Содержание

Схема подключения электроплиты - особенности и правила однофазного и трехфазного подключения к сети


Оборудование, работающее на электричестве, получило широкое распространение в наших домах. Простота эксплуатации и качественная, надежная работа современных моделей делает целесообразным установку электроплиты даже в домах с централизованным газоснабжением. Компактность и широкие возможности установленных вместе или отдельно ее составных частей – варочной панели и духового шкафа - позволяет использовать такое оборудование как в самых маленьких кухонных помещениях, так и на просторных домашних и профессиональных кухнях.

Особенности подключения современных электроплит

Электрическое подключение плиты предполагает наличие качественной проводки, способной выдерживать ежедневные высокие нагрузки, и надежных автоматических устройств защиты. В домах старой постройки проводка давно находится в изношенном состоянии и не соответствует предъявляемым к ней требованиям. Поэтому в отличие от новостроек, где такие нагрузки предусмотрены, здесь необходимо прокладывать новый кабель с заземлением и устанавливать трехполюсные розетки.

Обычно производители указывают параметры работы и схему электрического подключения в инструкции или на задней стенке бытового прибора. Новые модификации электроплит в большинстве случаев поставляются без соединительного шнура и предполагают подключение через клеммную коробку. Это объясняется разными требованиями к подключению и вниманием к безопасной эксплуатации. Поэтому важное значение в процессе инсталляции будет иметь правильный выбор кабеля нужного сечения и всех остальных элементов.

Схема подключения к однофазной сети 220 В

В большинстве городских квартир и частных домах бытовая электросеть рассчитана на напряжение 220В. Поэтому схема, собираемая на заводе, теоретически предполагает именно эти параметры сети. В клеммной коробке 1-3 контакты уже соединены перемычкой и фаза подключается на один из них. К 4-5 контакту, также соединенных между собой, подсоединяют нулевой провод. На оставшийся контакт с маркировкой «заземление» подключается соответствующий провод.

По существующим правилам каждый из проводов в кабеле окрашен разным цветом: ноль – синий, земля – желтый или зеленый, фаза – коричневый, черный или красный. Для того, чтобы избежать неправильного подсоединения специалисты рекомендуют всегда проверять, на каком проводе они находятся независимо от цвета изоляции. При однофазном подключении, если перепутать фазу и ноль, ничего страшного не случится. Но если один из этих проводов подключить на заземление может произойти короткое замыкание.

Схема подключения к трехфазной сети 380 В

При наличии в доме трехфазного электроснабжения, от силового щита необходимо подвести 5-ти жильный медный кабель. В клеммной коробке нужно демонтировать заводские перемычки и все три фазы подключить на соответствующие контакты. Если устройство электроплиты предусматривает 2-х фазное подключение, то перемычку, соединяющую первые 2 контакта, снимать не нужно. Ноль, как и при однофазном подключении, подается на 4-й и 5-й контакт, а на шестой - подводится заземление. При такой схеме, если подключить фазу на ноль или заземляющий контакт, можно получить удар током или сломать электроплиту.

Если плита подключается через розетку, то для бытовой сети понадобится вилка и розетка с тремя контактами, а для трехфазной - с пятью. Провод тоже, соответственно, должен быть трехжильный и пятижильный. Его сечение определяется в зависимости от предполагаемой нагрузки (4- 6 мм2). Вести проводку можно открытым и закрытым способом. В первом случае он укладывается в гофрированные трубки или кабель-каналы, во втором – в штробу, которая потом заделывается цементным раствором. Более надежным считается закрытое подсоединение через клеммник, особенно в тех случаях, когда необходимо подключить встраиваемую электроплиту.

Что будет если перепутать фазу и ноль при подключении

Питание к электроприборам в однофазной сети 220В подаётся по двум проводам - нулевому и фазному. В одних случаях необходимо соблюдать порядок подключения, в других это не имеет значения.

В этой статье рассказывается, что будет, если перепутать фазу и ноль при подключении различных устройств.

Где указывается порядок подключения

На различных форумах встречаются мнения, что ноль и фазу допускается подключать только определённым образом, на что указывают соответствующие нормативные документы. Это не совсем так.

Согласно стандарту, применяемому в России и странах СНГ, используются неполяризованные розетки и вилки, на корпусе которых отсутствует соответствующая маркировка, а для большинства бытовых электроприборов порядок подключения не имеет никакого значения.

Информация! Для "фазозависимых" устройств сведения о порядке подключения содержится в инструкции к прибору. Как правило, они должны подключаться к сети не вилкой, а через клеммник или автоматический выключатель.

Несмотря на то, что в ПУЭ отсутствует специальный раздел, посвящённый полярности подключения электроприборов, в составе этого документа имеются несколько пунктов, в которых имеется информация том, как следует подключать различные коммутационные и защитные приборы:

  • 1. 7.145 - запрет отключать РЕ и РЕN проводники отдельно от других линий;
  • 6.1.36 - запрет устанавливать однополюсные защитные и коммутационные аппараты в цепи нейтрального проводника;
  • 6.6.28 - предписание устанавливать однополюсные коммутационные аппараты только в цепи фазного провода.

Последствия неправильного подключения

Однозначный ответ на вопрос "что будет, если перепутать фазу и ноль" дать нельзя. Это зависит от того, на подключении к какому устройству это произошло.

Если перепутать фазу и ноль при подключении выключателя

Перепутать ноль и фазу на клеммах выключателя нельзя, потому, что к нему от сети подходит только один провод, а второй проходит через лампочку.

Поэтому вопрос "что будет, если перепутать фазу и ноль при подключении выключателя" фактически значит "что будет, если неправильно подключить всю линию освещения".

Как и для большинства других устройств, работа лампочек при этом не измениться. Проблема в безопасности при замене ламп и ремонте светильника.

Очень часто эти работы проводятся без отключения сети при помощи автомата, а выключается только обычный выключатель. В этом случае возможны два варианта:

  • К выключателю подходит фазный провод, а к лампе нулевой. При отключении выключателя напряжение на светильнике отсутствует и проведение работ является сравнительно безопасным.
  • К выключателю подходит нейтральный проводник, а к светильнику фазный. При выключении света на лампочке будет присутствовать напряжение и при её замене, а тем более ремонте светильника можно получить электротравму.

Кроме того, подключение к выключателю нейтрального проводника нарушает нормы ПУЭ п.6.6.28. В этом пункте указано, что однополюсный выключатель должен разрывать именно фазный проводник. Его установка в цепи нулевого провода запрещена.

Ошибка при подключении реле напряжения

Основная задача реле напряжения - защита электроприборов от повышенного или пониженного напряжения. Для этого электронная схема устройства производит постоянный контроль параметров сети и отключает питание при выходе значения напряжения за заданные пределы.

Для отключения внутри этих приборов находится однофазное реле, своими контактами включающее или отключающее розетки и другие аппараты, поэтому это фактически однополюсное защитное устройство.

Для работы РН не имеет значения полярность подключения, однако согласно ПУЭ п.6.1.36 установка таких приборов в нейтрали запрещена и неправильное подключение реле нарушает данный пункт Правил.

Неправильное подключение УЗО

В основу работы этого устройства заложен принцип сравнения силы тока в нулевом и фазном проводах. При нормальной работе электрооборудования эти токи равны, но при прикосновении человека к деталям, находящимся под напряжением, или нарушении изоляции равенство нарушается, что приводит к срабатыванию защиты.

Работа защиты не зависит от того, к каким клеммам присоединены нулевой и фазный провода. Отключение питания может произойти даже при прикосновении к нейтральному проводнику. Внутри аппарата находятся две пары контактов, поэтому изменение полярности не нарушает норм ПУЭ.

Что будет если перепутать фазу и ноль при подключении счетчика

Часто на форумах встречается вопрос - что будет, если перепутать ноль и фазу на счетчике? С точки зрения электротехники ничего страшного не произойдёт.

Для индукционного прибора учёта полярность подходящих проводов значения не имеет, но клеммник с таким подключением откажутся пломбировать контролёры электрокомпании, потому, что это создаётся возможность хищения электроэнергии.

Для некоторых электронных счетчиков такое подключение может давать сигнализацию об ошибке. Будет гореть индикатор о неправильном подключении.

Даже если изменить полярность не на клеммнике электросчётчика, а в подъездном щитке, контролёр электрокомпании обяжет вернуть провода на место.

Поэтому при необходимости изменить полярность в квартирной электропроводке это необходимо делать на подключении к автоматическому выключателю, установленному ПОСЛЕ прибора учёта.

Важно! Распломбировка и работы на клеммнике электросчётчика выполняются только после согласования с электрокомпанией.

Если перепутать фазу и ноль при подключении электроплиты

Электрическая плита, как и другие нагревательные приборы, не является фазозависимым устройством, однако ситуация зависит от количества фаз.

Однофазная плита включается в обычную розетку и полярность подключения не влияет на работу прибора, но в трёхфазном устройстве схема подключения более сложная.

Отдельные нагревательные элементы этого прибора рассчитаны на питание от сети 220В, поэтому к трёхфазной сети они подключаются по схеме "звезда", при которой такое напряжение есть между нолём (нейтралью) и фазой. Если перепутать фазу и ноль при подключении трёхфазной электроплиты, то одна из групп нагревателей окажется подключена к напряжению 380В и выйдет из строя.

Подключение газового отопительного котла

В отличие от большинства других бытовых электроприборов газовые отопительные котлы являются фазозависимыми устройствами. Это значит, что работоспособность аппарата зависит от того, к какому проводу питающего кабеля подключается фаза.

Это связано с механизмом контроля наличия пламени. Для этого в огонь помещается электрод, на него подаётся напряжение и измеряется ток через нулевой проводник. Горящий газ проводит электрический ток, поэтому наличие тока утечки указывает на наличие пламени.

При неправильном подключении механизм контроля пламени может работать некорректно и перекрыть подачу газа в исправный котёл. В этом случае необходимо вынуть вилку из розетки, развернуть её и вставить обратно.

Для предотвращения таких ситуаций некоторые производители рекомендуют подключать котлы через автомат или комплектуют свои приборы разборными вилками. В этом случае вилка устанавливается во время наладки оборудования таким образом, чтобы в удобном для включения положении фазный контакт совпадал с соответствующим контактом розетки.

Если перепутаны фаза и ноль в розетке

И ещё один вопрос, интересующий начинающих электромонтёров и домашних мастеров - что будет, если перепутать ноль и фазу в розетке. На него можно дать однозначный ответ - в России и странах СНГ ничего плохого не произойдёт.

Нет ни одного нормативного документа, предписывающего подключать розетки определённым образом. Некоторые электрики утверждают, что фаза должна находиться слева, а ноль справа, но это не более чем традиция, причём не очень распространённая.

Что будет, если поменять местами ноль и заземление

Говоря о том, что будет, если перепутать ноль и фазу, нельзя обойти вниманием вопрос о том, что в современном доме используются не двухжильные, а трёхжильные схемы электроснабжения с заземляющим проводником РЕ.

Если его перепутать с фазным проводом, то электроприборы работать не будут, а заземляющие вывода розеток и корпуса аппаратов окажутся под напряжением. Такая ситуация проявляется и исправляется сразу, во время монтажа и наладки электропроводки.

В отличие от неправильно подключённого фазного провода, если перепутать нейтральный провод N и заземление РЕ все электроприборы будут работать нормально, однако такое подключение является нежелательным по двум причинам:

  • Ток вместо нулевого проводника будет проходить через заземляющий. Этот провод должен прокладываться к нейтрали трансформатора, но может также подключаться к контуру заземления здания. При обрыве провода между контуром и заземлённой нейтралью ток будет идти через заземлённые элементы дома, что приведёт к электрокоррозии контура.
  • Если ошибка при подключении произошла после УЗО, то при попытке включения произойдёт срабатывание защиты. Это связано с тем, что в нормальных условиях токи, протекающие через нулевой и фазный проводник, проходящие через устройство, должны быть равны. Если вместо нейтрального провода подключить заземляющий, то ток через аппарат будет протекать только по фазному проводнику. Это приведёт к отключению питания электроприборов.

Вывод

Как видно из статьи, на вопрос "что будет, если перепутать ноль и фазу" существует несколько ответов:

  • к выключателям необходимо подводить только фазу;
  • ошибки при подключении газовых котлов могут привести к некорректной работе аппаратов;
  • полярность подвода питания к электросчётчику контролируется электрокомпанией.
  • при подключении устройств защиты (УЗО, автоматы, дифавтоматы, реле напряжения и т.п.) необходимо изучать инструкцию к прибору и соблюдать полярность, указанную на клеммах аппарата.

Для большинства бытовых электроприборов, включаемых в розетку, и для самих розеток полярность подключения не имеет значения.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья - поделись с друзьями!

 

Как правильно подключить электрическую плиту самостоятельно

Подключить электрическую плиту своими руками будет под силу  любому хозяину. Весь процесс практически аналогичен подключению варочной панели. Только помните, что если необходимо будет работать с самой розеткой, то перед этим предварительно всегда отключайте автомат в электрощите и проверяйте отсутствие напряжения по этой инструкции.

Если у Вас в квартире уже стояла электроплита и Вам необходимо только вместо нее подключить новую, тогда все значительно упрощается. Понадобится только снять со старой плиты вилку и переставить ее на новую. Если же она пришла в негодность- подгорели контакты, треснул корпус и т. п. Тогда необходимо будет купить в комплекте чаще всего однофазную вилку и розетку на 32 А для электроплиты с максимальной мощностью 7 Киловатт или в редких случаях на 40 Ампер для мощности более 7 кВт, но не более 8.8 кВт.

Для электропитания плиты прокладывается из электрощита медный 3 жильный кабель или три провода сечением 4 мм², которые подключаются к автомату на 32 Ампера, но лучше используйте сечение 6 мм², такой кабель садится на автомат 40 А. В квартирах без газоснабжения, под электроплиту на кухню будут еще на этапе строительства заведены необходимого сечения провода и подключены к электрической розетке отечественного производства марки РС-32. В других же случаях, Вам придется прокладывать самостоятельно отдельный медный трехжильный электрокабель сечением 6 мм² для подключения к электросети 220 Вольт.

Для подключения настольной электроплиты или духовых шкафов мощностью не более 3 кВт будет достаточно обычной электропроводки. Только учтите, что при совместной работе в одной линии с ними других мощных электропотребителей будет срабатывать защита по току- выбивать автомат в электрощите.

Как подключить электроплиту к розетке на 220 Вольт

Электроплиты на 220 Вольт подключаются в квартирах и большинстве частных домов. Из-за большой потребляемой мощности во всех современных плитах предусматривается возможность подключения не только к однофазной сети 220 В, но и к 380 В. Так как чаще всего используется однофазное подключение, такая схема и идет в собранном виде с завода.

Первые три контакта (с обозначениями L1 L2 L3) объединяются между собой перемычкой и на любой из них подключается фаза из кабеля, а нулевой провод подключается на четвертый или пятый контакт (N1 N2), которые также объединены перемычкой. Заземляющий проводник подключается на шестой контакт с соответствующим значком.

По обще принятым нормам в кабеле для подключения электроплиты ноль будет  синего цвета, земля- желто-зеленного, фаза- красного, черного, коричневого или других цветов.

Но всегда стоит убедится перед подключением в расцветке жил при помощи бирки на кабеле или технического паспорта, в котором будет указано какого цвета ноль (N) и фаза (L).

Иногда с электроплиты может выходить 5 проводов, из которых заземляющий будет одиночный, а на ноль и фазу будут выходить провода попарно.

При однофазном подключении электроплиты, если перепутать при подключении местами ноль и фазу, то это никак не отразится на работе электроплиты. Но ни в коем случае нельзя для вашей же безопасности, на заземляющий контакт подключать фазу. Если перепутать ноль с заземлением в розетке или вилке, тогда будет выбивать УЗО или Диф автомат.

Неслучайно заземляющий контакт в розетке находится отдельно. Конструкция вилки и розетки предусматривает только один вариант подключения, в отличии от обычной электрической розетки, в которой можно перевернуть вилку при включении.

Рассмотрим самые распространенные варианты розеток и вилок для электрических плит и методы их подключения:

  1. Розетка российского или украинского производства марки РС 32. Заземляющий контакт будет верхним, он повернут к двум другим на на 90 градусов.  В вилке нулевой провод с синей полосой подключается к левому контакту, так же он подключается и в розетке. Фаза подключается в вилке к правому контакту и также в розетке.
  2. Розетка для электроплиты белорусского производства. В ней контакты расположены под углом 120 градусов к друг другу.  Самый верхний контакт заземляющий PE. Ноль аналогично в розетке слева, а фаза справа. Если посмотреть на вилку, то из-за зеркальности- они меняются местами.
  3. Розетка зарубежного производителя legrand однофазная марки 2P+E, 32А . Она отличается надежностью и красивым внешним видом, рекомендуется для квартир с евро ремонтом.  В розетке Legrand заземляющий контакт прямоугольного сечения и находится снизу. Фаза справа и ноль слева в розетке с круглым сечением.

Кабель в двойной изоляции в вилке фиксируется специальным хомутом, который надежно его там удерживает.

Как подключить электроплиту на 380 Вольт

Если же у Вас частный дом с трехфазным вводом на 380 Вольт, тогда для распределения нагрузки в электрощите, необходимо от него проложить пятижильный медный электрокабель сечением не менее 2.5 мм². Затем подключить его к трехфазной розетке и к вилке пятижильным гибким кабелем марки ПВС 5х2.5 по этой инструкции. А в самой электроплите необходимо будет снять перемычки между L1, L2 и L3. И на эти контакты подключить 3 разноименные фазы. Например, для электроплиты Bosch уже с завода идет собранная схема для подключения на 220 Вольт.
Контакты 1, 2, 3 объединены перемычками и к ним подключается фаза. Для подключения на 380 Вольт- необходимо снять все перемычки и фазы подключить на эти первые три контакта. Есть вариант подключения на 380 Вольт не на три фазы, а только на две. Тогда перемычка между первым и вторым контактом остается и на нее подключается первая фаза, а на отдельный без перемычки третий контакт подключается вторая фаза.

При самостоятельном подключении на 380 Вольт рекомендую использовать все же трехфазное подключение, что бы была распределена равномерно нагрузка в 3 фазной электросети дома. К тому же при подключении на 2 фазы лучше сечение жил увеличить на одну ступень, т.е. использовать электрический кабель сечением 4 мм².

Перемычку между четвертым и пятым контактами не трогаем, сюда подключаем ноль. И на контакт 6 садится заземляющий проводник.

Будьте внимательны, если вместо нуля или заземления ошибочно подключить фазу, тогда возможно получение электротравмы или возникновение поломки.

Если перепутать ноль и фазу

Что будет, если при подключении розетки перепутать фазу и ноль?

Что будет, если при подключении розетки спутать ноль и фазу?

Что делать, если перепутаны фаза и ноль в розетке (двухфазной)?

Что будет, если перепутать фазу и ноль при подключении розетки?

Ну, как бы вам сказать, чтобы не обидеть?

Дело в том, что если к розетке подходит три провода, из которых один – фаза, второй – ноль и третий – земля или заземление, то это не двухфазная розетка, а однофазная.

Теперь о том, что будет, если при подключении розетки перепутать провода фаза и ноль местами.

Давайте представим, что мы “по правилам” подключили розетку и хотим в неё включить вентилятор или пылесос, но вилку в розетку вставляем не по правилам, а “вверх ногами”, ну, или “задом на перёд”, в общем, наоборот, не так, как надо.

И что же у нас получится: пылесос будет мусор изнутри на ковёр высыпать, а будет не в лицо дуть, а наоборот, как вытяжка на кухне будет работать? Нет, ничего подобного не произойдёт – как не поворачивай “вилку”, вставляя её в розетку, пылесос будет мусор всасывать, а вентилятор, направленный в лицо, будет обдувать.

И ещё один момент: если бы было очень принципиально, куда подключать фазу, а куда ноль, то и в розетке, и на штекере были бы какие-то элементы, которые будут препятствовать неправильному включению.

А вообще, электрику нужно быть внимательным – он ведь, как сапёр, ошибается только 2 раза!

Короткое замыкание, не допускайте этого!

Ну, если речь идет именно о двухфазной розетке – то подключенный к такой розетке электроприбор, как минимум, заработает с меньшей мощностью – например, если речь об электронагревателе или электроплите. Что- вообще не заработает. Как максимум – прибор может выйти из строя. Ибо двухфазная розетка – это розетка, к которой подведены: две фазы и ноль. Нагреватели и электроплиты так можно подключать. А то, что показано на изображении у автора вопроса – это однофазная линия, включающая фазу, ноль и “землю” (“земля” может и отсутствовать).

Перепутав фазировку двух-фазной розетки, вы вместо двух фаз подадите на прибор фазу и “ноль”, то есть 220 вольт вместо 380. Нагревательный прибор заработает – но с меньшей мощностью.

Ну а в однофазной линии – фазировка не имеет значения. Конечно, если нигде не выполнено запрещенного Правилами эксплуатации электроустановок защитного зануления (вместо заземления). Зануление же потому и запрещено, что при нарушении фазировки корпус электроприбора может оказаться под напряжением, что чревато. Ну а в однофазной сети, смонтированной по правилам, фазировка значения не имеет.

Что будет, если при подключении розетки перепутать фазу и ноль?

В электрике мы не сильны, поэтому нужен профессиональный совет. Что будет, если при подключении розетки перепутать фазу и ноль?

А ничего не будет, собственно говоря, плохого. Посмотрите на вилки всех электроприборов, что есть в доме, и на розетки. Если розетка без специального заземляющего штыря – никто же нам не мешает вилку воткнуть и так, и этак. Если бы электроприборам было бы критично “правильное” подключение фазы и нуля – конструкторы сделали бы все вилки и розетки так, чтобы они стыковались в единственно возможном положении относительно друг друга.

Вообще, профессионалы придерживаются мнения, что фазой должен быть правый контакт розетки.

Но те же профессионалы никогда не верят слепо в то, что розетку монтировал тоже профи, а обязательно проверяют расположение фазы и нуля отверткой-индикатором, когда им это нужно.

Ничего не будет.

Разницы нет к какому контакту розетки будет подведена фаза, к какому контакту ноль.

Электрическая розетка не USB-порт, чтобы в единственном положении было доступно подключение.

В квартире-новостройке электрик делал разводку, розетки я сам устанавливал. Везде фазу пустил в левую сторону, чтобы не получилось разнобоя и после голову не ломать, не проверять индикатором.

Просто часто лень автомат на щитке отключать, работаю под напряжением, хотя неправильно это.

В чужих квартирах вначале проверяю индикаторной отвёрткой, нахожу фазу, потом отключаю питание в автомате на щитке. Часто убеждаешься, что сделано вразнобой,то слева фаза, то справа.

В новой квартире без ремонта провода торчат из штукатурки в запланированном месте установки розетки. Коронкой делается отверстие на глубину подрозетника с небольшим припуском, крепится подрозетник, в него заводится провод, разделывается, зачищается, подсоединяется к контактам розетки. Куда попала фаза а куда ноль, осмотрел несколько розеток, везде по разному, главное, что центральный провод желто – зеленого цвета из кабеля везде прикручен к заземляющим контактам розеток.

К чему я это – да к тому, что как провод попал в подрозетник, как удобно, так его и подсоединяют нанятые специалисты.

если при подключении розетки перепутать фазу и ноль

ничего не будет, ничего страшного не случиться!

Любой исправный бытовой электроприбор будет работать как положено.

Ни чего критичного не будет, ибо вилку в розетку можно “воткнуть” и так и эдак.

Нет жёсткой привязки (правил) с какой стороны должна быть фаза, а с какой ноль.

Есть негласные правила которых придерживаются профессиональные электрики (если речь идёт об обычных однофазных розетках), фаза слева в розетки, а ноль справа.

В обычных розетках переменный ток, поэтому разницы нет где ваза, где ноль.

Если Вам необходимо точно узнать где фаза в конкретной розетки, то можно приобрести вот такую индикаторную отвёртку.

Электричество не отключаем.

Жало отвёртки вставляем в гнездо (отверстие) розетки (любое) пальцем зажимаем контакт на конце ручки отвёртки.

Если лампочка загорится, то тут фаза, если нет, то ноль.

Если лампочка не загорается ни с какой стороны, то это проблема, розетка не исправна.

Возможно Вас смущает наличие третьего провода в розетки, третий это “земля”, вот его нельзя путать ни с нулём, ни с фазой.

Да и розетки с заземлением отличаются от обычных на корпусе находятся заземляющие контакты.

