Периодичность проверки защитного заземления • Energy-Systems
Как часто следует проводить измерения сопротивления
Периодичность проверки защитного заземления регулируется правилами технической эксплуатации и устройства электроустановок, а также индивидуальной технической документацией зданий и сооружений. Периодичность измерений указывается в соответствующих графиках и таблицах необходимых профилактических работ, которые нужны для поддержания электрической системы в работоспособном и безопасном для пользователей состоянии.
Для многих объектов действующие правила требуют проведение визуального осмотра открытых частей заземления 1 раз в полгода и полное исследование и измерение параметров сопротивления 1 раз в год. Полное обследование предполагает выборочное вскрытие грунта.
Уровень сопротивления заземления на разных объектах следует проверять с разной периодичностью. Для заземления на опорах центральной линии электроснабжения проверка заземления осуществляется раз в полгода или раз в год для линий с напряжением до 1кВ и выше 1кВ соответственно.
В правилах устройства и эксплуатации электроустановок говорится о том, что общее техническое состояние системы заземления в электроснабжении ресторанов, магазинов и других зданий должно определяться на основе визуальных осмотров, проводимых профессиональными электриками. Такие осмотры позволяют определить наличие неисправностей и дефектов на видимых частях установок, а также на местах соединения системы заземления с элементами электрической системы.
Периодичность проверок сопротивления заземления визуальных определяется специальными плановыми графиками и обычно составляет 1 раз в каждые несколько месяцев. При этом ответственным лицом за проведение проверок в установленные сроки является собственник или уполномоченные собственником работники. Помимо прочего, в процессе визуальных осмотров профессионалы должны оценивать состояние соединения между электрическим оборудованием и проводником, проверять наличие изоляции и антикоррозийного покрытие, их состояние, следить за отсутствием обрывов на соединениях и т.
Что касается более тщательных осмотров состояния системы заземления, включающих в себя вскрытие грунта в определенных местах, в частности на территориях, подверженных коррозии, рядом с расположением нейтралей трансформаторных подстанций, в местах соединения ограничителей и разрядников, то такие проверки проводятся значительно реже. Периодичность проведения подобных работ также указывается в графиках на профилактическое обслуживание объектов и регламентируется действующими нормативными документами, но в любом случае подобные проверки должны проводиться не реже, чем 1 раз в течение каждых 12-ти лет.
Пример технического отчета
Назад
1из27Вперед
Проведение проверок состояния заземления в различных условиях
Периодичность замера сопротивления контура заземления на территории, отличающейся повышенной агрессивностью почвы также регламентируется действующими нормами, однако собственник вправе принять решение о более частом проведении подобных исследований, чтобы не подвергать опасности людей и свою собственность. При проверках на территориях с агрессивными грунтами обязательно следует проводить выборочное вскрытие почвы, чтобы можно было максимально точно определить уровень коррозии на наиболее подверженных такому влиянию элементах заземления. В случаях, когда часть заземления разрушено под воздействием коррозии на 50% или более, обязательно следует замена данного элемента. Любые результаты исследования и принятые решения по устранению неисправностей должны заноситься в специальные акты.
Чтобы определить общее техническое состояние системы заземления, специалисты должны провести ряд работ и исследований, включающих в себя определение уровня сопротивления заземления, проверка уровня напряжения прикосновения, проверка токов на электрической установке, проверка состояния и работоспособности предохранителей и защитных устройств, определение точных параметров сопротивления почвы.
Любые измерения по уровню сопротивления заземления должны осуществляться в периоды, когда грунт обладает наивысшими характеристиками заземления. В большинстве случаев – в зимнее или летнее время. Зимой сопротивление почвы значительно возрастает из-за промерзания грунта, а летом из-за высыхания жидкостей в земле.
Помимо плановых проверок уровня сопротивления на заземляющем устройстве, подобные измерения следует также выполнять при реконструкции или модернизации электрической системы, при внесении любых изменений в конструкцию заземления. Кроме того, проведение подобных работ требуется при обнаружении в ходе визуальных осмотров серьезных неисправностей или повреждений системы.
Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости услуг электролаборатории.
Онлайн расчет стоимости проектирования
Измерение сопротивления контура заземления | Вольт Энерго
Электролаборатория ВОЛЬТ ЭНЕРГО предоставляет услугу по измерению сопротивления контура защитного заземления на объектах заказчика по всей Украине.
Данный вид электроизмерений позволяет определить качество соединений узлов устройств, правильность выбора материала и варианта конструкции.
Измерение сопротивления контура защитного заземления — одно из испытаний, проведение которого является обязательным.
Увеличение количества и мощности электропотребителей приводит к повышению рисков поражения электрическим током людей. Поэтому, меры электробезопасности, применяемые на объекте, должны служить безотказно. Контур заземления —
непосредственная часть этих мер.
- проверка на целостность и надежность заземляющего устройства путем визуального осмотра
- проверка наличия цепи и качества контактных соединений заземляющих устройств и защитных проводников
- непосредственное измерение сопротивления контура защитного заземления
Все результаты проведенных испытаний оформляются протоколами электроизмерений, которые в свою очередь объединяются в Техническом отчете, содержащем всю информацию о реальном положении дел на объекте заказчика.
Измерение заземления
Замер контура заземления позволит определить качество соединений узлов того или иного устройства, а также правильность варианта конструкции и выбора материала. В начале проверки необходимо осуществить поверхностный осмотр заземляющего контура. Как правило, осмотр осуществляется методом постукивания молотком в местах сварки. Это необходимое мероприятие для того, чтобы проверить прочность затяжки болтов и отсутствие трещин на сварочных соединениях. Только после этого можно начинать измерение сопротивления заземления.
Особенности проведения замеров
Согласно ПУЭ для обеспечения безопасности, замер контура заземления должен проводиться минимум раз в год. Сопротивление заземляющего устройства с напряжением до 1000 В не должно составлять больше 4-х Ом, при напряжении в сети менее 500-т В – 3 Ом.
После замера сопротивления заземления, электроподключение проводится через пяти- или трехпроводное подсоединение. То есть, если необходима 1 фаза, то используется фазный проводник, нейтраль и защитное зануление (проводник, не имеющий заряда).
Наша электротехническая лаборатория осуществляет замер сопротивления заземления в удобное для заказчика время. Перед началом проведения замеров необходимо согласовать с Подрядчиком предполагаемое время проведения работ. В результате оказанной услуги заказчику выдаются: акты выполненных работ, протоколы измерений, дефектный акт, технический отчет, карта нагрузок.
Периодичность проведения электроизмерений контура заземления
Измерения сопротивления контура заземления проводятся согласно нормативным документам – ПУЕ, ПТЕЕС, и должно осуществляться не реже 1 раза в год для электроустановок особо опасных условий эксплуатации – лифты, прачечные, бани, кухни/столовые, грузоподъемные машины и механизмы и т.д., согласно ПТЕЕС, Приложение 1, табл. 25, п.3 в.
Измерение сопротивления заземляющих устройств и молниезащиты (проверка заземления)
ООО «СМП ЦЕНТР» — это Электролаборатория в Туле . Мы производим измерения сопротивления заземляющих устройств с составлением технического отчёта оформленного по ГОСТ Р 50571.16-2007, приложение H и соответствующего требованиям Пожнадзора МЧС и Ростехнадзора.
Наша электролаборатория производит работы в Туле и Тульской области (Новомосковск, Щекино, Узловая, Алексин, Ефремов и т.д.), а так же в Московской, Калужской и Рязанской областях.
Измерение сопротивления заземляющих устройств электроустановок — чаще всего имеют ввиду именно это, когда говорят о проверке сопротивления заземления, о замере сопротивления заземления или о измерении сопротивления контура заземления.
Почему возникает такая путаница? Дело в том, что заземляющее устройство является неоотъемлемой частью мероприятия под названием ЗАЗЕМЛЕНИЕ, а контур заземления разновидностью заземлителя, поэтому часто эти понятия подменяют друг друга.
Так что же такое заземление и почему нам важно знать его сопротивление.
Как гласит ПУЭ: заземление это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.
Проводники соединяющие контур заземления с заземляемыми объектами называются заземляющими. А заземляющее устройство это совокупность этих проводников и заземлителя.
Контуром заземления обычно называется заземлитель, т.е. проводящие электрический ток элементы связанные между собой и находящиеся в непосредственном контакте с землёй.
Заземление бывает двух видов: защитное и рабочее (функциональное).
Защитное выполняется для обеспечения электробезопасности, а рабочее для обеспечения работы электроустановки.
Заземлители так же бывают двух видов: искусственные- выполненные специально для заземления и естественные — в качестве естественных заземлителей могут использоваться сторонние элементы находящиеся в непосредственном контакте с землёй и указанные в ПУЭ п. 1.7.109.
В течении срока службы заземляющее устройство электроустановки изнашивается и с целью обеспечения электробезопасности клиентов и обслуживающего персонала, а также нормальной, бесперебойной работы электрооборудования проводят замеры сопротивления «заземления» с составлением технического отчёта. Значения сопротивления заземления нормируются в соответствии с ПУЭ п. 1.7.101 и п. 1.8.39, ПТЭЭП Приложение 3 и они должны быть не более 4 Ом и не более 30 Ом, для заземляющих устройств измерение сопротивления которых производилось с подключенным и отключенным PEN-проводником соответственно.
Контроль состояния заземляющего устройства должен быть визуальным- подразделяется на осмотр видимой части заземления (осуществляется не реже одного раза в 6 месяцев) и с выборочным вскрытием грунта (производится не реже одного раза в 12 лет). Если при вскрытии грунта обнаруживается что коррозией разрушено более 50% заземлителя, то он подлежит замене.
По результатам измерения сопротивления заземления, проверки целостности заземляющих проводников и надёжности присоединений составляется технический отчёт (протокол), в котором указываются параметры окружающей среды во время измерений (температура окружающей среды, атмосферное давление и влажность), тип почвы и удельное сопротивление грунта, место расположения заземлителя и его сопротивление.
Так же данные полученные в ходе обследования заносятся в паспорт заземляющего устройства .
В случае выявления недостатков электроустановки, Электромонтажные работы по их устранению вы так же можете заказать у нас.
Электролаборатория — частота проведения замера контура заземления
Для чего необходимо заземление и контур защитного заземления? Заземление соединяет электрооборудование с землей и обеспечивает защиту от поражения человека током короткого замыкания в случаях неисправностей электрооборудования. Заземлители могут быть в виде обычных металлических стержней или же специальных комплексов, состоящих уже из более сложных элементов.
Контур защитного заземления представляет из себя систему, которая состоит из ряда стержней, соединённых полосами и комплекта соединительных проводников. Он необходим для обеспечения надёжного контакта электроустановки (её токопроводящего корпуса) с землёй.
Когда же проверяется сопротивление контура заземления?
Электроизмерения и испытания электроустановок являются обязательной периодической процедурой для предприятий, которые заботятся о безопасности персонала, сохранности и безаварийной работе электрооборудования. Сопротивление контура заземления целесообразно проверять как раз в ходе испытания электроустановок (если иное не установлено нормативными документами).
Испытания электроустановок (приёмо-сдаточные) в обязательном порядке производятся перед вводом электрооборудования в эксплуатацию. При проверке контура заземления, в первую очередь, производится замер его сопротивления. Это даёт возможность понять, насколько хорошо заземляющий контур выполняет защитную функцию. Величина сопротивления контура, не должна превышать установленные нормы. Если замеры показывают, что она превышает эти нормы, сопротивление необходимо снизить (можно увеличить площадь или общую проводимость среды).
В процессе работы электрооборудования его также необходимо периодически проверять. Производятся эксплуатационные испытания электрооборудования и электроустановок. Наряду с другими замерами проверяется и сопротивление контура заземления. Такие проверки должны проводиться и после ремонта.
Периодичность проверки сопротивления контура заземления устанавливается ПТЭЭП, а также Межотраслевыми стандартами. Но удобнее всего, как мы уже отмечали, проверять сопротивление контура заземления одновременно с проведением других электроизмерений.
В соответствии с ПТЭЭП, на объектах, которые не относятся к особо опасным, периодичность проведения проверок устанавливается руководителем предприятия. Конечно при этом необходимо учитывать срок и условия эксплуатации электроустановок и оборудования.
