимости от соответствующего уровня дополнительного посыла или уровня входного сигнала эффектов. регулируется. Если вы проделали домашнюю работу и проверили, какие из ваших подвесных блоков подняты с земли, у вас будет представление о том, какие из них могут вызвать проблемы.

Наконец, синтезаторы и экспандеры, и снова резистор в трюке с кабелем может значительно улучшить ситуацию. Экран MIDI-кабелей также может усугубить ситуацию с контуром заземления, и в крайних случаях вам может понадобиться использовать DI-блок, чтобы полностью избавиться от шума. В моей студии мой сэмплер отказывается играть по правилам, поэтому я подаю его на запасной микрофонный вход через активный DI-бокс с фантомным питанием. Помимо полного устранения проблемы с гулом, это также обеспечивает лучшее согласование уровней за столом.

Нарисовав довольно мрачную картину контуров заземления и раздражающего шума, который они вызывают, вы, вероятно, обнаружите, что лишь несколько единиц оборудования доставляют вам настоящие проблемы. При условии, что вы тестируете свою систему по мере ее сборки, у вас не должно возникнуть трудностей с определением областей, требующих внимания, и вещей, которые вы можете оставить в покое.

Искать проблемы с гулом не так весело, как создавать музыку (хотя в некоторых случаях это может оказаться проще), но нет смысла тратить много денег на ультрасовременное студийное оборудование, если оно не собирается дать все возможное. Всего пара дней обжигания пальцев, ругани и засовывания ушей в кабинки с колонками окупятся в долгосрочной перспективе — честное слово!

Если вы начертите схему подключения вашей системы, включая все сигнальные и сетевые кабели (только с заземлением, а не с сетевыми адаптерами), вы скоро увидите, в чем заключаются потенциальные проблемы с контуром заземления. Тем не менее, проблемы также возникают, когда путь сигнала заземления завершается другим маршрутом — например, металлическими конструкциями стоечной системы. Хорошо спроектированная часть стоечного оборудования должна быть оснащена внутренним заземляющим подъемником, который может быть либо фиксированным, либо переключаемым, и это снижает риск образования контуров заземления при использовании обычных несбалансированных соединительных кабелей. Многие части полупрофессионального оборудования не имеют подъемной силы, так как же отличить?

В поднятом с земли устройстве нет прямого пути прохождения сигнала между «холодной» или экранной стороной аудиосхемы и корпусом коробки. Вместо этого коробка заземлена, а «холодная» сторона схемы подключена к корпусу через резистор в несколько сотен Ом. Если в руководстве не указано, установлен ли наземный подъемник или нет, просто отключите устройство от сети, подключите провод и с помощью мультиметра (установленного на сопротивление) измерьте сопротивление между металлическим корпусом и корпусом разъем, как показано на схеме справа. Если сопротивление близко к нулю, заземления нет, но если оно превышает 100 Ом, заземление почти наверняка установлено.

Если нет очевидного подъема на землю, у вас могут возникнуть проблемы при установке устройства в металлическую стойку; металлический каркас создает еще один путь заземления между различными частями оборудования. Единственным решением здесь является использование нейлоновых крепежных болтов и шайб, чтобы корпус был изолирован от стойки. Вам также может понадобиться оставить дополнительное пространство, чтобы гарантировать, что устройство не касается устройств над или под ним, хотя тонкая картонная прокладка обычно делает свое дело.

Здоровое звучание студии начинается с хорошего сетевого питания, поэтому ознакомьтесь с частью 1 серии «Studio Wiring» в апрельском номере SOS , а также максимально сократить длину кабеля. Кабель с фольгированным экраном лучше всего подходит для стационарной проводки, поскольку он достаточно экономичен, имеет хорошие экранирующие свойства и не слишком толстый.

Для гибкой проводки лучше всего подходят кабели с плетеным медным экраном, но кабели из токопроводящего пластика прекрасно подходят для коротких коммутационных кабелей, проводов приборов и т. д. Хотя их экранирование не так эффективно, как у кабелей с тканым экраном, их гибкость часто означает, что они все еще работают, когда другие провода развалились.

Какой бы кабель вы ни использовали, старайтесь не прокладывать его рядом с сетевым кабелем на любом расстоянии, хотя пересекать его под прямым углом не проблема. Также имейте в виду, что все, что содержит большой трансформатор, может излучать сильное фоновое поле, поэтому устанавливайте усилители мощности и блоки питания микшеров подальше от других процессоров. По крайней мере, оставьте несколько единиц свободного пространства в стойке между этими элементами и процессорами эффектов.

Не отсоединяйте провода заземления от оборудования, предназначенного для заземления.
Собирайте свою систему по частям, проверяя гул на каждом этапе. Перед подключением дополнительного оборудования устраните все проблемы с контуром заземления. Если вы не испытываете проблем с гудением при использовании стандартных проводов, не думайте, что вам нужно использовать кабели, проложенные по земле, — переходите к следующему элементу оборудования.
По возможности используйте симметричную проводку.
При работе с несбалансированным оборудованием используйте заземленные провода (см. основную статью), чтобы гарантировать, что каждая часть оборудования имеет только один прямой путь заземления либо через сетевое заземление, либо через экран сигнального кабеля.