Контур заземления в частном доме своими руками схема: как правильно сделать своими руками, схема для 220В и 380В

Создание контура и заземление в частном доме своими руками 220 В

Практически в каждом частном доме или квартире проводится заземление системы электроснабжения. Эта мера гарантирует безопасность применения электрических приборов и защиту от возникновения короткого замыкания, которое может стать причиной возгорания или неисправности системы электроснабжения.

При рассмотрении того, как сделать заземление в частном доме правильно, следует учитывать, что бывает две сети: 220 В и 380 В. Многие частные дома не имеют заземления или оно находится в плохом состоянии. Подобная ситуация — нарушение правил электробезопасности. При необходимости можно провести заземление в частном доме своими руками 220 В с учетом всех правил и рекомендаций.

• Предназначение отводящего контура
• Заземление на дачных участках
• Элементы создаваемого контура
• Рекомендации по проведению работы
• Проводка в частном доме
• Предъявляемые требования
• Распространенные ошибки

Предназначение отводящего контура

Многие проживающие в частных домах или квартирах в ветхом состоянии пользуются бытовой техникой на протяжении длительного периода без заземления

системы энергоснабжения. Оно требуется по следующим причинам:

1. При появлении тока утечки будет срабатывать автоматика, что позволяет исключить вероятность использования сети электроснабжения с поврежденной изоляцией. Другими словами, защита сработает при возникновении незначительного повреждения проводки. Небольшие порезы изоляции и другие дефекты при длительной эксплуатации проводки неизбежно приведут к короткому замыканию.
2. В некоторых случаях проводится прямое подключение бытовых приборов к шине. Примером можно назвать духовую печь, электрическую плиту, микроволновку или стиральную машину. Защитного провода розетки недостаточно по причине того, что мощность некоторого оборудования может быть весьма большой. Для того, чтобы избежать легкого пощипывания при прикосновении мокрыми руками к металлическому корпусу, проводят
   прямое заземление некоторых бытовых приборов.

Заземление системного блока персонального компьютера позволяет поднять скорость работы интернета или снизить количество зависаний операционной системы. Что касается короткого замыкания, защита от него представлена возможностью провести замену поврежденного провода практически сразу после появления утечки.

Заземление на дачных участках

На дачных участках должно проводиться качественное заземление. Особенно это касается случая, когда при возведении сооружения в качестве строительного материала использовали дерево. В дачные дома довольно часто бьет молния из-за большого количества притягивающих ее элементов.

Повреждение изоляции приводит к нагреву проводки. При высокой нагрузке ее поверхность нагревается до высокой температуры, и близко распложенные горючие материалы могут воспламениться.

Элементы создаваемого контура

Схема заземления частного дома представлена такими элементами:

1. Заземлители вертикального типа, которые погружаются в грунт. Применяются, как правило, три уголка из металла с высокой проводимостью тока.
2. Стальные полосы в количестве трех штук. Они применяются для соединения между собой вертикальных уголков (подобным образом создается треугольник).
3. Одна стальная полоса, предназначенная для подвода электричества от распределительного щита.

Специалисты не рекомендуют при создании отводящего контура использовать арматуру. Это связано с тем, что при ее изготовлении применяется легкоокисляющаяся сталь. При окислении металла его проводящие способности существенно снижаются.

Зачастую контур изготавливается в виде равнобедренного треугольника. Подобная форма позволяет равномерно распределить электричество. Уделяется внимание и тому, что располагаться конструкция должна на расстоянии не менее одного метра от фундамента дома.

Рекомендации по проведению работы

Заземление следует проводить исключительно с учетом рекомендаций: в противном случае оно не будет выполнять поставленные задачи. Основные рекомендации такие:

1. Для начала следует определиться с тем, где именно будет расположен контур. Не рекомендуется размещать треугольник на расстоянии менее одного метра от фундамента.
   Слишком сильное отдаление от постройки увеличивает затраты при проведении работы.
2. После определения места расположения контура выкапывается траншея, глубина которой должна быть около одного метра. В траншею укладываются горизонтальные элементы конструкции.
3. Уголки, которые устанавливаются вертикально, должны быть расположены на глубине не менее 3 метров. На поверхности оставляют не более 20 сантиметров.
4. Вертикальные штыри соединяются методом сварки. В месте соединения контура и стальной полосы следует тщательно зачистить поверхность металла, так как ржавчина и другие загрязнения могут существенно снизить степень проводимости тока. Кроме этого рекомендуется соединять элементы системы сваркой.
5. Для повышения эффективности создаваемой конструкции вместо жилы укладывают стальную полосу. За счет увеличения площади соприкосновения металла с землей проводимость тока существенно повышается.
6. При выборе болтов следует уделять внимание вариантам, которые изготавливаются из металла с высокой устойчивостью к окислению. При их применении следует располагать соединительную часть над уровнем грунта. Перед проведением монтажных работ тщательно зачищают поверхность. Болты, расположенные над грунтом, рекомендуют время от времени смазывать токопроводящей смазкой.

Наружная часть, предназначенная для отведения тока, довольно проста в исполнении и обходится дешево.

Проводка в частном доме

Владельцы ветхих частных домов хорошо знакомы с тем, сколько возникает проблем с созданием отводящего контура при плохом состоянии проводки. В большинстве случаев единственным выходом из сложившейся ситуации становится полная замена всей системы электроснабжения.

При выполнении работ в ветхом сооружении нужно учитывать следующие моменты:

1. Если провести полную замену электрической проводки не получится, можно установить только новые розетки и выключатели. Это позволит избежать проблем с подключением бытовой техники и электроники. При замене розеток уделяется внимание положению провода заземления. Он должен быть расположен в заземлительной коробке и выходить на контур через распределительный щит.
2. Для того чтобы уменьшить количество предстоящих работ, можно провести отключение старой проводки от распределительного щита, после чего просто проложить новую. Проводка может прокладываться как внутри кирпичных или бетонных стен, так и в специальном кожухе по поверхности несущей конструкции.

При плохой проводке заземление может быть

малоэффективным или вовсе не выполнять свою функцию.