Для открытых электроустановок и электрооборудования в особо опасных помещениях периодичность проверок устанавливается не режеодного раза в три года Для образовательных, здравоохранительных учреждений, предприятий торговли, общественного питания, бытового обслуживания периодичность проверок должна быть не реже одного раза в год. Для опасных помещений — раз в 6 месяцев.
Эти правила распространяются на все услуги электролаборатории, которые проводятся на периодической основе: замер сопротивления изоляции, тепловизионное обследование и прочие.
Все электроизмерения, в том числе, проверка сопротивления контура защитного заземления должны проводиться в соответствии с методиками измерений квалифицированными специалистами с использованием высокоточного электроизмерительного оборудования. Также для этого требуются лицензии и сертификаты, подтверждающие право осуществления необходимых замеров и испытаний.
Наша электролаборатория «Сила тока» — выездная сертифицированная электролаборатория в Москве.
Услуги электролаборатории оказываются высококвалифицированными специалистами с использованием самых современных и высокоточных электроизмерительных приборов.
Все исследования электролаборатории проводятся в соответствии с действующими ГОСТами, а также ПТЭЭП, ПУЭ, СНИП и другими нормативными документами. У электролаборатории «Сила тока» есть все лицензии, необходимые для проведения испытаний электроустановок, а также сертификаты, подтверждающие право осуществления необходимых замеров и испытаний.
По окончании работ Вы получаете грамотно составленный в соответствии с государственными стандартами технический отчёт, который будет с первого раза принят контролирующими инстанциями. Обратившись к нам, Вы получите высококачественные сертифицированные услуги электролаборатории по минимальным ценам.
С приблизительной стоимостью работ Вы можете ознакомиться в разделе Цены. Окончательная стоимость будет зависеть от объёма работ, а рассчитать её Вам помогут наши инженеры.
Услуга электролаборатории сопротивление контура заземления проводится на основе рекомендаций ПТЭЭП.
Наш адрес: г. Москва, улица Хованская, д. 6
Наш телефон: +7 (915) 208-27-05
Замер сопротивления контура заземления- Энерго-Команд
Безопасная эксплуатация электроустановок в обязательном порядке подразумевает наличие исправных систем заземления. Поэтому их диагностика обязательно осуществляется с запланированной периодичностью, а также во время проведения внеплановых (приёмосдаточных, мониторинговых и т.п.) обследований электрооборудования. Её основной этап – технический контроль, включающий проверку сопротивлений заземлений.
Электротехническая лаборатория «ЭНЕРГО-КОМАНД» предоставляет такие услуги с оперативным выездом в любую точку Москвы и Московской области.
Зачем нужна проверка сопротивления заземления
К заземляющим устройствам относятся защитные и рабочие электросистемы, имеющие гальваническую связь с заземлителями – электродами, размещёнными непосредственно в грунте.
- Защитные заземляющие устройства предназначены для снижения до безопасного уровня напряжения шага либо потенциала на корпусе электрооборудования, возникшего по причине аварии или индуктивной наводки.
- Рабочий заземлитель несет функциональную нагрузку по обеспечению работоспособности электроустановки и не относятся к системам безопасности.
Технологические параметры заземляющих устройств должны соответствовать нормам ПУЭ. В них определяются сечения и конфигурации проводников, электродов, электросопротивление системы и её отдельных элементов. Поэтому измерение величины сопротивления заземления во многом позволяет судить об исправном состоянии электроустановки.
Оборудование для проверок заземляющих устройств
Передвижная электролаборатория располагает всеми необходимыми средствами для контроля и испытаний электрических систем. В частности, использование переносного комплекса Eurotest. Прибор позволяет измерить сопротивление контура заземления, непрерывность цепей, протестировать электросеть переменного тока низкого напряжения в широком диапазоне, а также помогает проконтролировать многие другие важные показатели работоспособности электроустановки.
Безопасная эксплуатация нашего лабораторного оборудования осуществляется согласно требованиям ГОСТ IEC 61010.1-2014
Как осуществляются проверка сопротивления заземления
Этапу технического контроля предшествуют осмотры исследуемых коммуникаций и установок. Для проверки контура заземления и измерения его сопротивления к устройству расчищаются подходы (вскрывается грунт, если требуется), а с обследуемых частей удаляется пыль и прочие загрязнения. Специалист, выполняющий диагностику, должен получить визуальное подтверждение:
- соответствия заземляющей системы типу обслуживаемого электрооборудования;
- правильности прокладки и подключений соединительных линий;
- целостности коммуникаций и их контактных участков
- степень коррозионных повреждений (линии заземления должны быть защищены от коррозии лакокрасочным покрытием черного цвета)
Методика измерения сопротивления заземления, выбирается с учетом разновидности схемы электроснабжения – TT, TN или IT (ГОСТ Р 50571.16.2007). При этом к тестированию электротехнических параметров приступают только после устранения замечаний, выявленных на этапе визуального контроля. Например, если после вскрытия грунта обнаруживается чрезмерное коррозионное разрушение заземлителей (более 50% сечения электродов), то они должны быть заменены.
Диагностические работы, требующие проведения земляных работ, в первую очередь выполняются на участках с высокой агрессивной активностью грунтов, подключений силовых нейтралей, разрядников или ограничителей перенапряжений. Вскрытие почвы для проверки сопротивлений заземлителей осуществляется выборочно:
- для всех ЗУ электроустановок потребителей;
- для 2% опор воздушных линий, оборудованных такими устройствами.
Результат испытания контура заземления
В процессе технического контроля выявляется текущее состояние, повреждения, дефекты и их причины, влияющие на функциональность защитных или рабочих систем. Результаты фиксируются в «Протокол проверки сопротивлений заземлителей и заземляющих устройств».
Протокол измерения сопротивления заземления
Это один из официальных документов, подтверждающих безопасность ЭУ. Протокол может быть затребован инспекторами контролирующих организаций при проведении ими мониторинговых проверок, расследовании аварийных ситуаций или несчастных случаев.
Периодичность проверки контура заземления
Систематичность осмотров соединительных коммуникаций и устройств электроустановок отображается в графике планово-профилактических работ (ППР) предприятия или организации. Он составляется с учётом местных особенностей и рекомендаций нормативов испытаний ЭУ (ПТЭЭП, приложение 3.26). В графике ППР также указывается периодичность измерения сопротивления заземления.
Интервалы между осмотрами должны быть:
- без вскрытия грунта – не более полугода. За их проведение отвечает работник, назначаемый приказом по предприятию;
- с частичным вскрытием грунта – не более 12 лет. Если подземные коммуникации эксплуатируются в среде с высокой коррозионной активностью (под действием естественных либо техногенных факторов), то осмотры и измерение сопротивления заземления осуществляются чаще. Их периодичность может быть установлена согласно рекомендациям наших специалистов.
Снятие электротехнических параметров должно осуществляться в наиболее засушливые периоды при минимальной влажности грунта
Ваше сотрудничество с электролабораторией ООО «ЭНЕРГО-КОМАНД» будет иметь неоспоримые преимущества
Определение функционального состояния рабочего или защитного заземления осуществляется нашими сотрудниками электролаборатории «ЭНЕРГО-КОМАНД», имеющими действующие квалификационные удостоверения, выданного региональной службой Ростехнадзора. Обратившись к нам, вы получите:
- Успешное решение самых сложных и нестандартных задач.
- Бесплатный выезд и развернутая консультация нашего инженера
- Соблюдение договорных сроков выполнения диагностики и полное соответствие госстандартам
- Оптимальная цена проверки контура заземления и гарантия 100% точности результатов
- Технический отчет с результатами измерения сопротивления заземления, в соответсвии с требованиями действующего законодательства
Узнать стоимость услуги
Измерение сопротивления контура заземления — Электролаборатория «Пуск-М»
В нашей компании измерение защитного сопротивления заземления проводится с помощью современного оборудования аттестованными специалистами. По результатам замеров специалисты дадут вам все необходимые рекомендации и предоставят Протоколы установленного образца.
Перед измерением сопротивления заземления необходимо:
- осмотреть болтовые соединения на предмет механических повреждений;
- простучать сварные швы и соединения на наличие трещин.
Процесс измерения сопротивления заземления
Замер сопротивления заземляющего устройства можно начинать, только если во время осмотра не было обнаружено недостатков. Измерительное оборудование дает наиболее точные данные зимой при полном промерзании земли либо в сухую погоду летом. В таких условиях грунт показывает наибольшее удельное сопротивление.
При проверке создается искусственная цепь, которая обеспечивает растекание тока и его прохождение через заземлитель. Токовый электрод в процессе измерения служит для дополнительного заземления, помещается на некоторое расстояние от основного заземляющего устройства и подключается к напряжению.
Частота проведения измерений
Замер сопротивления заземляющего устройства рекомендуется выполнять не реже, чем раз в шесть лет. При наличии подозрений на неисправности проверка проводится досрочно. Периодичность измерений также может измениться, если в здании проводился капитальный ремонт или реконструкция, в таком случае также необходимо замерить сопротивление опор, соединительных тросов и нулевого провода. Кроме того, все устройства необходимо раз в полгода осматривать на предмет повреждений. Измерение переходного сопротивления контактов контура заземления (металлосвязи) проводится не реже одного раза в год.
Измерение сопротивления заземляющего устройства растеканию тока заземлителя.
Заземление – это соединение электроприбора с землей, выполняющее функцию защиты людей и имущества от поражения удельным током при возникновении скачков напряжения или выхода оборудования из строя. В простых случаях для этой цели используется металлический стержень, в более сложных — специальный установочный комплекс, разработанный по спроектированной схеме.
Проверка сопротивления заземляющего устройства и его контуров – важный процесс, необходимый для устранения потенциальной опасности удара электрическим током при подключении прибора к источнику питания. Соединение системы с землей или грунтом гарантирует снижение напряжения до безопасного для жизни значения. Но с течением времени могут возникнуть неполадки, связанные с износом оборудования и порчей изоляции. Именно поэтому необходимо проводить проверку качества и измерять показания контуров заземления с учетом всех требований нормативных документов (ПУЭ, ПТЭЭП).
В соответствии с нормами, измерение сопротивления растеканию тока заземления для электроустановок с нейтралью должно составлять:
Линейное напряжение | Источник однофазного тока | Источник трехфазного тока |
2 Ом | 380В | 660В |
4 Ом | 220В | 380В |
8 Ом | 127В | 220В |
Компания «Норма-ЭЛ» предлагает измерение сопротивления заземляющего устройства от квалифицированных специалистов. Мы работаем с выездом на любые объекты — квартиры, частные дома, предприятия, склады, офисы и т.д. По результатам измерительных и эксплуатационных испытаний мы предоставим вам подробный технический отчет и экспертное заключение, а также рекомендации по устранению выявленных проблем.
Проверка сопротивления заземляющего устройства
Цена за измерение: от 10 000 ₽
Процесс проверки
Проверка сопротивления заземляющего устройства и стержня от лаборатории «Норма-ЭЛ» проводится с использованием специального измерителя – ИС-10, а также его аналогов. В процессе работ определяется значение заземления, при этом допускается небольшая погрешность в установленном нормами диапазоне. В том случае, если оно высокое, его снижают с помощью увеличения площади контакта или проводимости среды. Для этого в земле следует повысить содержание солей, либо установить дополнительный заземлитель в виде металлических стержней. В каждом случае наши специалисты действуют индивидуально, опираясь на нормативные документы и собственный опыт.
|
|
|
Измерение сопротивления заземляющего устройства осуществляется с помощью создания искусственной электрической цепи. Данный метод является самым распространенным на практике. Проверка выполняется в условиях максимального удельного сопротивления грунта.
Проверка контуров заземления должна осуществляться летом или зимой для более достоверных результатов. Полученные значения фиксируются специалистами в отчетный документ. В тех случаях, когда показатели превышают рекомендуемую норму, производятся ремонтные работы по устранению выявленных проблем с целью обеспечения электробезопасности системы.
Необходимо учитывать, что простое заземление снижает высокое однофазное напряжение, попадающее на корпус электроприбора. Для более надежной защиты рекомендуется устанавливать защитное устройство отключения. При вводе в эксплуатацию нового строительного объекта проверка контуров заземления проводится в обязательном порядке. В дальнейшем процедуру требуется производить раз в год.