Строительный портал №1

Энциклопедия Технологий и Методик

Для начинающего радиолюбителя

Как определить: фазу, ноль и землю

Для двухжильной проводки:

Важно: При определении фазы в проводке дома либо квартиры необходимо будет подать напряжение на эту самую проводку. В связи с этим последующие работы и эксперименты становятся небезопасными для жизни. Поэтому 100 раз подумайте, нужно ли вам это, может лучше вызвать профессионального электрика, у которого имеется допуск. Жизнь значительно дороже тех денег, которые он с вас возьмет.

Если вы отнеслись к моим предостережениям равнодушно, тогда идем дальше и по пунктам читаем, как из двух проводов определить, где фаза, а где ноль.

1. Выключите из розеток все приборы.

2. Обесточьте квартиру либо дом, напряжение вообще должно быть отключено.

3. Оголите те два провода, с которыми собрались «выяснять отношения».

Что будет если перепутать местами опорные подшипники?

Я не имею в виду, что нужно полностью снимать изоляцию с проводов, просто их кончики должны быть слегка оголенными и зачищенными, а так же находится на расстоянии друг от друга, чтобы они случайно не соприкоснулись, и не возникло КЗ.

4. Снова подайте напряжение, в том числе и на нужные вам провода.

5. Возьмите индикаторную отвертку. Если ее у вас нет, значит нужно купить. Стоит она очень смешных денег, как буханка хлеба. Поэтому не нужно искать другие методы и говорить, что: «у меня нет никакой отвертки, может лучше лампочкой».

6. Индикаторная отвертка должна находится в правой руке. Брать ее нужно только за диэлектрическую ручку. Дотроньтесь концом отвертки поочередно до каждого из проводов. При этом указательный палец правой руки нужно класть на кончик рукоятки, который должен быть металлическим.

Тот провод, на котором загорелся индикатор и есть фаза, а второй провод, естественно – это ноль.

Вся эта инструкция очень хорошо подходит для двухжильной проводки, но провода может быть и 3, то есть ноль, фаза и земля.

Для трёхжильной проводки:

Фазу в трехжильном проводе вы определите точно так же: индикатор будет гореть. На землю и ноль индикаторная отвертка реагировать не будет.

Ноль и земля определяется в разных случаях по-разному. Некоторые определяют по цветам проводов: коричневый — фаза, синий/голубой — ноль, злёно-жёлтый/полосатый — земля. Однако в этом случае нужно полагаться на электриков, которые не должны были перепутать и использовать конкретный цвет для конкретного провода. Поэтому этот метод сразу отпадает.

Можно взять патрон с лампочкой и двумя проводами, один прикрутить к определенной вами индикатором фазе, а вторым коснуться поочередно двух оставшихся проводков: где загорится – тот провод и ноль. Однако лампочка может загореться и при соприкосновении с землей. Можно померить поочередно напряжение при помощи вольтметра. В паре фаза-ноль напряжение должно быть больше, чем в паре фаза-земля.

Советы, как узнать 0 и землю:

1. Залезть в щит и отключить защитное зануление. На оставшейся паре проводов нагрузка (лампа) будет работать. Это если вы точно знаете, где земля в щитке.

2. Замкнуть фазу на один из оставшихся проводов. Если пробки выбьет, то ноль. Если нет, то земля. При условии, что у вас есть пробки, и вы не боитесь, что вся проводка сгорит. И это довольно опасно.

3. Есть индикаторные отвёртки специальные с батарейкой, ИЭК тот же продаёт (такие жёлтые), таким землю от нуля отличать удобно. Выявляем неонкой фазу, вырубаем пакетник/вводной автомат (работает это понятно только если он двухполюсный), тыкаем оставшиеся концы, который светится — земля, который не светится — ноль.

4. Вольтметром переменного тока померять напряжение между неопределенным проводом и батареей теплоснабжения (отковырнуть краску и касаться металла). У “заземляющего” провода потенциал будет ноль, у “нулевого” провода, за счет перекоса фаз (разных нагрузок по фазам) потенциал может быть от нуля до 20-30 вольт.

5. Если у Вас трех проводная сеть то тогда должно быть УЗО, далее определяете фазный провод, предварительно отключив всю нагрузку (т.е. нигде не должна замыкаться на устройствах). После определения фазы и подключения к ней (например, лампы накаливания), второй провод соединяете с любым из оставшихся, проводов (все подключения делайте со снятием напряжения), включите УЗО, затем включите вводной автоматический выключатель, если УЗО не отключится то второй провод и является нулевым, а если произойдет отключение УЗО, то это защитное заземление.

© «Энциклопедия Технологий и Методик» Патлах В.В. 1993-2007 гг.

All-Audio.pro

Статьи, Схемы, Справочники

Что будет если соединить ноль и фазу

После последней статьи о заземлении мне пришло сразу несколько вопросов на эту тему. Постараюсь ответить на них в этом посте. Мне сделали заземление и ввели в щит в гараже. А электрик, который делает проводку по дому говорит что надо в розетках соединять заземление с нулем.

Поиск данных по Вашему запросу:

Что будет если соединить ноль и фазу

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Перейти к результатам поиска >>>

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Если ноль из земли а фаза со счетчика Nik

Что такое фаза и ноль в электричестве

Давайте же получим крупицу полезных знаний и разберемся, что такое фаза и ноль в электричестве. В первую очередь нас интересуют электрический ток и электрический заряд. Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений — на нашем телеграм-канале. Электрический заряд — это физическая скалярная величина, которая определяет способность тел быть источником электромагнитных полей. Носителем наименьшего или элементарного электрического заряда является электрон.

Его заряд равен примерно -1,6 на 10 в минус девятнадцатой степени Кулон. Заряды условно делятся на положительные и отрицательные. Например, если мы потрем эбонитовую палочку о шерсть, она приобретет отрицательный электрический заряд избыток электронов, которые были захвачены атомами палочки при контакте с шерстью. Такую же природу имеет статическое электричество на волосах, только в этом случае заряд является положительным волосы теряют электроны.

Кстати, о том, что такое ток, напряжение и сопротивление можно дополнительно почитать в нашей отдельной статье, посвященной закону Ома. Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц носителей заряда по проводнику.

Само движение заряженных частиц возникает под действием электромагнитного поля — одного из фундаментальных физических полей. Электрический ток может быть постоянным и переменным. При постоянном токе направление и величина тока не меняются. Переменный ток — это ток, изменяющийся во времени. Источником постоянного тока является, например, батарейка. Но именно переменный ток используется в бытовых розетках, которые стоят в наших домах. Причина в том, что переменные токи гораздо проще получать и передавать на большие расстояния.

Основным видом переменного тока является синусоидальный ток. Это такой ток, который сначала нарастает в одном направлении, достигая максимума амплитуды начинает спадать, в какой-то момент становится равным нулю и снова нарастает, но уже в другом направлении. Простейший случай электрической цепи — однофазная цепь. В ней всего три провода. По одному из проводов ток течет к потребителю пусть это будет утюг или фен , а по другому — возвращается обратно.

Третий провод в однофазной сети — земля или заземление. Провод заземления не несет нагрузки, но служит как бы предохранителем. В случае, когда что-то выходит из-под контроля, заземление помогает предотвратить удар электрическим током. По этому проводу избыток электричества отводится или “стекает” в землю. Провод, по которому ток идет к прибору, называется фазой , а провод, по которому ток возвращается — нулем.

Итак, зачем нужен ноль в электричестве? Да за тем же, что и фаза! По фазному проводу ток поступает к потребителю, а по нулевому – отводится в обратном направлении. Сеть, по которой распространяется переменный ток, является трехфазной. Она состоит из трех фазовых проводов и одного обратного. Именно по такой сети ток идет до наших квартир.

Подходя непосредственно к потребителю квартирам , ток разделяется на фазы, и каждой из фаз дается по нулю. Частота изменения направления тока в странах СНГ – 50 Гц. Провода фазы и нуля нельзя путать. Иначе можно устроить короткое замыкание в цепи.

Чтобы этого не произошло и Вы ничего не перепутали, провода приобрели разную окраску. Каким цветом фаза и ноль обозначены в электричестве? Ноль, как правило, синего или голубого цвета, а фаза – белого, черного или коричневого.

Провод заземления также имеет свой окрас – желто-зеленый. Будем просто счастливы, если для кого-то эта информация была новой и интересной. Теперь, когда вы услышите что-то про электричество, фазу, ноль и землю, вы уже будете знать, о чем идет речь. Напоследок напоминаем, если вам вдруг понадобится произвести расчет трехфазной цепи переменного тока, вы можете смело обращаться в студенческий сервис.

Что будет если соединить фазу и ноль

Любой человек, занимаясь электромонтажными работами у себя дома или просто решивший установить люстру, бра или подключить розетку, обязательно столкнется с вопросом — как определить фазу, ноль и заземление у проводов , в месте монтажа? В наших статьях и инструкциях, мы часто выкладываем схемы подключения, правила монтажа и подсоединения электрооборудования к сети, а также многое другое, где для правильного выполнения всех операций необходимо знать, где у вас фазный провод, где нулевой рабочий ноль , а где заземляющий защитный ноль. Для опытного электрика определить где фаза и ноль или найти землю, обычно не составляет труда, а вот как быть остальным? Давайте попробуем разобраться, как в домашних условиях, не обладая сложными специализированными измерительными инструментами и электронными приборами, самому определить где фаза, где ноль, а где земля в проводке. Из всех известных методов, наиболее простого определения фазы и ноля, мы отобрали самые, по нашему мнению, доступные в реализации и в то же время безопасные. По этой причине, в статье вы не увидите советов – как найти фазу с помощью картошки или же призывов к кратковременному касанию проводов различными частями тела. На самом деле, вариантов определения фазы, нуля или заземления, например, в розетке, без применения специализированного оборудования не так уж и много, и порой, в зависимости от ваших целей и задач, бывает достаточно лишь знать стандарт цветовой маркировки электрических проводов принятый у нас, чтоб их различить.

Как отличить ноль от заземления подручными средствами

Список форумов Список форумов Форумы RolleR. Вопрос по электрике. О роликах и роллерах. Полная версия. Здесь можно поговорить о чем угодно только для зарегистрированных пользователей. Предположим что они все старые, пятикратно перемотанные изолентой и их цвет уже не различить. Как определить что из них что?

Вы узнаете, что такое фаза, ноль и земля в электрическом кабеле! Ноль и фаза что это

Электрическая сеть, из которой мы получаем электричество это довольно хитрая штука. Там есть разные фазы , есть ноль , есть земля , а иногда и ноль и земля “в одном флаконе”. Немудрено запутаться! Мы поможем вам разобраться раз и навсегда в том, где нужно соединять ноль с землёй и нужно ли это делать! Давайте посмотрим на обычную воздушную линию в обычной российской деревне.

Почему в розетке могут появиться две фазы и что с этим делать. Если соединить две фазы что будет

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы – лидеры Задача по физике 1 ставка. Провод КСПВ, вопрос к электрикам 1 ставка. Мощность рассеивания транзистора? Зачем электродрели нужен редуктор, точнее большая шестеренка?

«Ноль» и «земля»: в чем принципиальное отличие?

Давайте же получим крупицу полезных знаний и разберемся, что такое фаза и ноль в электричестве. В первую очередь нас интересуют электрический ток и электрический заряд. Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений — на нашем телеграм-канале. Электрический заряд — это физическая скалярная величина, которая определяет способность тел быть источником электромагнитных полей. Носителем наименьшего или элементарного электрического заряда является электрон. Его заряд равен примерно -1,6 на 10 в минус девятнадцатой степени Кулон. Заряды условно делятся на положительные и отрицательные.

Как отличить ноль от земли если провода одного цвета?

Что будет если соединить ноль и фазу

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие.

соединить две фазы

С помощью современных индикационных отверток несложно разобраться в том, как отличить ноль от заземления. Для поиска применяется световой сигнал, возникающий внутри отвертки при обнаружении фазы. Следовательно, другая цепь будет нолем землей. Несмотря на простоту задачи, имеются в этом деле и определенные нюансы, о которых пойдет речь в этой статье. Индикационная отвертка включает металлический щуп, за которым расположено сопротивление чаще всего углеродистое , благодаря чему ограничивается ток.

Что будет, если при подключении розетки перепутать фазу и ноль?

Регистрация и вход. Поиск по картине Поиск изображения по сайту Указать ссылку. Загрузить файл. Крутой поиск баянов. Везде Темы Комментарии Видео.

Можно ли соединять 0 и землю в розетке.

Источником электрической энергии служит генератор, который состоит их трех обмоток или полюсов, соединенных в трех лучевую звезду, центральная точка соединяется с землей или заземляется. Посмотрите как это происходит. Без заземления нейтрали трансформатора на ТП- не будет работать нормально электроснабжение.

Если перепутать фазу и ноль

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Иногда в электрической проводке возникает интересная неисправность, которая приводит неопытного электрика или простого любителя в затруднительное положение. Такой неисправностью является возникновение второй фазы в розетке, которая там оказывается на месте нуля, что заставляет сильно призадуматься.

На самом же деле на обоих гнездах розетки присутствует одна и та же фаза, так как в однофазной электрической сети переменное напряжение 220В формируется одним фазным и одним нулевым проводниками, и второй фазы там быть не может. Но именно понимание этого и вызывает некоторое недоумение, когда на месте штатного нуля обнаруживается фаза.

Если бы в розетке действительно оказалась вторая фаза, то напряжение между обеими фазами составило бы 380В и все включенные бытовые приборы пришлось бы нести в ремонтную мастерскую.

Немного теории.

Не вдаваясь в технические подробности можно сказать так, что однофазная электрическая сеть это такой способ передачи электрического тока, когда к потребителю (нагрузке) переменный ток течет по одному проводу, а от потребителя возвращается по другому проводу.

Возьмем, к примеру, замкнутую электрическую цепь, состоящую из источника переменного напряжения, двух проводов и лампы накаливания. От источника напряжения к лампе ток течет по одному проводу и, пройдя через нить накала лампы, раскалив ее, ток возвращается к источнику напряжения по другому проводу. Так вот, провод, по которому ток течет к лампе, называют фазным или просто фазой (L), а провод, по которому ток возвращается от лампы, называют нулевым или просто нулем (N).

При разрыве, например, фазного провода, цепь размыкается, движение тока прекращается и лампа гаснет. При этом участок фазного провода от источника напряжения и до места разрыва будет находиться под током или фазным напряжением (фазой). Остальная же часть фазного и нулевого проводов будут обесточены.

При разрыве нулевого провода движение тока также прекратится, но теперь под фазным напряжением окажутся фазный провод, оба вывода лампы и часть нулевого провода, отходящего от цоколя лампы к месту разрыва.

Убедиться в наличии фазы на обоих выводах лампы и на нулевом проводе, отходящем от лампы, можно индикаторной отверткой. Но если на этих же выводах и проводе измерить напряжение вольтметром, то он ничего не покажет, так как в этой части цепи присутствует одна и та же фаза, которую относительно себя измерить нельзя.

Вывод: между одной и той же фазой никакого напряжения нет. Напряжение есть только между нулевым и фазным проводом.

Совет. Для определения наличия фазы и напряжения в электрической сети необходимо совместное использование индикаторной отвертки и вольтметра. В качестве вольтметра можно использовать мультиметр.

А теперь перейдем к практике и рассмотрим некоторые ситуации с нулем, которые можно самостоятельно определить и по возможности устранить без привлечения службы коммунэнерго:

1. Обрыв нуля во входном щитке дома или квартиры;
2. Обрыв нуля на входе или внутри распределительной коробки;
3. Замыкание нулевой жилы на фазную при механическом повреждении изоляции.

1. Обрыв нуля во входном щитке дома или квартиры.

Во входном щитке дома или квартиры нулевой провод может оборваться на вводном автоматическом выключателе или на нулевой шине. Как правило, ослабляется винтовое соединение, из-за чего теряется контакт между проводом и зажимом, или, в редких случаях, нулевой провод обламывается на зажиме и повисает в воздухе.

Также из-за плохого контакта между зажимом и проводом происходит нагрев и обгорание провода и, как следствие, между ними образуется большое переходное сопротивление в виде нагара, которое постепенно переходит в обрыв.

При отсутствии нуля все электрические приборы в доме работать не будут. Но если останется включенный в розетку хоть один бытовой прибор или останется включенный выключатель света, фаза через радиокомпоненты блока питания бытовой техники или нить накала лампы беспрепятственно пройдет на нулевую шину, а с шины на все нулевые провода электрической проводки. И как следствие, на обоих гнездах розеток и контактах выключателей будет присутствовать фаза. Это объясняется тем, что все нулевые провода электрической проводки соединяются вместе на нулевой шине.

Для определения такой неисправности достаточно отключить из розеток все бытовые приборы и отключить все выключатели света или выкрутить лампочки. После этих действий вторая фаза из розеток и контактов выключателей пропадет. Лечится неисправность восстановлением контактов на зажимах вводного автомата или на нулевой шине.

2. Обрыв нуля на входе или внутри распределительной коробки.

При обрыве нулевой жилы перед распределительной коробкой или в самой коробке проблема с нулем и работой электрооборудования будет именно в том помещении дома или квартиры, в которое распределяет напряжение данная коробка. При этом в соседних помещениях все будет работать в штатном режиме.

На рисунке выше видно, что перед левой распределительной коробкой произошел разрыв нулевой жилы провода, и фаза через нить накала лампы (нагрузку) попадает на розеточный ноль.

При поиске такой неисправности вскрывается проблемная коробка и находится скрутка общего нуля (она самая толстая в коробке). Жилы скрутки отрезаются, заново разделываются и опять скручиваются вместе.

Совет. Если провод медный, то скрутку желательно пропаять.

Когда ноль обрывается перед распределительной коробкой, как показано на верхнем рисунке, для поиска обрыва часто приходится вскрывать в стене штробу с этим проводом, чтобы найти место повреждения.

При поиске такой неисправности сначала в коробке находят скрутку с общим нулем и раскручивают на отдельные жилы. Затем каждая нулевая жила вызванивается до розеток и до потолка. Жила, которая не прозвонится, и будет являться входящим проводом в коробку.

Далее этот провод продергивается и вскрывается штукатурка в стене для поиска места повреждения провода. Однако такая неисправность относится к разряду трудновыполнимых, потому как ковырять стену мало кто берется – проще проложить новую трассу.

3. Замыкание нулевой жилы на фазную при механическом повреждении изоляции.

Может возникнуть ситуация, когда при сверлении отверстия, вкручивании самореза или забивании гвоздя в стену нарушается электрическая проводка. В довесок к этому, повреждение проводки сопровождается коротким замыканием, из-за которого провод повреждается полностью или частично. Лечится такая неисправность вскрытием места повреждения и восстановлением поврежденного участка провода.

Иногда при такой неисправности можно также наблюдать две фазы в розетке.
В момент замыкания происходит сварка фазной и нулевой жилы вместе, и поэтому фаза беспрепятственно попадает на нулевую жилу. Причем даже при выключенном из розеток электрооборудования и отключенных выключателей освещения фаза будет присутствовать на тех розетках и выключателях, на которые подается напряжение от этого провода.

Лечится неисправность восстановлением поврежденного участка проводки.

Если же остались вопросы, то в дополнение к статье посмотрите видеоролик, где также раскрыта тема обрыва нуля.

В этой статье мы рассмотрели только самые распространенные неисправности, возникающие в однофазной электрической сети при повреждении нулевой жилы провода. Теперь если у Вас в розетке появятся две фазы, Вы сможете легко определить и устранить подобную неисправность.
Удачи!

Отличить ноль от заземления в проводке с тремя жилами

При ремонте или частичной замене электропроводки, электрику приходится сталкиваться с определением фазы, ноля и заземления в распаячных коробках. С определением фазы проблем никаких нет, достаточно воспользоваться отверткой-индикатором. Когда проводка проложена двумя жилами, без земли, естественно, вторая жила является нулем. Однако при ремонте проводки с тремя токоведущими проводниками, зачастую возникает вопрос: где рабочий ноль, а где защитный. Ведь по электрическим свойствам оба проводника идентичны - можно подключить даже приличную нагрузку к паре фаза-земля и не заметить разницы. При измерении напряжения мультиметром между парами фаза-ноль и фаза-земля примерно одинаковые напряжения.

Для тех, кто в танке: если вы думаете, что можно проверить мультиметром или лампой два провода из трех и там, где будет напряжение, это и есть фаза с нулем - вы заблуждаетесь! Между фазой и заземлением (занулением) напряжение также составляет около 220 вольт!

Если проводка современная, с цветной маркировкой проводов - дело упрощается. Обычно фаза маркируется коричневым или белым (при отсутствии коричневого) проводниками, ноль - синим или белым (с синей полосой). Заземление по современным стандартам маркируется желтой изоляцией с зеленой полосой. Однако здесь два НО: далеко не факт, что монтажники были в курсе об общепринятой цветовой маркировке или использовали провода для трехфазной сети с черным, коричневым и синим (белым или желтым) проводниками. Поэтому хорошему электрику не следует безоговорочно ориентироваться на цвета проводников, смонтированных другими электромонтажниками.

Методы определения

Рассмотрим способы определения нулевого и заземляющего проводников, от очень простого к более сложным.

Цепь имеет защиту по дифф-току. Если весь объект или исследуемая ветка снабжены защитой по дифференциальному току - дифф-автоматом или УЗО, задача значительно упрощается. Нужно контрольный прибор, например лампа с проводниками, подключить к фазе и к одному из исследуемых проводников. Если дифф-защита не сработала, значит лампа подключена к рабочему нолю. Если происходит срабатывание УЗО при подключении лампы - вы ее подключаете к фазе и земле. Все достаточно просто и заодно проверите устройство защитного отключения на практике.

Перед выполнением такого теста нужно убедиться в работоспособности дифф-защиты, нажав кнопку "тест" на защитном аппарате. Следует отметить, что способ будет работать при условии, что ток через лампу будет превышать номинальный дифференциальный ток аппарата. То есть, при использовании лампы накаливания (энергосберегайка не подходит) сработает УЗО с током утечки 10-30 мА. Вводное УЗО на утечку 300 мА может не сработать, для надежной проверки нужно брать прибор помощнее.

Сравнение с заземляющими контактами розеток. Данный метод будет работать если на вводе стоит двухполюсный автомат, размыкающий рабочий ноль и в помещении имеются розетки с заземлением. Вводной автомат следует отключить, тем самым мы разомкнем любую связь ноля с землей. По возможности следует отключить все приборы из розеток.

Далее следует "прозвонить" мультиметром в режиме измерения сопротивления заземляющий контакт одной из розеток с исследуемыми контактами. При соединении с нулевым проводом, мультиметр должен показывать большое сопротивление, с заземляющим контактом на неизвестной точке с землей розетки сопротивление практически нулевое.

Таким способом можно заодно проверить правильность подключенных розеток: при отключенном вводном двухполюсном автомате, нулевые и заземляющие контакты прозваниваться не должны. Ну это при условии, что проводка изначально исправна и верно смонтирована.

Лезть в щит. Если предыдущие способы реализовать нет возможности, придется лезть в "начинку" электрощита. Думаю напоминать здесь о технике безопасности не стоит: ее никто не отменял. На самом деле способ достаточно прост: нужно найти нулевой проводник, уходящий в помещение и отсоединить его от клемм щита. Затем прозвонить с исследуемыми контактами: с которым будет звониться - тот и есть нулевой проводник.

В случае с щитом вполне может возникнуть сложность, когда даже в щите сложно отличить ноль от заземления. В этом случае понадобятся токовые клещи. Нужно включить напряжение и нагрузку в помещении, и исследовать клещами неизвестные проводники в щите - где будет ток, так и рабочий ноль. Обратите внимание: метод работает только в том случае, когда вы точно знаете, что один из проводников - ноль, а другой - земля.

Все вышеописанные методы работают как с заземлением, так и с "занулением"

Определить контакты при подключении электроплиты. Иногда возникает необходимость заменить розетку электроплиты, а проводка советских времен или начала 90-х, одноцветная. Для верного определения зануления электроплиты необходимо условие - двухполюсный автомат во вводном щите, отключающий и фазу, и ноль от всей квартиры.

Итак, при включенной электроэнергии определяем фазу на ичсследуемых выводах для будущей розетки - этот контакт помечаем и откидываем в сторону, далее он нам не нужен. Потом нужно определить ноль в любой розетке в квартире - так как проводка советская, земли там нет, поэтому нолем окажется тот вывод, на котором не светится отвертка-индикатор.

Теперь обесточиваем всю квартиру и мультиметром прозваниваем ноль обычной розетки с двумя оставшимися контактами на электроплиту. Тот контакт, который звонится с нолем розетки - рабочий, а тот что не звонится - зануление (земля). Если же звонятся оба контакта - нужно искать ошибки в электропроводке. При организации зануления в советское время, его присоединяли к клемме "PEN" без каких-либо коммутационных аппаратов.