Предъявляемые требования

Заземление предназначается для отвода от корпуса приборов электричества к контуру. Характеризуется оно сопротивлением растекания. Этот показатель определяет то, насколько легко электрический ток преодолевает расстояние от потребителя к земле. При увеличении показателя сопротивления эффективность отводящего контура существенно снижается.

Рекомендуется размещать контур с северной стороны дома. Это связано с большим показателем влажности грунта: при его повышении степень проводимости увеличивается, за счет чего сопротивление снижается.

Основные требования:

1. При изготовлении вертикальных прутков применяют металл длиной не менее 16 мм.
2. Минимальная толщина применяемой стали должна составлять 4 мм.
3. При применении стальных труб их диаметр должен быть не менее 32 мм.

Все соединения должны быть очищены от загрязняющих веществ. За счет этого также можно снизить степень сопротивления контура.

Распространенные ошибки

Принцип действия создаваемого отводящего контура основан на простейших законах физики. Во всех случаях при увеличении площади контакта металла с грунтом увеличивается и эффективность заземления. Важно учитывать распространенные ошибки, допускаемые при его создании:

1. Нельзя использовать металлические изделия, которые были дополнительно обработаны для повышения их прочности и других эксплуатационных качеств. Примером можно назвать рельсы или арматуру. Некоторые изделия проходят дополнительную термическую обработку, что снижает степень проводимости тока верхнего слоя.
2. Просто вбитого в землю штыря в качестве контура будет недостаточно. Это связано с небольшой площадью контакта металла с грунтом. По-настоящему эффективной системой принято считать сочетание двух треугольных контуров, изготовленных из проводников.

При создании отводящей конструкции следует учитывать, что площадь поверхности должна увеличиваться от распределительного щитка к контуру.

Заземление в частном доме своими руками 220в

Поделиться на Facebook

Поделиться в ВК

Поделиться в ОК

Поделиться в Twitter

Поделиться в Google Plus

Содержание:

• 1 Что такое заземление и зачем оно нужно
• 2 Самые распространенные виды
  • 2.1 Линейный
  • 2.2 Треугольник
• 3 Какие элементы и материалы понадобятся
• 4 Основные этапы монтажа
• 5 Проверка контура заземления на работоспособность

Сложно представить современное жилище без мощной бытовой техники, поэтому заземление в частном доме играет важную роль в обустройстве. Это приспособление может обезопасить людей и животных от ударов током, коротких замыканий при пользовании электрическими приборами. Не обязательно платить большие деньги и нанимать специалистов, чтобы установить оборудование, есть возможность это сделать самостоятельно, разобравшись в ряде вопросов.

Что такое заземление и зачем оно нужно

Всем известно, что электричество способно причинить большой вред здоровью человека и даже привести к летальному исходу. При аварии на линии электросети корпус электрического прибора оказывается под напряжением, прикосновение к ним гарантирует удар током. Заземление в частном доме своими руками поможет решить данную проблему и не допустить последствий.

Опасность удара электрическим током возникает при разрыве нулевой фазы. Заземлитель выступает в роли фазы, направляющей электрический ток под землю.

Заземляющее оборудование уменьшает нагрузку на электросеть, что помогает предотвратить пожары и другие опасные ситуации в квартирах, на дачах, в офисах. Как сделать заземление в частном доме, рассмотрим ниже.

Самые распространенные виды

Линейный

Если на участке недостаточно свободного места, данный вид будет оптимальным. Он представляет собой группу штырей, размещенных в линию на расстоянии, равном длине электродов.

Для создания необходимой площади рассеивания потребуется большое количество электродов, которые нужно забить в землю.

Если же места на участке достаточно, большинство выбирают такой вид заземления, как треугольник.

Треугольник

Форма треугольника повышает площадь рассеивания тока. Это незатратный по бюджету, но действенный и соответствующий нормам вид. Металлические прутья вбивают в почву, на расстоянии, равном их длине. В некоторых случаях это расстояние увеличивают вдвое. Если длина прутьев, забиваемых в грунт равна 2,5 метрам, то их размещают в пределах двух-пяти метров друг от друга.

Какие элементы и материалы понадобятся

Схема заземления в частном доме включает в себя следующие элементы:

• заземлитель вертикального типа – 3 штуки, выполнен в виде уголка, забивается в почву;
• 3 горизонтальных полосы из стали, предназначенные для соединения вертикальных заземлителей;
• стальной полосы, соединяющей распределительный щит с контуром.

Не стоит в работе использовать арматуру, потому что она подвержена быстрому окислению и препятствует равномерному распределению тока. Рекомендуется использовать сталь диаметром 14 мм и более, при меньшем размере возникнут проблемы с забиванием электрода в грунт.

Для упрощения процесса вбивания элементов в землю, круглую сталь и конец уголка срезают под углом 30 градусов. Горизонтальные заземлители также изготавливают из стальной полосы размером 40*4.

Можно приобрести в магазине готовый комплект, включающий полутораметровые штыри, покрытые медью. На концах они имеют резьбу. Соединяют конструкцию с помощью специальных латунных муфт с резьбой. Электроды забивают в землю с помощью кувалды, используя переходник и направляющую головку.
Зажимы из нержавеющей стали предназначены для соединения электродов с заземлителем. Стыки промазывают антикоррозийной пастой.

Основные этапы монтажа

Первым делом, перед тем как монтировать установку, тщательно подходят к выбору места для нее. Там не должны ходить ни люди, ни животные, так как это опасно для их жизни. Вокруг делают ограждение, можно перекрыть подход декоративной статуей или подходящим по размеру большим камнем. Выполняя заземление в частном доме своими руками 220 В, нужно придерживаться последовательности в действиях.

Выше были рассмотрены основные схемы монтажа заземлителя. Чаще всего контур заземления в частном доме представляет собой треугольную конструкцию, причем стороны треугольника должны быть равны. Оптимальное расстояние для монтажа – пара метров от основания дома. Для начала выкапывают траншею глубиной один метр. В нее помещают горизонтальные элементы контура. Вертикальные заземлители вбивают в почву на глубину три метра, оставляя на поверхности около 20 сантиметров.

Вертикальные штыри соединяют путем приваривания к ним полос из стали. С помощью болтов присоединяют стальную жилу к каркасу электрощита.