Для того, чтобы заказать услугу проверки контуров заземления от лаборатории «Норма-Эл», вы можете связаться с нами любым удобным способом из раздела Контакты. Наши специалисты также занимаются измерением сопротивления изоляции кабелей, проводников и другими испытательными и электроизмерительными работами. В случае возникновения каких-либо вопросов наши менеджеры всегда рады оказать бесплатную консультативную помощь.
Оставьте заявку
Найдите и устраните контуры заземления
В моем домашнем развлекательном центре все было хорошо — включая телевизор, усилитель объемного звука, AM / FM-тюнер, ROKU и проигрыватель CD / DVD / BlueRay — пока я не подключил свой рабочий стол ПК, на одном из жестких дисков которого хранятся многие мои музыкальные и видеофайлы. При подключенном ПК динамики издают раздражающий низкий гул с частотой 60 Гц — явное указание на контур заземления. Все мои аудио- и видеоустройства являются относительно новыми, качественными, фирменными продуктами, оснащенными двухконтактными шнурами питания, поэтому, даже если у ПК есть трехконтактная вилка, не должно быть многократных возвратов сигнала, вызывающих замыкание на землю. .В этой статье описывается подход к устранению контуров заземления в аналоговых AV-системах.
КОНТУРЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
По определению, контуры заземления вызывают нежелательные токи, протекающие через два или более обратных пути сигнала. Таким образом формируются индукционные катушки, обычно только с одним витком. Эти петли улавливают сигналы помех из окружающей среды. Поскольку каждый проводник имеет конечный импеданс, между двумя подключенными точками возврата сигнала возникает потенциал напряжения — Vi = Ig (R1 + R2).Это напряжение является источником помех: гудение, шипение, шум, воспринимаемый высокочастотными сигналами (например, местная AM-станция) и т. Д. Упрощенный пример показан на рисунке 1.
РИСУНОК 1: Причина помех контура заземления.Источник аудиосигнала VS на Рисунке 1 — например, звуковая карта внутри ПК — подключается к усилителю через экранированный кабель. Экран заземлен с обоих концов на шасси обоих устройств. Трехконтактные вилки питания подключают шасси обоих AV-компонентов к заземляющему проводу распределения питания в доме.Считаем заземление усилителя точкой отсчета. (Неважно, какую точку в петле мы выберем.) Петля, состоящая из экрана кабеля и заземляющего провода распределения питания, улавливает все виды сигналов, вызывая протекание петлевого тока Ig и, как следствие, напряжение помехи Vi. сгенерировано.
Vi добавляется к сигналу звуковой карты. Индуцированный в петлю ток Ig поступает из многих потенциальных источников. Это может быть вызвано в заземляющем проводе током, протекающим в горячем и обратном нейтральном проводе переменного тока, действующем как трансформатор.Могут быть утечки, индукция магнитными полями, емкостная связь или индукция электромагнитных помех (EMI) в контуре. Как только Vi добавляется к сигналу, его, как правило, невозможно отфильтровать.
Для большей части электрического оборудования требуется третий контакт питания для безопасности. Он подключается к шасси, а электрическая распределительная панель — к нейтрали (белый провод) и местной земле — обычно это металлический стержень, закопанный в землю. Заземление предназначено для рассеивания ударов молнии, но не влияет на контуры заземления, которые мы обсуждаем.
Основное назначение заземляющего провода — безопасность, а также отвод переходных процессов и молнии на землю. В нормальных условиях по этому проводу не должен протекать ток. Если внутренняя неисправность в устройстве подключает нейтральный (белый) или горячий (черный или красный) провод к шасси, зеленый провод шунтирует шасси на землю. Прерыватели замыкания на землю (GFI) сравнивают ток через горячий провод с обратным током через нейтраль. Если не идентичны, GFI отключается.
Производители звукового оборудования знают, что заземление чувствительного оборудования в разных местах вдоль провода заземления приводит к множественным возвратным сигналам, вызывающим контуры заземления.Это способствует проникновению помехового шума в систему. С точки зрения электробезопасности малыми токами, индуцированными в контуре заземления, можно пренебречь. К сожалению, они достаточно велики, чтобы нанести ущерб чувствительной электронике. Самое простое решение этой дилеммы — избежать создания контуров заземления, не заземляя AV-оборудование. Таким образом, в таком оборудовании использовались двухконтактные вилки. Для удовлетворения требований безопасности оборудование спроектировано с двойной изоляцией, что означает, что даже в случае внутренней неисправности человек не может коснуться металлической части под напряжением, коснувшись любого места на поверхности оборудования.
Мой компьютер, как и большинство настольных компьютеров, оборудован трехконтактной вилкой. На рисунке 2 показано расположение. ПК заземлен через шнур питания. К сожалению, кабельное телевидение (CATV) вводит второе заземление через коаксиальный разъем. Я измерил сопротивление между коаксиальным экраном, когда он входит в дом, и проводом заземления распределения питания дома. Сопротивление составляло 340 мОм, что указывало на жесткое соединение между экраном коаксиального кабеля и землей дома, что является причиной образования контура заземления. Мне не удалось установить, где была эта связь, но она не через землю.
РИСУНОК 2: Контур заземления в моей развлекательной системеВ компьютерной системе может быть несколько контуров заземления, если у вас есть жестко подключенные периферийные устройства с трехконтактными вилками, такие как некоторые принтеры, сканеры и т. Д. Цифровые схемы гораздо менее чувствительны к контурам заземления, чем аналоговые, но рекомендуется минимизировать потенциальные петли, подключив все периферийные устройства, кроме беспроводных, к одной панели питания.
Контуры заземления также могут образовываться при использовании длинных экранированных кабелей для сопряжения ПК и блока домашнего кинотеатра.Два экранированных кабеля, необходимые для стерео, представляют собой два возвратных сигнала, создающих собственный контур заземления. А еще есть видеокабели. Еще один шлейф. К счастью, разъемы на задней панели ПК и AV-оборудования расположены очень близко друг к другу, что означает минимальную разницу потенциалов между ними на низких частотах. Стереокабели сохраняют небольшой размер петли. Чтобы свести к минимуму все области контуров для захвата помех, я связал интерфейсные кабели очень близко друг к другу пластиковыми стяжками. В тяжелых ситуациях может потребоваться изменение маршрута кабелей, использование металлического кабелепровода или беспроводных интерфейсов, чтобы устранить помехи.
ИСПРАВЛЕНИЯ
После отключения кабеля кабельного телевидения от телевизора гул пропал. Кроме того, временная замена ПК на ноутбук, который не имеет заземления, также устранила проблему. Так как еще мы можем исправить те, которые нарушают многократные возвраты?
Очевидный ответ — разорвать цикл. Я настоятельно рекомендую вам не отсоединять ПК от земли, используя переходник с двумя штырями или просто отрезая заземляющий штырь. Это сделает вашу систему небезопасной. Вам понадобится изолятор заземления.Например, Jensen Transformers продают изоляторы, такие как VRD-IFF или PC-2XR, для разрыва заземления, но вы можете построить их за небольшую часть покупной цены. На рисунках 3 и 4 показано, как это сделать.
РИСУНОК 3: Изолятор заземления для коаксиального кабеля CATVЧтобы разорвать контур заземления, вызванный CATV, вы можете сделать небольшую штуковину, показанную на рисунке 3. J1 и J2 — широко распространенные розеточные разъемы кабельного телевидения. Конденсаторы C1 и C2, помещенные между ними, должны быть примерно по 0,01 мкФ каждый. Для сборки не требуется печатная плата.Вы можете поместить его в крошечную коробку или просто спаять все вместе, обернуть изолентой и положить куда-нибудь в сторону. Помните, что рабочее напряжение конденсаторов должно как минимум вдвое превышать напряжение распределения питания. Это 250 В в Северной Америке и более 500 В в других странах мира.
РИСУНОК 4: Изолятор заземления для устройств с трехконтактным питаниемНа рисунке 4 показано, как отключить заземление таких устройств, как ПК, с помощью трехконтактных вилок. Вы можете встроить эту схему в компьютер или другое устройство, но я считаю, что лучше построить ее как независимую коммутационную коробку.Диоды обеспечивают разомкнутый контур для сигналов примерно до 1,3 Впик. Гул обычно имеет существенно меньшую амплитуду. C1, 0,01 мкФ, обеспечивает обход для высокочастотных электромагнитных помех на землю. Петля будет замкнута для напряжений выше 1,3 VPP, например, из-за нарушения изоляции горячего провода к шасси. Для распределения 120 В переменного тока D1, D2 и C1 должны быть рассчитаны как минимум на 250 В. В ответвлении цепи с автоматическим выключателем или предохранителем на 15 А диоды должны быть рассчитаны минимум на 20 А, чтобы выключатель сработал до того, как диоды перегорят.Если прибор потребляет только часть номинального тока предохранителя, скажем 2 А, вы можете использовать диоды на 5 А и включить дополнительный предохранитель на 2 А. Для стран с питанием 230 В переменного тока компоненты должны иметь соответствующие номиналы.
Вы также можете разорвать контур заземления, используя силовой изолирующий трансформатор между силовой линией и ПК или качественные сигнальные трансформаторы на сигнальных линиях. Обратной стороной этого является то, что хорошая изоляция и сигнальные трансформаторы дороги и широко не доступны. Оборудование, питаемое от настенных бородавок, особенно с оптически связанными входами и выходами, распространенными сегодня, по своей природе непроницаемо для контура заземления.
ИСПЫТАНИЕ И ОШИБКА
В этой статье описывается подход к устранению контуров заземления в аналоговых AV-системах. Хотя вам нужно понимать, как возникают контуры заземления, их обнаружение и устранение их последствий может оказаться делом разочаровывающих проб и ошибок.
Джордж Новачек — профессиональный инженер со степенью в области кибернетики и замкнутого управления. Выйдя на пенсию, он совсем недавно был президентом международного производителя встроенных систем управления для аэрокосмических приложений.Джордж написал 26 тематических статей для Circuit Cellar в период с 1999 по 2004 год. Свяжитесь с ним по [электронной почте], указав «Circuit Cellar» в строке темы.
Эта статья появилась в Circuit Cellar 301 августа 2015 года.
Редакционная группа Circuit Cellar состоит из профессиональных инженеров, технических редакторов и специалистов по цифровым медиа. Вы можете связаться с редакционным отделом по адресам [адрес электронной почты], @circuitcellar и facebook.com/circuitcellar
Беспроволочные испытания земли / грунта от Cole-Parmer
Перепечатано с разрешения Megger Limited.
- Что такое тестирование без ставок?
- Как работает без ставки?
- Где и как его использовать?
- Каковы потенциальные источники ошибок?
- Каковы преимущества тестирования без доли участия?
Что такое тестирование без доли участия?
Бесстоечное тестирование — один из многих методов измерения сопротивления заземляющего электрода. Однако то, что отличает этот метод от всех других методов испытания заземляющих электродов, заключается в том, что это единственный метод, который не требует использования вспомогательных испытательных электродов или измерительных проводов.Поскольку многие заземляющие электроды расположены в местах, окруженных бетоном или асфальтом, это действительно полезно. Метод ленивых шипов (установка вспомогательного испытательного электрода на бетонную поверхность, иногда в соленой воде) работает хорошо, но на него легко повлиять стальная арматура или подземные металлические трубы.
Как работает тестирование без ставок?
Рисунок 1 (вверху) показывает типичную систему заземляющих электродов. (Это сделано для примера, в некоторых странах подключение металлической водопроводной трубы к электродной системе запрещено.) В этом случае вы можете проверить электрод справа, окрашенный в зеленый цвет. Обычно это делается путем отсоединения электрода и применения 3-полюсного метода испытания, такого как испытание падения потенциала. Испытание потребует использования вспомогательных тестовых штырей, что в конкретных местах не всегда практично.
Решением является использование тестера заземления. Просто обхватите электрод и произведите измерение. Однако важно, чтобы пользователь понимал, как измерение соотносится с фактическим сопротивлением заземления электрода.
Рисунок 2 (ниже) показывает эквивалентную схему для сценария на Рисунке 1. Каждый элемент в цепи; Водопроводная труба, заземление системы и другие электроды имеют сопротивление относительно земли. Зажим заземления рассматривает эти элементы как включенные параллельно и последовательно с проверяемым электродом. Таким образом, прибор будет измерять сопротивление всего контура, а не только проверяемого электрода. В этом случае прибор показал 12,99 Ом на электроде с сопротивлением заземления 10 Ом.