Что будет, если перепутать ноль с землей?

Если заземление исправно и выполнено в соответствии со всеми требованиями, об ошибке можно не подозревать многие годы. Мне много раз попадались неправильно подключенные электроплиты с советских времен. Однако на эти ошибки не следует закрывать глаза:

1. Приборы учета электроэнергии будут некорректно работать, из-за этого можно схлопотать приличный штраф от энергетиков, когда все выяснится.

2. При установке дифференциальных выключателей (УЗО) или дифференциальных автоматов, корректная их работа невозможна. Эти аппараты будут все время отключаться.

3. Заземление перестанет выполнять свою основную функцию - защищать человека от поражения электрическим током. В добавок, это может стать самой причиной поражений.

4. При "слабом" заземлении в частном доме оно быстро выйдет из строя и в любом случае, придется производить ремонт.

Смотрите также другие статьи

Как самостоятельно подключить электроплиту дома

Из данной статьи вы узнаете сложно или подключить электроплитку самому, схемы и способы подключения (без розетки и с розеткой), какие существуют требование к электропроводке, меры безопасности и много другое.

В чем удобство электрических плит

Основным элементом на кухне всегда была плита, ведь без нее понятие «кухня» теряет свой смысл. В газифицированных домах в основном применяются газовые плиты, но последнее время все больше людей отдает предпочтение электрическим.

Электрические плиты удобны в управлении, отлично справляются со своей задачей, и являются безопасными, но только при условии правильного подключения.

Приобретая новую электрическую плиту, многие магазины предоставляют услуги электрика, который выполняет подключение.

Даже если такая услуга и не предоставляется, то продавцы настоятельно рекомендуют для подключения прибора воспользоваться услугами электрика.

И все это потому что современная электрическая плита является очень мощным потребителем электроэнергии, а значит – к безопасности ее подключения предъявляются особые требования.

Но необязательно вызывать мастера, даже при базовых знаниях в области электрики подключить этот прибор самостоятельно вполне можно, особых сложностей в этом нет, но должны соблюдаться некоторые условия.

Особенности и условия процесса подключения

Первое и одно из самых важных условий – возможность проводки выдерживать значительные нагрузки.

В доме или квартире должна быть проложена медная проводка сечением не менее 4 мм. кв. Если мощность плиты значительна – то необходим провод уже 6 мм. кв. сечением.

Лучшим вариантом будет прокладка отдельной линии для запитывания, что позволит не нагружать общую проводку дома, особенно если он старой постройки, и проводка не рассчитана на значительные нагрузки.

Второе условие – способность автомата распределительного щитка работать со значительными нагрузками.

Поэтому проводку, которая будет запитывать плиту, следует подключать к автомату с самым большим значением по силе тока, или же под нее установить в распределительный щиток дополнительный мощный автомат.

При этом значение по силе тока у автомата должно быть выше на один номинал, чем данный параметр плиты, чтобы избежать критических нагрузок. То есть, при подключении прибора с потребляемой силой тока в 20 А, используется автомат на 25 А.

Третье условие – наличие дополнительных средств защиты. Ими могут выступать дифференциальные автоматы или же устройство защитного отключения.

Последнее условие – правильность подключения. Плиту можно подключать к розетке, что обеспечивает некое удобство, позволяя в любой момент ее отключить.

Но розетка и вилка должны быть силовыми, способными работать при нагрузках.

Читайте также:

Обязательно к распределительному щитку должно быть подведено заземление.

Также посредством вилки и розетки можно подключать не особо мощные электроплиты.

Если же устройство обладает большой мощностью, то лучше для его запитки использовать клеммник. Он способен выдерживать большие нагрузки.

Но такое соединение является неразъемным, для обесточивания плиты необходимо будет отключать автомат.

Но все же такое соединение более надежное и безопасное, поэтому его лучше использовать даже при подключении приборов средней и малой мощности.

Еще один способ подключения – «напрямую». Подойдет в тех случаях, когда производитель плиты не укомплектовал ее силовым кабелем. В таких случаях провод, идущий от автомата можно подключать непосредственно к плите, избегая дополнительных соединений.

Меры безопасности

При подключении важно серьезно подходить к мерам безопасности. Проводка, розетка с вилкой или клеммник должны быть рассчитаны на значительные нагрузки.

Самое главное нужно правильно подобрать сечение кабеля.

Все соединения должны быть хорошо закрученными, слабые незатянутые болты или винты при подключении проводки не допускаются.

Важно также не перепутать проводку при подключении к плите, розетке, вилке УЗО и автомату.

Подведем небольшой итог.

Чтобы электроплита работала с максимальной безопасностью, следует обеспечить подвод электроэнергии к ней с соответствующими параметрами – проводка, розетка и автомат должны выдерживать нагрузку больше, чем создает электроплита, а вот УЗО по силе тока должен максимально быть приближенным к данному параметру электроприбора. И лучше, если для запитки электроплиты используется отдельная линия и автомат.

Но соблюдения условий недостаточно, еще необходимо правильно подключить проводку. Ведь плиты могут работать от однофазной сети или трехфазной, встречаются также и двухфазные плиты, и важно правильно все соединить.

Читайте также:

Схемы подключения

Хорошо, если производитель укомплектовал свою продукцию силовым кабелем. Подключить ее не составит труда, поскольку останется только правильно распределить провода в вилке или на клеммнике, но часто такой кабель отсутствует, и его приходится приобретать отдельно и самостоятельно подключать.

Далее рассмотрим, как выполняется подключение кабеля к плите, работающей от однофазной, двухфазной и трехфазной сети.

Подключение к однофазной сети

В электрической плите под защитной крышкой располагаются контакты, к которым и подключается провод.

Для однофазной сети этот кабель должен быть трехжильным.

Одна жила – фаза, вторая – ноль, третья – заземление. В кабеле каждая жила имеет свою окраску. Важно запомнить, что жила для ноля всегда имеет синий или голубой окрас, а заземление – желто-зеленый.

В плите же контактов для соединения обычно больше, но каждый из них имеет свое обозначение.

Все выводы, маркированные буквой «L» являются фазными, сколько бы их ни было, ноль маркируется буквой «N», их может быть тоже несколько, заземление же обозначается буквами «РЕ», обычно это один вывод.

Зная это, можно легко подключить кабель. Если, к примеру, выводов «L» несколько, а фаза в однофазной сети только одна, то необходимо воспользоваться перемычками, которые идут в комплекте с плитой.

Вначале подключаем провод заземления к выводу «РЕ», затем – ноль к выводу «N».

Если таких выводов несколько, используем перемычку, соединяя их между собой, а затем к одному из выводов подсоединяем синий провод.

Последней подключается фаза. Соединяем перемычкой все выводы, обозначенные буквой «L» (если их три, то они обозначаются как «L1» «L2» «L3»).

После соединения подключаем провод фазы. В трехжильном кабеле он может иметь коричневый, серый или черный цвет.

Подключение к двухфазной сети

Редкий, но все же встречающийся метод подключения.

Схема подключения к электроплите, работающей от двухфазной сети, несколько иная, поскольку для этого необходим кабель с 4 жилами, два из которых будут фазами, другие два – ноль и заземление.

Подключение производится так: подсоединяем провод заземления, затем используем перемычку для выводов ноля и подключает нулевой провод.

Если в плите имеется три фазных вывода, то два из них соединяем перемычкой и подсоединяем к одному из выводов один фазный провод, а на оставшийся третий вывод – второй провод фазы.

Читайте также:

Подключение к трехфазной сети

Для подключения плиты, работающей от трехфазной сети, необходим кабель с 5 жилами, 3 из которых будут фазами, другие два – земля и ноль.

Снова вначале подключаем заземление и ноль, предварительно замкнув перемычкой выводы ноля, если их несколько.

К трем фазным выводам подключаем по одному проводу фазы.

Расцветка фазных проводов может быть разной, но важно запомнить, что нулевой провод – всегда синий или голубой, а провод заземления – желто-зеленый.

Помня это, можно легко подключить кабель к плите, и неважно, от какой сети она работает.

Полная схема подключения через розетку

Теперь же рассмотрим полную схему подключения электроплиты, для примера возьмем модель, работающую от сети 220 В (однофазную), причем для нее проложим отдельную линию.

Вначале подключим ее при помощи розетки. Перед началом работ распределительный щиток в обязательном порядке обесточивается.

Итак, первым делом подключаем провод к автомату на распределительном щитке.

К нему подключаем фазный и нулевой провода, земля должна подсоединяется к заземлению дома или квартиры.

По поводу заземления – чуть ниже. Сразу за автоматом последовательно подключаем УЗО и закрепляем его.

Затем провод протягивается к месту установки розетки. Сделать это можно открытым способом (при помощи гофрированной трубки или пластикового короба).

Читайте тут подробнее: Как правильно проводить монтаж электропроводки.

Розетка и вилка для однофазной сети должны быть силовые – трехконтактные.

При подключении проводов к розетке, следует не попутать провода. Земля должна подсоединятся к контакту заземления, ноль – к нулевому контакту, а фаза – к фазному.

И обязательно нужно проследить, чтобы к вилке кабель от плиты подключался соответствующим образом. Очень важно не попутать проводку.

Розетку закрепляем на стене, важно чтобы она находилась на удалении от металлических конструкций (трубы или батареи отопления), на нее не воздействовали источники тепла, и не попадала вода.

Затем подключаем силовой кабель вместе с вилкой к плите. После этого внимательно проверяем все соединения, они должны быть хорошо затянуты, все элементы схемы – надежно закреплены.

Далее проводится пробное включение. Сначала включается автомат, затем УЗО, и сама плита.

После включения плиты на полную мощность, все отключается и проверяются все элементы на нагрев.

Подключение без розетки

Подключение плиты без использования розетки, а при помощи клеммника практически не отличается.

Подсоединяется провод к автомату, затее врезается УЗО, и провод тянется к месту установки плиты.

В стене проделывается углубление, в которое устанавливается защитная коробка. В эту коробку помещается клеммник.

К нему подводится и подсоединяется провод, идущий от распределительного щитка, а также кабель от плиты.

В клеммнике они закрепляются, важно не перепутать где какой провод.

После этого защитная коробка закрывается крышкой. Ну а далее – проверка работоспособности.

Примечательно, что схема подключения электрических плит практически одинакова.

Многим известны электроплиты Hansa и «Мечта». Покупатели часто спрашивают, как их правильно подключить.

Так как моделей плит много, сложно предположить, какую именно вы приобрели. Но все возможные способы подключения мы описали выше.

Смотрите потребляемую мощность и на какую проводку ваша модель рассчитана (однофазная, двухфазная или трехфазная) и применяйте наши рекомендации.

Плита Hansa зарубежного производителя подключается к сети, как и отечественная плита «Мечта». Важно только правильно выбрать проводку и все остальные элементы, входящие в линию запитки.

Популярное у читателей: Способы замены электрики в квартире.

Пару слов о заземлении

Теперь по поводу заземления. Поскольку мощность прибора – большая, то заземление необходимо. Один из вариантов подключения электроплиты к заземлению – это воспользоваться общим заземлением дома, если таковое имеется.

Для этого лучше обратиться в ЖЭК и поинтересоваться, подключен ли ваш распределительный щиток к заземлению дома.

При утвердительном ответе останется только провод земли подсоединить к заземлению щитка.

Выявить его несложно – обычно это толстый провод. Подсоединенный к корпусу щитка при помощи болтового соединения. К этому подсоединению и подключается провод земли.

Если же заземления в доме нет, но при этом вы проживаете на первом этаже или в частном доме, то заземление можно сделать и самому.

Если коротко – то в землю возле квартиры забиваются три прута, они соединяются между собой металлической лентой.

К этой ленте прикрепляется стальная проволока, которую прокладывают к квартире. А уже к этой проволоке подсоединяется провод заземления.

Более подробно об изготовлении заземления для дома можно узнать здесь.

Самостоятельное подключение электроплиты расписано в общих чертах. В процессе же может возникнуть много нюансов.
К примеру, решено подключать плиту к общей сети дома, но выяснилось, что она – алюминиевая и на такие нагрузки не засчитана.

Или же автоматы в распределительном щитке слабые. Как вариант – в квартире нет заземления и провести его пока невозможно.
Все это нужно учитывать, но при правильном подходе – эти проблемы решаемы.

схема, сечение кабеля, какой провод нужен – Ремонт своими руками на m-stone.ru

 

Несмотря на множество различных агрегатов и приспособлений, главным действующим лицом на кухне всегда была плита. Кто-то привык к газовой печке, кто-то к электрической. Сейчас электроприборы делают настолько удобными и экономичными, что некоторые хозяева задумываются о смене плиты.

Оглавление:

Как подключить электроплиту самостоятельно
Установка электрической плиты
Как правильно подключить электроплиту
Монтажные работы по установке кабеля
Схема подключения электроплиты
Проверка работоспособности и меры безопасности

3

О гнезде и вилке для плиты

Прежде чем приступить к установке розетки, необходимо определиться с расположением плиты. Розетка должна располагаться рядом, сантиметрах в 30 от пола.

Что касается типа розетки, то она подбирается в зависимости от типа сети. Если сеть однофазная, то можно использовать обычную евророзетку на 32–40 А. В противном случае понадобится двух- или трехфазная розетка и к ней специальная вилка.

При подключении кабеля к розетке обязательно запомните, как в ней располагаются провода «фаза», «ноль» и «заземление». Для надежности можете даже аккуратно подписать розетку маркером. Если в вашей квартире или доме розетка уже установлена, воспользуйтесь специальной отверткой-индикатором, чтобы определить где расположена «фаза», «ноль» и «заземление».

Кабель между плитой и розеткой при подключении плиты

Кабель между плитой и розеткой лучше использовать многожильный, так как он обладает большей устойчивостью к излому. Для наших целей подойдет ПВС или КГ. Требования к кабелю остаются теми же – сечение должно соответствовать мощности электроприбора.

Прежде чем закрепить края многожильных проводов в вилке, их желательно пропаять, чтобы они не «распушились» в процессе затягивания в клеммах.

При подключении кабеля к вилке обязательно запишите на бумаге какого цвета провода «фазы», «нуля» и «земли», чтобы не перепутать их при подключении плиты.

Требования к электропроводке

Квартирный щиток

Вводной автомат

Важно! Прежде чем приступать к каким-либо манипуляциям с проводами и электроприборами, отключите подачу электричества на дом или квартиру.

Современные модели электроплит обычно продаются без шнура в комплекте. Этому есть разумное объяснение: техника безопасности требует, чтобы подключение таких приборов выполнялось посредством высококачественных клеммных колодок, т.е. по т.н. безрозеточному методу. При таком варианте соединения можно увеличивать длину питающего шнура, а вместо автомата для более мощных моделей разрешается устанавливать плавкую вставку.

Для подключения нужно использовать кабель сечением от 4 мм2, если его длина не превышает 12 м. В случае же применения более длинного провода, минимально допустимое значение сечения увеличивается до 6 мм2. При этом обязательно должна быть выполнена установка отдельного автомата конкретно для плиты.

Выбор сечения кабеля

Подключение через розетку также допустимо. Нужно лишь чтобы прибор был рассчитан на ток от 32 А. Электрические плиты потребляют довольно много энергии, поэтому включать их в простые бытовые розетки запрещается.

Варианты исполнения розеток для электроплиты

Таким образом, требования к подключению электроплиты можно объединить в короткий, но очень важный перечень, включающий в себя следующие положения:

для подключения прибора используется трехжильный медный кабель сечением от 4 мм2 либо от 6 мм2 в зависимости от длины шнура;
в электрощите устанавливается отдельный автомат для плиты;
выполняется монтаж устройства защитного отключения;
плита заземляется доступным методом. О возможных вариантах заземления будет рассказано в конце руководства.

Как правильно подключить варочную индукционную панель. Схемы, выбор кабеля, розетки, автоматов

При подключении варочной панели можно столкнуться с проблемами, которые заставляют задуматься не только рядового пользователя, но и опытного электрика:

какой кабель выбрать для монтажа электропроводки от щитка до варочной поверхности

каким автоматом подключить панель в электрощитке

как соединить 4 провода выходящих из плиты и 3 провода кабеля питания электропроводки

как правильно подключить и не перепутать жилы кабеля на клеммнике

Подробно рассмотрим все эти моменты далее. Но сперва определимся с возможными дополнительными закупками. Чтобы подключить варочную панель вам понадобятся следующие материалы:

кабель ВВГнг-Ls или NYM

спец.розетка + вилка для плит на ток 32А-40А (заказать подобный разъем можно здесь)

провод ПВС, если в комплекте с панелью не идет никаких проводов

дифференциальный автомат

наконечники НШВ

клеммник или гильзы ГМЛ

Кабель электропроводки для подключения

Перво-наперво уясните для себя, что варочная панель должна подключаться отдельной линией электропроводки непосредственно с распредщита. Не допускается запитывать ее от существующей общей распредкоробки на кухне или уже смонтированных розеток.

Кабель должен быть обязательно трехжильным и медным, а какой марки ВВГнГ-Ls или NYM решать вам. Какой кабель лучше и чем они отличаются можно подробно прочитать в статье «4 отличия NYM от ВВГнГ-Ls».

Самое главное правильно подобрать сечение. Свод правил СП31-110-2003 составленный на основании ГОСТ и ПУЭ гласит, что для плит необходимо выбирать сечение минимум 6мм2. 

Но судя по всему здесь речь идет о предварительном монтаже проводки в квартире, когда еще не известно какой мощности варочная панель будет установлена. Поэтому изначально и должно закладываться сечение 6мм2, достаточное для подключения большинства существующих моделей.

Если ваша мощность меньше чем 7квт, и вы уверены, что в будущем не будете покупать новую более энергоемкую плиту, то можно ориентироваться по следующей таблице: 

А что делать, если кабель уже проложен (ВВГнг-Ls 3*2,5мм2), но он оказался меньшего сечения, чем нужно для максимально возможной мощности варочной панели (7,2квт). При этом заново штробить стены нет ни возможности, ни желания.

В этом случае, можно обезопасить себя двумя способами, правда придется смириться с тем, что вы не сможете пользоваться всей мощностью панели:

установить в щитке выключатель исходя из номинального сечения кабеля, а не мощности плиты (смотри по таблице выше, согласно сечению)

программно задать режим работы панели, при котором не возможно будет включение одновременно всех конфорок

То есть, если вы еще не знаете какая у вас будет варочная поверхность, смело закладывайте 6мм2. Только имейте в виду, что маломощные панели имеют небольшого размера клеммники, не рассчитанные на 6мм2. И корректно, напрямую подключить такой провод не всегда удобно, можно и выломать зажим.

Подключение индукционной варочной поверхности в щитке

Обязательное условие монтажа варочной панели и духового шкафа — это подключение этих приборов через УЗО+автомат, либо дифференциальный автомат с током утечки 30мА.

Простые автоматические выключатели не смогут обеспечить защиту в случае повреждения изоляции и утечки на корпус.

В щитке фазный провод кабеля (обычно для фазы выбирают коричневый, серый или другие цвета кроме синего и желто-зеленого) подключают к нижней клемме диффавтомата без надписи N или с цифрой 2

Нулевую жилу (выбирайте провод синего цвета) — к клемме снизу, имеющей маркировку с латинской буквой N

Жилу желто-зеленого цвета (защитное заземление) к заземляющей шинке

Розетка и вилка для варочной панели

Если вы не намерены заводить кабель напрямую в панель, то вам придется устанавливать под нее отдельную розетку.

Использование вилки более удобный вариант в части обслуживания и эксплуатации варочной панели.

Например при влажной уборке панель должна быть обесточена. Если у вас нет розетки, придется по два раза бегать к щитку и отключать автомат. А так выдернул вилку, протер поверхность и подключил обратно.

Розетка должна устанавливаться на удобной высоте. Рекомендуемое расстояние от пола — до 90см.

При этом не допускается, чтобы подрозетник находился на одном уровне с варочной панелью. Лучше всего будет разместить ее справа или слева от прибора.

Если вы хотите рядом установить еще и духовой шкаф, то розетка должна находится ниже уровня духовки. Обычно это расстояние на уровне ножек кухни. 

Слишком близко к полу делать также нельзя, имейте в виду вероятность затопления и протечек водопровода!

Какую брать розетку? При маломощной панели до 3,5кВт (обычно двухконфорочные) можно все подключить через евророзетку и соответствующую вилку.

Однако она будет постоянно работать на свою номинальную мощность 16А и скорее всего сильно греться.

Кроме того, если вы изначально взяли кабель 3*6мм2, то завести его на контакты вилки будет большой проблемой. Поэтому предпочтительнее использовать специальную вилку и розетку для плит, рассчитанную на токи до 40А.

Если у вас индукционная панель мощностью более 3,5квт, то подключение через обычную вилку и розетку тем более запрещено!

Расположение фазного и нулевого провода в розетке не играет существенной роли. Главное правильно подключить заземляющую жилу (сверху на контакт заземления). 

А вот при подключении вилки желательно соблюсти «полярность». Не зря производители маркируют клеммы на которые должна заходить фаза и ноль. Но даже если и перепутаете панель все равно должна работать исправно.

Для подключения вилки понадобится провод. Не всегда он идет в комплекте. При отсутствии штатного, необходимо приобрести трехжильный провод ПВС. Сечение провода должно соответствовать мощности прибора (смотри таблицу выше).

Разбираете корпус вилки, пропускаете через него провод. Снимаете изоляцию с внешней оболочки на такую длину, чтобы ее край после сборки вилки, был придавлен специальным фиксатором.

Зачищаете жилы и для обеспечения лучшего контакта опрессовываете наконечником НШВ.

Затягиваете винтовые разъемы вилки:

фазу и ноль под крайние клеммы

заземление — под верхний винт

Большое неудобство таких моделей, что они очень сильно «выпирают» из стены — на 5-7см.

Учитывайте этот момент при сборке кухни заранее.

Подключение панели без вилки

Если выступающая на несколько сантиметров розетка вас не устраивает и вы хотите все аккуратно спрятать в подрозетник или распаечную коробку, то сделать это можно двумя способами:

через гильзы ГМЛ

через монтажную коробку КлК-5С

Во-первых определимся с проводами. На многих моделях из панели уже выходит подключенный кабель, но имеет он 4 жилы. А у вас в подрозетнике только три. Как быть?

Дело в том, что такие варочные поверхности одновременно рассчитаны как на однофазное 220В подключение, так и на двухфазное 380В. При этом одна половина конфорок будет работать от одной фазы 220V, а другая от второй.

Некоторые считают, что вторая фаза используется только для питания управления. Это не так. Мощность распределяется равномерно по обоим фазам. Чтобы все это дело подключить на привычные 220 Вольт просто убираете одну жилу в сторону и изолируйте ее.

Остается ноль (обычно синий провод), заземление (желтозеленый) и фаза (коричневый, черный или другой расцветки).

Можно объединить два фазных провода в один через наконечник. Например во многих панелях Bosch , где кабель идет не съемный, так изначально и сделано.

Встречается вариант и с 5-ти жильным кабелем. Такие панели обычно большой мощности от 7 квт и выше. Они изначально рассчитаны на 380В. Чтобы их подключить к сети 220В нужно соединить попарно по две жилы.

Например черный и коричневый провода пустить на фазу, а синий и серый на ноль. Земля желто-зеленый остается одиночным.

Но если строго соблюдать правила, то такое подключение не совсем верное. Так как защитный проводник PE должен быть одного сечения с фазными. А он у вас будет в два раза тоньше.

Соединение гильзами

Теперь нужно соединить проводку в подрозетнике с кабелем идущим на панель. Подбираете соответствующие сечению жил гильзы ГМЛ. 

Если сечения жил разные, например из стены выходят 6мм2, а на панель идет 4мм2, то с одной стороны (меньшей) гильза уплотняется дополнительным проводом. 

После чего концы запрессовываются пресс клещами и изолируются изолентой или термотрубкой.

Теперь все это аккуратно можно спрятать в подрозетник.

Соединение через монтажную коробку

Гильзование неудобно тем, что во-первых соединение получается не разборным, а во-вторых для опрессовки нужен спец.инструмент. Не у всех есть в наличии пресс, а обжимать пассатижами такие соединения нельзя.

В этом случае на помощь придет монтажная коробка КлК-5С. Кроме отвертки здесь ничего не нужно, да и отходящий кабель можно отсоединить в любой момент.

Правда контакты у нее могут оказаться довольно нежными, поэтому не перестарайтесь с усилием затяжки.

К тому же, габаритные размеры у нее в отличии от мощных розеток небольшие и все это дело можно удобно смонтировать за шкафчиками кухни.

