Если оба соединяемых кабелем устройства не заземлены (в случае их питания от одной фазы сети), разность потенциалов между ними будет небогатой (вызванной разбросом ёмкостей конденсаторов в разных фильтрах). Уравнивающий ток через общий провод соединительного кабеля будет мал, и разность потенциалов между общими проводами в схемах (платах) устройств тоже будет мала. Но и в этом случае не следует забывать о безопасности человека.
Так, если незаземлённые устройства подключены к разным фазам, разность потенциалов между их несоединёнными корпусами будет порядка 190 В, при этом уравнивающий ток через кабель может достигать десятка миллиампер.
Почему выходят из строя электронные устройства?
Безопасной можно считать такую ситуацию, когда все соединения/разъединения выполняются при отключённом питании. Это правило важно как для мобильных телефонов и их зарядных устройств, так и всех электронных устройств, имеющих силовые адаптеры к напряжению осветительной сети 220 В. И, наоборот, при коммутациях при включённом питании возможны неприятности: если контакты общего провода соединительного кабеля соединяются позже (или разъединяются раньше) сигнальных, разность потенциалов между общими проводами в разных схемах прикладывается к сигнальным цепям, что чревато частым выходом из строя электронных устройств и целых блоков. А они могут быть весьма дорогостоящими и не ремонтопригодными (ремонт нерентабелен).
Соединение заземлённого устройства с незаземлённым, особенно когда у последнего мощный источник питания, приводит к неминуемому выходу из строя электронных устройств. Для устройств, источники питания которых имеют шнуры с двухполюсной вилкой (такие ещё встречаются), эти проблемы также актуальны. Источники питания зачастую имеют сетевой фильтр, но с конденсаторами малой ёмкости (следовательно, ток короткого замыкания достаточно мал).
Весьма опасны сетевые шнуры устройств с двухполюсной вилкой, которыми подключаются источники питания с трёхполюсным разъёмом. Домашние пользователи, подключающие свои устройства в бытовые розетки, могут столкнуться с проблемами из-за отсутствия заземления.
Далеко не в каждой квартире сегодня установлены евророзетки с надёжным заземлением. Ещё меньше процент безопасных силовых подключений в старом фонде сельских домов. Локально проблемы заземления решает применение сетевых фильтров по питанию (ФП) типа Pilot и им подобных (рис.7). Электрическая схема фильтра представлена на рисунке 1.
Рис. 7. Промышленный сетевой фильтр по питанию (ФП) Pilot
Рис. 8. Правильная схема заземления
Питание от одного ФП всех устройств, соединяемых интерфейсами, решает проблему разности потенциалов. Ещё лучше, когда ФП включён в трёхполюсную розетку с заземлением. Однако защемляющие контакты розеток могут иметь плохой контакт вследствие ослабления упругости или наличия заусениц в пластмассовом кожухе. Кроме того, эти контакты «не любят» частое вынимание и вставки вилок, поэтому рекомендуется:
— обесточивать оборудование по окончании работы лучше выключателем питания фильтра (предварительно выключив устройства);
— отключать питание при подключении и отключении соединительных кабелей.
Почему? Небольшая разность потенциалов, которая практически исчезнет при соединении (электрическом контакте) устройств общими проводами интерфейсов, может пробить входные и выходные цепи сигнальных линий, если в момент присоединения разъёма контакты общего провода соединятся позже сигнальных.
Пример!
Пользователю ПК В время от времени требовалось включать сканер, имеющий адаптер к сети 220 В. Чтобы не «втыкать» постоянно кабели в разъём (USB) и разъём питания, соединил штатным кабелем USB разъёмы сканера и системного блока и чувствительны параллельные порты. У последовательных портов и разъёмов бытовой техники зона чувствительности к статике ниже (пороги +-3 В), ещё меньшую чувствительность имеют интерфейсы локальных сетей, где обычно имеется гальваническая развязка сигнальных цепей от общего провода с допустимым напряжением изоляции порядка 100 В.
Заземление удалённых устройств
Проблема заземления устройств, разнесённых территориально, усложняется. Если разводка питания и заземления выполнена двухпроводным кабелем (рис.4), разность потенциалов, обусловленная падением напряжения на заземляющих проводах, будет особенно ощутимой. В ряде случаев практикуется прокладка отдельного кабеля (с большим сечением проводника) или шины для цепи заземления. Однако разводка заземления отдельным кабелем не всегда удобна и часто неэффективна с точки зрения защиты от помех, поскольку при этом могут образовываться замкнутые контуры с широким охватываемым пространством — своеобразные антенны. Поэтому разводку питания к удаленным устройствам целесообразно выполнять трёхпроводным кабелем, один из проводов которого используется для защитного заземления. Тогда древовидная схема заземления получается естественным образом (рис.8), защитный провод в корневой части этого «дерева» заземляют или «зануляют». Дополнительные проблемы при разводке электропитания для компьютеров обусловлены динамической нелинейностью входной цепи бестрансформаторных источников питания (современны и применяются повсеместно). Традиционные электросети рассчитаны на более или менее линейную нагрузку.
В домах с современной планировкой разводка электрического питания производится согласно схеме, представленной на рисунке 8. А как же быть остальным?
Несколько практически рекомендаций
Ни в коем случае не пытайтесь заземлиться на батарею отопления. Аккуратно проведите заземление проводом большого сечения от электрического щита на лестничной площадке к себе в квартиру. Не забывайте о технике безопасности.
Техника безопасности
Все бытовые устройства должны быть надёжно заземлены. Заземление должно быть выполнено для всех розеток (не частично и не выборочно). Запрещается соединять клемму заземления розетки или прибора с рабочим нулевым проводом сети. Рекомендуется отключать питание при подключении и отключении соединительных кабелей различных бытовых устройств. Если различные устройства соединяют с помощью кабелей (например, в компьютерную сеть), необходимо их подключить к общему удлинителю, имеющему клеммы заземления.
А.КАШКАРОВ, г. С. — Петербург
Рекомендуем почитать
- ПОГРЕБ С ПОДОГРЕВОМ
Постройку погреба начинают с фундамента. Для этого по его периметру копают траншею глубиной 30— 40 см и шириной 70—80 см. По внешней стороне траншеи устанавливают пластины из... - «ЦВЕТЫ ЗАПОЗДАЛЫЕ»
Ситуация, сложившаяся к концу 30-х годов с крейсерскими силами Советского Союза, очень сильно напоминала дела давно минувших дней, когда страна ещё являлась империей и называлась...