Так почему? Давайте посмотрим, как работает инструмент. Внутри зажимной головки на самом деле два сердечника, а не один.
Рисунок 3 (вверху) показывает базовую работу двух зажимов внутри головки.
Одна жила индуцирует испытательный ток, а другая измеряет, сколько наведено. Входное или первичное напряжение сердечника, индуцирующего испытательный ток, поддерживается постоянным, поэтому ток, фактически индуцируемый в испытательной цепи, прямо пропорционален сопротивлению контура.
Важно помнить, что зажимы заземления эффективно измеряют сопротивление контура. Измерения без ставок — это циклические измерения.
Это приводит нас к двум ключевым правилам при использовании тестера без ставок :
- Необходимо измерить сопротивление контура.
- Должен быть последовательно-параллельный путь сопротивления, и чем ниже, тем лучше! Чем больше электродов или путей заземления в системе, тем ближе измерение к действительному проверяемому истинному сопротивлению заземления.
- Если петли для измерения нет, можно создать ее с помощью временной перемычки.
- Звучит очевидно, но если у вас задействованы металлические конструкции, связь может быть через них, а не через массу земли.
- Конечно, вы можете захотеть проверить соединение, это нормально, но убедитесь, что вы тестируете то, что, по вашему мнению, тестируете.
Чем больше количество параллельных путей, тем ближе измеренное значение к фактическому сопротивлению заземления тестируемого электрода. Рисунок 4 (внизу) демонстрирует это.
Кроме того, тестер без стоек может легко определить неисправный электрод в сценариях тестирования нескольких путей заземления. См. Рисунок 5 (ниже). :
Тестер без стоек может легко указать на плохой электрод, независимо от того, есть ли несколько параллельных путей, последовательно соединенных с измеренным значением, или много параллельных путей.
Где и как его использовать?
Бесстержневые тестеры заземления находят множество применений.Вот несколько примеров. (Все примеры предназначены для иллюстрации; например, в некоторых странах подключение металлической водопроводной трубы к электродной системе запрещено):
Рисунок 6 (вверху) будет выглядеть знакомо по предыдущей странице и описывает типичный заявление. Системное заземление может быть заземлением здания или заземлением, защищающим оборудование от статических зарядов.
Итак, давайте начнем с общего вопроса: «Можно ли протестировать один только что установленный электрод?» Первое золотое правило гласит: : «Должно быть сопротивление контура, которое нужно измерить», , поэтому обычно дается ответ «нет».
Однако ничто не мешает пользователю подключить временный канал к заведомо исправному заземлению для создания петли. Мы не знаем, какая часть сопротивления принадлежит какой земле? Но если требуется, чтобы сопротивление электрода было ниже 25 Ом, а измеренное значение — меньше, то мы должны быть в наших пределах. Однако есть одно предупреждение: как и при использовании двухполюсного метода, если электрод и заземление находятся слишком близко друг к другу, они могут оказаться в сфере влияния друг друга.
Помните, что чем больше параллельных заземлений последовательно с тестируемым электродом, тем ближе результаты измерения к фактическому значению сопротивления заземления. Рисунок 7 (ниже) показывает идеальное приложение для метода без ставок.
Системы заземления на опорах электросети и распределительных трансформаторах , устанавливаемых на опорах, будут иметь множество параллельных соединений заземления, что делает это место идеальным для использования метода без стоек. Каждый полюс имеет электрод для обеспечения защиты от короткого замыкания и молнии, а трансформаторы на полюсах будут иметь два электрода в системах с конфигурацией звездой.
Важно, чтобы эти электроды были проверены. Общее сопротивление заземления таких систем обычно должно быть менее 0,3–0,5 Ом, в то время как каждый электрод обычно должен быть менее 10–20 Ом, чтобы быть эффективным.
Еще одно связанное с этим приложение — проверка сопротивления электродов на служебном входе или измерителе (см. Рисунок 8 ниже). Здесь есть вероятность наличия нескольких путей заземления, двух электродов или, возможно, подключения к водопроводу, поэтому постарайтесь определить наилучшие положения для проведения измерения.Иногда лучше зажать сам электрод ниже места заземления.
Помните, первое из двух золотых правил тестирования без ставок: «необходимо измерить сопротивление контура». Бывают случаи, когда на опорах электросети этот контур не существует, ну, в любом случае, не там, где вы хотите. На рис. 9 (ниже) вы можете увидеть систему с трансформатором со звездой-треугольником, установленным на опоре с двумя наборами электродов.
Ни один из комплектов электродов не подключается к воздушному заземляющему кабелю: один подключается к металлическому корпусу трансформатора, а другой — к нейтрали вторичной обмотки низкого напряжения.Опасность здесь заключается в том, что измеряемая петля может быть между двумя наборами электродов, при этом часть петли представляет собой сопротивление деревянного столба, в результате чего измерение будет высоким. Это может ввести пользователя в заблуждение, полагая, что проблема существует, хотя на самом деле ее нет.
Электроды для опорных столбов используются в уличном освещении. Кабель, идущий к каждому электроду уличного фонаря, может быть зажат, но не забудьте зажать правильную сторону заземляющего проводника, как показано на Рис. 10 (ниже).
Идеальное применение метода бесстержневой проверки — проверка заземляющих электродов на молниезащите . Молниезащита любого здания настолько эффективна, насколько качественно его заземление.
Электроды обычно размещаются в каждом углу здания, а в больших зданиях между ними размещаются дополнительные электроды. Используемые проводники обычно представляют собой медные ленты шириной до 50 мм.
На рис. 11 (вверху) модели счетчик показан зажатым вокруг электрода.Во многих случаях это сложно, потому что электрод закопан в небольшой яме. Кроме того, многие молниезащитные ленты оснащены съемными перемычками, что позволяет проводить двухпроводную проверку целостности. Эти съемные звенья, часто называемые «ручками кувшинов», требуют много времени для удаления, но представляют собой идеальные места для использования тестера зажимов без стоек. Тестер клещей измеряет всю петлю, включая все соединения и ленточные соединения, точно так же, как двухпроводной тест.
Однако стоит отметить, что из-за разницы в частоте испытаний показания могут не совпадать, особенно на высоких зданиях.Оба метода являются допустимым методом тестирования в этих приложениях.
Еще одно, возможно, неожиданное преимущество безстержневого тестирования по сравнению с двухполюсным методом при тестировании молниезащиты — это гигиена. Многие ссылки расположены довольно низко и в местах, где скапливаются отходы и мусор, и, возможно, на них даже мочились.
Многие системы молниезащиты на заводских зданиях, особенно в европейских странах, используют молниеприемники, установленные через равные промежутки времени на крыше.Все эти рецепторы соединены между собой, как показано на Рис. 12 (ниже) . Это дополнительно снижает последовательное сопротивление параллельного пути заземления, что означает, что измеренное значение даже ближе к истинному сопротивлению заземления тестируемого электрода.
Некоторые подсказки и подсказки при тестировании молниезащиты
Помните, что могут быть и другие подключения к системе молниезащиты. Пользователь должен не забыть зажать ленту под всеми соединениями, в противном случае электрод будет проверяться параллельно с любыми другими путями к земле.
Помните, что есть соединения с внешними металлическими конструкциями, такими как металлические балконы и поручни. Они также должны быть выше, где ограничено тестирование без ставок, и есть другие соображения. См. Изображения ниже.
Другое приложение — проверка заземляющего электрода, установленного внутри первичных точек перекрестного соединения, иногда называемых уличным шкафом / точками гибкости (, рис. 13, ниже ). Эти электроды обычно должны иметь сопротивление ниже 25 Ом для обеспечения надежности.В этом приложении не может быть более двух параллельных заземляющих путей, соединенных последовательно с электродом. Однако метод без ставок обеспечивает измерение ниже 25 Ом, тогда электрод обязательно должен быть ниже 25 Ом.
F На рисунке 14 (ниже) показан тест без ставок, используемый на удаленном коммутаторе . Это приложение не предназначено для проверки сопротивления заземления, но используется для проверки заземляющих соединений. Отмечая эти результаты испытаний и отслеживая тенденции во времени, можно определить начало таких проблем, как коррозия.
Сотовые узлы / микроволновые и радиовышки — еще одно хорошее приложение. Рисунок 15 (внизу) показывает типичную четырехопорную башню. Каждая нога была индивидуально заземлена и подключена к скрытому медному кольцу. Как и в случае удаленной коммутационной станции, этот тест используется для проверки электрического соединения и не является методом истинного сопротивления заземления.
Электроды на подставке для телефона могут быть испытаны методом бесстержневой фиксации. Все оболочки кабеля подключены к шине заземления, которая, в свою очередь, соединена с заземляющим электродом.Зажим может быть помещен вокруг кабеля, соединяющего шину заземления с электродом, для выполнения теста. Если доступ затруднен, можно установить временный удлинитель, чтобы облегчить установку на зажим.
Распределительное устройство и подстанция заземлений — еще одно хорошее приложение для тестирования без ставок. Этот метод идеален для проверки соединений с заземляющими матами. Единственная проблема может заключаться в помехах от наведенного тока заземления.
Металлическое ограждение подстанции / распределительного устройства соединений с заземляющими матами можно легко проверить на целостность с помощью метода без опор.
Существует множество применений метода без ставок, слишком много, чтобы описать его в краткой заметке по применению, но это приложение было бы очень полезно для инженеров по испытанию трансформаторов. Трансформатор, устанавливаемый на площадку. заземление можно проверить с помощью зажима. Однако иногда к одному и тому же электроду подсоединяется несколько соединений, поэтому вам, возможно, придется зажать сам электрод под соединениями. Если бы все эти соединения были связаны с большим заземляющим ковриком, эти измерения стали бы измерением целостности, потому что испытательный контур не будет включать заземляющий тракт.Каковы потенциальные источники ошибок?
При правильном использовании тест без ставок даст надежные измерения, если вы используете инструмент хорошего качества. Чтобы выделить и предупредить пользователей, вот несколько потенциальных источников ошибок:
- Пользователь может не понимать тестируемую цепь. Помните два правила бесстекового тестирования:
- Необходимо измерить сопротивление контура.
- Заземляющий путь должен входить в цепь для измерения сопротивления заземления.
- o Если, конечно, вы не хотите проверить соединение.
- o Не забывайте о ситуациях, подобных Рис. 9 — Трансформаторы на столбах
- Грязь, застрявшая между замыкающим зазором в головке, изменит магнитную цепь. Магнитный поток будет перетекать между индуктивным сердечником и измерительным сердечником. Результатом будет ложно низкое показание, которое в некоторых случаях может привести к тому, что плохой электрод будет считаться хорошим.
- Во многих инструментах используются сцепляющиеся пластинки или зубцы, как их иногда называют. Они могут задерживать грязь, их трудно чистить, они также легко повреждаются. Поврежденные зубы либо приведут к неточным измерениям, либо сделают инструмент бесполезным.
- Новые DET14C и DET24C имеют легко очищаемые и надежные гладкие сопрягаемые поверхности губок.
- Тестирование в шумной среде может привести к сильному шумовому току, протекающему по тестируемому электроду.Это может привести к изменению показаний, что затруднит их чтение, или, если слишком высокий ток сделает измерение невозможным. DET14C и DET24C обладают самой высокой устойчивостью к току шума.
- Вы можете проверить, не отключая электрод от системы
- Меньше затрат времени
- Безопасность — тестирование может быть опасным при протекании тока заземления
- Тестирование контура включает соединения и заземление
- Выявляет плохую непрерывность в любом месте цепи
- Нет необходимости использовать вспомогательные тестовые штыри для проверки
- Позволяет проводить испытания в местах с бетонным или твердым грунтом
- Меньше времени, чем отключение измерительных проводов
- Может использоваться для измерения тока заземления как токоизмерительные клещи
- Если электрод должен быть отключен, прибор покажет, течет ли ток, чтобы указать, безопасно ли продолжать.
Важно помнить два ключевых правила, упомянутых ранее. Измерение без ставок редко будет таким же, как при трехполюсном измерении, поскольку испытание технически представляет собой измерение сопротивления контура. В приложениях с одним или небольшим количеством обратных цепей заземления результат измерения может быть выше ожидаемого предела сопротивления электрода. В этом случае метод без ставок по-прежнему часто является бесценным инструментом для выявления изменений с течением времени.