Подключение выполняется традиционно:

ноль через винтовую клемму N (синие провода)

земля обозначена значком «заземление» — желтозеленая жила

сверху три фазных разъема. Лишние фазы, если у вас 220В откидываете и изолируете.

Схемы подключения индукционной варочной панели

После всех выполненных работ можно приступать к непосредственному подключению кабеля к клеммам варочной панели. На обратной стороне панели должна быть наклейка, рисунок или графическое обозначение заводской схемы подключения.

Для однофазной сети выбирайте схему, которая чаще всего обозначается как 1N.

По этой схеме клеммы под номерами 1,2,3 и клеммы 4,5 должны быть соединены между собой перемычками.

Такие перемычки из меди или латуни должны идти в комплекте с варочной панелью. Обычно они расположены в отдельном «кармашке», там же где и клеммы.

Если вы не установите данные шунты, то у вас будет греть только часть варочной поверхности.

Зачастую такая же проблема может возникнуть в процессе эксплуатации, когда из-за плохого контакта и нагрева одна из перемычек отгорает.

Перед подключением, с провода ПВС снимается изоляция и жилы опрессовываются. Здесь можно использовать наконечники НШВ, НКИ, НШПИ. Перед установкой проверьте, хватает ли свободного места в клеммной коробке для монтажа тех или иных наконечников.

Иногда приходится их укорачивать, либо вообще отказаться от какого-то вида.

Сначала устанавливаются перемычки. Согласно схемы для однофазной варочной панели монтируете их на клеммы 1-2-3.

После этого фазную жилу подключаете на клемме №3 и затягиваете контакты.

Для подключения ноля монтируете перемычку между четвертой и пятой клеммой.

В клемму №5 заводите нулевую жилу синего цвета и затягиваете контакт.

Последнюю свободную жилу — защитное заземление подключаете в разъем имеющий значок «заземление».

Вот несколько схем подключения для разных моделей варочных панелей Bosch, Electrolux, Zanussi, Hansa, Gorenje:

Частые ошибки при подключении

Если после подключения панель начинает работать непонятным образом — сама выключается, через несколько секунд может опять включиться. Не спешите грешить на неправильный монтаж.

Вполне возможно что в программе выставлена защита от детей, вода пролилась на сенсоры, или случайно нажали не на те кнопки. У некоторых моделей есть функция распознавания посуды. Пока не поставите на конфорку кастрюлю, разогреваться она не будет.

Еще одна распространенная проблема — работают только две конфорки из четырех, а остальные демонстрируют остаточное тепло (высвечивается буква H). Это связано с блокировкой при однофазном подключении трехфазных моделей.

Таким образом программно ограничивается мощность.

Поэтому сперва хорошо разберитесь с документацией и только потом обратно лезьте в клеммник подключения.

Пять распространенных ошибок которые могут привести к выходу из строя вашей панели, либо пожару из-за неправильного монтажа и подключения:

Использование обычной розетки евро и вилки на 16А для панелей мощностью более 3,5кВт.

Подключение через простой автомат с тепловым расцепителем, без УЗО или дифф.автомата.

Применение кабеля меньшего сечения для мощных варочных поверхностей (3*2,5мм для 7кВт).

Подключение варочной панели и духового шкафа к общей распредкоробке на кухне без выделенной линии от распредщитка.

Отсутствие фазной перемычки на одной из клемм. В результате половина конфорок может не работать. Либо панель вообще не включится, если этот контакт отвечал за подачу напряжения на управление.

Источники — https://cable.ru, Кабель.РФ

Источник: domikelectrica.ru

Это интересно: Каменный забор своими руками — описываем в общих чертах

Провод и его параметры

В последние годы при прокладке электропроводки и подключении бытовой техники чаще всего используют медные проводники. Хоть они и намного больше стоят, но работать с ними удобнее, к тому же по меди требуется диаметр жил намного меньше, чем при использовании алюминиевых проводников.

Выбирают сечение проводников в зависимости от типа сети — 220 В или 380 В, типа прокладки проводки (открытая/закрытая) а также от потребляемого тока или мощности оборудования. Обычно используют медные проводники с жилой 4 мм (при длине линии до 12 м) или 6 мм.

Таблица выбора сечения проводников

При выбирая типа кабеля для прокладки от щитка к розетке, лучше остановитесь на одножильных проводниках. Они хоть и более жесткие, но более надежные. Для подключения самой плиты (к которому надо будет подключить силовую вилку) можно выбрать гибкий многожильный провод: одножильный в данном случае будет слишком неудобным.

Подключение варочной панели расписано тут.

Общие требования для подключения электроплит

Несмотря на обилие разнообразных моделей и марок электрических плит (hansa, горение и пр.), общие требования к их подключению практически одинаковые. Небольшая разница существует только в подключении плит на 220 и 380 вольт.

Независимо от марки схема подключения у всех плит одинаковая

Итак, вот основные требования для подключения электроплиты:

для неё должна быть проложена отдельная линия электропроводки, снабжённая предохранительным автоматом;плиту следует подключить к электроснабжению либо напрямую, либо через клеммник или специальную розетку;подключение должно происходить с учётом таких параметров, как «фаза», «ноль» и «земля».

Рассмотрим каждый из вышеперечисленных пунктов подробнее.

Подключаем варочную поверхность

Основных схем подключения три. Рассмотрим их подробно.

Подсоединяя кабели к розетке и выводам электроплиты, соблюдайте цветовую маркировку – это позволит вам не ошибиться.

Однофазная схема 220В

Самый распространенный вариант в квартирах. Выглядит следующим образом:

Фаза L одновременно подсоединяется на клеммы L1-3. Для этого между ними устанавливаем две медные перемычки (они уже входят в комплект с плитой).
Ноль N подключаем на клеммы N1-2.
Защитный проводник PE – на клемму PE.

Получить доступ к клеммам электрической поверхности можно через ее заднюю крышку – она откручивается и снимается.

Трехфазная схема 380В

Подключаем таким образом:

Фазы A, B, C – подсоединяются к клеммам L1-3.
Клеммы N1-2 и PE – соединяются по вышеуказанной схеме.

В данном случае все просто, никаких перемычек делать не нужно.

Двухфазная схема 380В

Может быть и такое, что в загородном доме либо квартире фаз не три, а две: A и C есть, а B отсутствует. В данной ситуации варочная поверхность подсоединяется к сети 380В по двухфазной схеме:

На L1-2 ставится перемычка и подключается фаза A.
На L3 – фаза C.
Остальное – аналогично предыдущим вариантам.

Если перемычек у вас по какой-либо причине нет, их можно сделать самостоятельно из провода, сечение которого не меньше, чем у питающего (т. е. 6 мм2).

Для гибкого провода используйте изолированные кольцевые либо вилочные наконечники, чтобы обеспечить лучший контакт с зажимом. Они прессуются на жилу с помощью специальных пресс-клещей.

Как подключить электроплиту самостоятельно

Вполне естественно, тем, у кого не было электроплиты, придётся её подключать. В этом и заключается проблема: можно ли самому выполнить работу по подключению. Согласно инструкции, электротехнические работы должен выполнять специалист. На самом деле не всё так однозначно. В прилагаемой к технике инструкции всегда есть схема. Любой человек более или менее знакомый с электричеством сможет подключить электроприбор своими руками.

Всё начинается с выбора места, где будет находиться плита. Место выбирается по следующему принципу:

удобное расположение для приготовления пищи;
возможность установки вытяжки над местом размещения прибора;
соседство с холодильником и прочими электроприборами должно быть не очень близким;
ровная площадка, чтобы можно было отрегулировать ножки по уровню;
провод должен позволять передвигать агрегат при необходимости.

Если плита индукционного типа, то она может влиять на работу других электроприборов. Магнитное поле конфорки может навредить даже розеткам, которые есть поблизости. Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что главным в определении места является соблюдение пожарной и электробезопасности.

Как правильно подключить электроплиту

Первым шагом в деле подключения является определение мощности и требуемый тип сети. В своей массе многоквартирные дома имеют однофазную сеть с напряжением в 220 вольт. Мощность варочных поверхностей и духовок составляет не больше 3 кВт. Такие приборы можно подключать через соединительное устройство с предохранителем. При этом вилка должна быть на 13 ампер, а сама розетка иметь предохранительную систему.

Цельная электроплита с духовкой гораздо мощнее 3 кВт. Тут уже используется отдельная проводка до самого электрощита. Этот тип проводки называют радиальной сетью с прямым подключением для повышения безопасности. Предохранители для такой сети устанавливают плавкие.

Осуществляя все работы самостоятельно, придётся запастись трёхжильным кабелем. Кабель для подключения электроплиты должен быть медным и с сечением от 4 до 6 миллиметров.

Также понадобится отдельный автомат на электрическую плиту. Автомат рассчитывается исходя из потребляемого агрегатом тока. Если потребляемый ток 32 Ампера, то автомат должен быть не менее 40 А.

Обязательно в схеме должно присутствовать УЗО. Для заземления используются любые доступные способы.

Монтажные работы по установке кабеля

В квартирах современной постройки гораздо проще делать какие-либо подключения, так как там есть и устройства защитного отключения (УЗО) и розетки на 380 вольт могут уже стоять. Другое дело, когда всё приходится делать самому. Перед прокладкой кабеля нужно определиться, каким будет соединение. Есть три варианта установки провода:

Напрямую от электроплиты до электросилового щита.
Подключать через раздаточную коробку.
Устанавливать отдельную розетку.

А теперь подробнее о каждом из них. Самый простой и надёжный способ — это подсоединение напрямую. При таком способе кабель и техника не будут перегреваться, так нет дополнительных соединений проводов. Часто встречается в новых квартирах торчащий из стены провод. Это значит, что подводка уже сделана, осталось только концы кабеля соединить с розеткой или плитой.

Второй вариант подсоединения кабеля подразумевает наличие раздаточной коробки. Если её не было, то придётся купить и установить. Данная вещь изготавливается из металла или пластика. и представляет собой коробку внутри которой закреплены зажимные клемы. Сверху закрывается крышкой. Установить коробку не проблема. Крепится она на высоте 60 сантиметров от пола на стене кухонного помещения. Расстояние от неё до электроплиты должно быть не менее двух метров.

Подключение электрических проводов происходит внутри коробки. Схема соединения такова:

с одной стороны к зажимным клемам подключаются три провода от силового кабеля;
с противоположной стороны крепятся такие же три провода от плиты.

Куда какой провод должен подходить определяется расцветкой. Синий — это всегда ноль, и подключать его нужно там, где написана буква N. Жёлтый провод крепится к заземлению. Чёрный провод является фазой и соединяется в местах, обозначенных цифрами. Аналогично крепятся провода и второго кабеля.

Устанавливая электрическую розетку, нельзя забывать, что она должна быть с заземлением. Существуют три вида специализированных розеток:

два отверстия параллельно друг друга, а одно перпендикулярно им;
все три отверстия расположены под углом 120 градусов относительно друг друга;
розетки европейских стандартов могут иметь от трёх до пяти круглых отверстий.

Всё описание дано для того случая, когда кабель уже вмурован в стену. Но не всегда всё проходит гладко. В большинстве случаев, особенно в частных или старых квартирах, приходится штробить стену. Если это делать своими руками, то займёт немало времени, но зато сэкономит деньги. Кабель прячется в стену и зашпаклёвывается. Место укладки выравнивается. После окончательного высыхания можно будет подсоединять провода к электротехнике.

Схема подключения электроплиты

Оказывается, подключать варочную панель с комфорками, духовку или цельный аппарат можно к любому виду сети. То есть независимо от того однофазная это сеть, двухфазная или трёхфазная.

Самая известная всем — это однофазная сеть. Она есть в каждой квартире и предназначена для установки приборов на 220 вольт. Когда электроприбор потребляет 220 вольт и снабжён вилкой для обычной розетки, то его подключать не нужно. Но вот когда на плите нарисована схема, тут уже придётся следовать инструкции.

Стыковка осуществляется трёхжильным проводом с использованием перемычек. Перемычки обычно есть в комплекте. Подключение происходит так:

Жёлтый провод крепится к месту, обозначенному знаком заземления или PE.
Синий объединяет две клемы N 1 и N 2.
Чёрный (коричневый) провод соединяет клеммы L 1, 2, 3.

Двухфазная схема использует четырёхжильный провод. Выглядит она так:

Ноль — это синий провод с клеммами N 1 и 2.
Жёлтый провод соединит L1 и L2.
Красная (коричневая) жила идёт на L3.
Жёлто-зелёный провод заземляется.

Подключение трёхфазной схемы в квартирах почти не применяется. Но если придётся подключать электроплиту к трёхфазной сети, реализация проекта также возможна своими руками. Тут используется пятижильный кабель и розетка европейского стандарта. Порядок соединений таков:

Жёлто-зелёный — заземление.
Синий провод — ноль.
Фаза А и контакт на перемычке L1 будут обозначены жёлтым цветов.
Фаза В (L2) — зелёный цвет.
Фаза С (L3) — соединяются красным проводом.

Все три способа установки не такие уж и сложные. Однако, чтобы правильно осуществить подключение, понадобится консультация у специалиста и просмотр видео как наглядного пособия.

Проверка работоспособности и меры безопасности

После всех монтажных работ проверяем сделаны ли они правильно. Проверяем каждую конфорку плиты. Если хотя бы одна не будет работать, это значит, что что-то выполнено не так. Конфорки отдельно не подключаются, но если перепутать провода работать не будут.

При работах с электрическими проводами все линии должны быть отключены. Проверьте, что переключатель с плавкими предохранителями находится в положении «отключено».
Установка электротехники осуществляется в резиновых перчатках.
Жильцы дома (квартиры) должны знать о работах.
В качестве заземления лучше всего выбрать специальную жилу в щите.
Нельзя использовать для заземления трубы и батареи.

Если подключение электроплиты своими руками осуществить можно, то с комбинированной техникой такие эксперименты самому лучше не проводить. Установку электроплиты с газом и электричеством проводит газовая служба. После чего проверяется работоспособность каждой конфорки и переключателей с электрического на газовый режим. Газовщики выдают документ о проверке и сами её осуществляют.

2

Тянем в кухню отдельную электроветку

Если вы просто меняете старую электроплиту на новую, то установкой розетки заниматься не придется. Все, что вам придется сделать – это определить по каким проводам подается «фаза» и «ноль», а также каким проводом подключается заземление. Подробней об этом поговорим ниже.

Если же электроплита устанавливается, к примеру, в новый дом, необходимо провести для нее отдельную ветку, т.е. провод, который будет от розетки подключаться напрямую в распределительный щиток. Прежде чем приступить к этой операции, изучите инструкцию к электроприбору и узнайте, какие он имеет требования к электросети.

Если плиту можно подключать к однофазной сети, то проблем с установкой не возникнет. Если же для плиты требуется двух- или даже трехфазная сеть, то, возможно, вам придется обратиться в организацию, отвечающую за электроснабжение, чтобы специалисты подключили вашу квартиру к такой сети. При этом может понадобиться замена электросчетчика и установка новых трехфазных «автоматов» (автоматических выключателей). Все работы по переоборудованию щитка должны проводить исключительно специалисты, поэтому касаться их не будем.

Что касается подключения розетки к распределительной коробке, то для этих целей можно использовать следующие виды кабелей:

ШВВП;ВВГ-нг;ВВГ;ПВС.

Крайне важно правильно подобрать сечение провода, которое зависит от нескольких параметров:

мощности потребляемой плитой, от которой зависит сила тока;металла, из которого выполнена жила кабеля – в нашем случае это исключительно медь;напряжения в сети – составляет около ~220 В.

Сечение кабеля измеряется в миллиметрах квадратных или попросту в «квадратах». Каждый квадратный миллиметр медного кабеля может пропустить приблизительно 10 ампер с учетом разогрева. Чтобы узнать силу тока, которую должен пропускать кабель, нужно поделить мощность, потребляемую прибором, на напряжение в сети.

Подключение кабеля к щитку

К примеру, работающая варочная панель вместе с духовкой потребляет 5 кВт (5000 Вт). В таком случае кабелю придется пропускать через себя ток силой 5000/220=~23 А, соответственно, его сечение должно составлять 23/10=2,3 мм2. Учтите, что провод не должен работать на пределе возможностей, поэтому сечение лучше увеличить до 3-4 «квадратов».

Прежде чем приступить к манипуляциям в щитке, обязательно отключите все рубильники и не забудьте надеть на руки специальные резиновые перчатки.

Еще один важный момент – это отдельный автомат, устанавливаемый на выделенную линию. Его номинальный ток должен превышать этот же показатель электроприбора на один номинал. После автомата обязательно нужно установить УЗО (устройство защитного отключения). Многие новички не видят разницы между УЗО и «автоматом», но в действительности это два разных прибора.

Если автомат реагирует на перегрузку сети, то УЗО размыкает цепь в случае возникновения утечки тока на корпус. Другими словами, УЗО обеспечивает безопасность человека – прикосновение к фазе приводит к автоматическому обесточиванию электроветки.

 

Учтите, что при подключении «автомата», пропускаем через него только «фазу» (L). Через УЗО должна проходить не только «фаза», но и «ноль» (N), что хорошо видно на схеме выше. Земля должна быть постоянно, даже когда цепь разомкнута.

Все соединения должны быть качественными, для этого концы кабеля зачистите от оплетки и тщательно затяните болтами в клеммах. В тоже время слишком сильно затягивать не нужно, так как жилы могут переломиться.

После подключения кабеля к щитку нужно протянуть его до места расположения розетки. Чтобы спрятать кабель, предварительно проштробите стены. Канавка должны быть такой глубины и ширины, чтобы в ней поместился не только кабель, но и раствор, которым она будет заделываться. Перед укладкой кабеля штробы обязательно очистите от пыли и прогрунтуйте.

Последовательностей действий соблюдать не обязательно. Вы можете вначале проложить кабель в стенах, и только после этого подключить его к распределительному щитку.

Подключаем электроплиту

Подключаем электроплиту

Порядок подключения остается аналогичным для сетей с любым количеством фаз. Есть лишь некоторые нюансы, о которых вы узнаете далее. Подключение будем выполнять через розетку.

Первый шаг

Выбираем место для установки прибора. Электроплита классифицируется как электроприемник высокой мощности. Для обеспечения его надежной и безопасной эксплуатации, на ближайшей к плите стене мы устанавливаем штепсельную розетку с заземляющим контактом. При этом токовый номинал розетки должен составлять 32-40 А. В розетке для однофазной электросети контактов будет три, для двух- и трехфазных сетей – пять.

Второй шаг

Устанавливаем в щите отдельный автоматический выключатель. Если сеть двух- или трехфазная, ставим трехполосный выключатель на 16 А. В случае работы в однофазной сети монтируем однополосный автомат. Номинал выключателя должен составлять 25-32 А.

Однофазное подключение электроплиты (наиболее распространенное)

Третий шаг

Монтируем провод для подключения электроплиты. В двух- и трехфазных сетях используем кабель 5х2,5 марки ВВГнг, для подключения в однофазном режиме применяем шнур 3х4 аналогичной марки. Тянем провод от электрощита к штепсельной розетке нашей электроплиты.

Кабель силовой ВВГнг 5х2,5

Четвертый шаг

Подключаем провод к розетке в соответствии с одной из приведенных выше схем. Закрываем крышку розетки. Работаем очень внимательно, соблюдая установленные стандарты. Если подключение выполняется с использованием трехжильного кабеля, то коричневый провод (также он может иметь белый цвет) подключаем на фазный разъем установленной электророзетки, синий провод (может быть белым с синей полоской) пускаем на разъем «ноля», а жилу желто-зеленого цвета соединяем с разъемом заземления. Провода пятижильного кабеля чаще всего окрашены в коричневый, белый и красный цвета. Порядок их подключения, равно как и особенности маркировки разъемов розеток, был рассмотрен ранее в описании схем.

Пятый шаг

Соединяем штепсельную вилку с гибким проводом электроплиты. При этом обязательно обращаем внимание на особенности маркировки штепсельной вилки. Подключение элемента выполняется аналогично электророзетке.

Шестой шаг

Подсоединяем гибкий провод к плите. На данном этапе многое зависит от модели устанавливаемого прибора и количества фаз в домашней электросети. В целом же производители приводят схемы подключения их плит в прилагающихся инструкциях либо же на задних крышках агрегатов. Следуем предложенным производителем рекомендациям.

Концы гибкого провода рекомендуется облудить перед установкой в клеммные зажимы – так будет обеспечен максимально надежный контакт.

Седьмой шаг

Разделяем питающий кабель электроплиты в щите, после чего зачищаем концы проводов. Подключаем фазные жилы питающего кабеля на полосные зажимы автомата. Жилу «ноля» соединяем с общей шиной для всех проводников ноля. Не подключенной осталась лишь желто-зеленая жила. В современных системах такие провода соединяются с шинами заземления. В более старых сетях типа TN-C шин заземления нет. Что делать? Читаем далее.

Расстановка перемычек в электроплите Ханса

Подключение электроплиты своими руками

Электрическая плита – отличный выбор для современной кухни. При условии правильной установки и использования, прибор будет исправно служить долгие годы. Конечно, для подключения электроплиты можно пригласить квалифицированного мастера, но при желании вы можете сделать все собственными силами и хорошенько сэкономить!

Подключение электроплиты своими руками

Ознакомьтесь с основными требованиями к подключению современных электроплит, существующими схемами, а также руководствами по непосредственному монтажу прибора и его заземлению.

Подключение электроплиты своими руками

Требования к электропроводке

Квартирный щиток

Вводной автомат

Важно! Прежде чем приступать к каким-либо манипуляциям с проводами и электроприборами, отключите подачу электричества на дом или квартиру.

Современные модели электроплит обычно продаются без шнура в комплекте. Этому есть разумное объяснение: техника безопасности требует, чтобы подключение таких приборов выполнялось посредством высококачественных клеммных колодок, т.е. по т.н. безрозеточному методу. При таком варианте соединения можно увеличивать длину питающего шнура, а вместо автомата для более мощных моделей разрешается устанавливать плавкую вставку.

Для подключения нужно использовать кабель сечением от 4 мм2, если его длина не превышает 12 м. В случае же применения более длинного провода, минимально допустимое значение сечения увеличивается до 6 мм2. При этом обязательно должна быть выполнена установка отдельного автомата конкретно для плиты.

Выбор сечения кабеля

Подключение через розетку также допустимо. Нужно лишь чтобы прибор был рассчитан на ток от 32 А. Электрические плиты потребляют довольно много энергии, поэтому включать их в простые бытовые розетки запрещается.

Варианты исполнения розеток для электроплиты

Таким образом, требования к подключению электроплиты можно объединить в короткий, но очень важный перечень, включающий в себя следующие положения:

для подключения прибора используется трехжильный медный кабель сечением от 4 мм2либо от 6 мм2 в зависимости от длины шнура;
в электрощите устанавливается отдельный автомат для плиты;
выполняется монтаж устройства защитного отключения;
плита заземляется доступным методом. О возможных вариантах заземления будет рассказано в конце руководства.

Схемы подключения электроплит

Прежде чем приступать к непосредственной установке прибора, изучите существующие схемы подключения прибора.

Однофазное подключение

Наиболее распространенный вариант. Чаще всего встречается в квартирах многоэтажных домов.

При однофазном подсоединении блок подключения будет иметь следующий вид (см. схему).

Однофазное подключение

Клеммы 1-2-3, а также 4-5 соединяются перемычками из меди сечением 6 мм2. Если вы купили современную плиту, необходимые перемычки будут присутствовать в комплекте.

Фазная жила (может быть серой, коричневой либо черной) подключается на клемму под номером 1, 2 либо 3.

Нулевая жила (обычно имеет синий цвет) подсоединяется на 4-ю либо 5-ю клемму. Провод заземления (на схеме он желто-зеленый) соединяется с 6-й клеммой.

Болты клемм нужно затягивать до упора. В случае некачественного соединения клеммы могут обгореть, что приведет к возникновению пожара.

В случае использования розеточного подключения фазную жилу в вилке и розетке подаем на клемму L, нулевая жила пойдет на клемму с маркировкой N, провод же заземления пускаем на соответствующую клемму (маркируется рисунком заземления, буквами РЕ либо же словом earth).

Двухфазное подключение

Двухфазная схема

Редко, но все-таки встречается двухфазное подключение. К примеру, могут присутствовать фазы А и С, а фазы В не будет.

При таком подключении клеммы 1 и 2 нужно соединить перемычкой и через нее подключить фазу А. Фаза же С уходит на 3-ю клемму. Дальнейший порядок подключения остается аналогичным предыдущим способам.