Чтобы сделать заземление в частном доме своими руками более эффективным, необходимо хорошо зачистить место соединения жилы и контура. Кроме того, можно от распределительного щитка проложить к контуру стальную полосу сечением не менее 16 мм.

Эффективность повысится если стальную жилу заменить плоской полосой. В данном случае, площадь соприкосновения заземлителя с грунтом будет больше и увеличится проводимость электрического тока. При монтаже чаще выбор падает на жилу, потому что полосу укладывать сложнее. Ее помещают в землю по частям, затем сваривают детали.

Если вы ранее изучали информацию, как правильно сделать заземление, то знаете, что стяжка элементов болтами приводит к нежелательным последствиям. У болтов непродолжительный срок службы, они окисляются достаточно быстро, что мешает контуру проводить электрический ток. Запрещается покрывать раму краской, которая так же препятствует попаданию тока в землю.

Если использование болтов трудно избежать, то крепление должно располагаться над землей. Соединения необходимо прочно затянуть, и обработать токопроводящей смазкой. Периодически повторять подобную обработку.

Некоторые мощные электроприборы требуют отдельное заземление в частном доме:

1. Газовый и электрический котел. Автоматика, установленная на котле восприимчива к перепаду напряжения, поэтому нужно сделать заземление в частном доме. Кроме того, любая искра во время замыкания способна привести к взрыву газа. Установка заземлителя не прописана в правилах, однако это меры безопасности и лучше их выполнить. Можно приобрести готовую установку в магазине или изготовить ее самостоятельно.
2. Водонагреватель. Не допускается его подключение к фазному проводу в розетке, это может привести к выбиванию фазы. К сожалению, автомат установлен не на всех приборах, поэтому в случае ошибки нежелательные последствия неизбежны. Некоторые специалисты считают, что отдельное присоединение заземляющих контактов к контуру способно привести к ускорению коррозии водонагревателя, но лучше выбрать безопасность. Для ее усиления вместе делают монтаж устройства защитного отключения.
3. Розетка. О безопасности нужно позаботиться еще на этапе монтажа электропроводки. Пользуются проводкой с тремя жилами (земля, фаза, ноль), удобно, если они будут окрашены в разные цвета.
   При монтаже заземления для частного дома запрещено использовать отопительные и водопроводные трубы. Они подвержены коррозии и могут иметь вставки из пластика, тем самым будет нарушена целостность контура.

Ре-проводник не должен соединяться с рабочим нулем за точкой разделения. Это приведет к повышенному напряжению, и автомат будет срабатывать из-за ложной тревоги.

Проверка контура заземления на работоспособность

После завершения монтажа заземления частного дома обязательно нужно проверить работоспособность установки. Профессионалы используют дорогостоящее специализированное оборудование, однако существуют более простые и доступные методы.

Для проверки понадобится лампочка мощностью не меньше 100 Вт, один ее контакт подсоединяют к концу контура, другой – к фазе. Яркий свет лампочки говорит о том, что все сделано правильно. Если свет от лампы будет не ярким, это сигнализирует о недостаточном, слабом взаимодействии составляющих контура. Если лампочка не загорится вообще, это означает, что сборка произведена неверно и требует доработки.

Изучив достаточно информации можно сделать контур заземления в частном доме своими руками. Это обойдется гораздо дешевле, чем покупать готовое специализированное дорогостоящее оборудование. Во время монтажа следует быть предельно внимательным, так как от правильности выполнения зависит безопасность проживающих в доме людей и животных. Для полной комплектации системы защитного заземления нужно установить дифференцированные автоматы или УЗО. Грозовая защита не является необходимостью, но ее установка повысит безопасность, сбережет имущество в случае удара молнии или даже спасет жизнь.

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

Унция лекарства для вашей студии

Автор: Том Дэй

Обычно мы собираем кучу оборудования и со временем придумываем, как все это собрать. Единственное исключение, которое я могу придумать, это случай, когда вы только что выиграли в лотерею и собираетесь купить сразу все, что когда-либо купите.

На самом деле люди не планируют свои студии — мы покупаем фрагменты по мере их нахождения и/или находим деньги. Потом находим место в стойке, пару пустых разъемов на коммутационной панели и вперед. По мере роста установки растет и вероятность возникновения проблем, и вскоре мы создали зону звукового бедствия.

Это не имеет ничего общего с большими деньгами или славой. В одной из самых дорогих студий, которые я посещал, было самое худшее оборудование, которое я когда-либо видел. И я натыкался на студии с одной спальней всего с тремя или четырьмя единицами оборудования, которые были не чем иным, как запутанным крысиным гнездом кабелей.

Очевидно, что на всех уровнях также есть первозданная среда. Но студии, в которых легко работать, разделяют два главных фактора: хорошее техническое обслуживание и планирование расширения. В этой статье все о том, что это значит.

 

Переосмысление комнаты

Даже если вы выращиваете свою коллекцию снаряжения в одной и той же комнате с 90-х годов, вам не помешает пройтись по планированию. Он может даже определить проблемное место на пути вашего сигнала, которое беспокоило вас все это время. И если после стольких лет в вашей студии такой же беспорядок, как и у многих других, обычно имеет смысл снести все это и собрать с нуля.

Хотя это может показаться пустой тратой времени, особенно если ваша система включает в себя только компьютер, несколько MIDI-устройств и микшер, я рекомендую нарисовать схему плана подключения оборудования. Прежде чем подключать кабель или шнур питания, вытащите оборудование, которое у вас есть, и определите наилучшее место на пути прохождения сигнала для каждого элемента. Хорошим примером запланированного прохождения сигнала является блок-схема, которую вы, вероятно, найдете в руководстве пользователя вашего микшера.

Если вы не можете выполнить эту компоновку в программе САПР, подумайте о краже старого промышленного инженерного трюка. Сделайте небольшой грубый рисунок каждого предмета оборудования, предмета мебели и стеллажа, который у вас будет в комнате. Вырежьте рисунки и отложите их ненадолго. В масштабе с вашей мебелью нарисуйте свою комнату, включая освещение и источники питания.