Практическое руководство: предотвращение и устранение проблем с автомобильной электрооборудованием
B Рекламные заземления, падения напряжения, смещения заземления, разомкнутые цепи , грязное питание и электрические помехи — все это термины, с которыми вы, вероятно, столкнетесь при работе с автомобильной электросетью. системы.Сегодняшние серийные автомобили имеют больше электрических соединений и проводов, чем когда-либо прежде. Даже полноценные гоночные автомобили требуют большего количества проводов и соединений для размещения постоянно растущего списка «необходимых» датчиков для передачи данных. Чтобы усугубить эту проблему, также увеличилось количество слаботочных цепей, которые более чувствительны к проблемам. Чтобы избежать и решить эти проблемы, необходимо доскональное понимание причин, симптомов, диагностики и лечения.
Майкл Феррара и Скотт Борг // Фото Джо Синглтона
ДСПОРТ Выпуск № 189Как сын электрика, который провел дюжину лет в поте лица, дергая провода в сотнях домов в Южной Флориде, я не новичок в базовой теории электричества.Добавьте к этому тот факт, что у меня есть степень инженера в области машиностроения и аэрокосмической техники, и вы можете подумать, что нет никаких электрических проблем, которые могли бы меня поставить в тупик. Нет ничего более далекого от правды. Несмотря на мой практический опыт и академическое образование, я тоже в тупике. Совсем недавно тщательная проверка журналов нашего проекта RH8 R33 GT-R показала признаки того, что гремлин работает. Были затронуты сигналы TPS, MAP и Lambda, что привело к отключению обратной связи Lambda после 7000 об / мин.Только через десяток часов Гремлин был найден и изгнан из машины. В результате у нас теперь есть датчики, которые работают правильно, позволяя ЭБУ работать должным образом.
Высококачественный цифровой мультиметр (DMM) необходим для поиска и устранения неисправностей в автомобильной электросети. Убедитесь, что в устройстве есть входы с высоким импедансом и что на дисплее отображается как минимум 3 десятичных разряда.
В самой простой электрической цепи постоянного тока (DC) вы найдете источник питания (аккумулятор) с положительной (+) и отрицательной (-) клеммами, какое-либо электрическое устройство постоянного тока (свет, двигатель, нагреватель и т. Д.)) и провода. Самая простая «безопасная» схема также будет включать предохранительное устройство с ограничением тока (плавкий предохранитель или прерыватель). Когда провод входит в контакт от положительного полюса аккумулятора к положительному входу устройства И когда провод подключается к отрицательному полюсу аккумулятора и отрицательному входу устройства, цепь называется замкнутой. Когда цепь замкнута, электроны могут бегать вокруг и питать устройство. Если какой-либо провод отключен или имеет какой-либо обрыв, цепь считается разомкнутой, и устройство перестает функционировать, пока цепь снова не замкнется.
Одна из самых простых и распространенных проблем с электричеством в автомобиле — это обрыв цепи. Как упоминалось ранее, цепь может стать разомкнутой как на стороне питания, так и на стороне заземления. Что касается питания, то, скорее всего, причиной обрыва цепи является перегоревший предохранитель (чрезвычайно важно выяснить, почему перегорел предохранитель, но об этом позже). Также возможными причинами могут быть ослабленные или корродированные клеммы на аккумуляторе или обрыв провода на стороне питания.
На стороне заземления цепи наиболее вероятной причиной является место, где провод заземления контактирует с шасси или аккумулятором.Если вы когда-нибудь сталкивались с автомобилем, который иногда не имеет мощности, когда вы пытаетесь запустить двигатель, сначала проверьте отрицательную клемму на аккумуляторной батарее. Если он ослаблен или покрыт коррозией, это может вызвать все типы периодических проблем. Хотя незакрепленные или корродированные клеммы и оборванные провода в ответвленных цепях также могут быть возможными, чаще всего проблема возникает в месте, где отрицательный вывод аккумуляторной батареи встречается с шасси.
Проблема атаки № 1: открытые цепи (устройство не включается)
1.Проверить клеммы аккумулятора. Убедитесь, что соединение чистое, плотное и не подверженное коррозии.
2. С помощью цифрового мультиметра (DMM) проверьте целостность всех предохранителей. Это лучший метод, чем простой визуальный осмотр. Замените вышедшие из строя предохранители предохранителями того же номинала. Попытайтесь определить, почему в первую очередь перегорел предохранитель.
3. Проверьте клеммы на фактическом устройстве на предмет коррозии или ослабления. Если устройство начинает работать из-за раскачивания проводов, новый разъем может оказаться всем, что нужно.
4. Следуйте за проводами до любой точки заземления шасси. Убедитесь в отсутствии люфта или коррозии.
5. Проверьте устройство с подключенным разъемом и проверьте, есть ли напряжение на компоненте. Если при подключении разъема имеется надлежащее напряжение, переходите к шагу 6. Если на разъеме нет напряжения или только напряжение при отключенном разъеме, может быть проблема в цепи, которая потребует сеанса датчика смещения напряжения для определения местоположения. проблема.
6. Снимите устройство с автомобиля и подайте напряжение 12 В, чтобы проверить, работает ли оно на стенде.
Предохранители — это один из самых простых предметов для проверки, когда цепь выходит из строя. Вместо простого визуального осмотра использование цифрового мультиметра для проверки целостности контактов предохранителей будет более точным и быстрым.
Все современные автомобили оснащены двумя типами заземления: шасси и датчиком. Система заземления шасси прикрепляет отрицательный полюс аккумулятора к шасси автомобиля. С этого момента обычно есть дополнительные провода заземления, соединяющие двигатель, трансмиссию и кузов с этим заземлением шасси.Одна из причин, по которой производители оригинального оборудования используют стратегию заземления шасси, состоит в том, чтобы избавить каждый компонент от необходимости прокладывать специальный заземляющий провод обратно к батарее. Вместо этого заземление шасси можно снять практически с любой металлической точки на кузове, шасси или двигателе. К сожалению, есть компромисс в том, что заземление каждого электрического компонента не подключается непосредственно к батарее. Всякий раз, когда между одной из точек заземления на шасси и аккумулятором возникает сопротивление, будет наблюдаться падение напряжения.Следовательно, создается заземляющий контур. Контуры заземления нежелательны, поскольку они вызывают небольшие токи из-за смещения напряжения, а также могут создавать шум. В то время как большинство сильноточных устройств не подвержены воздействию шума, сверхчувствительные слаботочные устройства (например, датчики) могут быть затронуты, даже если они подключены к специальному заземлению датчика.
Заземление датчика — это серия заземлений, которые не зависят от заземления шасси и связаны с датчиками ЭБУ и ЭБУ.Это специализированная слаботочная цепь, которая вызовет кошмары при возникновении проблемы с заземлением. Если контур заземления присутствует в заземлении датчика, даже небольшие смещения напряжения могут вызвать большие ошибки в выходных сигналах датчика, что приведет к плохой работе автомобиля.
«Плохое» заземление может вызвать полностью разрыв цепи, как описано выше, или просто вызвать значительное падение напряжения. Так как транспортные средства подвергаются обработке, а элементы иногда упускаются из виду, часто можно обнаружить, что некоторые из оснований шасси отсоединены, корродированы или просто не прикреплены повторно.Плохое заземление шасси может привести к тому, что элемент, зависящий от этого заземления, будет иметь низкий выходной сигнал или его отсутствие, а иногда и прерывистую работу. Хотя все, кажется, понимают, что это сторона положительного напряжения питания электрической цепи, многие забывают, что любая цепь хороша ровно настолько, насколько хорошо ее заземление. Проверка заземления любой электрической цепи должна быть одним из первых шагов перед рассмотрением вопроса о замене любого электрического устройства.
Зондирование разъема спереди называется «передним зондированием».«Поскольку этот метод требует снятия разъема с устройства, он размыкает цепь и не пропускает ток. Следовательно, это не рекомендуется при поиске неисправностей в цепи.
«Обратное зондирование» разъема, когда он еще присоединен к устройству, является предпочтительным методом, поскольку в цепи течет ток. Это позволяет проводить измерения смещения или падения напряжения. Здесь задний зонд достигается с помощью канцелярской скрепки или булавки.
Пронзающий зонд значительно упрощает зондирование спины.Эти щупы делают небольшое отверстие в изоляции, чтобы касаться проводника. Отверстие настолько маленькое, что в большинстве случаев само заживает при удалении зонда.
Атакующая проблема № 2: Проблемы с заземлением шасси
1. Проверьте клеммы аккумулятора. Убедитесь, что соединение чистое, плотное и не подверженное коррозии.
2. Проследите за отрицательным кабелем аккумулятора до его основного соединения с шасси. Если есть какие-либо признаки коррозии, отсоедините, очистите и снова установите. Замените кабель, если под изолятором появились признаки коррозии.
3.Проведите сильноточное заземление шасси (стартер / двигатель):
A. Отключите топливную систему, сняв предохранитель топливного насоса и отсоединив форсунки, чтобы они не работали при проворачивании двигателя.
б. Установите цифровой мультиметр в режим постоянного напряжения. Подключите одну из клемм к отрицательной клемме аккумулятора, а другую — к точке заземления на межсетевом экране.
в. Включите все электрические устройства с высокой нагрузкой, такие как электродвигатель вентилятора, фары, задний электрический обогреватель, и запишите любые падения напряжения, отмеченные на цифровом мультиметре.
г. Используйте дистанционный стартер или попросите друга провернуть двигатель на время до 10 секунд, пока вы смотрите на цифровой мультиметр, чтобы увидеть записанное напряжение.
е. Чем меньше падение напряжения на счетчике, тем лучше. Показания 0,2 В или меньше допустимы, если аккумулятор установлен сзади на автомобиле. Если аккумулятор установлен спереди, падение напряжения должно быть в районе 0,1 В или меньше. Если показание выше, попробуйте очистить отрицательный полюс аккумуляторной батареи и точку подключения к шасси и повторите тест.
е. Если результаты не соответствуют спецификации, замените отрицательный провод аккумуляторной батареи и повторите попытку. Примерно в 70% случаев это решит проблему. Если нет, переходите к шагу 4.
4.Проведите сильноточное заземление шасси (все нагрузки / шасси):
A. Отключите топливную систему, сняв предохранитель топливного насоса и отсоединив форсунки, чтобы они не работали при проворачивании двигателя.
б. Установите цифровой мультиметр в режим постоянного напряжения. Подключите одну из клемм к отрицательному выводу аккумуляторной батареи, а другую — к точке заземления на двигателе.
c. Используйте дистанционный стартер или попросите друга провернуть двигатель на срок до 10 секунд, пока вы смотрите на цифровой мультиметр, чтобы увидеть записанное напряжение.
г. Чем меньше падение напряжения на измерителе, тем лучше. Показания 0,2 В или меньше допустимы, если аккумулятор установлен сзади на автомобиле. Если аккумулятор установлен спереди, падение напряжения должно быть в районе 0,1 В или меньше. Если показание выше, попробуйте очистить отрицательный полюс аккумуляторной батареи и точку подключения к шасси и повторите тест.
e. Если результаты не соответствуют спецификации, замените отрицательный провод аккумуляторной батареи и повторите попытку. Примерно в 70% случаев это решит проблему. Если нет, переходите к шагу 5.
5. Следуйте за проводами до любой точки заземления на корпусе. Убедитесь в отсутствии люфта или коррозии. Удалите ржавчину, очистите клемму и точку подключения и снова установите. Замените, если присутствует большое падение напряжения. Убедитесь, что цепь находится под нагрузкой при проверке падения напряжения (т. Е. Включите фары при проверке заземления к фарам).
6. Рассмотрите возможность установки «комплекта заземления» для улучшения качества заземления шасси по всему автомобилю. В комплекте заземления будет использоваться провод большого сечения, чтобы провести цепь заземления от аккумулятора к ключевым точкам, которые подходят для заземления двигателя и шасси, используемых изготовителем оборудования. На некоторых старых автомобилях мы действительно наблюдали прирост мощности на колесах, поскольку некоторые старые автомобили не очень хорошо изолируют слаботочные датчики от заземления шасси (с помощью специального заземления датчика).