Трехфазное подключение

Трехфазная схема

С трехфазным питанием чаще всего сталкиваются владельцы частных домов. Питающий провод в подобной ситуации будет состоять из 4 либо 5 жил. При этом напряжение между нулем и фазами составит 220 В, а между непосредственно фазами – 380 В.

В подобных условиях электроплита будет подключаться по соответствующей схеме. Фазы А, В и С пойдут на соответствующие клеммы 1, 2 и 3.

Соединение клемм 4, 5 и 6 выполняется аналогично однофазному подключению.

Подключаем электроплиту

Подключаем электроплиту

Порядок подключения остается аналогичным для сетей с любым количеством фаз. Есть лишь некоторые нюансы, о которых вы узнаете далее. Подключение будем выполнять через розетку.

Первый шаг

Выбираем место для установки прибора. Электроплита классифицируется как электроприемник высокой мощности. Для обеспечения его надежной и безопасной эксплуатации, на ближайшей к плите стене мы устанавливаем штепсельную розетку с заземляющим контактом. При этом токовый номинал розетки должен составлять 32-40 А. В розетке для однофазной электросети контактов будет три, для двух- и трехфазных сетей – пять.

Второй шаг

Устанавливаем в щите отдельный автоматический выключатель. Если сеть двух- или трехфазная, ставим трехполосный выключатель на 16 А. В случае работы в однофазной сети монтируем однополосный автомат. Номинал выключателя должен составлять 25-32 А.

Однофазное подключение электроплиты (наиболее распространенное)

Третий шаг

Монтируем провод для подключения электроплиты. В двух- и трехфазных сетях используем кабель 5х2,5 марки ВВГнг, для подключения в однофазном режиме применяем шнур 3х4 аналогичной марки. Тянем провод от электрощита к штепсельной розетке нашей электроплиты.

Кабель силовой ВВГнг 5х2,5

Четвертый шаг

Подключаем провод к розетке в соответствии с одной из приведенных выше схем. Закрываем крышку розетки. Работаем очень внимательно, соблюдая установленные стандарты. Если подключение выполняется с использованием трехжильного кабеля, то коричневый провод (также он может иметь белый цвет) подключаем на фазный разъем установленной электророзетки, синий провод (может быть белым с синей полоской) пускаем на разъем «ноля», а жилу желто-зеленого цвета соединяем с разъемом заземления. Провода пятижильного кабеля чаще всего окрашены в коричневый, белый и красный цвета. Порядок их подключения, равно как и особенности маркировки разъемов розеток, был рассмотрен ранее в описании схем.

Пятый шаг

Соединяем штепсельную вилку с гибким проводом электроплиты. При этом обязательно обращаем внимание на особенности маркировки штепсельной вилки. Подключение элемента выполняется аналогично электророзетке.

Шестой шаг

Подсоединяем гибкий провод к плите. На данном этапе многое зависит от модели устанавливаемого прибора и количества фаз в домашней электросети. В целом же производители приводят схемы подключения их плит в прилагающихся инструкциях либо же на задних крышках агрегатов. Следуем предложенным производителем рекомендациям.

Концы гибкого провода рекомендуется облудить перед установкой в клеммные зажимы – так будет обеспечен максимально надежный контакт.

Седьмой шаг

Разделяем питающий кабель электроплиты в щите, после чего зачищаем концы проводов. Подключаем фазные жилы питающего кабеля на полосные зажимы автомата. Жилу «ноля» соединяем с общей шиной для всех проводников ноля. Не подключенной осталась лишь желто-зеленая жила. В современных системах такие провода соединяются с шинами заземления. В более старых сетях типа TN-C шин заземления нет. Что делать? Читаем далее.

Расстановка перемычек в электроплите Ханса

Руководство по заземлению электроплиты

При работе в сетях старого образца даже квалифицированные специалисты нередко осознанно совершают грубую ошибку, выполняя заземление различных электроприборов на шины рабочего нуля. Такое подсоединение чревато крайне неблагоприятным последствием: если провод ноля оборвется, фаза пройдет через нагрузку прямиком на электроприбор и пользователя ударит током.

Нередко электрики допускают и другую грубую ошибку, путая местами провода фазы и ноля. При выполнении такого «заземления» результат будет аналогичным предыдущему случаю – владельца плиты может ударить током в любой момент. Но и отказываться от зануления тоже нельзя. Существует несколько вариантов решения проблемы. Ознакомьтесь с доступными методами и выберите подходящий для вашей ситуации.

Первый вариант – узнаем, заземлен ли щит квартиры

Узнаем, заземлен ли щит квартиры

Для этого идем в ЖЭК или другую обслуживающую организацию. Если представитель компании скажет, что корпус щита надежно заземлен, нам останется лишь подключить желто-зеленый провод к этому корпусу через болт.

Если же представитель обслуживающей организации дает отрицательный ответ либо же путается в своих показаниях, выполнять заземление описанным выше способом нельзя – оно будет либо неэффективным, либо приведет к удару пользователя электроплиты током.

Второй вариант – для жильцов квартир на первом этаже и владельцев домов

Схема контура заземления

Собственники такой недвижимости могут попробовать создать отдельный заземляющий контур. Делается он так:

за наружной стеной строения в грунт вкапываются стальные пруты диаметром от 16 мм и длиной от 250 см в количестве трех штук;
вкопанные пруты соединяются полосой стали шириной 4 см и толщиной 0,5 см;
из электрического щита выводится заземляющий (желто-зеленый) провод, предварительно оконцованный наконечником;
от заземляющего контура вверх к проводу заземления протягивается проволока-катанка. Рекомендованный диаметр такой проволоки — 0,8 см. На конце катанки предварительно приваривается стальная пластинка с отверстием для болта. Кабель заземления при помощи болта скрепляется с пластиной катанки на высоте минимум 250 см от уровня земли;
кабель заземления подсоединяется к отдельной нулевой шине в щите. К этой же шине подключается заземляющий провод от установленной плиты.
Как правильно сделать заземление
Как сделать заземление

Важно! Прежде чем принимать заземляющее устройство в эксплуатацию, нужно пригласить специалиста для измерения сопротивления установки. Выполнить такую поверку самостоятельно можно только при наличии специального устройства. Значение сопротивления не должно быть больше 8 Ом.

Таблица. Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле

МатериалПрофиль сеченияДиаметр, ммПлощадь поперечного сечения, ммТолщина стенки, мм
Сталь чернаяКруглый для вертикальных заземлителей16
Сталь чернаяКруглый для горизонтальных заземлителей10
Сталь чернаяПрямоугольный1004
Сталь чернаяУгловой1004
Сталь чернаяТрубный323,5
Сталь оцинкованнаяКруглый для вертикальных заземлителей12
Сталь оцинкованнаяКруглый для горизонтальных заземлителей10
Сталь оцинкованнаяПрямоугольный753
Сталь оцинкованнаяТрубный252
МедьКруглый12
МедьПрямоугольный502
МедьТрубный202
МедьКанат многопроволочный1,850
Третий вариант – если заземлить не получается

Щиток не заземлен, а сделать индивидуальный заземляющий контур нет возможности? Тогда просто заглушаем желто-зеленый провод и оставляем его в щите до лучших времен.

Плите в такой ситуации уделяем повышенное внимание.

Во-первых, устанавливаем ее так, чтобы исключалась вероятность одновременного контакта пользователя с плитой и различными токоведущими элементами типа кранов, раковин, труб и т.п. металлических изделий.

Во-вторых, возле электроплиты укладываем если не специальное диэлектрическое покрытие, то хотя бы плотный сухой коврик.

В-третьих, обычный автомат в щитке заменяем дифференциальной моделью с 30-миллиамперным номиналом срабатывания.

В-четвертых, проявляем особую осторожность и бдительность в процессе эксплуатации незаземленной электроплиты.

Важно! Заземлять электроплиту на трубы водоснабжения, канализации и отопления нельзя. Хотя перечисленные элементы по правилам и должны быть надежно заземлены, сопротивление такого заземления никто обычно не контролирует. Итогом может стать поломка электроприбора, поражение пользователя током и нанесение вреда имуществу, притом не только своему, но и соседскому. Также нельзя заземлять электроприборы на другие инженерные коммуникации вроде лифтовых шахт, вентиляционных каналов и т.д.

Проверка работы электроплиты

Удачной работы!

Видео – Подключение электроплиты своими руками

Источник: stroyday.ru

Как подключить электроплиту к сети 220 В

Все приведенные выше схемы были именно для однофазной сети 220 В. Для подключения вам понадобиться трехжильный кабель, трехконтактные силовые розетка и вилка с номинальным током не менее 32 А. Сразу скажем, что подключение оборудования разных марок принципиально ничем не отличается.  Неважно, какую плиту вы приобрели — Electrolux, Gorenje, Bosh, Beko. Без разницы. Все отличие — разная конструкция крышек, которые закрывают клеммную коробку на корпусе и разные способы ее крепления. Все остальное — аналогично.

Подключение кабеля к электроплите

Сначала выбранный для подключения кабель надо подсоединить к электроплите. На задней панели, обычно внизу слева имеется клеммная колодка, на которую выведены проводники.

Клеммная колодка, к которой надо подключить электрический шнур

Рядом располагаются схемы подключения для разных сетей.

Схематичное изображение подключения для разных сетей

При сети в 220 В схема крайняя справа. На плите должны быть соединены одной перемычкой контакты 1,2,3 — это будет фаза (красный или коричневый проводники), второй — контакты 4 и 5 — это нейтраль или ноль (голубой или синий), шестой контакт — это земля (зеленый или желто-зеленый). Из магазина элеткроплиты обычно приходят с уже установленными перемычками, но не мешает проверить.

Подключение кабеля к электроплите

Правильнее и надежнее проводники обжать контактными пластинками, а потом уже их подключать. Такое соединение более надежное, но часто просто проводники закручивают вокруг прижимного винта и потом его затягивают. В любом случае цветовую маркировку лучше соблюдать — так меньше шансов сделать ошибку.

Лучше проводники оконечить контактными пластинками

Установка вилки

Далее к кабелю подключают вилку. Силовая вилка — разборная. Откручиваете два крепежных винта, снимаете крышку с контактами. Также снимается фиксирующая планка, придерживающая кабель. С края гибкого кабеля (примерно на 5-6 см) снимается защитная изоляция, проводники расправляются, их концы также зачищаются от изоляции примерно на 1,5-2 см.  Разделанный конец кабеля заводится в корпус вилки.

Так выглядит вилка для подключения электроплиты

Прижимные винты на контактах ослабляются, Проводники, если они многожильные, скручиваются в жгут. Эти жгутики закручиваются вокруг контактов, затягиваются прижимными винтами.

Распределение проводников имеет значение и подключать их надо внимательно. Верхний контакт вилки обычно подписан — сюда подключают «земляной» провод (зеленый). При подключении розетки надо «землю» подать на аналогичный разъем.

Подключение провода к электроплите

Два других контакта — это «фаза» и «ноль».  Куда какой из них подавать — не важно, но при подключении розетки «фаза» должна попадать на «фазу», «ноль» — на «ноль». Иначе будет короткое замыкание. Так что перед включением обязательно еще раз проверьте, правильно ли прикручены провода (фаза и ноль).

Как определить фазу в установленной розетке

Если электроплита у вас уже стояла ранее, и розетка имеется, надо в ней найти,где располагаются заземление, фаза и ноль и соответственно подключать провода в вилке. Для определения проще всего воспользоваться индикатором напряжения в виде отвертки. Работает он просто — устанавливаете индикатор в место предполагаемой фазы, и смотрите на светодиод, вмонтированный в корпус. Если он горит, значит напряжение есть и это — фаза. Если напряжения нет, светодиод не загорается, и это — ноль.

Землю определить еще проще: это контакт вверху или внизу.

Подключение плиты к электросети

Лучшим способом является прямое подключение плиты к предохранительному автомату. Это даёт возможности избежать лишних соединений, которые могут перегреваться, что понижает уровень безопасности.

Отсутствие лишних соединений считается наиболее безопасным

Но если вы хотите, чтобы присутствовала возможность отключать плиту от общего электроснабжения, можно установить её с помощью клеммной планки или специальной розетки.

Подключение через клеммник

Клеммная планка крепится на стене, после чего к ней с одной стороны подключаются провода линии электроснабжения, а с другой – силовой кабель электроплиты.

Убедитесь, что клеммник соответствует мощности плиты

ВАЖНО! При подключении к клеммнику следите, чтобы провода соответствующего цвета были подсоединены к тем же клеммам, что и на самой плите.

Подключение через розетку

Для подключения электроплиты необходимо установить специальную силовую розетку с заземлением.

Клеммы обозначены теми же буквами, что и на самой плите

ВАЖНО! Розетка и вилка должны быть рассчитаны на мощность минимум в 30 ватт.

При подключении проводов к розетке и вилке следите, чтобы провода, подключённые на автомате и плите к фазе, нолю и заземлению, были подсоединены к соответствующим клеммам.

Розетка электроплиты обязательно должна быть заземлена

Завершающим этапом является крепление защитной крышки на задней панели электроплиты и включение плиты в сеть.

Основные требования к проводам для духовых шкафов

Большинство современных духовых шкафов, созданных компаниями Bosch, Самсунг, а также другими ведущими мировыми производителями, рассчитаны на потребление электрической энергии в пределах 3,5-3,9 кВт. В связи с этим приблизительный запас прочности проводки должен составлять четыре киловатта.

Для максимально безопасной эксплуатации духового шкафа рекомендуется выбирать электрический провод, исходя из таких моментов:

Если планируется прокладка кабеля непосредственно от щитка до бытового прибора, в данном случае, духового шкафа – вполне достаточно будет стандартного сечения 1,5 мм.кв.
Если на участке меже духовкой и щитком будет подключаться ряд других электрических приборов, следует приобрести провод с сечением, равным, как минимум, 2,5 мм.кв.
Какой провод нужен для подключения электроплиты
– такое решение позволит одновременно подключать и другие кухонные бытовые приборы, например, посудомоечную машину.

Электрический кабель с сечением 2,5 мм.кв. – это оптимальный вариант для подключения духового шкафа и безопасной его эксплуатации. В данном случае будет предотвращено чрезмерное нагревание, которое нередко приводит к коротким замыканиям с неблагоприятными последствиями.

Как правильно подключить духовой шкаф

Чтобы данное устройство функционировало надежно и бесперебойно, необходимо не только знать, какой провод для духового шкафа является наиболее оптимальным, но и провести подключение данного бытового прибора по всем правилам.

Для этого необходимо:

правильно выбрать место и поверхность;
установить автомат для автоматического отключения устройства при перепадах напряжения в электросети;

выбрать розетку и установить ее;
выполнить подключение электрического провода;
подключить духовой шкаф.

Важно учитывать, что поверхность для установки устройства должна быть абсолютно ровной. Розетку рекомендуется использовать 32-амперную. Чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию данного устройства, лучше всего использовать электрический кабель, изготовленный из меди с сечением от 1,5 до 2,5 мм.кв. – в зависимости от габаритов бытового устройства, а также присущей ему мощности. При соблюдении этих несложных правил подключение и эксплуатация электрического духового шкафа будет максимально безопасной.

Похожие статьи

Как кубатурить лес круглякНить тангит унилокЧто такое бермаРеставрация деревянных половЗатирка для деревянных швовНатяжка ремня ГРМ

Источники:

  • https://instrument.guru/bytovaya/kak-samostoyatelno-i-pravilno-podklyuchit-elektroplitu.html
  • http://obustroen.ru/komnaty/kuhnya/podklyuchenie-elektroplity.html
  • https://stroyday.ru/remont-kvartiry/elektropribory-i-osveshhenie/podklyuchenie-elektroplity-svoimi-rukami.html
  • https://derevyannie-doma.com/poleznoe/kakoy-kabel-nuzhen-dlya-podklyucheniya-plity-shema-pitaniya.html
  • https://stroychik.ru/elektrika/podklyuchenie-elektroplity
  • https://prorab.guru/kuhnya/kak-podklyuchit-elektroplitu-samostoyatelno.html
  • https://shtyknozh.ru/kabel-dlja-jelektroplity/

 

Проводка

- в выключателе света, как я могу определить, действительно ли черный провод горячий, а белый провод действительно нейтральный?

Это те цвета, которые идут в комплекте с кабелем! Больше ничего не читай.

Вы видите черный и белый, потому что это цвета, которые встроены во все кабели (кроме кабеля с третьим проводом, то есть красного).

Очень часто новички пытаются присвоить значения цветам. Это почти безнадежное дело. Цвет имеет значение только тогда, когда вы перекрашиваете цветной лентой .В противном случае это мало что вам скажет. Вот что мы знаем:

  • Зеленый, желто-зеленый и голый - всегда Заземление оборудования. Полная остановка.

  • Белый цвет сначала присваивается нейтральному, если его нет, он присваивается всегда горячему, а если ни один из них не присутствует, то это собачий завтрак. Вау, это не очень помогло, не так ли?

Так или иначе, эту работу выполнил клавесинист

Когда белый цвет используется для ненейтрального, обычно это только 1 кабель в коробке, а очень редко 2 кабеля из 3+.Когда у 3+ кабелей все белые соединяются, это означает, что белый на самом деле нейтрален - или, по крайней мере, тот же самый цвет.

Другой закон - ну, почти везде - это то, что вы включаете "горячий" провод, поэтому, когда выключатель выключен, лампа инертна / безопасна. Так что обычно черные (ну небелые) провода идут на выключатель. Здесь это было сделано задом наперед! Что именно это означает, мы не знаем. Либо

  • Только в этой распределительной коробке установщик решил переключить нейтральный провод, но белый по-прежнему нейтральный, а черный все еще горячий.Или ...

  • Теория клавесинистов: человек использовал белый цвет для горячего (и черный для нейтрального) на протяжении всей цепи, ремонта или дома .

Какой? Вот что требует расследования. Вот почему ThreePhaseEel хотел бы заглянуть внутрь панели - или, по крайней мере, подтвердить, что белый цвет к земле близок к 0 вольт.

Если все остальное в доме исправно, то отремонтировать это несложное дело.

  • Обратите внимание на соло-белый цвет, исходящий от переключателя.Его черный партнер должен быть горячим, поэтому используйте красную ленту или термоусадочную трубку, чтобы пометить его красным. (красный предпочтительнее для горячего включения; это не требование Кодекса, но упрощает подключение, особенно для новичков).
  • Снимите выключатель.
  • Пометьте белую косичку черным (обязательно, чтобы что-то пометить; черный предпочтителен для всегда горячего).
  • Переключатель получает черный пигтейл и красный провод.
  • Все нейтралы идут вместе.
  • Все всегда горячие идут вместе.(т.е. немаркированные черные и провода с новой маркировкой в ​​черном цвете).

* Что вообще означает «горячий / нейтральный», учитывая, что это питание переменного тока? Нейтраль - это фаза, которая подключена к системе заземления, так что (в идеале) это напряжение близко к естественному заземлению. Прикосновение к нейтральному и водопроводному крану обычно безвредно.

Введение в заземление для обеспечения электромагнитной совместимости

Правильное заземление - важный аспект проектирования электронной системы как с точки зрения безопасности, так и с точки зрения электромагнитной совместимости.Земля играет решающую роль в определении того, что происходит в случае непреднамеренных неисправностей, электрических переходных процессов или электромагнитных помех. Правильные стратегии заземления также позволяют инженерам более эффективно контролировать нежелательные излучаемые излучения.

С другой стороны, неправильное заземление может подорвать безопасность и электромагнитную совместимость продукта или системы. За последние несколько десятилетий плохое заземление стало основной причиной сбоев системы, связанных с электромагнитной совместимостью.

Разработка хорошей стратегии заземления - довольно простой процесс. Итак, можно задаться вопросом, почему так много систем неправильно заземлены. Ответ прост: инженеры часто путают понятие заземления с другим важным понятием - текущей отдачей. Тот факт, что возвратные токопроводы в цифровой электронике часто обозначаются как заземление или GND, может сбивать с толку. Когда токопроводящие обратные токопроводы рассматриваются как заземляющие (или когда заземляющие проводники используются для обратных токов), результатом часто становится конструкция со значительными проблемами ЭМС.

Определение земли

Хорошая стратегия заземления начинается с четкого понимания цели заземления. Прежде всего, заземление служит опорным нулевым напряжением цепи или системы. Это хорошо понимали несколько десятилетий назад. В 1992 году Американский национальный институт стандартов (ANSI) определил такое заземление [1],

4.152 - заземление. (1) Прикрепление корпуса оборудования, рамы или шасси к объекту или конструкции транспортного средства для обеспечения общего потенциала.(2) Подключение электрической цепи или оборудования к земле или к некоторому проводящему телу относительно большой протяженности, который служит вместо земли.

Было хорошо известно, что земля является опорным потенциалом, а заземляющие проводники обычно не токоведущие.

Рисунок 1. Розетка на 110 В в США

В США розетки с заземлением на 110 В имеют три клеммы, как показано на Рисунке 1. Горячая клемма имеет номинальный потенциал 110 В среднеквадратического значения и обеспечивает ток питания.Клемма нейтрали имеет номинальный потенциал 0 В среднеквадр. И действует как возврат силового тока. Клемма заземления также имеет номинальный потенциал 0 Vrms, но не пропускает ток при нормальных условиях. Клеммы нейтрали и заземления подключены к проводам, идущим обратно к одной и той же точке в электрической сервисной коробке (точке, которая электрически соединена с землей вне здания).

Поскольку нейтральный и заземляющий провода идут в одно и то же место, они электрически взаимозаменяемы.Фактически, если бы они были электрически закорочены в розетке с однопроводным подключением обратно к сервисной коробке, было бы трудно обнаружить какую-либо разницу. Так зачем же прокладывать два провода вместо одного? Простой ответ заключается в том, что заземление и возврат тока - это две отдельные функции, которые обычно несовместимы. Значительные токи, протекающие в проводнике, могут помешать тому, чтобы он был надежным опорным потенциалом.

Возможно, наиболее важным моментом, который необходимо сделать для заземления в целях безопасности и ЭМС, является то, что заземление не является током возврата.Земля и ток - это очень важные концепции, но это не одно и то же. Земля НЕ ЯВЛЯЕТСЯ путем возврата токов к их источнику. Земля - ​​это, по сути, эталон нулевого напряжения для цепей и систем продукта. Концепция заземления играет решающую роль при проектировании с точки зрения безопасности и электромагнитной совместимости.

Важность заземления для безопасности

Важной частью разработки безопасных электрических продуктов и систем является знание того, где и когда небезопасные напряжения могут появляться на различных проводящих поверхностях.С точки зрения безопасности, заземление является опорным нулевым напряжением, а напряжение на каждом другом проводе - это разница между его напряжением и землей. Для зданий ориентиром на землю обычно является земля под зданием (или буквально «земля» под зданием). Это удобно, потому что земля относительно велика, и все крупные металлические конструкции (например, водопровод и кабели, проходящие через границу здания) легко подключаются к заземлению или привязаны к нему.

Строительные площадки обычно представляют собой металлические прутья, вбитые в землю возле входа в электроснабжение.Эти стержни подключены к коробке выключателя, от которой заземление распределяется на все электрические розетки через нетоковедущие провода. Они также соединяются с любым металлом, который распространяется по всему зданию, например с водопроводными трубами или строительной сталью.

Приборы или электрические изделия со значительной открытой металлической поверхностью обычно требуются для заземления металла на провод заземления, чтобы гарантировать, что он не может достичь опасного потенциала по сравнению с любым другим заземленным металлом в здании.Если происходит неисправность, которая вызывает короткое замыкание между силовым проводом и оголенным металлом, заземление коробки выключателя обеспечивает протекание большого количества тока. Это заставляет выключатель размыкаться и обесточивает прибор.

Рисунок 2. Диаграмма, иллюстрирующая базовую работу GFCI.

Важно отметить, что этот метод обеспечения безопасности продуктов основан на хорошем соединении заземления розетки с блоком выключателя.В старых розетках может отсутствовать клемма заземления, и даже в новых розетках с неправильным подключением может отсутствовать заземление. По этой причине во многих продуктах используются конструкции, в которых для безопасной работы не требуется заземление. Изделия с двойной изоляцией спроектированы таким образом, чтобы гарантировать, что соединение питания не может закоротить на оголенный металл, за счет исключения оголенного металла и / или обеспечения срабатывания автоматического выключателя в случае короткого замыкания.

Также растет количество электротехнической продукции со встроенными устройствами прерывания цепи замыкания на землю (GFCI).GFCI работают, обнаруживая дисбаланс тока между проводами подачи и возврата питания. При первом признаке того, что дисбаланс тока превышает безопасный порог, GFCI отключает питание.

