Функции заземления

Наличия надежного заземления крайне важно для обеспечения устойчивости, надежности и безопасности работы компьютеров, локальных сетей, периферийных устройств, соединяемых различными кабелями (компьютер-принтер, кассовый аппарат- компьютер и т.п.).  Применение UPS, сетевых фильтров и различных других устройств защиты эффективно только при наличии хорошего заземления. 

Заземление электронных приборов несет на себе в основном четыре основные функции:

• Защита от поражения электрическим током при повреждении изоляции и проводки.

• Защита прибора от проникновения помех, возникающих снаружи прибора.

• Защита сети от помех, источником которых служит сам прибор.

• Выравнивание потенциалов общего провода интерфейсов различного оборудования, соединенного между собой, для предотвращения их повреждения.

Топология типовой однофазной сети

ЦВЕТА ПРОВОДОВ ПО ЕВРОПЕЙСКОМУ СТАНДАРТУ С АПРЕЛЯ 2004 ГОДА. КОРИЧНЫЙ, ЧЕРНЫЙ, СЕРЫЙ Провода по которым подводиться ФАЗА от силового щита. В разных розетках одна и та же фаза, должна подводиться проводом одно и того же цвета !!! СИНИЙ - Нулевой провод. ЖЕЛТО/ЗЕЛЕНЫЙ - Защитное заземление.

•  К каждой розетке от силового щита, или от другой розетки (Подключенной к той  же фазе) должны подходить ТРИ провода.

• Провода заземления в силовом щите подключены к заземляющей шине, или контуру заземления неразъемным,  некоммутируемым соединением.

• Нельзя к одной и то же розетке подводить фазный, заземляющий или нулевой провод от разных веток сети.

• Категорически запрещается использовать схему ЗАНУЛЕНИЯ вместо ЗАЗЕМЛЕНИЯ.

Функция защиты от поражения электрическим током

• При наличии ЗАЗЕМЛЕНИЯ, в случае появления из-за повреждения, например изоляции, фазового напряжения на корпусе устройства (1) ,  весь ток короткого замыкания пройдет через провод заземления (2) на землю, вызывая перегорание предохранителя (3). Тем самым обеспечивается немедленное обесточивание поврежденного устройства.

• При отсутствии или повреждении ЗАЗЕМЛЕНИЯ (2)  , в случае появления фазового напряжения на корпусе устройства (1) ,  корпус прибора оказывается под полным фазовым напряжением и при прикосновении к нему возможно поражение электрическим током. Сопротивление тела человека достаточно низко для прохождения по нему опасного для жизни тока (5-10 mA) , но не достаточно, что бы сработал предохранитель (20-30 Ампер). 

• Большинство устройств имеют на входе своих блоков питания фильтры для защиты от помех. Схему фильтра упрощенно можно представить как несколько конденсаторов, включенных между фазовым и заземляющим проводами. При наличии ЗАЗЕМЛЕНИЯ такие фильтры не представляю опасности. 

• При отсутствии или повреждении ЗАЗЕМЛЕНИЯ (2)  , конденсаторы фильтров представляют собой простой делитель напряжения и корпус прибора оказывается под фазовым напряжением (1).

• При возникновении внешней помехи весь наведенный на проводах ток через конденсаторы входных фильтров уйдет по заземляющему проводу в землю, не повредив устройство. 

• Если заземляющий провод поврежден, или не подключен, то весь наведенный помехой на проводах ток беспрепятственно проникнет в устройство и может вызвать его повреждение и привести к сбоям в работе. 

• Если само устройство представляет из себя источник помех, то ток в проводах, наведенный этими помехами, так же через конденсаторы входных фильтров уйдет по заземляющему проводу в землю, не повредив другим устройствам, подключенным к этой же фазе. 

• Если заземляющий провод поврежден, или не подключен, то весь наведенный помехой на проводах ток беспрепятственно проникнет в электросеть и вызовет повреждения или сбои в работе других устройств, подключенных к той же фазе.  

ВНИМАНИЕ!!! Разумеется, все вышеописанное сильно упрощено, отражает только общие принципы и не учитывает множество факторов связанных с помехами (Частотный диапазон, мощность, спектр и т.д.)  которые могут существенно повалять на работу устройств.

Только заземление и никаких занулений.

• Если посмотреть на схему однофазной сети, то легко заметить что провод ЗАЗЕМЛЕНИЯ электрически полностью дублирует НУЛЕВОЙ провод сети.
• Схема подключения сети, при которой в качестве провода ЗАЗЕМЛЕНИЯ используется НУЛЕВОЙ провод - называется ЗАНУЛЕНИЕМ. Такая схема используется в особых случаях и для наших систем она категорически ЗАПРЕЩЕНА!!!
• В силовых щитах провод ЗАЗЕМЛЕНИЯ всегда подключен к заземляющей шине так, что бы соединение было неразъемным и некоммутируемым! Его невозможно просто так оборвать или временно отсоединить. НУЛЕВОЙ и ФАЗОВЫЙ провода в силовом щите легко могут отсоединятся, или меняться местами в зависимости от необходимости или во время ремонта.

• Если во время ремонта, какой либо из веток сети, ЭЛЕКТРИК переставил местами НУЛЕВОЙ и ФАЗОВЫЙ провода в силовом щите, то на корпусах всего оборудования, включенного в розетки это ветки появиться ФАЗОВОЕ напряжение, со всеми вытекающими последствиями

• По НУЛЕВОМУ проводу всегда протекает ток потребляемый нагрузкой!  По проводу ЗАЗЕМЛЕНИЯ в обычном режиме течет только ток от помех, отфильтрованных фильтрами устройств и лишь при коротком замыкании - ток короткого замыкания.

• Устройства, корпуса которых включены по схеме ЗАНУЛЕНИЯ  всегда буду находиться под РАЗНЫМИ напряжениями! И вдобавок, эта разность напряжений будет сильно зависеть от потребляемой мощности устройств и сама по себе являться источником мощных помех.

Почему сгорают порты компьютеров?

• Все или часть оборудования подключено к розеткам, включенным по схеме ЗАНУЛЕНИЯ, а не ЗАЗЕМЛЕНИЯ.

•  Все или часть оборудования подключено к розеткам вообще не имеющим ЗАЗЕМЛЕНИЯ.

Часть оборудования отключалось от розеток сетевым кабелем, без отключения интерфейсных кабелей.

·         Часть оборудования отключалось от розеток сетевым кабелем, без отключения интерфейсных кабелей.

Оборудование подключено к розеткам, подсоединенным к разным силовым щитам, имеющим разные контура заземления. В примере  - между заземлением двух силовых щитов набегает разность в 15V  Интерфейсные кабели имеют большую длину и проходят около источников сильных помех.  Оборудование включено в те же силовые цепи, куда подключены устройства, являющиеся источником сильных помех.

·         Если во время ремонта, какой либо из веток сети, ЭЛЕКТРИК переставил местами НУЛЕВОЙ и ФАЗОВЫЙ провода в силовом щите, то на корпусах всего оборудования, включенного в розетки это ветки появиться ФАЗОВОЕ напряжение, со всеми вытекающими последствиями.

·         По НУЛЕВОМУ проводу всегда протекает ток потребляемый нагрузкой!  По проводу ЗАЗЕМЛЕНИЯ в обычном режиме течет только ток от помех, отфильтрованных фильтрами устройств и лишь при коротком замыкании - ток короткого замыкания.