Теперь, используя временный офисный клей, сделайте несколько десятков «а что, если» с вырезами оборудования и мебели в масштабной студии. В конце концов вы найдете лучшее место для всего и наилучшим образом используете имеющееся пространство.

 

Трансформация

При планировании планировки подумайте о том, где лучше всего разместить оборудование. Если вы можете избежать прокладки низкоуровневых сигнальных кабелей через силовые трансформаторы, сделайте это. Например, усилители мощности имеют большие, неприятные питающие трансформаторы, которые могут передавать гармоники 60 Гц практически во все, что находится поблизости.

Если вы можете спроектировать стойку и компоновку приборов так, чтобы длина кабеля была минимальной, сделайте это. Электроны любят короткие пути. Чем короче ваши кабели, тем меньше вероятность того, что ваша проводка улавливает шумы и помехи от нежелательных источников. Короткие кабели также вносят меньше потерь на пути прохождения сигнала из-за реактивных компонентов кабеля (индуктивность, емкость и сопротивление).

Пока мы говорим о нежелательных источниках шума, я должен упомянуть несколько. Диммеры света, например, — одни из самых коварных вещей, оставшихся от Империи Зла. Существуют диммеры, специально предназначенные для уменьшения электромагнитных помех, но они не всегда работают так, как рекламируется. Лично я считаю, что разумнее спроектировать систему освещения так, чтобы вы могли освещать то, что вам нужно. Выключайте свет, когда он вам не нужен.

Люминесцентные лампы старого образца почти так же злы. Балласты (трансформаторы) являются потрясающими источниками гармоник в линии электропередач, и они могут досаждать вам, когда находятся рядом с микрофонами, инструментальными звукоснимателями, кассетными головками и любыми другими источниками сигналов с высоким коэффициентом усиления и низким уровнем. Некоторые микшеры, кажется, не в состоянии защитить свои внутренние цепи от люминесцентных ламп, которые находятся поблизости. Компактные люминесцентные лампы, которые ввинчиваются в обычные патроны для ламп накаливания, часто доставляют меньше проблем, и я понимаю, что малошумящие экранированные люминесцентные лампы также доступны, но серьезно… это 21 век. Купи светодиодные лампы и покончим с этим!

Мы упомянули силовые трансформаторы; обратите внимание, что почти в каждой единице оборудования, которое вы покупаете, есть блок питания переменного тока в постоянный. Некоторые производители спасаются от электромагнитных помех источников питания, используя настенные бородавки. Эти вещи экономят деньги, но они могут вызвать шум в любых близлежащих проводах.

 

Помехи при работе

Встроенные источники питания могут располагаться практически в любом месте в корпусах оборудования, и хотя их расположение обычно является оптимальным для данного конкретного устройства, ориентация трансформатора может вызывать гул и шум в соседнем оборудовании . Большую часть времени вы собираетесь складывать полдюжины эффектов и другое оборудование в стойку, нагромождая источник питания на источник питания.

При наличии некоторых питающих трансформаторов практически во всех возможных местах относительно чувствительных цепей или входных разъемов другого оборудования возможно, что неправильная организация стойки может создавать много шума на выходе вашей системы.

Вот один из простых и достаточно надежных способов проверки помех между устройствами. Начните с оконцовки входных разъемов, используя симметричный или несимметричный разъем, зашунтированный (подключенный) резистором от 100 до 600 Ом. Если вы тестируете XLR, контакты 2 и 3 шунтируются резистором; если это несбалансированный разъем, шунтируйте горячий к холодному, сигнал к земле или как вам угодно описывать две клеммы.

Затем выключите все оборудование в стойке, кроме того, которое вы тестируете. Установите усиление DUT (тестируемого устройства) на максимум. Если у вас есть цифровой мультиметр (цифровой мультиметр), подключите его выводы к выходному разъему и измерьте выходной шум. Если у вас нет тестового оборудования, подключите выход тестируемого устройства к вашей плате и прослушайте выходной шум этой части через выход для наушников на плате.

Получив базовый уровень шума, включите два соседних оборудования в стойке. Если шум остается постоянным, помех от источника питания нет. Если он увеличивается, выключите каждый из окружающих элементов по одному и посмотрите, вызваны ли помехи одним или обоими. Если один из двух является виновником, попробуйте переместить его. Если и то, и другое, возможно, ИУ плохо экранировано или у вас может быть проблема с контуром заземления.

Несмотря на все проблемы с электромагнитными помехами, расстояние — ваш друг. Если вы можете позволить себе отказаться от места в стойке между каждым элементом, у вас, скорее всего, будет более тихая система, чем если бы вам приходилось заполнять все пространство в стойке. Рекомендуется оставить пару промежутков между любым оборудованием, потребляющим много энергии (например, усилителями мощности и источниками питания микшеров), и небольшим сигнальным оборудованием. Вы должны подумать об этом только из-за преимуществ, которые вы получите от рассеивания тепла, если не для улучшения отношения сигнал-шум.

Тепло — враг любого электрооборудования. Горячий воздух движется вверх, так что это хорошая идея. Если вы собираетесь управлять усилителями мощности достаточно сильно, чтобы они нагревались (или если у вас есть ламповое оборудование), хорошей идеей будет разместить такое оборудование в верхней части стойки. Лучше принудительно проветривать стойку, когда вы производите много тепла в этом замкнутом пространстве.

Не размещайте высокотемпературное оборудование под оборудованием с движущимися частями или резиновыми компонентами, например магнитофонами. Тепло ускорит износ смазки, а гибкие детали, такие как прижимные ролики, быстро затвердеют.

 

Любовные связи

Потратив большую часть своей жизни на поиск и ремонт плохих соединений, я могу быть суеверным в отношении проводки и разъемов. Хотя я не особо люблю паять фонокабели (RCA), я все равно скручиваю свои.

Однако есть несколько компаний, специализирующихся на аудиокабелях, и они хорошо с этим справляются. Вы можете купить хорошо собранные высококачественные межблочные кабели ненамного дороже, чем могут стоить кабель и разъемы.