Заземление безопасности может совпадать с заземлением ЭМС, а может и не совпадать, но заземление для обеспечения безопасности может быть важным фактором, который следует учитывать при проектировании с учетом ЭМС. Например, в медицинских изделиях и промышленных средствах управления заземление цепи часто требуется изолировать от заземления шасси по соображениям безопасности.Это представляет собой уникальную конструктивную проблему для инженеров EMC, которые обычно хотят видеть все большие металлические объекты, хорошо соединенные на высоких частотах.

Важность заземления для ЭМС

Проблемы ЭМС часто возникают из-за того, что два больших металлических объекта находятся под разным потенциалом. Потенциальная разница всего в несколько сотен микровольт между любыми двумя резонансными проводниками может привести к превышению допустимого уровня излучаемого излучения. Точно так же напряжения, индуцированные между двумя плохо соединенными проводниками, могут привести к проблемам с помехоустойчивостью.

Заземление - это в основном искусство определения нулевого опорного напряжения и соединения металлических предметов или цепей с этим опорным сигналом через низкоомное, нетоковедущее соединение. Правильная стратегия заземления ЭМС гарантирует, что большие металлические конструкции не могут двигаться относительно друг друга, что приведет к непреднамеренным излучениям или проблемам с помехоустойчивостью. Склеивание металлических предметов для поддержания на них одинакового потенциала и привязка всех внешних соединений к одному и тому же нулевому заземлению - это ключевой шаг к обеспечению электромагнитной совместимости большинства продуктов.

Наземные сооружения

Практически все электронные устройства и системы имеют наземную структуру. В зданиях это заземляющие провода, водопровод и металлоконструкции. В автомобилях и самолетах это металлический каркас или шасси. В большинстве компьютеров это металлическая опорная конструкция и / или корпус.

Конструкция заземления служит местной опорной точкой нулевого напряжения. Нельзя допускать, чтобы что-либо крупное и металлическое приобретало потенциал, значительно отличающийся от потенциала земли.Обычно это достигается путем прикрепления всех крупных металлических объектов к заземляющей конструкции на интересующих частотах. Это также может быть достигнуто путем достаточной изоляции больших металлических предметов и обеспечения отсутствия возможных источников, которые могут вызвать развитие потенциала между ними.

Рисунок 3. Спутник с двумя солнечными батареями.

Например, рассмотрим спутник, показанный на рисунке 3. Его наземная структура представляет собой металлический корпус, в котором находится большая часть электроники.Чтобы передать значительную электромагнитную мощность на спутник или из него, необходимо установить напряжение между наземной структурой и чем-то еще значительного электрического размера. На частотах ниже нескольких сотен мегагерц единственными проводниками значительного электрического размера (кроме конструкции заземления) являются две группы солнечных панелей и, возможно, любые провода, соединяющие эти массивы с цепями внутри спутника.

Прикрепление массивов солнечных панелей к корпусу в точках, где они находятся в непосредственной близости, гарантирует, что между большими проводниками не возникнет значительных напряжений, которые могут служить непреднамеренно передающими или приемными антеннами для шума.Соединительные провода также необходимо прикрепить к заземляющей конструкции. Обычно это достигается с помощью шунтирующих конденсаторов, чтобы установить связь на частотах шума, в то же время позволяя токам мощности и сигнала течь без ослабления.

Стратегия заземления, примененная к спутнику в этом примере, может использоваться практически с любым другим устройством или системой, имеющей наземную структуру. Основная философия заключается в том, что сама наземная конструкция представляет собой половину непреднамеренной антенны.Излучаемая связь может возникать только в том случае, если между заземляющей конструкцией и другим проводящим объектом значительных электрических размеров возникает напряжение. Прикрепление всех объектов значительного электрического размера к заземляющей конструкции предотвращает их превращение в другую половину непреднамеренной антенны.

Эта стратегия заземления важна не только для удовлетворения требований к излучению и помехоустойчивости, она также играет ключевую роль в соблюдении требований к кондуктивным помехам и помехоустойчивости, когда конструкция заземления является одновременно опорным нулевым напряжением и предпочтительным путем для потенциально мешающих шумовых токов.

Три важных момента относительно наземных сооружений:

  1. Конструкция заземления должна быть хорошим проводником на интересующих частотах, но не должна быть электрически малогабаритной. Иногда вы можете услышать, как кто-то утверждает, что земли не существует на высоких частотах, потому что земля является эквипотенциальной поверхностью, а потенциал в двух точках на расстоянии четверти длины волны на поверхности неодинаков. Этот аргумент необоснован, потому что наземные конструкции не обязательно являются эквипотенциальными поверхностями в этом смысле.Фактически, вся концепция однозначно определяемой разности потенциалов между двумя удаленными точками разваливается на высоких частотах.

    Земля служит защитным заземлением для большинства систем распределения электроэнергии, даже если земля определенно не является электрически малой при 50 или 60 Гц. Неважно, что потенциал Земли в Лос-Анджелесе не такой, как в Нью-Йорке. Наземные конструкции служат в качестве местных источников нулевого напряжения. Они не должны быть электрически маленькими.

  2. Конструкция заземления не должна закрывать электронику.Наземная конструкция не является защитным ограждением. Это просто что-то большое и металлическое, которое служит локальным источником нулевого напряжения для всего остального, большого и металлического.

  3. Конструкция заземления не может пропускать преднамеренные токи (по крайней мере, с интересующими амплитудами и частотами). Токи, протекающие по проводнику или внутри него, заставляют магнитный поток наматывать проводник. Магнитный поток, охватывающий проводник, индуцирует на нем напряжение. На высоких частотах это напряжение потенциально может приводить в движение одну часть конструкции заземления относительно другой части.

Наземные конструкции могут проводить токи с частотами и амплитудами, которые не влияют на их эффективность как наземные конструкции. Например, в большинстве автомобилей рама используется в качестве пути обратного тока для огней и некритичных датчиков, работающих на очень низких частотах. Это не ухудшает способность рамы служить заземляющей структурой на более высоких частотах.

Важно отметить, что, хотя конструкция заземления не может пропускать преднамеренные токи, ожидается, что она будет пропускать токи короткого замыкания и токи индуцированного шума.Фактически, правильное использование конструкции заземления зависит от ее способности переносить непреднамеренные токи с достаточно низким импедансом, чтобы контролировать непреднамеренные напряжения.

Заземляющие провода

Заземляющие проводники - это соединения (например, винты, болты, прокладки, провода или металлические ленты), которые крепят большие металлические предметы к заземляющей конструкции. Как и заземляющие конструкции, заземляющие проводники не пропускают преднамеренные токи. Их функция - поддерживать напряжение между двумя металлическими конструкциями ниже критического значения.

Заземляющие проводники должны иметь достаточно низкий импеданс (т. Е. Сопротивление плюс индуктивное реактивное сопротивление), чтобы их полное сопротивление, умноженное на максимальный ток, который они могли бы нести, было ниже минимального напряжения, которое может привести к проблеме ЭМС. Например, предположим, что экран экранированной витой пары проводов подключен к заземляющей конструкции через 1-сантиметровый контактный разъем, как показано на рисунке 4. Витая пара проводов передает псевдодифференциальный сигнал 100 Мбит / с с синфазным шумом. ток 0.3 мА при 100 МГц. Напряжение, управляющее экраном кабеля относительно платы, приблизительно равно току, возвращающемуся в экран, умноженному на эффективную индуктивность соединения экрана. Предполагая, что эффективная индуктивность контакта разъема составляет приблизительно 10 нГн (т.е. 1 нГн / мм), напряжение, управляющее экраном кабеля относительно заземляющей конструкции, составляет приблизительно 2 милливольта. Во многих ситуациях этого достаточно, чтобы превысить предел излучаемых излучений на частоте 100 МГц, и необходимо будет предпринять шаги для уменьшения синфазного шума или уменьшения индуктивности соединения заземляющего проводника.

Рисунок 4. Витая пара с экраном, подключенным к заземляющей конструкции.

Гальваническая коррозия

Когда заземляющее соединение выполняется путем скрепления болтами двух плоских металлических поверхностей, сопротивление соединения может быть более важным, чем индуктивность. Это особенно верно, когда поверхность раздела между ними подвергается коррозии.

Потенциал гальванической коррозии - это мера того, насколько быстро разнородные металлы будут корродировать при контакте.Коррозия зависит от наличия электролита, например воды; а скорость коррозии зависит от многих факторов, включая свойства электролита.

Рисунок 5. Анодные показатели обычных металлов.

На диаграмме на Рисунке 5 указаны анодные индексы нескольких распространенных металлов рядом с их названиями. Этот параметр является мерой электрохимического напряжения, которое возникает между металлом и золотом. Чтобы найти относительное напряжение пары металлов, их анодные индексы вычитаются, как указано в таблице.В зависимости от окружающей среды соединения между материалами с разницей напряжений более 0,95 В обычно требуют покрытия или прокладок для сохранения целостности соединения с течением времени.

Земля против обратного тока

Как указано в начале этой главы, заземление и возврат тока - это две очень разные функции. К сожалению, в реальных изделиях многие токопроводы имеют маркировку «заземление». Это создает большую путаницу, поскольку правила, относящиеся к земле, применяются к текущим доходам и наоборот.

Например, схематическая часть платы на рисунке 6 имеет четыре разных заземления. Один компонент работает с сигналами или мощностью, которые относятся к трем из этих заземлений. Маловероятно, что разработчик этой схемы хотел четыре разных источника нулевого напряжения. Фактически, четыре заземления соединены перемычками, что указывает на то, что разработчик намеревался иметь одну опорную цепь нулевого напряжения.

Рисунок 6. Частичная схема с четырьмя заземлениями.

Компоновка платы, показанная на Рисунке 7, показывает слой с двумя изолированными цепями, помеченными «GND» и «AGND».Изоляция заземления затрудняет поддержание одинакового потенциала всех крупных металлических объектов в системе. Как правило, это следует делать только в случае необходимости из соображений безопасности. Так почему же эти «земли» изолированы?

Рисунок 7. Один слой разводки платы с двумя заземлениями.

В двух приведенных выше примерах причина того, что «наземные» сети были изолированы, заключается в том, что они на самом деле не были заземлением. Они были обратными проводниками для силовых или сигнальных токов.Разработчикам не нужны были изолированные источники нулевого напряжения. Они изолируют обратные токопроводы, пытаясь избежать связи по общему сопротивлению.

Около 50 лет назад, когда цифровые схемы только начинали внедряться в такие продукты, как радиоприемники и высококачественное аудиооборудование, разработчики электроники быстро поняли, что цифровой шум может быть связан со звуковыми цепями, если они используют одни и те же возвратные проводники. . Например, рассмотрим простую доску, показанную на рисунке 8a.Он состоит из двух цифровых компонентов: цифро-аналогового (ЦАП) преобразователя и усилителя для усиления аналогового сигнала перед его отправкой с платы через разъем. Несимметричный цифровой сигнал между двумя цифровыми компонентами использует землю в качестве обратного пути. На частотах килогерц и ниже возвратный по плоскости ток распространяется с распределением, примерно представленным зелеными линиями на рисунке 8b. Низкочастотный ток, возвращающийся от усилителя к цифро-аналоговому преобразователю, следует по пути, примерно представленному синими линиями на рисунке 8b.

Рис. 8. Простая плата смешанного сигнала слева (a) и примерное распределение обратного тока на заземляющем слое (b).

В текущем распределении явно много общего. Это приводит к общему сопротивлению, поскольку токи в одной цепи имеют общее сопротивление заземляющей поверхности с токами в другой цепи. Если бы общее сопротивление заземляющей поверхности было порядка 1 мОм, а цифровые токи были порядка 100 мА, то индуцированное напряжение в аналоговых цепях было бы порядка 100 мкВ.

Пятьдесят лет назад инженеры, проектирующие аудиосхемы, заметили, что напряжения, наведенные в аудиосхемах из-за связи общего импеданса с цифровыми схемами, часто были недопустимыми. В акустическом сигнале люди слышали цифровой шум.

Очевидным решением было изолировать обратные токи цифрового сигнала от обратных токов аналогового сигнала. Платы с более чем двумя слоями не были распространены в то время, поэтому популярным подходом было разделение текущей возвратной плоскости.Пример этого показан на рисунке 9.

Рис. 9. Плата смешанного сигнала с зазором в плоскости обратного тока слева (a) и приблизительным распределением обратного тока на плоскости заземления (b).

Поскольку токи низкой частоты не могут проходить через зазор, токи перенаправляются по обе стороны от зазора. Это снижает плотность цифрового обратного тока в области плоскости, используемой в основном для аналоговых токов, и значительно снижает связь по общему импедансу.

На относительно простых двухслойных платах 1960-х и 1970-х годов зазор между аналоговыми и цифровыми схемами часто был эффективным способом устранения недопустимых перекрестных помех из-за связи общего импеданса. К сожалению, это сработало настолько хорошо, что люди в конце концов пришли к мысли, что между цифровыми и аналоговыми цепями всегда должен быть промежуток между заземляющими плоскостями. Так родилось правило дизайна, и дизайнеры досок любят правила дизайна. Пятьдесят лет спустя многие дизайнеры плат по-прежнему придерживаются этого правила дизайна, хотя оно больше не имеет смысла.Фактически, лучшее правило проектирования современных плат - никогда не допускать зазоров между аналоговыми и цифровыми схемами заземления.

Чтобы проиллюстрировать, почему это так, рассмотрим схему платы на рисунке 10. Она имеет те же компоненты, что и в предыдущем примере, и, как и в предыдущем примере, имеет зазор между аналоговой и цифровой схемами. Однако в этом случае зазор окружает аналоговую схему с трех сторон.

Рис. 10. Ужасно смешанная компоновка сигнальной платы слева (а) и гораздо лучшая альтернативная компоновка справа (b).

График обратных токов, как это было сделано в предыдущем примере, проиллюстрирует отличную развязку между цифровым и аналоговым обратным токами. Но предыдущие графики обратного тока не учитывали все токи в плоскости. Обратите внимание, что есть четыре цифровых дорожки, соединяющих цифро-аналоговый преобразователь с одним из цифровых компонентов. Для этих сигналов также требуются обратные токи. Эти токи должны поступать от контакта заземления ЦАП на контакт заземления цифрового компонента.Раньше этот путь был коротким и несущественным, но теперь зазор заставляет эти токи делить ту же область плоскости, что и аналоговые токи. Вместо того, чтобы улучшить ситуацию, этот пробел потенциально усугубляет ситуацию.

Правильное определение зазора между аналоговыми и цифровыми цепями имеет решающее значение. Пятьдесят лет назад часто было трудно определить правильное место для разрыва. В современных платах с высокой плотностью зазоры между плоскостями, как правило, нереально и совершенно ненужно для решения несуществующей проблемы.

Существует как минимум три причины, по которым в современных конструкциях плат нет необходимости в зазоре в заземляющем слое:

  1. Цифровые и аналоговые сигналы, как правило, работают на гораздо более высоких частотах, чем 50 лет назад. На частотах выше примерно 100 кГц обратные токи на заземляющем слое ограничиваются областями непосредственно под дорожками сигнала. Поскольку они не распространяются по плоскости, зазоры между плоскостями не улучшают изоляцию между цепями.

  2. Даже на частотах кГц и ниже сопротивление заземляющих поверхностей печатной платы составляет менее 1 мОм / квадрат . Это означает, что «шумные» схемы, сбрасывающие ток в амперах на заземляющую пластину, способны вызывать только милливольты (наихудший случай) напряжения в других схемах, находящихся в той же плоскости. Существует относительно немного ситуаций, когда такой уровень шумовой связи может стать проблемой.

  3. В тех случаях, когда миллиом соединения недопустимы, гораздо лучше изолировать возврат на другом слое .Например, лучшим решением проблемы сцепления в нашем предыдущем примере было отсутствие зазора между плоскостью. На рисунке 10b показано, как возврат аналогового тока с помощью дорожки на верхнем слое полностью позволяет избежать общей проблемы связи импеданса. В платах с большим количеством аналоговых и цифровых возвратов, которые должны быть изолированы на низких частотах, обычно необходимо соединять их на высоких частотах, чтобы предотвратить проблемы с излучением. Маршрутизация изолированных возвратных сигналов на соседних слоях значительно упрощает установление между ними хорошего высокочастотного соединения.

Обратите внимание, что аналоговая трасса возврата тока на рис. 10b подключена к плоскости цифрового возврата тока с помощью одного переходного отверстия, расположенного рядом с выводом заземления ЦАП. Переходное отверстие не несет аналоговых или цифровых обратных токов. Его единственная функция - гарантировать, что аналоговая и цифровая схемы имеют одинаковое опорное напряжение нулевого напряжения. Другими словами, переходное отверстие является заземляющим проводником, тогда как плоскость и дорожка являются токопроводящими проводниками.

Одноточечное и многоточечное заземление

Предположим, что аналоговая трасса возврата тока на рисунке 10b имеет два сквозных соединения с цифровой плоскостью возврата тока, как показано на рисунке 11.Теперь аналоговый обратный ток имеет два возможных пути. Он может вернуться по следу или может вернуться в самолете. Ток будет разделен в соответствии с сопротивлением каждого пути, позволяя значительному количеству аналогового тока возвращаться в плоскость. Аналогичным образом, некоторый цифровой ток будет течь по аналоговой обратной линии тока. Изоляция разрушается, и снова вводится связь по общему сопротивлению.

Рисунок 11. Добавление второго соединения между двумя изолированными возвратными токами может означать, что они больше не изолированы на низких частотах.

Вообще говоря, два пути возврата тока не изолированы на низких частотах, если они соединены более чем в одной точке. Сквозное соединение на рисунке 10b является примером одноточечного заземления. Одноточечное заземление - важная концепция в ЭМС, хотя ее часто неправильно понимают проектировщики, не проводившие должного различия между проводниками с возвратным током и заземляющими проводниками.

Рисунок 12. Одноточечное заземление.

Рисунок 12 иллюстрирует концепцию одноточечного заземления.Изолированные цепи или системы связаны с одной точкой через нетоковедущие заземляющие проводники. На рисунке 13 показана другая реализация, в которой заземляющие проводники подключаются более чем в одной точке, но все они по-прежнему привязаны к одной точке. Одним из примеров этого является заземление в зданиях. Каждое заземленное устройство имеет выделенный проводной путь к электросети здания, но параллельные пути создаются водопроводными соединениями или изделиями, внешние металлические поверхности которых находятся в электрическом контакте.Подключение заземляющих проводов более чем в одной точке не снижает эффективности схемы заземления.

Рисунок 13. Еще одна реализация с одноточечным заземлением.

Хотя одноточечное заземление является важной концепцией для обеспечения того, чтобы изолированные цепи имели одинаковое опорное напряжение нулевого напряжения, оно не работает, если по заземляющим проводам проходят сигнальные или силовые токи. Например, на рисунке 14 средняя и правая цепи не изолированы.Токи, возвращающиеся от нагрузки к источнику средней цепи, теперь могут возвращаться через намеченный синий провод или проходить по дополнительному соединению в правую цепь и обратно в среднюю цепь через «одноточечную» землю.

Рисунок 14. Это НЕ одноточечное заземление.

Путь на рисунке 14 от одноточечного соединения к средней цепи к правой цепи и обратно к одноточечному соединению иногда называют контуром заземления.Контуры заземления часто считаются несовместимыми с одноточечным заземлением и часто упоминаются как источник связи общего сопротивления; но это неверно. На рисунке 13 показан контур заземления, и он по-прежнему является хорошей реализацией одноточечного заземления. Контур заземления на Рисунке 14 включает в себя сегмент, который вообще не заземлен. Синий провод в средней цепи может называться «землей» на схеме платы, но это проводник обратного тока.

Как правило, контуры заземления хороши, если все проводники в контуре действительно являются проводниками заземления.Если один или несколько проводников в петле представляют собой низкочастотный обратный проводник, то все проводники в петле будут нести часть этого обратного тока. Это может облегчить связь по общему сопротивлению.

На рисунке 15 показан еще один пример неправильного применения концепции единой точки заземления. Этот пример взят из инструкции производителя по применению, в которой покупателям предлагается, как расположить драйвер трехфазного двигателя. Идея заключалась в том, чтобы гарантировать, что все три фазы имеют такое же опорное напряжение нулевого напряжения, что и двигатель.Реализация призвала вернуть все токи переключения и ток двигателя в одну и ту же точку.

Рисунок 15. Одноточечный возврат по току (плохая идея).

Конечно, это не одноточечное заземление. Это одноточечный текущий возврат. Хотя все проводники помечены как заземление на схеме и на плате, они не являются заземлением. Это токопроводы с обратным током.

Отправка всех коммутационных токов в одну точку схемы в основном гарантирует, что индуктивность соединения будет выше, чем она была бы в противном случае.Это обеспечивает высокий общий импеданс, а также взаимную индуктивность между фазами. Это также гарантирует, что ни одна из фаз или двигателя не будет иметь одинакового опорного нулевого напряжения.

По сути, важно помнить, что одноточечное заземление является важной стратегией для обеспечения того, чтобы изолированные цепи и устройства имели одинаковое опорное напряжение нулевого напряжения. С другой стороны, одноточечные возвратные токи часто являются основной причиной серьезных проблем электромагнитного взаимодействия.

Рисунок 16.Многоточечная земля.

Альтернативой стратегии одноточечного заземления является стратегия многоточечного заземления. Пример этого показан на рисунке 16. Вместо одной точки земля определяется локально. По сути, это концепция наземной конструкции, описанная ранее.

Обычно системы, использующие заземляющую структуру, подключают цепи и модули, которые не изолированы от заземляющей конструкции более чем в одной точке. Простой пример этого показан на рисунке 17.

Рис. 17. Гибридная стратегия заземления.

В этом случае соединение между средней и правой цепями позволяет низкочастотным обратным токам течь по заземляющей конструкции. На этих частотах структуру правильнее было бы описать как структуру с обратным током. При разработке стратегии заземления важно понимать, что проводящая конструкция может выполнять функцию заземления на одних частотах и ​​функцию возврата тока на других.

Например, в автомобиле средняя и правая цепи на рисунке 17 могут представлять модуль управления тормозами и датчик скорости вращения колеса соответственно. Каждый из них заземлен на раму автомобиля, чтобы соответствовать требованиям по излучению и эмиссии на высоких частотах, но ни один модуль не позволяет токам высокой частоты возвращаться на раму. Таким образом, на высоких частотах рама представляет собой многоточечную наземную структуру.

На более низких частотах критическая связь будет осуществляться с использованием дифференциальных сигналов, чтобы токи сигналов не попадали в кадр (и токи кадра не попадали в сигналы).Тем не менее, основания власти не обязательно будут изолированы. Силовые токи, поступающие в модули по 12-вольтовым проводам питания, возвращаются к батарее по всем доступным путям. Таким образом, на низких частотах (например, постоянный ток - кГц) рама не является наземной структурой, это структура с током возврата. Силовой ток, протекающий по корпусу из-за одного модуля, может вызвать сотню милливольт на заземляющих соединениях других модулей, но большинство модулей не будут подвержены влиянию сотен милливольт на очень низких частотах.

Предположим, что схема слева на рисунке 17 представляет распределение мощности на стартер для двигателя внутреннего сгорания. Эта схема может потреблять сотни ампер тока при запуске двигателя. Если позволить этим токам вернуться на раму транспортного средства, это может привести к недопустимому уровню шума в модулях, использующих раму в качестве обратного проводника силового тока. В этом случае можно было бы принять решение изолировать возврат от стартера и подключить его к раме в одной точке.

Стратегии заземления

Возможно, самый важный момент, на который следует обратить внимание в отношении стратегий заземления, будь то для электромагнитной совместимости или безопасности, - это то, что разрабатываемый продукт должен иметь его. Проблемы обычно возникают, когда с заземляющим проводом обращаются как с токоотводящим проводником или с токоотводящими проводниками как с заземляющими проводниками.

Правильные стратегии возврата тока обычно сосредоточены на обеспечении путей с низкой индуктивностью для высокочастотных токов и поддержании контроля над путями низкочастотных токов.

Правильные стратегии заземления направлены на определение и защиту нулевого опорного напряжения для каждой цепи и системы.

Один из способов отследить, выполняют ли проводники в первую очередь функцию заземления или функцию возврата тока, - это соответствующим образом пометить их. Например, назовите соединение с заземляющей структурой «заземление шасси» или «шасси-GND», но используйте термин «цифровой возврат» или «D-RTN» для обозначения плоскости на печатной плате, основная функция которой - возврат цифровых токов. к их источнику.Половина успеха при разработке хорошей стратегии заземления - это правильное признание и сохранение целостности истинных оснований.