Цепь сигнального заземления зависит от пути со сверхнизким сопротивлением, который не будет показывать смещение напряжения в сигнале заземления для каждого из компонентов (обычно датчиков) в системе. Поскольку все в этих системах работает с такими низкими токами, даже небольшое добавленное сопротивление (из-за плохого обжима или сращивания) может нанести серьезный ущерб.
По определению цепь заземления сигнала должна быть независимой от цепи заземления шасси на транспортном средстве. Единственное место, где эти двое должны когда-либо соприкоснуться, — это внутри ЭБУ.Это означает, что если ECU отключен от жгута проводов, не должно быть непрерывности между любой сигнальной землей и массой шасси. Если вы владеете автомобилем конца 80-х — начала 90-х годов (или если кто-то прикоснулся к проводке на любом транспортном средстве), из этого правила могут быть некоторые исключения. В те годы у OEM-производителей были разные идеи о том, какие датчики должны быть привязаны к заземляющим контактам, а какие — к заземлениям шасси. Если вы обнаружите неразрывность между контактами заземления датчика и заземления шасси на жгуте ЭБУ, вы должны быть обеспокоены.
Поскольку несколько датчиков обычно используют одно и то же заземление датчика и источник питания + 5 В, плохие соединения, плохие обжимы или даже один неисправный датчик могут вызвать проблемы во всей цепи заземления датчика.
Атака на проблему № 3B: проблемы с сигнальной землей
1. Отсоедините жгут от блока управления двигателем. Определите контакты заземления датчика, поскольку обычно их бывает от одного до четырех.
2. Установите цифровой мультиметр на непрерывность или сопротивление (сопротивление), подключите один провод к (-) на аккумуляторе и используйте другой провод, чтобы проверить все контакты заземления датчика на жгуте проводов.
3. Если непрерывности нет, переходите к шагу 8.
4. Если есть непрерывность, начните отключать датчики до тех пор, пока она не разорвется.
5.Если целостность сохраняется при отключении всех датчиков, проблема заключается в жгуте проводов. Это наихудший случай, при котором потребуется проследить все провода в жгуте.
6. Если у вас есть непрерывность, но она была нарушена, когда датчик был отключен, убедитесь, что повторно подключили любой из датчиков, которые не вызывают непрерывность.
7. Снимите проблемные датчики с автомобиля и посмотрите, обеспечивает ли корпус датчика соединение с контактом заземления сигнала на датчике. Если датчик или устройство имеют и датчик, и массу шасси, проверьте, есть ли непрерывность между этими двумя контактами. Может потребоваться новый датчик или другой датчик (Bosch вместо датчика детонации Nissan). См. Боковую панель Nissan Knock-Knock.
8. Просмотрите журналы ЭБУ, чтобы определить, какие датчики или устройства были затронуты и когда (только запуск двигателя, все время, только высокие нагрузки двигателя и т. Д.).
Чтобы действительно оценить исправность электрической цепи, необходимо провести испытание на падение напряжения. Поскольку напряжение будет проходить через цепь только тогда, когда она «включена» (замкнута), этот тест не может быть выполнен, когда устройство выключено или если у вас есть проблема с разомкнутой цепью.
Когда в цепи наблюдается чрезмерное падение напряжения, проблем может быть много. Некоторые электрические компоненты не работают. Другие электрические устройства могут замедляться при высоких электрических нагрузках. Двигатель может плохо запускаться или работать нестабильно.Вы даже можете увидеть высокое напряжение на некоторых датчиках. Если вы научитесь измерять падение напряжения в нескольких точках одной цепи, это позволит вам быстрее найти точную причину, не идя по пути, требующему замены нескольких элементов.
Обычный визуальный осмотр цепи не обнаружит падения напряжения. Зондирование цепи через ее разъемы, переключатели, проводку и землю может изолировать проблемную зону и значительно ускорить ремонт.
Падения напряжения происходят в цепи постоянного тока из-за чрезмерного сопротивления.Это чрезмерное сопротивление может быть результатом неправильно выполненного обжима, коррозии, повреждения провода, грязного контакта или неисправного устройства.
До того, как был установлен повторитель напряжения для изоляции сигнала TPS, отправляемого на заводской компьютер ATTESSA-PRO AWD, потребление тока приводило к тому, что все датчики, использующие один и тот же контакт заземления, имели искаженные и ошибочные показания.
Атака на проблему № 4: Тесты на падение напряжения
1. Можно проверить только работающие цепи, поэтому убедитесь, что переключатель включен, если он оборудован для этой цепи.
2. Измерить падение напряжения можно на переключателе, разъеме, проводе или заземлении. Вместо заводской спецификации, указанной в руководстве, используйте следующие рекомендации для стандартных и сильноточных цепей:
Измеряемое падение напряжения 0,0,00 В на любых соединениях.
b. Падение напряжения между массой цепи и выводом (-) батареи менее 0,10 В.
c. Падение напряжения менее 0,20 В на проводе любой длины.
г. Падение напряжения на любых переключателях или реле менее 0,30 В.
3. Зонд для определения падения напряжения в слаботочных цепях (датчики ЭБУ) должен соответствовать следующим стандартам:
Измеряемое падение напряжения 0,0,00 В на любых соединениях.
г. Падение напряжения между массой датчика и контактом заземления менее 0,10 В.
У Бенджамина Франклина были мячи. Он не только продал все, что был должен для финансирования своих исследований в области электричества, он также запустил воздушный змей во время грозы с прикрепленным к нему металлическим ключом, который посылал небольшой ток по веревке в его руку.Хотя не все будут так твердо относиться к электричеству, наличие хороших знаний в большинстве случаев сделает вас героем. Современные автомобильные электрические системы более сложны и чувствительны, чем когда-либо прежде. Несмотря на то, что невозможно описать все возможные проблемы, которые могут возникнуть, изложенные основы и подробности, которые следует соблюдать, позволят вам избежать большинства и устранить многие из электрических проблем, которые могут возникнуть на вашем пути.
Слаботочный датчик детонации сигнализирует ЭБУ при возникновении вибрации от детонации или преждевременного зажигания.Затем ЭБУ может замедлить опережение зажигания при обнаружении искры.
Bosch, JECS, Denso и ряд других производителей производят датчики детонации в виде бублика, которые выглядят и подходят к ним одинаково. Все они имеют два контакта и одинаковые разъемы. Nissan и многие японские производители оригинального оборудования используют датчик JECS или DENSO, в то время как в некоторых европейских приложениях используются датчики Bosch. В то время как датчик Bosch удерживает оба контакта изолированными от заземления шасси, JECS или DENSO (и многие другие заменяющие неоригинальные датчики детонации Bosch) фактически заземляют один из контактов.Это приводит к тому, что заземление датчика связано с заземлением шасси. Как только это происходит, шум становится чрезмерным, и вы тратите тысячи часов и долларов, пытаясь написать код для ЭБУ, чтобы обойти плохое, но легко устранимое состояние.
Передовой опыт электрических цепей
- Используйте аккумулятор (-) в качестве заземления для цифрового мультиметра (не шасси)
- Используйте цифровой мультиметр с высокоомными входами
- Испытательные цепи при подключении и включении
- Всегда обратное соединение зонда
- Устанавливайте мощные устройства как можно ближе к батарее
1.Описание датчика и математические примеры
С точки зрения электроники, многие обычные датчики работают как резистор или пара резисторов, и сопротивление между контактами датчика изменяется в зависимости от давления, температуры или положения объекта, который измеряет датчик.
Например, датчик TPS обычно создается с использованием дорожки из резистивного материала со скребком, который перемещается при вращении вала дроссельной заслонки. ЭБУ обеспечивает питание датчика 5 В и заземление датчика на датчик и измеряет результирующее напряжение на центральном штыре, которое будет зависеть от положения стеклоочистителя.
Например, предположим, что полное сопротивление дорожки составляет 10 кОм. Общий ток через дорожку всегда будет постоянным.
В этом примере знание тока полезно, потому что оно помогает предсказать напряжение, которое будет измеряться ЭБУ при открытии или закрытии дроссельной заслонки.
2. Общие провода
Несколько датчиков должны быть подключены к общим сигналам, таким как «Питание датчика 5 В» и «Заземление датчика». Обычно эти общие сигналы проходят по одному общему проводу в части жгута, затем этот общий провод разветвляется к каждому отдельному датчик где-то в жгуте.
Сдвиги напряжения могут иметь несколько различных причин; большинство способов связаны с этими общими проводами. В демонстрационных целях простая проблема, которую можно описать, — это плохое соединение проводки между ЭБУ и датчиком. Плохое соединение может быть связано с проводом, у которого большая часть (но не все) жилы оборвана, клемма, которая не обеспечивает надлежащего контакта, или сращивание, которое было припаяно (чего всегда следует избегать) или неправильно обжато. С точки зрения электроники плохое соединение может действовать как дополнительный резистор в цепи.
3. Добавленное сопротивление
Предположим, есть дополнительные 3000 Ом аномального сопротивления из-за плохого соединения. Несмотря на то, что сопротивление датчика не изменилось, эффект этого дополнительного сопротивления действует так, как будто «нижняя половина» стеклоочистителя на 3000 Ом выше, чем обычно. Повторяя первоначальные расчеты, общий ток теперь будет:
.Используя новое значение тока и дополнительное сопротивление 3000 Ом, мы можем рассчитать напряжение, которое ЭБУ будет измерять для сигнала TPS:
Это значительно выше исходного значения 0.50В. Повторение расчетов для полностью открытого положения предсказывает, что напряжение сигнала TPS будет 4,61 В, а не исходное значение 4,50 В.
В этом примере, если вы измеряете напряжение между контактом заземления датчика ЭБУ и контактом заземления датчика положения дроссельной заслонки, вы обнаружите разницу в 1,1 В между контактом заземления датчика ЭБУ и контактом заземления датчика положения дроссельной заслонки. Это часто называют «смещением от земли», и мы хотим избежать такой ситуации. Обратите внимание, что мультиметр должен находиться в режиме «Вольт постоянного тока», а щупы должны измерять провода, пока все подключено и работает.
4. «Нормальные» и «ненормальные» значения смещения земли
Если вы измеряете внимательно, каждый провод имеет небольшое сопротивление, поэтому совершенно нормально иметь очень небольшое смещение заземления. Например, давайте повторим эти расчеты, предполагая, что все стыки и соединения в порядке, а сопротивление заземляющего провода общего датчика составляет 1 Ом. Обратите внимание, что сопротивление провода 1 Ом выше, чем мы ожидаем увидеть в большинстве случаев, например, 10-футовый провод 22 калибра должен иметь примерно 0.1-0,2 Ом.
Сопротивление 1 Ом практически не влияет на общий ток через датчик в нашем примере, расчеты показывают, что он изменится с 0,00050000 ампер до 0,00049995 ампер; разница настолько мала, что ее вряд ли обнаружит большинство измерительных приборов. Напряжение, измеренное на контакте заземления датчика, будет 0,0005 В, разница настолько мала, что ее будет трудно обнаружить даже с помощью большинства устройств. Другими словами, смещение грунта практически равно нулю, слишком мало, чтобы вызывать какие-либо проблемы.
Эти расчеты предполагают, что датчик положения дроссельной заслонки является единственным устройством, протягивающим ток через провод заземления общего датчика. Если есть четыре других датчика, каждый из которых потребляет дополнительные 0,0005 ампер, общий ток через общий провод длиной 1 Ом будет 0,002 ампера, что означает, что напряжение, измеренное на контактах заземления датчиков, будет (Напряжение = 0,002 ампера * 1 Ом) = 0,002 Вольт. Смещение заземления 0,002 В достаточно мало, чтобы его не заметить; погрешность измерения будет около 0.04% для большинства датчиков положения дроссельной заслонки и около 0,2 кПа (0,04 фунта на кв. Дюйм) для датчика абсолютного давления в атмосферном давлении 5 бар.
Мы можем начать замечать проблемы, если через общий провод заземления датчика будет протекать чрезмерно высокий ток. Например, если датчик наддува с лампой накаливания старой школы был подключен к проводу заземления датчика, он мог потреблять дополнительные 0,5 ампер тока. Предполагая аномально высокое сопротивление провода в 1 Ом, мы увидим дополнительное смещение на 0,5 В между заземляющим контактом датчика ЭБУ и датчиками, которые подключены к этому общему проводу, что довольно существенно по сравнению с обычными измерениями датчиков.