Если вы хорошо владеете паяльником и можете правильно подготовить кабель, сделайте эту работу самостоятельно. Если нет, вам, вероятно, лучше купить кабели. Я думаю, что наиболее существенным недостатком невозможности сделать свои собственные кабели является то, что вам нужно держать под рукой много запасных частей на случай неизбежных сбоев. Наиболее существенные преимущества создания собственных межсоединений заключаются в том, что кабели могут быть именно той длины, которая подходит для работы, и вы знаете, кто виноват в любых сбоях.

Обычно у вас не так много шансов «оптимизировать», когда у вас есть кабели и оборудование. Но если вы покупаете профессиональное оборудование, у вас может быть возможность использовать «жесткие» соединения: барьерные планки винтового типа. Если у вас есть выбор между резьбовым соединением и штекерным разъемом, всегда выбирайте первое. Обожмите лепестковый разъем (соответствующий размеру используемого провода) на оголенном кабеле (не залуживайте провод) и затяните винты.

Если вы действительно параноик, как я, пройдите еще одну милю, прежде чем вытащить отвертку. Я использую продукцию Caig Laboratories с середины 70-х годов. Такие названия продуктов, как ProGold, DeoxIT, PreservIT и CaiLube, звучат довольно по-новому, но это работает. Клянусь этим.

Распылите DeoxIT на оголенные провода и клеммные соединители, прежде чем обжимать их вместе. Распылите на разделительные полосы перед тем, как вставить контактную пластину и затянуть винты. Если они не покрыты металлом, распылите DeoxIT на каждый оловянно-выводной разъем в вашей системе. Если они покрыты, используйте ProGold. Это не требует многого и добавляет новое применение к пословице «унция предотвращения». Я также использую эти два продукта с другими разъемами.

 

Крепления контура заземления

Теперь у нас есть вещи в стойке, и мы готовы подключиться? Не совсем. Мы не планируем. Зловещее проклятие аналоговой электроники с питанием от переменного тока — контуры заземления. Если у вас есть проблема с контуром заземления, вы можете потратить десятки часов на поиск и устранение неисправностей, чтобы найти ее. Несколько профилактических шагов в начале значительно облегчат устранение неполадок в дальнейшем.

И вы, наверное, заметили, что мы еще не поставили отвертку на винты стойки.

Заземление, вероятно, является наиболее распространенным способом ухудшения соотношения сигнал/шум в студии. Контур заземления — это то, что происходит, когда есть как минимум два пути для тока, который появляется на сигнальной или силовой земле.

Например, пара блоков обработки аудиосигнала подключена к двум разным розеткам. Они также подключены к одному коммутационному блоку через свои входные и выходные разъемы. Если между заземляющими соединениями на этих двух розетках есть какое-либо потенциальное напряжение, это напряжение найдет общий путь через сигнальную проводку заземления.

Конечно же, эта проводка связана вместе в коммутационной панели. Ток, создаваемый напряжением заземления, появляется на экране входных и выходных кабелей. Электрические компоненты кабелей и характеристики синфазного усиления оборудования обработки сигналов позволят сигналу по заземляющей проводке попасть в усилители оборудования. Если две части оборудования не сбалансированы, у вас не будет подавления синфазного сигнала, и у вас может быть много шума.

[Подавление синфазного сигнала (CMR) — это способность симметричного входного усилителя подавлять или игнорировать сигналы, которые появляются совместно (с одинаковой фазой и амплитудой) на обоих проводах входа.]

Очевидно, одна тактика для разорвать эту замкнутую петлю означает отрезать третий штырек по крайней мере одного из шнуров питания. Это также отличный способ разработать систему, которая обеспечит вашему супругу единовременную выплату из вашей страховки жизни. Тупой, тупой, тупой . Вы не хотите быть обратным путем для тока земли, когда трансформатор источника питания выходит из строя, и несколько ампер тока ищут путь обратно к Матери-Земле.

Конечно, некоторое оборудование продается с двухконтактной силовой проводкой. Чтобы обойтись без мер предосторожности, связанных с безопасным путем заземления корпуса, внешний корпус оборудования должен быть «двойно изолирован» от заземления питания, чтобы предотвратить попадание тока заземления на корпус продукта. Это распространено в потребительском Hi-Fi оборудовании. Это оборудование может быть очень сложно интегрировать в студию звукозаписи из-за проблем с заземлением.

Гораздо лучшим решением для контуров заземления линий электропередач является использование «изолированного заземления» для всей вашей системы. Это означает, что вы на самом деле принимаете меры предосторожности, чтобы убедиться, что к вашим стойкам для оборудования и другому оборудованию подключено реальное заземление. Это заземление будет возвращаться обратно к основному заземлению здания на монтажной панели.

Эта система называется «звездное заземление». длина стержня и сечение провода до панели). Хомут к крану холодной воды — это хорошо, но медный стержень лучше. Стержень должен находиться как можно ближе к коробке выключателя. Это очень практично для домашней студии, и это должно быть одной из первых вещей, которые вы делаете, когда начинаете планировать дизайн своей студии. Это особенно важно в местах с регулярными грозами.

Если у вас есть заземление, соответствующее требованиям NEC (Национальный электротехнический кодекс), вам необходимо подключить независимый источник питания к вашей студии, гарантирующий независимый путь заземления к вашему оборудованию. Если все ваше звуковое оборудование подключено к одной изолированной цепи заземления, контуры заземления питания должны быть сведены к минимуму. (В любом случае, это отличная теория. Соединение частей без контуров заземления может потребовать магии и удачи.)

Сбалансированные цепи менее чувствительны к контурам заземления и другим источникам шума, чем несбалансированные цепи. Но все же возможно, что некоторый ток контура заземления проникнет даже в самое лучшее оборудование. Некоторые меры предосторожности с вашей соединительной проводкой помогут предотвратить это.

Вы должны быть готовы отсоединить случайное заземление на пути сигнала, чтобы разорвать петли между сигнальным заземлением и заземлением питания. Заземление существует на обоих концах кабеля, начиная с заземления корпуса, поэтому выполнение заземления экрана часто не требуется.

Я использую цветовую маркировку своих XLR-кабелей (красный для несимметричного заземления, зеленый для подключенного заземления), чтобы немного упростить поиск и устранение неисправностей контура заземления. Я использую примерно в четыре раза больше одножильных заземляющих кабелей, чем подключаемых.