Еще одним важным аспектом любой стратегии заземления является определение конструкции грунта. На уровне системы наземная конструкция всегда представляет собой металлический корпус или каркас, если таковой имеется. На уровне платы, если плата подключается к раме, то заземление платы должно быть там, где это соединение происходит. Если рамы нет или нет близости к раме, заземление платы обычно должно быть определено на одном из контактов разъема (часто вход питания 0 В).

Вообще говоря, все крупные металлические предметы (например, кабели, большие радиаторы, металлические опоры и т. Д.) Должны быть прикреплены к заземляющей конструкции. Если это невозможно, они должны быть достаточно изолированы от наземной конструкции, чтобы гарантировать отсутствие значительного нежелательного сцепления. Медицинские изделия и многие высоковольтные системы требуют строгой изоляции между корпусом или шасси и любыми токоведущими цепями. К сожалению, для близлежащих высокочастотных цепей относительно легко навести в этих структурах ток в микроамперах, которого достаточно, чтобы вызвать проблемы с излучением.Предотвращение этого без привязки к корпусу обычно требует ограничения полосы пропускания схемы, экранирования схемы и / или увеличения расстояния между схемой и корпусом.

Список литературы

[1] Американский национальный стандартный словарь технологий электромагнитной совместимости (EMC), электромагнитного импульса (EMP) и электростатического разряда (ESD), ANSI C63.14-1992.

Серия

и параллельные схемы - learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 54 Серия

и параллельные схемы

Простые схемы (состоящие всего из нескольких компонентов) обычно довольно просты для понимания новичками. Но, когда на вечеринку приходят другие компоненты, все может запутаться. Куда идет ток? Что делает напряжение? Можно ли это упростить для облегчения понимания? Не бойся, бесстрашный читатель. Ценная информация приводится ниже.

В этом руководстве мы сначала обсудим разницу между последовательными и параллельными схемами, используя схемы, содержащие самые основные компоненты - резисторы и батареи, - чтобы показать разницу между двумя конфигурациями. Затем мы рассмотрим, что происходит в последовательных и параллельных цепях, когда вы комбинируете компоненты разных типов, например конденсаторы и катушки индуктивности.

Рассмотрено в этом учебном пособии

  • Как выглядят конфигурации последовательной и параллельной цепей
  • Как пассивные компоненты действуют в этих конфигурациях
  • Как источник напряжения будет воздействовать на пассивные компоненты в этих конфигурациях

Рекомендуемая литература

Вы можете посетить эти учебные пособия по основным компонентам, прежде чем погрузиться в построение схем в этом учебном пособии.

Видео

Цепи серии

Узлы и текущий поток

Прежде чем мы углубимся в это, мы должны упомянуть, что такое узел . Ничего особенного, просто представление электрического соединения между двумя или более компонентами. Когда схема моделируется на схеме, эти узлы представляют собой провода между компонентами.

Пример схемы с четырьмя узлами уникального цвета.

Это полдела на пути к пониманию разницы между последовательным и параллельным. Нам также нужно понять , как ток течет по цепи. Ток течет от высокого напряжения к более низкому напряжению в цепи. Некоторое количество тока будет проходить по каждому пути, который может пройти, чтобы добраться до точки с наименьшим напряжением (обычно называемой землей). Используя приведенную выше схему в качестве примера, вот как будет течь ток, когда он проходит от положительной клеммы аккумулятора к отрицательной:

Ток (обозначенный синей, оранжевой и розовой линиями), протекающий по той же примерной схеме, что и выше.Разные токи обозначены разными цветами.

Обратите внимание, что в некоторых узлах (например, между R 1 и R 2 ) ток на входе такой же, как на выходе. В других узлах (в частности, трехходовой переход между R 2 , R 3 и R 4 ) основной (синий) ток разделяется на два разных. Это ключевое различие между последовательным и параллельным подключением!

Определение цепей серии

Два компонента соединены последовательно, если они имеют общий узел и протекает через них одинаковым током .Вот пример схемы с тремя последовательными резисторами:

В указанной выше цепи есть только один способ протекания тока. Начиная с положительной клеммы аккумулятора, ток сначала будет встречать R 1 . Оттуда ток будет течь прямо к R 2 , затем к R 3 и, наконец, обратно к отрицательной клемме батареи. Обратите внимание, что у текущего есть только один путь. Эти компоненты включены последовательно.

Параллельные схемы

Определение параллельных цепей

Если компоненты совместно используют два общих узла , они работают параллельно.Вот пример схемы трех резисторов, подключенных параллельно к батарее:

От положительной клеммы аккумуляторной батареи ток течет к R 1 ... и R 2 , и R 3 . Узел, который подключает батарею к R 1 , также подключен к другим резисторам. Другие концы этих резисторов аналогично связываются вместе, а затем снова подключаются к отрицательной клемме батареи. Существует три различных пути, по которым ток может пройти, прежде чем вернуться в батарею, и соответствующие резисторы считаются параллельными.

Если все последовательные компоненты имеют одинаковые токи, протекающие через них, все параллельные компоненты имеют одинаковое падение напряжения на них - series: current :: parallel: Voltage.

Совместная работа серии

и параллельных цепей

Оттуда мы можем смешивать и сочетать. На следующем снимке мы снова видим три резистора и батарею. С положительной клеммы аккумуляторной батареи ток сначала достигает R 1 . Но на другой стороне R 1 узел разделяется, и ток может идти как на R 2 , так и на R 3 .Пути тока через R 2 и R 3 затем снова связываются вместе, и ток возвращается к отрицательному выводу батареи.

В этом примере R 2 и R 3 параллельны друг другу, а R 1 последовательно с параллельной комбинацией R 2 и R 3 .

Расчет эквивалентных сопротивлений в последовательных цепях

Вот информация, которая может быть вам полезна.Когда мы соединяем резисторы таким образом, последовательно и параллельно, мы меняем способ протекания тока через них. Например, если у нас есть питание 10 В через 10 кОм; резистора, закон Ома гласит, что у нас протекает ток 1 мА.

Если потом поставить еще 10к & ом; резистор, включенный последовательно с первым и оставив питание без изменений, мы сократили ток вдвое, потому что сопротивление увеличилось вдвое.

Другими словами, по-прежнему существует только один путь для прохождения тока, и мы только усложнили прохождение тока.Насколько сложнее? 10к & Ом; + 10к & Ом; = 20 кОм ;. Вот как мы рассчитываем последовательно включенные резисторы - просто складываем их значения .

Если выразить это уравнение в более общем виде: полное сопротивление Н - произвольное количество резисторов - это их общая сумма.

Расчет эквивалентных сопротивлений в параллельных цепях

А как насчет параллельных резисторов? Это немного сложнее, но ненамного.Рассмотрим последний пример, в котором мы начали с источника питания 10 В и 10 кОм; резистор, но на этот раз мы добавляем еще 10кОм; параллельно, а не последовательно. Теперь у тока есть два пути. Поскольку напряжение питания не изменилось, закон Ома гласит, что первый резистор по-прежнему будет потреблять 1 мА. Но то же самое и со вторым резистором, и теперь у нас есть в общей сложности 2 мА, поступающие от источника питания, что вдвое превышает первоначальный 1 мА. Это означает, что мы уменьшили общее сопротивление вдвое.

Пока можно сказать, что 10к & ом; || 10к & Ом; = 5 кОм; («||» примерно переводится как «параллельно»), у нас не всегда будет 2 одинаковых резистора.Что тогда?

Уравнение для добавления произвольного количества резисторов параллельно:

Если обратные значения вам не подходят, мы также можем использовать метод, называемый «произведение над суммой», когда у нас есть два резистора, подключенных параллельно:

Однако этот метод подходит только для двух резисторов в одном вычислении. Мы можем объединить более 2 резисторов этим методом, взяв результат R1 || R2 и вычисление этого значения параллельно с третьим резистором (снова как произведение на сумму), но обратный метод может быть меньше работы.

Время эксперимента - Часть 1

Что вам понадобится:

Давайте проведем простой эксперимент, чтобы доказать, что все работает именно так, как мы говорим.

Во-первых, мы собираемся подключить 10 кОм; последовательно подключите резисторы и наблюдайте, как они складываются самым необычным образом. Используя макетную плату, поместите один 10 кОм; резистор, как показано на рисунке, и измерьте его мультиметром. Да, мы уже знаем, что на нем будет указано 10 кОм, но это то, что мы в бизнесе называем «проверкой работоспособности».Убедившись, что мир существенно не изменился с тех пор, как мы в последний раз смотрели на него, поместите еще один аналогично, но с выводами каждого резистора, электрически подключенными через макетную плату, и измерьте снова. Теперь измеритель должен показывать что-то близкое к 20 кОм.

Вы можете заметить, что сопротивление, которое вы измеряете, может быть не совсем таким, каким должно быть резистор. Резисторы имеют определенный допуск , что означает, что они могут быть отключены на определенный процент в любом направлении.Таким образом, вы можете прочитать 9.99k & ohm; или 10.01кОм. Пока оно близко к правильному значению, все должно работать нормально.

Читателю следует продолжать это упражнение до тех пор, пока он не убедится в том, что он знает, каков будет результат, прежде чем делать это снова, или у него закончатся резисторы, которые можно вставить в макет, в зависимости от того, что произойдет раньше.

Время эксперимента - Часть 2

Теперь давайте попробуем это с резисторами в конфигурации параллельно .Поместите один 10 кОм; резистор в макетной плате, как и раньше (мы полагаем, что читатель уже верит, что один резистор 10 кОм будет измерять на мультиметре что-то близкое к 10 кОм). Теперь поместите второй 10k & ohm; резистор рядом с первым, следя за тем, чтобы выводы каждого резистора находились в электрически соединенных рядах. Но перед тем, как измерить комбинацию, вычислите, используя метод "произведение над суммой" или "обратный", каким должно быть новое значение (подсказка: оно будет 5 кОм;).Затем измерьте. Это что-то близкое к 5к & ом ;? Если это не так, дважды проверьте отверстия, в которые вставлены резисторы.

Повторите упражнение с резисторами 3, 4 и 5. Расчетные / измеренные значения должны быть 3,33 кОм, 2,5 кОм; и 2кОм соответственно. Все ли получилось по плану? Если нет, вернитесь и проверьте свои соединения. Если это так, EXCELSIOR! Прежде чем продолжить, выпейте молочный коктейль. Ты заслужил это.

Практические правила для последовательных и параллельных резисторов

Есть несколько ситуаций, которые могут потребовать творческих комбинаций резисторов.Например, если мы пытаемся установить очень конкретное опорное напряжение, вам почти всегда потребуется очень конкретное соотношение резисторов, значения которых вряд ли будут «стандартными» значениями. И хотя мы можем получить очень высокую степень точности значений резисторов, мы можем не захотеть ждать X дней, необходимых для доставки чего-либо, или платить цену за нестандартные значения, отсутствующие на складе. Так что в крайнем случае мы всегда можем создать собственные номиналы резисторов.

Совет № 1: Равнопараллельные резисторы

Добавление N резисторов с одинаковым номиналом R , включенных параллельно, дает нам R / N Ом.Допустим, нам нужен 2,5 кОм; резистор, но все, что у нас есть, это ящик, полный 10 кОм. Объединение четырех из них параллельно дает нам 10 кОм / 4 = 2,5 кОм.

Совет № 2: Допуск

Знайте, какую терпимость вы можете терпеть. Например, если вам нужен 3.2k & ohm; резистор, можно было поставить 3 10кОм; резисторы параллельно. Это даст вам 3,3 кОм, что составляет около 4% отклонения от необходимого значения. Но если схема, которую вы строите, должна иметь допуск ближе, чем 4%, мы можем измерить наш запас в 10 кОм, чтобы увидеть, какие из них являются самыми низкими значениями, потому что они также имеют допуск.По идее, если заначка 10к & ом; резисторы имеют допуск 1%, мы можем получить только 3,3 кОм. Но производители запчастей, как известно, допускают именно такого рода ошибки, поэтому стоит немного покопаться.

Совет № 3: Номинальная мощность при последовательном / параллельном подключении

Такая комбинация резисторов последовательно и параллельно работает и для номинальных мощностей. Допустим, нам нужен 100 & Ом; резистор рассчитан на 2 Вт (Вт), но все, что у нас есть, это связка 1 кОм; резисторы на четверть ватта (Вт) (а сейчас 3 часа ночи, вся Mountain Dew исчезла, а кофе остыл).Вы можете объединить 10 из 1 кОм, чтобы получить 100 Ом; (1 кОм / 10 = 100 Ом), а номинальная мощность будет 10x0,25 Вт или 2,5 Вт. Не очень красиво, но это поможет нам завершить финальный проект и может даже принести нам дополнительные баллы за способность думать на ногах.

Нам нужно быть немного более осторожными, когда мы объединяем резисторы разных номиналов параллельно, когда речь идет об общем эквивалентном сопротивлении и номинальной мощности. Для читателя это должно быть совершенно очевидно, но ...

Совет № 4: Разные резисторы параллельно

Суммарное сопротивление двух резисторов разного номинала всегда меньше, чем резистор наименьшего номинала.Читатель будет удивлен тем, сколько раз кто-то объединяет значения в своей голове и приходит к значению, которое находится посередине между двумя резисторами (1 кОм || 10 кОм; НЕ равняется чему-либо около 5 кОм ;!). Общее параллельное сопротивление всегда будет приближаться к резистору с наименьшим значением. Сделайте себе одолжение и прочитайте совет №4 10 раз.

Совет № 5: Параллельное рассеивание мощности

Мощность, рассеиваемая при параллельной комбинации резисторов разного номинала, не распределяется между резисторами равномерно, поскольку токи не равны.Используя предыдущий пример (1k & ohm; || 10k & ohm;), мы видим, что 1k & ohm; будет потреблять в 10 раз больше тока 10 кОм. Поскольку закон Ома гласит, что мощность = напряжение x ток, отсюда следует, что 1 кОм; резистор рассеивает в 10 раз мощность 10 кОм.

В конечном счете, уроки советов 4 и 5 заключаются в том, что мы должны уделять больше внимания тому, что мы делаем при параллельном соединении резисторов разного номинала. Но советы 1 и 3 предлагают несколько удобных ярлыков, когда значения совпадают.

Конденсаторы серии

и параллельные

Объединение конденсаторов аналогично объединению резисторов ... только наоборот. Как бы странно это ни звучало, это абсолютная правда. Почему это могло быть?

Конденсатор - это две пластины, расположенные очень близко друг к другу, и его основная функция - удерживать целую группу электронов. Чем больше значение емкости, тем больше электронов она может удерживать. Если размер пластин увеличивается, емкость увеличивается, потому что физически больше места для электронов, чтобы болтаться.И если пластины раздвинуть дальше друг от друга, емкость падает, потому что напряженность электрического поля между ними уменьшается с увеличением расстояния.

Теперь предположим, что у нас есть два конденсатора по 10 мкФ, соединенных последовательно, и предположим, что они оба заряжены и готовы к разрядке в друга, сидящего рядом с вами.

Помните, что в последовательной цепи есть только один путь для прохождения тока. Отсюда следует, что количество электронов, выходящих из колпачка внизу, будет таким же, как и количество электронов, выходящих из колпачка наверху.Значит, емкость не увеличилась?

На самом деле все еще хуже. Поместив конденсаторы последовательно, мы эффективно раздвинули пластины дальше друг от друга, потому что расстояние между пластинами двух конденсаторов складывается. Так что у нас нет 20 мкФ или даже 10 мкФ. У нас 5 мкФ. Результатом этого является то, что мы добавляем значения последовательного конденсатора так же, как мы добавляем значения параллельного резистора. И метод «произведение над суммой», и метод взаимности действительны для последовательного добавления конденсаторов.

Может показаться, что нет смысла добавлять конденсаторы последовательно. Но следует отметить, что мы получили вдвое большее напряжение (или номинальное напряжение). Как и в случае с батареями, когда мы соединяем конденсаторы последовательно, напряжения складываются.

Добавление конденсаторов параллельно похоже на добавление резисторов последовательно: значения просто складываются, никаких уловок. Почему это? Их параллельное расположение эффективно увеличивает размер пластин без увеличения расстояния между ними.Чем больше площадь, тем больше емкость. Простой.

Время эксперимента - Часть 3

Что вам понадобится:

Давайте посмотрим на некоторые последовательно и параллельно соединенные конденсаторы в действии. Это будет немного сложнее, чем примеры резисторов, потому что измерить емкость напрямую мультиметром труднее.

Давайте сначала поговорим о том, что происходит, когда конденсатор заряжается с нуля вольт. Когда ток начинает идти в один из выводов, равное количество тока выходит из другого.А если последовательно с конденсатором нет сопротивления, может быть довольно большой ток. В любом случае ток течет до тех пор, пока конденсатор не начнет заряжаться до значения приложенного напряжения, и медленнее будет стекать, пока напряжения не станут равными, когда ток полностью прекратится.

Как указано выше, потребляемый ток может быть довольно большим, если нет последовательного сопротивления конденсатора, а время зарядки может быть очень коротким (например, миллисекунды или меньше). Для этого эксперимента мы хотим иметь возможность наблюдать за зарядом конденсатора, поэтому мы собираемся использовать 10 кОм; резистор, включенный последовательно, чтобы замедлить действие до точки, где мы его легко увидим.Но сначала нам нужно поговорить о том, что такое постоянная времени RC.

В приведенном выше уравнении говорится, что одна постоянная времени в секундах (называемая тау) равна сопротивлению в омах, умноженному на емкость в фарадах. Простой? Нет? Продемонстрируем на следующей странице.

Время эксперимента - часть 3, продолжение ...

В первой части этого эксперимента мы собираемся использовать один резистор 10 кОм и один резистор 100 мкФ (что равно 0,0001 фарад). Эти две части создают постоянную времени в 1 секунду:

При зарядке нашего конденсатора 100 мкФ через 10 кОм; резистора, мы можем ожидать, что напряжение на цоколе вырастет примерно до 63% от напряжения питания за 1 постоянную времени, которая составляет 1 секунду.После 5 постоянных времени (в данном случае 5 секунд) конденсатор заряжается примерно на 99% до напряжения питания, и он будет следовать кривой заряда, похожей на график ниже.

Теперь, когда мы это знаем, мы собираемся подключить схему, показанную на схеме (убедитесь, что полярность на этом конденсаторе правильная!).

С помощью нашего мультиметра, установленного для измерения вольт, проверьте выходное напряжение батареи при включенном переключателе. Это наше напряжение питания, и оно должно быть около 4.5В (будет немного больше, если батарейки новые). Теперь подключите схему, убедившись, что переключатель на батарейном блоке находится в положении «ВЫКЛ», прежде чем вставлять его в макетную плату. Также позаботьтесь о том, чтобы красный и черный провода были в нужных местах. Если это более удобно, вы можете использовать зажимы из крокодиловой кожи, чтобы прикрепить измерительные щупы к ножкам конденсатора для измерения (вы также можете немного раздвинуть эти ножки, чтобы упростить задачу).

Когда мы убедимся, что схема выглядит правильно, а наш счетчик включен и настроен на считывание вольт, переведите переключатель на батарейном блоке в положение «ВКЛ».Примерно через 5 секунд показания счетчика должны быть довольно близкими к напряжению аккумуляторной батареи, что демонстрирует, что уравнение верное, и мы знаем, что делаем. Теперь выключите выключатель. Он все еще довольно хорошо держит это напряжение, не так ли? Это потому, что у тока нет пути для разряда конденсатора; у нас разомкнутая цепь. Для разряда конденсатора можно параллельно подключить еще один резистор на 10 кОм. Примерно через 5 секунд он вернется к почти нулевому значению.

Experiment Time - Часть 3, и даже больше...

Теперь мы переходим к интересным моментам, начиная с подключения двух конденсаторов последовательно. Помните, что мы сказали, что результат будет аналогичен параллельному соединению двух резисторов. Если это правда, мы можем ожидать (используя произведение над суммой)

Что это будет делать с нашей постоянной времени?

Имея это в виду, подключите другой конденсатор последовательно с первым, убедитесь, что измеритель показывает ноль вольт (или около того), и переведите переключатель в положение «ON».Зарядка до напряжения аккумуляторной батареи занимала примерно половину времени? Это потому, что емкость вдвое меньше. Электронный бензобак стал меньше, поэтому на его зарядку уходит меньше времени. Для этого эксперимента предлагается третий конденсатор, просто чтобы доказать это, но мы держим пари, что читатель сможет увидеть надпись на стене.

Теперь мы попробуем подключить конденсаторы параллельно, помня, что мы говорили ранее, что это будет похоже на добавление резисторов последовательно. Если это правда, то мы можем ожидать 200 мкФ, верно? Тогда наша постоянная времени станет

.

Это означает, что теперь потребуется около 10 секунд, чтобы увидеть, как параллельные конденсаторы заряжаются до напряжения питания 4.5В.

Для доказательства начнем с нашей исходной схемы на 10 кОм; последовательно подключены резистор и один конденсатор емкостью 100 мкФ, как показано на первой схеме этого эксперимента. Мы уже знаем, что конденсатор заряжается примерно за 5 секунд. Теперь подключите второй конденсатор параллельно. Убедитесь, что показания измерителя близки к нулю (разрядите через резистор, если он не показывает нулевое значение), и переведите переключатель на батарейном блоке в положение «ON». Нужно много времени, не правда ли? Разумеется, мы увеличили размер электронного бензобака, и теперь на его заполнение уходит больше времени.Чтобы убедиться в этом, попробуйте добавить третий конденсатор емкостью 100 мкФ и понаблюдайте, как он заряжается в течение долгого времени.

Катушки индуктивности серии

и параллельные

Катушки индуктивности серии

и параллельные

Случаи, когда индукторы необходимо добавлять последовательно или параллельно, довольно редки, но не редкость. В любом случае, давайте рассмотрим их, чтобы быть полными.

Вкратце, они складываются так же, как и резисторы, то есть они складываются со знаком плюс, когда включены последовательно, и с превышением произведения при параллельном соединении.Сложность возникает, когда они размещаются близко друг к другу, чтобы иметь взаимодействующие магнитные поля, намеренно или нет. По этой причине предпочтительнее иметь один компонент, чем два или более, хотя большинство индукторов экранированы для предотвращения взаимодействия магнитных полей.

В любом случае достаточно сказать, что они добавляют, как резисторы. Дополнительная информация о катушках индуктивности выходит далеко за рамки этого руководства.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь, когда вы знакомы с основами последовательных и параллельных схем, почему бы не ознакомиться с некоторыми из этих руководств?

  • Делители напряжения - Одна из самых простых и повторяющихся схем - это делитель напряжения.Это схема, которая действительно основана на концепциях, рассмотренных в этом руководстве.
  • Что такое Ардуино? - Теперь, когда у вас есть основы схем, вы можете перейти непосредственно к изучению микроконтроллеров с одной из самых популярных платформ: Arduino.
  • Основы работы с переключателем
  • - В этом руководстве мы говорили о некоторых основных элементах схемы, но это не был один из них. Переключатели являются важным компонентом практически в каждом электронном проекте.Узнайте все о переключателях в этом руководстве
  • Шитье проводящей нитью - схемы не обязательно должны состоять из макетов и проводов. Электронный текстиль использует токопроводящую нить для вшивания светильников и другой электроники в одежду или другую ткань.

Rap о замене электролитических конденсаторов

Rap о замене электролитических конденсаторов

Стратегии ремонта или замены старых электролитических конденсаторов

ПРИМЕЧАНИЕ. ПОЖАЛУЙСТА: эта веб-страница предоставляет только информацию; ты несешь ответственность для уверенности в том, что ваш ремонт безопасен, и что все ремонтные работы проводятся с надлежащей безопасностью.Ламповое оборудование работает при высоком напряжении который может быть смертельным , и если вы не совсем уверены в своем возможность обеспечить вашу личную безопасность и безопасную работу вашего отремонтированное оборудование пожалуйста, возьмите усилитель, радио или тестовое оборудование квалифицированному технику.

Что доступно для ремонта

К сожалению, сегодня выбор высоковольтных электролитических конденсаторов является как меньше и отличается от прошлого, так что, скорее всего, вы не найдете точной замены для электролитиков вашего оригинального оборудования.Для низковольтных приложений, например, катода байпасные конденсаторы, большинство винтажных типов имеют осевую конфигурацию, которая встречается реже сегодня, но все еще доступен. Более современная радиальная конфигурация также может быть использована, если их выводы достаточно длинные, и они не нарушают ваше представление об эстетике.