Даже при нормальном сопротивлении провода 0,2 Ом дополнительные 0,5 А, протекающие через общий провод, вызовут дополнительное смещение заземления на 0,10 В. Что касается измеренных сигналов, смещение 0,10 В составляет примерно 2% положения дроссельной заслонки или 10 кПа (1,4 фунта на кв. Дюйм) для датчика MAP с 5 барами.
Помимо проверки напряжения, тока, целостности цепи и сопротивления, некоторые цифровые мультиметры могут проверять диоды, измерять температуру, ширину импульса и частоту вращения.
5.Заключение
Подводя итог, смещения напряжения могут возникать, когда через общий датчик или провода питания проходит аномально высокий ток, или когда между ЭБУ и датчиком возникает аномально высокое сопротивление из-за проблем с жгутом или разъемом, либо при сочетании того и другого. К заземляющему проводу датчика ЭБУ следует подключать только слаботочные датчики. Сильноточные устройства, такие как провода управления реле, переключатели, которые подключаются к земле, датчики содержания этанола, широкополосный датчик, соленоиды или индикаторные лампы, не должны подключаться к контакту заземления датчика ECU.По этой причине — плохая идея подключать провод заземления датчика к блоку двигателя, впускному коллектору или другим частям, которые могут косвенно обеспечивать путь для прохождения тока через генератор переменного тока, стартер или катушки зажигания.
Что такое проверка сопротивления контура?
Обзор
По данным Федерального управления гражданской авиации США, самолет поражается молнией примерно раз в год (каждые 1000 часов полета). Это происходит чаще, чем думает большинство людей, учитывая возможность катастрофы.
Хорошая новость заключается в том, что стандартные самолеты рассчитаны на защиту от ударов молний. Тщательная конструкция обеспечивает путь с низким сопротивлением, позволяя току течь от точки удара до хвоста, откуда он может безопасно выйти.
Одиночное соединение с высоким сопротивлением становится фокусом тока удара молнии, который пытается уйти, что может привести к катастрофе.
Итак, принцип, лежащий в основе конструкции, достаточно прост. Однако самолеты представляют собой сложные сборки механических и электрических компонентов; Существуют тысячи точек соединения и заземляющих цепей, которые необходимо проверить, чтобы гарантировать путь с низким сопротивлением.
Элементы, составляющие цепь соединения, представляют собой комбинацию секций аэроструктуры, корпусов летного оборудования, экранов жгутов кабелей, систем трубопроводов и соединительных лент. Эти элементы в совокупности обеспечивают путь с низким сопротивлением, по которому может безопасно проходить ток от молнии. Именно сложность этих элементов делает так важными эффективность метода тестирования и подтверждение результатов тестирования.
Как это может пойти не так?
Правильное электрическое соединение имеет решающее значение для обеспечения безопасности самолетов и пассажиров.Одно соединение с высоким сопротивлением — это все, что нужно, чтобы сделать схему защиты от удара молнии бесполезной.
Хуже того, соединение с высоким сопротивлением становится фокусом тока молнии до 200 кА, который пытается уйти, что может привести к катастрофе.
Связывание с высоким сопротивлением может быть вызвано следующими причинами — и их гораздо больше:
- Загрязнение поверхности
- Неправильная подготовка склеиваемых поверхностей
- Недостающие компоненты
- Неисправные материалы
- Незакрепленные зажимы
- Незакрепленные кольцевые клеммы
- Неправильно рассчитанные скрепляющие ленты
Как провести испытание на сопротивление склейки и петли?
Как мы идентифицируем эти соединения с высоким сопротивлением и предотвращаем их внедрение в самолет? Путем внедрения эффективных методов тестирования с использованием соответствующего оборудования и технологий.
Проверка сопротивления контура — важный этап в производстве и обслуживании безопасных цепей соединения; это не должно быть неудобной задержкой с вводом воздушного судна в активное использование.
Простые электрические связи между двумя дискретными элементами относительно легко проверить. Применяя принцип измерения Кельвина, измерители связи вызывают прохождение тока между двумя элементами, измеряют падение напряжения на связи и сообщают о сопротивлении.
Подходит ли принцип измерения Кельвина для всех цепей?
Этот метод не подходит для тестирования цепей, содержащих параллельные пути; В этом сценарии часто используются неправильные методы тестирования.
В качестве примера возьмем иллюстрацию ниже (рис. 1). Две части конструкции самолета соединены серией скрепляющих ремней; одна из точек соединения плохо смонтирована и представляет собой разрыв цепи. Если этот узел испытывается с использованием измерителя сцепления, описанного выше, параллельные пути сопротивления позволяют току течь между зондами измерителя.
Падение напряжения измеряется, но это падение фактически происходит через параллельные соединительные перемычки. Таким образом, полученное в результате измеренное сопротивление является суммой параллельных цепей сопротивления, что позволяет тесту случайно записать результат прохождения теста.
Ток разряда молнии, протекающий через эту систему, поступает в разомкнутую цепь или соединение с высоким сопротивлением, пытаясь усилить до 200 кА в соединении. Результаты могут быть катастрофическими.
Рисунок 1: Соединительные ленты с разомкнутой цепью Рисунок 2: Испытание петли склеивающей лентыСпециально разработанный тестер сопротивления соединений и петель
Самый эффективный метод проверки петель соединения — это использование специально разработанной системы проверки петель, которых на рынке существует несколько.Этот метод включает в себя подачу тока в петлю с помощью зажимов. Вводимый ток затем измеряется по мере его прохождения через контур. Контролируется напряжение, необходимое для протекания тока, и рассчитывается полное сопротивление контура.
Фазовая коррекция применяется для изоляции резистивного элемента и для определения сопротивления каждой отдельной петли. В примере, показанном выше (рис. 2), система тестирования контура сообщит о контуре как об разомкнутой цепи, что позволит инженерам исправить неисправность.
Почему так важно тестирование импеданса?
Испытание импеданса контура заземления проводится для того, чтобы убедиться, что при возникновении неисправности в электрической цепи ток короткого замыкания будет достаточным для срабатывания защиты цепи. Если ток короткого замыкания остается необнаруженным, цепи могут перегреться и загореться.
Электричество идет по пути наименьшего сопротивления к земле. Системы электропроводки в зданиях часто заземляются. Это называется цепью возврата на землю.Заземляющий провод предназначен для прохождения электрического тока при коротком замыкании.
Сопротивление — это мера того, как электрический ток зависит от его пути. Сопротивление в заземляющем проводе должно быть низким, чтобы ток короткого замыкания мог проходить в землю, не вызывая повреждения системы.
Если сопротивление в цепи возврата на землю слишком велико, ток повреждения может быть слишком низким, чтобы его можно было обнаружить, и ток повреждения будет продолжать проходить по главной цепи, вызывая короткое замыкание.Защита цепи обнаруживает активность вдоль заземляющей проводки и срабатывает при обнаружении тока. Если сопротивление слишком велико, защита цепи может не сработать.
Почему так важно тестирование импеданса? Что ж, если вы заботитесь о постоянном качестве электрических схем в вашем здании, это очень важно. Чтобы предотвратить перегрев и возгорание, сопротивление контура должно работать на определенном уровне. Единственный способ поддерживать этот оптимальный уровень — это регулярное тестирование.
Обеспечьте безопасность в вашем здании
Проверка импеданса необходима для обеспечения безопасности в вашем здании.Перегретая схема и поврежденная проводка — верный путь к катастрофе. Если этого не сделать, вы можете эвакуировать своих рабочих во время пожара в ближайшем будущем, задаваясь вопросом, где вы пошли не так.
Лучший способ вести безопасный бизнес — это тщательно и инвестировать в профилактические меры. Учитывайте все аспекты электробезопасности и не забывайте цепи заземления — они созданы для вашей безопасности.
Почему тестирование импеданса важно для владельцев бизнеса?
Если вы ведете бизнес, вы должны обеспечить безопасную рабочую среду для своих сотрудников.Пожары, вызванные коротким замыканием, представляют опасность для ваших сотрудников и могут иметь множество потенциально дорогостоящих последствий. Ежегодно Пожарная служба Новой Зеландии принимает участие в более чем 20 000 пожаров. Не становитесь частью статистики — защитите свою собственность сегодня.
Почему тестирование импеданса важно дома?
Короткое замыкание может произойти в доме любого типа. Если вы домовладелец, домовладелец или управляющий недвижимостью, мы рекомендуем проводить тщательные электрические испытания в вашем доме. Безопасность — это не повод для беспокойства — дома вы или на работе.
Что происходит во время теста?
Во время испытания сопротивления техник будет использовать тестер импеданса для проверки цепи заземления. Техник делает это, подключая испытательную машину к розетке или источнику питания. Будут измерены два импеданса контура замыкания на землю. Это будет внешний импеданс (Ze) и полное сопротивление системы (Zs). Zs представляет собой сумму внешнего сопротивления, сопротивления фазного проводника и сопротивления заземляющего проводника.
В компании Jim’s Test & Tag мы используем устройства для электрических испытаний, которые работают с низким электрическим током. Мы снимаем показания на этом уровне, чтобы не отключать УЗО, подключенное к вашей цепи, из-за дополнительной электрической активности. Если испытательное устройство отключает защиту цепи, это означает, что оборудование необходимо заменить или отрегулировать.
Расчет импеданса контура
Почему так важно тестирование импеданса? Теперь ты знаешь! Если у вас есть какие-либо вопросы об испытаниях импеданса или электробезопасности, свяжитесь с нами сегодня.Если вы хотите, чтобы ваше здание было максимально безопасным, убедитесь, что вы получили БЕСПЛАТНУЮ ЦЕНУ на наши услуги по тестированию сегодня. Нет причин откладывать. Компания Jim’s Test & Tag искренне заботится о безопасности вашего здания. Позвольте нам посетить вашу недвижимость и провести множество тестов за один прием.
Позвоните сейчас по телефону 0800 454 654 или заполните онлайн-форму, чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ ЦЕНУ.
Наземные испытания при техническом обслуживании электрооборудования — что, почему и как
Электрические цепи имеют отдельную цепь заземления, или «землю», которая обеспечивает альтернативный путь с низким сопротивлением, по которому электричество безопасно достигает земли в случае случайного физического контакта.Наземные испытания используются для измерения производительности этой схемы и проверки ее соответствия требованиям.
Важность наземных испытанийНаземные испытания подразделяются на два основных типа — испытания во время строительства объекта и стандартные испытания, чтобы убедиться, что система заземления работает так, как задумано.
Оба типа важны по ряду причин:
- Система с неисправным заземлением может вызвать катастрофические потери данных, оборудования и даже человеческую жизнь в случае электрических неисправностей.
- Оборудование, работающее с ненадлежащим заземлением, может подвергаться скачкам напряжения и скачкам напряжения, которые могут его повредить.
- Чувствительное оборудование может неправильно обрабатывать данные или вообще терять их в случае потери заземления.
- Периодические сбои из-за плохого заземления могут создать ряд проблем, от случайных ударов до отказов, которые нелегко определить.
- Накопление статического электричества на поверхности может вызвать сотрясения, которые легко ошибочно принять за внутренние неисправности. Это приводит к ненужному и дорогостоящему ремонту или замене деталей.
Прежде чем приступить к проверке цепи заземления, необходимо понять несколько основных элементов:
Методы наземных испытанийЕсть несколько агентств и организаций, которые издают руководящие принципы, рекомендации и стандарты для проверки безопасности заземления.Какой бы из них вы ни выбрали, ключевые компоненты такие же, как заземление и стойки. Их следует тщательно проверять не реже одного раза в год на предмет таких проблем, как коррозия, которая может увеличить сопротивление.
Существует четыре метода, которые обычно используются для проверки сопротивления заземления:
Испытание на удельное сопротивление почвы
Это наиболее часто используемый метод для проверки вновь установленных систем заземления. У почвы много слоев, поэтому сопротивление может сильно варьироваться.Удельное сопротивление почвы можно проверить с помощью тестера сопротивления заземления.
- Устройство имеет 4 соединительных провода, каждая из которых подключается к заземляющему разъему.