Директ-боксы обычно имеют переключатели заземления. Если эти переключатели принесут вам пользу, вам нужно подключить разъемы XLR так, чтобы контакт 1 или корпус XLR не были подключены к одному концу ваших кабелей. Опять же, контакт 1 уже подключен к цепи и заземлению корпуса микшера или эффекта, поэтому для экранирования не требуется постоянное заземление.

Несимметричные соединения также могут выиграть от тактики разводки. Вы можете создать смоделированное сбалансированное соединение с помощью нескольких легких приемов. Если вы подключаете симметричное устройство к несимметричному, добавление резистора от 50 до 100 Ом к клемме заземления на несимметричном конце кабеля может обеспечить достаточное сопротивление пути заземления, чтобы отвести ток контура заземления от соединения. (См. рисунок выше.)

Если соединение несбалансированное к несимметричному, те же 50-100 Ом на одном из контактов 3 могут сделать тот же трюк. В обоих случаях используйте двухжильный экранированный кабель (например, кабель микрофона) и подключайте экранирующий провод только к одному концу кабеля.

Если вы будете осторожны с заземлением питания и заземлением соединительного экрана, то обычно сможете избежать контуров заземления в вашем оборудовании. Но чем больше у вас оборудования, тем больше вероятность, что у вас возникнут проблемы. Если ничто другое не заставит вас задуматься о универсальных коробках с несколькими эффектами, это может быть. На самом деле, я думаю, что проблемы с аналоговым подключением должны заставить многих владельцев домашних студий серьезно задуматься о переходе на полностью цифровой путь.

 

Шасси и корпус

Оборудование в стойках создает другие проблемы. Также важно во всех случаях правильно заземлить, не создавая контуров заземления, и есть две тактики. Необычным является использование шины (провода очень большого сечения), которая подключена ко всем корпусам оборудования.

Другая тактика — изолировать ящики с оборудованием, и этот подход я считаю наиболее полезным. Если стойка деревянная, нет проблем; если это металл, ответом будут нейлоновые плечевые шайбы № 10. Просто поместите нейлоновые шайбы с каждой стороны ушка стойки и добавьте металлическую плоскую шайбу снаружи, чтобы винт не порвал нейлоновый изолятор — четыре винта, четыре плоских шайбы и восемь нейлоновых шайб на единицу смонтированного оборудования. Это делает заземление шнура питания единственным источником заземления питания для каждой части устройства, что приводит к эффективной системе «звездного заземления».

Еще один момент, на который следует обратить внимание, это случайный контакт. Стремясь упаковать два дюйма схем в однодюймовую коробку, некоторые производители съедают каждый последний миллиметр вертикального пространства, разрешенного в спецификации, и корпус соприкасается с оборудованием над и/или под ним. Если нужно, поставьте какой-нибудь изолирующий экран между блоками.

 

Сжигание

Итак, мы все подключены и прикручены. Есть еще несколько советов, которые я хотел бы дать, прежде чем вы начнете серьезно относиться к использованию своего оборудования.

Основной причиной отказа почти всего электронного оборудования является «детская смертность». Это означает, что обычно что-то выходит из строя в течение первых 100 часов использования. И самый быстрый способ оставить этот период позади — это непрерывно запускать свое снаряжение в течение нескольких дней. Для большинства оборудования это означает просто включить его и оставить.

Есть две причины рекомендовать это. Во-первых, оборудование выйдет из строя тогда, когда вы ему скажете, а не в самый неподходящий момент. Во-вторых, поломка произойдет, пока оборудование находится на гарантии.

Этот вид прижигания раньше выполнялся производителями, но в интересах сокращения производственных затрат и времени обработки они оставляют это на ваше усмотрение. Так сделай это. Это будет стоить вам всего несколько ватт-часов энергии и может избавить вас от многих хлопот, когда вы меньше всего можете позволить себе беспокойства.

При использовании электромеханического оборудования простое срабатывание механизма, вероятно, не обеспечит достойного прижигания. Переключатели нужно переключать. Моторы должны крутиться. Двери нужно открывать и так далее. Это не повредит вашему винтажному магнитофону, если вы прокрутите кассету или две.

Слабые колени некоторого оборудования проявляются, если его несколько раз выключить и включить. Например, усилители мощности имеют большие скачки напряжения при включении питания. Иногда все, что требуется, чтобы перегрузить плохое соединение или слабый компонент, — это пара циклов включения питания.

 

Не прерывать

Следующая мера предосторожности может усложнить и без того сложное планирование контура заземления, которое мы сделали. Однако, если ваша линия электропередачи не так надежна, как утверждает энергетическая компания, вы можете захотеть защитить некоторые части вашей системы.

Вот для чего нужны источники бесперебойного питания (ИБП). Эти устройства выполняют две важные функции для критически важных компонентов вашей системы: они обеспечивают постоянный отфильтрованный источник переменного тока и дают вам время для безопасного отключения питания вашей системы во время отключения электроэнергии. .

Если вы какое-то время работали с компьютерами, то знаете, что перебои в подаче электроэнергии могут нанести ущерб компьютерным системам. Нестабильное питание может вызвать случайные перестановки битов в памяти, которые загрязнят ваши данные или дестабилизируют вашу систему. Трансформатор и схема фильтра ИБП предотвращают это.

Сработавший автоматический выключатель или удар молнии в ближайший трансформатор на опоре электропередач перевернет каждый бит, который еще не равен нулю. Резервная батарея ИБП и схема инвертора обеспечивают предупреждение и разумное время, чтобы сохранить то, что вы делаете, и выйти из строя до того, как батарея разрядится.

Главный вопрос при выборе ИБП – какой мощности блок питания вам нужен, и спецификация поможет вам в этом. Сначала решите, что нужно защитить, и запишите требования к вольт-амперам (ВА, что примерно соответствует номинальной входной мощности) для каждого компонента. Некоторые спецификации оборудования говорят вам только о требованиях к входному току; просто умножьте время потребления тока на 120 В, чтобы получить рейтинг ВА. Затем сложите рейтинги VA оборудования, которое вы решили защитить. Сравните это значение с таблицей, предоставленной производителем ИБП, и решите, какая защита вам нужна и которую вы можете себе позволить.

Например, у вас есть компьютерная система, для которой требуется 250 ВА, компьютерный монитор, потребляющий 125 ВА, и система записи на жесткий диск, для которой требуется еще 250 ВА. Таким образом, для системы требуется 625 ВА. Глядя на диаграмму для ИБП на 600 ВА, вы видите, что этот блок обеспечит вас резервным питанием примерно на пять минут, в то время как система на 1 кВА обеспечит работу в течение десяти минут. В зависимости от того, как вы работаете и сколько времени требуется для безопасного завершения работы вашей системы (из реальной ситуации, когда одновременно открыты пять программ, каждая из которых содержит несколько файлов для сохранения), вы можете сделать наиболее разумный выбор за свои деньги.

 

Приятного техобслуживания

Надеюсь, некоторые из этих советов придутся вам по душе, вдохновят вас на переделку проблемных областей и помогут вам улучшить окружающую среду. Удачи.

 

Особая благодарность Майклу МакКерну из Music Tech, Миннеаполис, Миннесота (музыкальная техническая школа) за помощь в написании этой статьи.

Том Дэй занимается аудио и звукозаписью с 1963 года, подолгу работая менеджером студии, разработчиком аудиооборудования и руководителем производственно-технического отдела QSC.

Планирование микрогидроэнергетической системы | Министерство энергетики

Энергосбережение

Чтобы узнать, подойдет ли вам микрогидроэлектростанция, определите доступное вертикальное расстояние (напор) и поток (количество) воды.

Чтобы построить систему микрогидроэлектростанции, вам нужен доступ к проточной воде на вашем участке. Должно быть достаточное количество падающей воды, что обычно, но не всегда, означает, что лучше всего подходят холмистые или гористые участки. Другие соображения для потенциального участка микро-ГЭС включают ее выходную мощность, экономику, разрешения и права на воду.

Чтобы понять, подойдет ли вам микрогидроэлектростанция, вам необходимо определить количество энергии, которое вы можете получить от проточной воды на вашем участке. Это включает в себя определение следующих двух вещей:

• Напор — вертикальное расстояние, на которое падает вода
• Поток — количество падающей воды.

После того, как вы определили напор и расход, вы можете использовать простое уравнение для оценки выходной мощности системы с КПД от 50% до 70% или более, что характерно для большинства микрогидроэнергетических систем.

Просто умножьте чистый напор (расстояние по вертикали, доступное после вычета потерь, таких как трение трубы — потери будут зависеть, среди прочего, от размера трубы, но для предварительных расчетов могут быть оценены в пределах от 5 до 10 процентов) на расход (используйте галлоны США в минуту), деленный на 10. Это даст вам выходную мощность системы в ваттах (Вт). Уравнение выглядит следующим образом:

[чистый напор (футы) × расход (гал/мин)] ÷ 10 = Вт (мощность или ватты)

Определение «головы» на вашем потенциальном участке микро-ГЭС

На потенциальном участке микрогидроэлектростанции напор – это вертикальное расстояние, на которое падает вода. При оценке потенциального участка напор обычно измеряют в футах, метрах или единицах давления. Напор также зависит от характеристик канала или трубы, по которой он течет.

Большинство микрогидроэлектростанций относятся к категории низконапорных и высоконапорных. Чем выше напор, тем лучше, потому что вам потребуется меньше воды для производства заданного количества энергии, и вы можете использовать меньшее и менее дорогое оборудование. Низкий напор относится к изменению высоты менее чем на 66 футов (20 метров), а сверхнизкий напор относится к изменению высоты менее чем на 10 футов (3 метра). Вертикальный перепад менее 2 футов (0,6 метра), вероятно, сделает маломасштабную гидроэлектрическую систему невозможной.

Тем не менее, при чрезвычайно малых объемах выработки электроэнергии текущий поток с толщиной воды всего 13 дюймов может поддерживать работу погружной турбины. Этот тип турбины изначально использовался для питания научных приборов, буксируемых за кораблями для разведки нефти, и похож на некоторые гидрокинетические энергетические системы, работающие от речных или приливных течений.

При определении напора необходимо учитывать как валовой, так и чистый напор. Общий напор — это расстояние по вертикали между верхним уровнем уровня воды в форбазе, где крепится водовод (или труба), по которому вода под давлением подается, и уровнем воды, куда сбрасывается вода из турбины. Чистый напор равен общему напору за вычетом потерь из-за трения и турбулентности в трубопроводе.

Самый точный способ определить общий напор – это провести профессиональный осмотр участка. Чтобы получить приблизительную оценку, вы можете использовать карты Геологической службы США для вашего района или метод шланга-трубы.

Метод шланг-трубка для определения напора включает в себя измерение глубины потока по ширине потока, который вы собираетесь использовать для своей системы, — от точки, в которой вы хотите разместить затвор, до точки, в которой вы хотите поставить турбину. Вам понадобится следующее:

• Помощник
• Садовый шланг малого диаметра длиной 20–30 футов (6–9 метров) или другая гибкая трубка
• Воронка
• Критерий или измерительная лента.
• Протяните шланг или трубку вниз по каналу потока от точки, которая является наиболее практичной высотой для забора затвора. Попросите вашего помощника держать верхний конец шланга с воронкой под водой как можно ближе к поверхности.
• Тем временем поднимите нижний конец, пока из него не перестанет течь вода. Измерьте вертикальное расстояние между вашим концом трубки и поверхностью воды. Это валовой напор для данного участка потока.
• Попросите вашего ассистента подойти к вам и поместить воронку в ту же точку, где вы проводили измерения. Затем идите вниз по течению и повторите процедуру. Продолжайте проводить измерения, пока не достигнете точки, где вы планируете разместить турбину.

Сумма этих измерений даст вам приблизительное представление о брутто-напоре для вашего участка.

Примечание: из-за давления воды на передний конец шланга вода может продолжать течь по шлангу даже после того, как оба конца шланга выровнены. Вы можете вычесть дюйм или два (2–5 сантиметров) из каждого измерения, чтобы учесть это. Лучше быть осторожным в этих предварительных измерениях общего напора.