- Они уложены на равном расстоянии друг от друга по прямой линии на расстоянии не менее трех их длины друг от друга.
- Между крайними стойками генерируется известный ток, а между внутренними стойками рассчитывается падение потенциала.
- Падение потенциала используется для расчета сопротивления почвы по закону Ома (V = IR).
Помимо профиля почвы, есть много других факторов, которые могут повлиять на местное удельное сопротивление почвы. Чтобы убедиться, что конфигурация подходит, вам следует изучить местность и разработать ее профиль. Для этого вам нужно будет многократно выполнить испытание на удельное сопротивление грунта, разложив стойки в разных направлениях, и проверить удельное сопротивление на разной глубине.
Падение потенциала
Метод падения потенциала обычно используется для проверки отдельных столбов заземления или системы заземления в целом.Он измеряет их способность рассеивать электричество:
- Тестируемая ставка сначала отключается от системы.
- Испытательный прибор подключается к отсоединенному стержню, который теперь называется заземляющим электродом.
- Два других стержня вставлены на одной линии с первым электродом (внешний и внутренний стержень).
- После подключения тестера заземления к двум стержням через внешний стержень и электрод заземления пропускается известный ток.
Расстояние между внешним и внутренним кольями зависит от длины электродов. Вы можете обратиться к руководству или диаграмме, чтобы узнать, как следует устанавливать ставки.
Безальютный
Используя метод бесстержневой проверки сопротивления заземления, вы можете исключить опасность отсоединения электродов, и вам не придется искать подходящие места для тестовых столбов:
- Бесстейковое тестирование можно проводить практически в любом месте, что делает его очень удобным.
- Зажимы устанавливаются рядом с соединительным кабелем или заземляющим электродом.
- Известный ток проходит через один из зажимов и измеряется на другом.
Тестер заземления рассчитывает сопротивление контура заземления. Однако, если существует только один путь для передачи электричества на землю, бесконтактное тестирование не сработает.
Селективный
Этот метод во многом похож на наземные испытания с использованием теста падения потенциала.Однако это намного безопаснее, поскольку вам не нужно отключать заземляющий электрод от объекта:
- Токоизмерительные клещи размещаются рядом с заземляющими электродами, что эффективно устраняет эффекты, создаваемые параллельными сопротивлениями.
- Внешний и внутренний электроды подключаются так же, как при испытании на падение потенциала.
- Тестер подключен к токоизмерительным клещам и обоим кольям.
Электрическое заземление защищает как оборудование, так и жизнь людей, поэтому абсолютно необходимо убедиться, что оно выполнено правильно и регулярно проверяется.Самая лучшая в мире система заземления будет бесполезной, если она не достигнет заземляющего стержня с низким сопротивлением, что делает наземные испытания еще более важными.
D&F Liquidators обслуживает потребности в строительных материалах для электротехники более 30 лет. Это международная информационная служба площадью 180 000 квадратных метров, расположенная в Хейворде, Калифорния. В нем хранится обширный перечень электрических разъемов, кабелепроводов, автоматических выключателей, распределительных коробок, проводных кабелей, предохранительных выключателей и т. Д.Он закупает электрические материалы у ведущих компаний по всему миру. Компания также ведет обширный инвентарь взрывозащищенной продукции и современных решений в области электрического освещения. Поскольку компания D&F закупает материалы оптом, она имеет уникальную возможность предложить конкурентоспособную структуру ценообразования. Кроме того, он может удовлетворить самые взыскательные запросы и отгрузить материал в тот же день.
Поделитесь этой историей, выберите платформу!
Безопасность и гарантия — Поддержка Saleae
Перед первым использованием продукта Saleae Logic внимательно ознакомьтесь с приведенными ниже инструкциями по безопасности, чтобы избежать травм и повреждений.
Входные каналы анализаторов Saleae Logic электрически не изолированы друг от друга. Saleae Logic также электрически не изолирован от ПК.
Предложения по гальванической развязке можно найти по ссылке ниже:
Внимание: Подключение одного из входных каналов к напряжениям вне этого диапазона, даже на очень короткое время, может привести к повреждению устройства.
Совет по безопасности: Если вы работаете с высоким напряжением, близким к абсолютному максимальному пределу, сначала убедитесь, что жгуты проводов надежно прикреплены к вашему тестируемому устройству, и вы выполнили некоторые базовые испытания, чтобы убедиться, что зажимы работают. t разорвать ваши связи.После этого вы можете подключить жгуты проводов к логическому анализатору.
В частности, это когда сильный ток течет от контакта заземления логического анализатора к земле USB-порта вашего компьютера или наоборот. Этот ток может легко повредить логический анализатор, ваш компьютер и ваше тестируемое устройство. Все логические анализаторы Saleae имеют предохранители в цепях заземления, но они не всегда достаточно быстродействующие, чтобы защитить устройство от повреждений.
Пользователь должен быть осторожен с этим, когда логический анализатор используется при наличии контура заземления.В частности, это означает, что логический анализатор — не единственный путь заземления между вашим тестируемым устройством и хост-компьютером. Контуры заземления сами по себе не обязательно плохие, но требуют от пользователя особой осторожности.
Общие способы существования контура заземления:
Другие USB-устройства (например, программаторы) подключаются к тестируемому устройству, или само тестируемое устройство подключается к USB-порту вашего компьютера. Помимо заземления логического анализатора, заземление тестируемого устройства также подключается к заземлению ПК через другой порт USB.
Неизолированные источники питания Большинство источников питания переменного тока с трехконтактными вилками закорачивают контакт заземления СЕТИ на выход заземления источника питания. Это включает в себя заземление вашего ПК. Если ваше тестируемое устройство питается от трехконтактного настенного источника питания, и ваш компьютер также подключен к сети, это образует еще один путь заземления. Имейте в виду, что если вы используете ноутбук, который не подключен к сети, даже подключенный внешний монитор или принтер создаст контур заземления.
Общие способы возникновения повреждений:
При подключении или отключении датчиков один из датчиков заземления логического анализатора случайно задевает контакт источника питания на ИУ, например, + 5В.Если между ИУ и ПК нет других путей заземления, ничего не произойдет. Однако, если есть путь заземления, то ток будет течь от этого источника напряжения через контакт заземления логического анализатора, через кабель USB и главный компьютер, а затем через вторичное заземление — либо ОСНОВНОЕ заземление, либо другой порт USB, обратно на землю на DUT. По сути, это то же самое, что короткое замыкание источника напряжения на вашем тестируемом устройстве, но оно использует логический анализатор и ваш хост-компьютер в качестве короткого замыкания, которое может повредить все компоненты в контуре.
Что делать, если опорная точка заземления тестируемого устройства не находится под тем же напряжением, что и соединение контура заземления? Например, если ваша схема питается от биполярного источника питания, используемого для выработки +10 В и -10 В, а затем ваша схема использует шину -10 В в качестве напряжения заземления, но существует контур заземления через заземление СЕТИ для выходное напряжение источника питания 0 вольт, то фактически заземление тестируемого устройства составляет -10 вольт по отношению к главному компьютеру. Подключение Logic немедленно закоротит источник питания тестируемого устройства и потенциально повредит все устройства, присутствующие в шлейфе.
В некоторых случаях вам необходимо записывать сигналы от нескольких тестируемых устройств одновременно с помощью одного и того же логического анализатора. Это можно сделать безопасно, но перед подключением логического анализатора важно проверить, как питаются оба устройства.
Поскольку каналы в каждом логическом анализаторе Saleae электрически не изолированы друг от друга, все устройства должны иметь общую землю. Если тестируемые устройства уже имеют общую землю, значит, все готово.Однако, если они «плавающие» относительно друг друга (это означает, что их земли не связаны друг с другом прямо или косвенно), или если между ними установлено синфазное напряжение, то требуются дополнительные шаги, указанные ниже:
Если один или оба тестируемых устройства плавают, нужно ли им плавать? Для записи с помощью логического анализатора они должны быть заземлены друг с другом И с ПК, к которому подключен логический анализатор. В большинстве случаев это также означает заземление СЕТИ.
Если одна из плат питается от другой с разницей в заземлении, например большим отрицательным напряжением питания, то подключать логические анализаторы к обоим устройствам НЕ безопасно. Кроме того, недостаточно изолировать USB-соединение или тестовый компьютер от устройств. Сами входы должны быть изолированы между тестируемым устройством и логическим анализатором по крайней мере для одного из двух тестируемых устройств. Для получения информации о изоляции входных каналов см. Комплект для разработки изоляции SI labs внизу этой статьи.
Если устройства уже имеют общее заземление друг к другу, то особых действий не требуется. Просто просмотрите приведенную выше общую информацию о контуре заземления.
Чтобы определить потенциальный контур заземления между устройством Logic и DUT, вы можете проверить сопротивление между землей DUT и землей Saleae Logic. Пока Saleae Logic подключен к ПК, если сопротивление показывает бесконечность на мультиметре, значит, земля изолирована.В противном случае они подключены и существует контур заземления.
Осторожно: Если имеется контур заземления, следует проявлять особую осторожность, как показано ниже, перед подключением заземления логического анализатора к заземлению тестируемого устройства.
Если вы считаете, что между тестируемым устройством и хост-компьютером существует контур заземления, но не уверены в том, что заземления на обеих сторонах, которые вы планируете использовать, имеют одинаковый потенциал, есть быстрый тест, который вы можете выполнить с помощью мультиметра. . Если у вас большой резистор (> 10 кОм), вы можете выполнить дополнительный тест.
Подключите логический анализатор к ПК, но не к тестируемому устройству.
Измерьте напряжение между контактом заземления логического анализатора и контактом заземления тестируемого устройства.
Если имеется контур заземления и вы измеряете напряжение выше примерно +/- 100 мВ, то при их подключении может возникнуть синфазный ток заземления, что приведет к повреждению вашего оборудования.
Если имеется контур заземления и вы измеряете напряжение ниже примерно +/- 100 мВ, то можно безопасно подключать контакты заземления.
Если контур заземления отсутствует или вы не уверены в его наличии, то напряжение может значительно измениться. Если вы УВЕРЕНЫ, что контур заземления отсутствует, можно безопасно подключать заземление.
Если вы не уверены в наличии контура заземления или все равно хотите провести еще один тест, подключите резистор (~ 10 кОм) между двумя заземлениями, а затем измерьте напряжение на резисторе.
Если вы видите напряжение, которое указывает на заметный ток, значит, между устройствами есть контур заземления, и вам не следует соединять заземления вместе.
Если вы видите незначительное напряжение на резисторе, то либо нет контура заземления или есть контур заземления, но оба основания находятся в одной и той же ссылке. Подключение логического анализатора безопасно.
Локальное заземление тестируемого устройства изолировано от главного компьютера, когда выполняется одно из следующих условий:
ИУ питается от батареи и не имеет других электрических подключения к главному компьютеру или устройствам, питаемым от СЕТИ.
ИУ питается от изолированного источника питания, который НЕ замыкает заземление СЕТИ на выходное заземление. Это делают настольные источники питания с отдельной зеленой клеммой заземления. Настенные USB-адаптеры также делают то же самое. Обычные адаптеры питания переменного тока (зарядные устройства, «бородавки») с двухконтактными вилками также изолированы. В большинстве источников питания есть трансформаторы, которые могут обеспечить изоляцию при правильной установке.
Главный ПК — это портативный компьютер, работающий от батареи или подключенный к измерительному трансформатору.Обратите внимание, что обычные изолирующие трансформаторы подключают заземление по соображениям безопасности человека.
Предупреждение: При работе в электрически изолированном состоянии помните, что плавающие заземления могут быть опасны для оператора. При работе с оборудованием с плавающим грунтом просмотрите и соблюдайте соответствующие меры безопасности.
Использование изолированного настенного адаптера для питания DUTИспользование изолированных настенных адаптеров, таких как настенные USB-адаптеры для питания DUT, изолирует его заземление от СЕТЕВОГО заземления, хотя это не всегда устраняет контуры заземления.Например, если тестируемое устройство было подключено к тому же компьютеру, к которому подключено логическое устройство, то образуется контур заземления.
Безопасно ли использование логического устройства при наличии контуров заземления?Да, использование логического устройства полностью безопасно, если оба заземления имеют одинаковый уровень напряжения и пока вы подключаете только логическое заземление к земле тестируемого устройства.