Если ваши предварительные оценки кажутся благоприятными, вы захотите получить более точные измерения. Как уже говорилось, самый точный способ определить голову — это провести профессиональный осмотр вашего сайта. Но если вы знаете, что на вашем участке есть перепад высот в несколько сотен футов, вы можете использовать авиационный высотомер. Вы можете купить, одолжить или арендовать высотомер в небольшом аэропорту или аэроклубе. Однако предостережение: хотя использование альтиметра может быть дешевле, чем наем профессионального геодезиста, ваши измерения будут менее точными. Кроме того, вам придется учитывать влияние атмосферного давления и при необходимости калибровать высотомер.

Определение «потока» на потенциальном участке микро-ГЭС

Количество воды, падающей с потенциальной площадки микро-ГЭС, называется потоком. Измеряется в галлонах в минуту, кубических футах в секунду или литрах в секунду.

Самый простой способ определить сток вашего ручья — получить данные из следующих местных отделений:

• Геологическая служба США
• Инженерный корпус армии США
• Министерство сельского хозяйства США
• Инженер вашего округа
• Местное водоснабжение противопаводковых служб.

Если вы не можете получить существующие данные, вам необходимо провести собственные измерения расхода. Вы можете измерить поток, используя метод ведра или взвешенного поплавка.

Метод ведра

Метод ведра включает перекрытие ручья бревнами или досками, чтобы отвести его поток в ведро или контейнер. Скорость, с которой контейнер наполняется, является скоростью потока.

Например, ведро объемом 5 галлонов, которое наполняется за 1 минуту, означает, что скорость потока воды в вашем ручье составляет 5 галлонов в минуту.

Взвешенно-плавающий метод

Другой способ измерения расхода включает измерение глубины потока по ширине потока и выпуск взвешенного поплавка выше по течению от ваших измерений. Из-за соображений безопасности на воде этот метод не рекомендуется, если течение быстрое и/или над вашими икрами. Вам понадобится:

• Помощник
• Рулетка
• Аршин или измерительная линейка
• Поплавок с грузом, например пластиковая бутылка, наполовину заполненная водой
• Секундомер
• Немного миллиметровой бумаги.

С помощью этого оборудования вы можете рассчитать расход для поперечного сечения русла реки при самом низком уровне воды.

1. Сначала выберите участок ручья с самым прямым руслом и наиболее равномерной глубиной и шириной.
2. В самом узком месте измерьте ширину ручья.
3. Затем, держа линейку вертикально, пройдите через ручей и измерьте глубину воды с шагом в один фут. Чтобы облегчить процесс, натяните веревку или веревку, на которой отмечены приращения, по ширине ручья.
4. Отметьте глубину на миллиметровой бумаге, чтобы получить профиль поперечного сечения ручья.
5. Определите площадь каждой секции, рассчитав площади прямоугольников (площадь = длина × ширина) и прямоугольных треугольников (площадь = ½ основания × высота) в каждой секции.
6. Затем от той же точки, где вы измерили ширину ручья, отметьте точку не менее чем в 20 футах выше по течению.
7. Отпустите утяжеленный поплавок посреди потока и запишите время, которое требуется поплавку, чтобы добраться до исходной точки ниже по течению. Не позволяйте поплавку волочиться по дну русла; если это так, используйте меньший поплавок.
8. Разделите расстояние между двумя точками на время плавания в секундах, чтобы получить скорость потока в футах в секунду. Чем больше раз вы повторите эту процедуру, тем точнее будет ваше измерение скорости потока.
9. Умножьте среднюю скорость на площадь поперечного сечения потока.
10. Затем умножьте результат на коэффициент, учитывающий неровность русла ручья (0,8 для песчаного русла, 0,7 для русла с мелкими и средними камнями и 0,6 для русла с большим количеством крупных камней). Результат даст вам скорость потока в кубических футах или метрах в секунду.

Расход воды может сильно меняться в течение года, поэтому важен сезон, в течение которого вы проводите измерения расхода. Если вы не планируете строить резервуар для хранения, вы можете использовать самый низкий средний расход за год в качестве основы для проектирования вашей системы. Однако, если вы ограничены по закону в отношении количества воды, которое вы можете отвести от вашего ручья в определенное время года, используйте средний расход в период наибольшего ожидаемого спроса на электроэнергию.

экономика

Если вы определите на основе расчетной выходной мощности, что микрогидроэнергетическая система будет осуществима, то вы сможете определить, имеет ли она экономический смысл.

Поскольку экономия энергии стоит меньше, чем ее производство, убедитесь, что ваш дом максимально энергоэффективен, сократив потребление электроэнергии, чтобы не покупать систему, которая больше (и дороже), чем вам нужно.

Сложите все предполагаемые затраты на разработку и обслуживание сайта в течение ожидаемого срока службы вашего оборудования и разделите сумму на мощность системы в ваттах. Это скажет вам, сколько будет стоить система в долларах за ватт. Затем вы можете сравнить это со стоимостью электроэнергии, предоставляемой коммунальными службами или другими альтернативными источниками энергии.

Какими бы ни были первоначальные затраты, гидроэлектростанция обычно служит долго, и во многих случаях обслуживание не требует больших затрат. Кроме того, иногда на уровне штатов, коммунальных предприятий и на федеральном уровне существуют различные финансовые стимулы для инвестиций в системы возобновляемых источников энергии. К ним относятся, среди прочего, льготы по подоходному налогу, освобождение от налога на имущество, освобождение штата от налога с продаж, кредитные программы и специальные программы грантов.

Разрешения и права на воду

При принятии решения об установке микрогидроэлектростанции на вашем участке вам также необходимо знать местные требования к разрешению и права на воду.

Независимо от того, будет ли ваша система подключена к сети или будет автономной, зависит, какие требования вы должны соблюдать. Если ваша микро-ГЭС будет оказывать минимальное воздействие на окружающую среду, и вы не планируете продавать электроэнергию коммунальному предприятию, процесс получения разрешения, скорее всего, потребует минимальных усилий.

На местном уровне вашим первым контактным лицом должен быть окружной инженер.