Более проблематичны конденсаторы высоковольтных источников питания, обычно многосекционные. алюминиевые банки, установленные на верхней пластине шасси. Чтобы их починить, у вас, возможно, есть четыре опции:

Рэп про электролитики

Колпачки электролитического источника питания, вероятно, представляют собой худшее ответственность за старое аудио, радио и тестовое оборудование.Объединив небольшие размер и очень низкая стоимость единицы емкости, электролитические конденсаторы (далее называемые электролитиками) - единственный экономичный выбор для дорогостоящие приложения, такие как фильтрация источников питания в большинстве потребительских механизм. Однако электролиты нельзя использовать для переменного напряжения (т. Е. не допускается изменение полярности), и по сравнению с другими типами конденсаторов, их электрические характеристики ужасно плохи. Они менее линейны, имеют огромную утечку и диэлектрическое поглощение, имеют очень слабые допуски (например, +/- 20% или хуже) и очень короткие сроки хранения и эксплуатации по сравнению со всеми другими широко доступными типами конденсаторов.Если хочешь чтобы узнать больше о работе электролитических конденсаторов, вот Примечание по применению Nichicon (формат PDF), часть 1 и часть 2, в которой подробно рассматривается тема.

Электролитики бездействием не переносят. Они могут вызвать большие неприятности при простое в течение длительного времени, требуется периодическая зарядка, чтобы оставаться «сформированным» и поддерживать оксидный слой, изолирующий проводящие пластины. Иногда их можно «реформировать», постепенно возвращаясь к работе. напряжение (см. ниже). Даже при регулярном использовании электролиты выходят из строя. из-за высыхания или утечки электролита в результате внутренней коррозии.Если электролит вздувается, показывает очевидную потерю электролита или просто не может быть реформирован, вы должны заменить его.

Обратите внимание, что есть два типа утечки; физические и электрические. Поскольку электролит представляет собой жидкость или пасту, когда электролит катастрофически в случае неудачи обычно выделяется какая-то едкая грязь: физическая утечка. В отличие от идеальный конденсатор, электролиты слегка проводят при наличии напряжения пластины: утечка электричества. Помимо отклонения от идеала поведение, небольшая утечка в новом электролите не вызывает серьезных проблем; по мере старения электролита утечка увеличивается.Утечка выделяет тепло, что приводит к старению электролита и увеличивает утечку, вызывая больше тепла, и так далее. При достаточной утечке электролит закипает, и пар лопается. предохранительная заглушка контейнера, вызывающая физическую утечку и сигнализирующая кончина конденсатора.

Обратите внимание, что существуют и другие формы отказа клемм, в том числе: полная потеря емкости (обрыв) или замыкание проводящих пластин (короткая). Хотя вы можете реформировать свой 30-50-летний оригинал электролитические, они могут не работать так хорошо, как новые.Может быть частичная потеря емкости или может быть чрезмерная утечка ( колпачки действительно нагреваются), или и то, и другое. Если вы не хотите сохранить оригинал состояние вашего усилителя, превентивная «перепланировка» может быть лучшим решением восстановить оборудование до функционально первоначального состояния.

Реформирование

Тонкий слой оксида алюминия, образованный для изоляции конденсаторной фольги. составляет формация. Производители конденсаторов используют проприетарные смесь химикатов и электричества постоянного тока для создания этого изоляционного слоя, который портится со временем и бездействием.Часто оксидный слой находится в такое плохое состояние в старом оборудовании, что его необходимо реформировать или иначе конденсатор выйдет из строя. Все методы реформирования используйте медленное повторное применение электричества постоянного тока для восстановления оксидного слоя до первоначальной толщины и однородности. На мой взгляд никого нет проверенный способ реформирования - доступно много разных подходов, но все есть один общий элемент - медлительность. Реформирование должно происходить быстрее чем накопление тепла из-за низкого сопротивления неисправного оксида слой - это займет как минимум часы, а может и дни.

Метод ограничения тока (от Angela Instruments): Вот ссылка к инструкциям Angela tools по переработке старых электролитов из их шасси с помощью внешнего источника питания. В этом методе используется большая серия резистор и высоковольтный источник питания для преобразования конденсаторов, которые не используются. (новый-старый сток) или конденсаторы, снятые с шасси оборудования.

Метод ограничения по напряжению 1: В методах ограничения по напряжению используется удобное устройство, называемое переменным автотрансформатором (A.к.а. Вариак, генерал Фирменное наименование радио). Используя внешний высоковольтный источник питания, каждый конденсатор медленно доводится до рабочего напряжения путем медленного повышения линейное напряжение к источнику питания. Это также можно сделать с помощью переменной DC питание с диапазоном примерно от 50 В до 500 В, но варианты дешевле и чаще. Резистор может быть установлен последовательно для контроля тока, но наблюдение за напряжением также может выявить прогресс реформирования; на каждом вариакте При установке, напряжение будет медленно расти, пока не произойдет преобразование при этом напряжении. полный.

Запас для этого легко сделать из ящиков-барахлов; Схема представляет собой пару трансформаторов 500 мА 24 В, подключенных вторично к вторичная, за которой следует цепь утроения напряжения. Общая стоимость составила около 10 долларов (правда), включая коробку из местного Radio Shack. Будучи напряжением утроение, регулирование слабое, и напряжение сильно падает с увеличением тока. Я использовал эту характеристику, чтобы дать приблизительную оценку текущего слейте воду, как показано в таблице в верхней части источника.(Значения были измерены используя реостат и мой цифровой мультиметр - источник питания с другим набором деталей будет иметь аналогичное поведение, но будет измерять по-другому). Обычно я подключил бы мою поставку через электролитики, которые нужно реформировать, вдоль с моим цифровым мультиметром, установленным на максимальное значение напряжения. Я подключаю питание к variac (выключен, установлен на ноль), включите variac и медленно увеличивайте на настройку 30 вольт. Если показание напряжения на цифровом мультиметре не повышается, или поднимается ниже 95 вольт, вероятно короткое замыкание.Если напряжение повышается, напряжение указывает ток, потребляемый источником питания. Как конденсатор начинает восстанавливаться, ток утечки будет уменьшаться, и напряжение будет продолжают расти. Как только утечка снизится до приемлемого уровня, Я пошагово поднимаюсь вверх с настройкой variac до тех пор, пока рабочее напряжение для конденсатора достигается.

В шасси оборудования часто конденсаторы разного номинального напряжения соединены резисторами для падения напряжения, а в оборудовании используются текущие требования схемы для поддержания напряжения в рабочем диапазоне.Ты мог отключите каждый конденсатор от схемы и восстановите индивидуально, или, возможно, следуйте методу 2.

Метод ограничения по напряжению 2: Используя двухступенчатый метод, мы можем используйте нагрузку цепи, чтобы поддерживать напряжение во всех цепях. конденсаторы источника питания в рабочем диапазоне. Это метод, который Я обычно использую, и это можно сделать с помощью собственного оборудования. источник питания. Посмотрите на схему и обратите внимание на самое низкое номинальное напряжение все конденсаторы, которые подключаются к источнику высокого напряжения (B +).Удалить лампы от шасси и, используя вариак, отремонтировать блок питания конденсаторы на это самое низкое напряжение. Теперь вставьте трубы в шасси и поднимите конденсатор с максимальным рабочим напряжением до этого минимального напряжения. Этот обычно дает около 60% B + и достаточное напряжение накала обеспечить нагрузку. Медленно повышайте сетевое напряжение (используя вариак) преобразовать каждый конденсатор источника питания, подключенный через резистор, к своему собственному рабочее напряжение (или чуть выше).

Этот метод имеет несколько больший риск по сравнению с реформированием шасси. - вам нужно будет следить за общим потребляемым током и повышать напряжение больше медленно, так как у вас меньше информации о состоянии человека конденсаторы.Помните, что вполне вероятно, что все подключенные конденсаторы, кроме одного, будут исправлены, но эта одна плохая секция потянет жребий тока. Вы не можете предположить, что , если допустимая утечка для одного электролита это 1 мА, тогда нормально для 4 подключенных электролитов вместе иметь утечку около 4 мА - ваша группа из 4 электролитов должна иметь суммарную утечку меньше, чем допустимо для одного электролитического в противном случае вы допустили возможность 3 хорошего качества и 1 драндулет.

Если в оборудовании есть ламповый выпрямитель, вы должны перемыть его кремниевые диоды для работы этого метода. Это действительно просто - удалить выпрямитель и используйте несколько зажимов и пару 1N4007s, как показано на этом рисунке. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ - очевидно, что этот метод оставляет провода незащищенными во время работы. Эти провода потенциально на ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ , которое может убить. Например, если вы положите правую руку на вариак (землю) и коснетесь открытые зажимы, которые образуют цепь от одной руки через вашу грудь, и вниз через другую руку, что может вызвать остановку сердца.Для меня это кажется не более опасным, чем работа с оборудованием, работающим под напряжением, с крышками выключено, хотя в обоих случаях требуется особая осторожность. Действуйте на свой страх и риск!

Некоторые последние предостережения:

  • Превышение тока: вы должны внимательно следить за скорость нарастания напряжения, или вы должны измерить ток прямо при реформировании. Либо распаять соединение между выпрямитель и конденсатор и вставьте измеритель тока или вставьте резистор (при измерении напряжения на резисторе и вычислении ток), либо уже правильно использовать падение напряжения на резисторе помещен в цепь, чтобы следить за током.
  • Вакуумные ламповые выпрямители : Они получают напряжение накала от того же силового трансформатора, что и блок питания B +. Таким образом, при низком начальном напряжения, при которых вы хотели бы начать реформирование, они не проводят. Соблюдая полярность, временно замените их кремниевыми диодами. с использованием старого цоколя лампы (с припаянными диодами) или с подключенными диодами клипсой.
  • Плавкий предохранитель: Для защиты силового трансформатора во время реформирования, замените обычный предохранитель на 2 или 3 ампера на предохранитель очень низкого значения, например 0.25 или 0,5 А. Ваш variac предотвратит скачок включения, который обычно открывает этот размер предохранитель.
  • Повышенное напряжение конденсаторов: Будьте осторожны при эксплуатации напряжение при снятии трубок с шасси; без нагрузки напряжение от трансформатора B + будет намного выше, чем при нормальной работе напряжение и может превышать номинальное напряжение конденсатора.

Замена на шасси

Насколько мне известно, доступны три типа замены крепления на шасси. сегодня; поворотные замки (новые или винтажные), колпачки для компьютеров и защелкивающиеся крепления.

Слева направо у нас есть компьютерный конденсатор LCR, Elna Cerafine. компьютерный тип (к сожалению, снят с производства), крепление на защелках Panasonic TSHA конденсатор, твистлок Aero-M нового производства, твистлок NOS Mallory, и хорошая, но бывшая в употреблении Элна, снятая с оборудования.

Twist-Locks можно приобрести NOS (новый старый-сток) через обычные по каналам розничной торговли и на своп-встречах из старых складских запасов электронных магазинов, и так далее. Большинство из этих типов имеют несколько разделов (т.е. больше, чем один конденсатор в банке) и были построены с множеством различных комбинаций секций как по емкости, так и по номинальному напряжению. Последнее, что я слышал, Aero M / Mallory имел прекратили производство электролитиков Twistlock на замену, но в недавнем сообщении группы новостей утверждалось, что производство будет возобновлено, если были востребованы. Антикварная электроника в настоящее время имеет ограниченный запас. Хорошо использованные твистлоки иногда можно удалить из старое оборудование или найденное на свапе электроники встречается.

Бывшие в употреблении или замененные на другие устройства перед установкой необходимо отремонтировать.С разнообразие используемых товаров или типов БДУ становится все более и более ограниченным со временем вам, возможно, придется довольствоваться меньшим количеством разделов, чем в исходном конденсаторы. Это не должно быть проблемой, если вы можете скрыть оставшиеся разделы в шасси оборудования. Вы также можете принять замену на более высокую емкость, чем у оригинала, от 60% до 80% и, возможно, больше в зависимости от расположения в цепи. Однако не используйте замену с более низким номинальным напряжением, чем оригинальное оборудование (более высокое номинальное нормально, даже желательно).Разделы также могут быть параллельны, чтобы получить более высокую емкости; например, если вам нужен 40/20/20/25 мкФ @ 450/350/350/25 В, и вы нашли конденсатор на замену 20/20/20/20/20 мкФ @ 500/500/500/500 В, вы бы подключили две секции по 20 мкФ параллельно, чтобы получить 40 мкФ при 500 В, и используйте две оставшиеся секции 20uF @ 500V на 350V, затем поставьте 25uF / 25V конденсатор где-то в шасси.

Замена проста, но хорошо помните о проводе. места перед любой распайкой. Также обратите внимание на расположение клеммы заземления, чтобы при установке новой крышки все провода дойдут до их наконечников.

Корпуса компьютеров различаются по высоте и диаметру; если они может поместиться на вашем шасси, вы можете выбрать один из многих физических размеров для ваш проект. Разъемы с винтовыми зажимами и наконечниками (типа Faston) использовал. Несмотря на то, что доступно множество диаметров и номинальных напряжений, мы сосредоточить внимание на высоковольтных компьютерных крышках диаметром 1,3125 дюйма и кратным разделы. Этот диаметр соответствует обычному диаметру поворотных замков. обсуждалось выше, и, таким образом, может использоваться для замены без серьезных модификация оборудования.

Производство электролитов с синей пластиковой оболочкой производства LCR прекращено (некоторые на складе все еще есть), но аналогичные конденсаторы продолжают производить JJ Electronics в Словакии. Elna в черной куртке, ориентированная на аудиофилов Cerafines были прекращены, хотя аудиофилы были нацелены на Black Gates. можно купить по бешеной цене, но я не могу позволить себе владеть примерами из тех. Для JJs, Триодная электроника, Анджела Инструменты, Запчасти Экспресс. Для черного Gates, Handmade Electronics, Angela Instruments, поставщики других запчастей на моей домашней странице.Показан пример моего Scott 299C с LCR. справа.

Для установки этих крышек требуется зажим, прикрученный к корпусу, и вы обычно приходится добавлять несколько отверстий для крепления зажима, а возможно и увеличивать отверстие с зазором для соединительных наконечников. Зажимы можно найти в Mouser Electronics по цене около 50 центов. Обычно здесь меньше секций по сравнению с оригинальными поворотными замками, поэтому некоторые из секции необходимо переместить в шасси.

Заглушки Snap Mount обычно устанавливаются на печатную плату.В штифты защелкиваются в отверстиях на печатной плате и остаются там достаточно хорошо, чтобы припаял на место. Легко припаять прямо к контактам ... и некоторые защелкивающиеся крепления имеют правильный диаметр (35 мм) для замены поворотных замков используя те же зажимы, что и крышки компьютеров выше. К сожалению, только с одним разделом, вам все равно придется скрыть остальные разделы в шасси, хотя дают возможность залить некоторые площади шасси с качественной емкостью, а не с мертвым конденсатором.Проверьте Panasonic TSHA или TSHB (от Digikey Electronics) или Nichicon NT (Майкл Перси, но вероятно, другие производители тоже).

Установка под шасси

Из-за компактных размеров современных конденсаторов обычно можно найти достаточно места в шасси вашего оборудования, чтобы найти конденсаторы для замены. Если вы можете решить механические проблемы, современные стили конденсаторов также имеют гораздо более высокую производительность чем винтажные модели, поэтому вы можете наслаждаться звуком, используя только современные стили крышек для вашей замены, восстановления или ремонта.Механические проблемы включают
  • Где поставить конденсаторы: нужно найти достаточно места для новые конденсаторы, в месте рядом с текущей проводкой и вдали от любые источники тепла, например, резисторы для падения напряжения.
  • Как перенаправить проводку: возможно придется распаять имеющуюся проводку и замените новой проводкой, достаточно длинной, чтобы достать до новых конденсаторов, и проложите эту проводку вдали от источников шума (например, параллельная проводка переменного тока). Обязательно используйте провод, рассчитанный на допустимое напряжение.
  • Как закрепить электролитический элемент на шасси: Приклеивание непосредственно к Я считаю, что шасси следует избегать, хотя некоторые используют этот метод. Я предпочитаю построить подшасси или клеммную колодку, смонтировать электролитики на держатель и установите держатель на шасси.

При выборе конденсаторов для монтажа под шасси помните о качество конденсатора, который вы планируете использовать. Я знаю по личному опыту что дешевые общие излишки электролитов взорвутся, если подвергнуться воздействию высоких пульсирующий ток.Специально для конденсатора, электрически ближайшего к выпрямителя, выберите новый конденсатор высокого качества, специально предназначенный для для сильных пульсаций тока, например Panasonic EB (поставляется Digikey Electronics).

Выше изображены 3 камеры Panasonic TSHA 47 мкФ / 400 В, смонтированные на стекловолокне. плату (FR4) с помощью втулок. Изготовлены втулки и установочный инструмент. компанией Keystone и доступен в Mouser Электроника. Вы также можете протравить печатные платы для этой цели; Шелдон Стоукс из SDS Labs построил несколько высококачественных заменяющих плат для Harmon-Kardon Citation II и Dynaco ST-70.Обидно не использовать занимаемое пространство шасси колпачками твистлок, но доски Sheldon - очень изящное решение. Некоторые досок Sheldon также продаются Триодная электроника.

КОНДЕНСАТОРЫ, ПОДКЛЮЧАЕМЫЕ СЕРИИ: Недостаточное номинальное напряжение может быть проблемой, а последовательное соединение может быть единственным способ получения электролитов с достаточно высоким номинальным напряжением. Я знаю только несколько современных электролитов с номинальное напряжение выше 450 В, включая LCR (500 В) и атомы Sprague (600 В).Последовательное соединение требует добавления так называемых резисторов для выравнивания напряжения или так называемых "утечек", по одному на каждом конденсаторе, проводя ток, который поддерживает напряжение в серии конденсаторы симметричные. Некоторые из них описаны в заявке производителя. Примечания; Источниками здесь являются, в частности, примечания к приложениям Nichicon и Rifa.

Даже новейшие высококачественные электролитические конденсаторы в некоторой степени проводят ток. Этот ток утечки зависит от качества электролита, температуры и состояния электролита. конденсатор, и может быть представлен сопротивлением, параллельным конденсатору.На рисунке последовательно соединенные конденсаторы C1 и C2 имеют некоторое сопротивление утечке RL1 и RL2. Из-за широкие допуски электролитов, этот ток утечки варьируется от образца к пробе и по закону Ома влияет на баланс напряжений между электролитическими конденсаторы соединены последовательно. Обратите внимание, что мы рассматриваем только новые, идентичные конденсаторы, подключенные последовательно - пожалуйста, не смешивайте номиналы, типы или марки.

Балансные резисторы RB1 и RB2 поддерживают баланс напряжений между последовательными конденсаторами. в пределах допуска за счет включения другого большего тока параллельно с утечкой Текущий.Уравновешивающий ток выбран достаточно большим, чтобы подавить любую утечку. дисбаланс и тем самым гарантировать безопасную работу. Для расчета стоимости балансировочные резисторы, сначала определите приблизительную максимальную утечку последовательно соединенные конденсаторы. Ток утечки в мкА составляет от 1/5 кв. 1/2 sqrt (CV) согласно Nichicon, где C в мкФ, В в вольтах и ​​ток в мкА. Вы также можете получить характеристики утечки из вашего конденсатора. техническая спецификация. Общее практическое правило для балансировочного тока - 10-кратное превышение утечки. ток - таким образом, для двух конденсаторов 100 мкФ / 350 В, соединенных последовательно, чтобы сформировать 50 мкФ конденсатор, максимальная утечка 1/2 sqrt (100 * 350) = 94 мкА, умноженное на 10 составляет примерно 1 мА.Допустим, мы хотим, чтобы наш прикладной напряжение должно быть 650 В, тогда RB1 и RB2 = 325 кОм. Рассеиваемая мощность I * V = 0,325 Вт, поэтому минимальный резистор 1 Вт обеспечит достаточный запас прочности. Обязательно проверьте напряжение рейтинг любых балансировочных резисторов тоже.

Можно подумать, что два электролита 350 В, соединенные последовательно, будут иметь напряжение номинал 700В, но опять мешают неплотные допуски электролитов. В виде указано в инструкции по применению электролитического конденсатора Evox Rifa, последовательные конденсаторы действуют как емкостный делитель напряжения, а N электролитические элементы, подключенные последовательно с диапазоном допуска емкости от Cmin до Cmax имеют максимальное разделенное напряжение (на стыке двух конденсаторов) Vdiv = (Vapplied * Cmax) / (Cmax + (N - 1) * Cmin).Итак, в нашем примере с допуском емкости +/- 20% Cmax = 1,2 * 100 и Cmin = 0,8 * 100, при Vdiv = (650 * 120) / (120 + (2-1) * 80) = 390V. Это превышает номинальное напряжение электролитов на 40 вольт; с некоторой алгеброй мы можем видеть, что 350 + 350 дает максимум 583 В при допуске емкости 20%. Для наших примененных напряжение 650 В, минимальное номинальное напряжение для каждого конденсатора должно быть 400 В.

В примечании к применению Nichicon представляет более точный расчет балансировочного тока, чем приведенное выше правило 10-кратной утечки.Пусть Vdif = (Vmax - Vmin) - разность рабочее напряжение в результате дисбаланса утечки для двух последовательно соединенных электролитов, а Idif = (Imax - Imin) - это максимальная разница в ток утечки между двумя конденсаторами, тогда RB1 = RB2 = Vdif / Idif (см. примечание по применению, хотя получить такой результат довольно просто). Используя текущий диапазон, указанный выше, Idif = 0,3 * sqrt (CV) * Tc * F, где Tc - температурный коэффициент и F - коэффициент выдумки. Электролитики проводят больше при повышении температуры с Tc при 20 ° C от 1 до 2 примерно при 60 ° C и 5 примерно при 85 ° C.Опять же, вы можете найти эту характеристику в своем паспорт конденсатора. Фактор выдумки - это произвольный коэффициент безопасности дополнительные 40%, например, для нашего примера при 60 ° C: 0,3 * sqrt (100 * 400) * 2 * 1,4 = 168 мкА. Ничикон выбирает произвольное значение Vdif, равное 10% от номинала конденсатора, но зная предполагаемое приложение, мы можем сделать лучшую оценку в худшем случае.

Учтите, что в худшем случае дисбаланс напряжения из-за тока утечки между Последовательные конденсаторы увеличиваются с уменьшением тока балансного резистора.Таким образом чем больше дисбаланс мы можем терпеть, тем меньше может быть ток баланса. Если мы не игнорируем емкостной допуск, мы должны добавьте эффекты емкости и утечки, чтобы получить действительную оценку для наихудшего случая дисбаланс напряжений. Используя 2 последовательных соединения при 400 В / 100 мкФ, работающих при 650 В, наихудший дисбаланс напряжения из-за с допуском по емкости 20% 390 - 260 = 130В. Этот дисбаланс может увеличение из-за утечки максимум на 20 В до 400 - 250 = 150 В и Vdif / Idif = 20 В / 168 мкА = 120 К Ом или 2.7 мА. Это 0,9 Вт на балансный резистор ... требуется два 2 Вт или более мощные резисторы. Лучшее решение было бы увеличить номинальное напряжение до 450 В, что привело бы к небольшому увеличение разницы тока утечки (10uA) с увеличением напряжения допуск дисбаланса на 100В. Тогда Vdif / Idif = 120 В / 178 мкА = 675 кОм или 480 мкА при 0,16 Вт. Также может быть целесообразно согласовать устройства, чтобы минимизировать емкостные дисбаланс, хотя должна оставаться некоторая терпимость, чтобы учесть возможные изменение характеристик стареющих конденсаторов.

Поскольку 450 В - это наивысшее доступное электролитическое напряжение, для напряжения намного выше 650 В, мы должны увеличить количество последовательно соединенных конденсаторы. С 3 последовательно подключенными конденсаторами по 450 В и емкостью 20% Допуск, максимальное рабочее напряжение 450 * (120 + 2 * 80) / 120 = 1050В. Выбор рабочего напряжения 900 В с номиналом 300 В на каждом конденсатор, если два конденсатора работают при самом низком напряжении, а один - при его наибольшее, тогда Vmax = 1,2 * 900 / (1,2 + 0.8 + 0,8) = 346В. Здесь Vdif = 2 * (450-346) а Idif по-прежнему 178 мкА, поэтому Vdif / Idif = 1,2 МОм или 250 мкА.

Сводя это к выводам, не требующим математики, для нескольких одинаковых последовательно соединенных электролитические конденсаторы:

  • Сумма номинальных напряжений должна быть на 30-40% выше, чем приложенное напряжение.
  • Требуется сеть резисторов, уравновешивающих напряжение, и ток баланса должен быть не более 1 мА.
Правило 10-кратной утечки не делает предположения о напряжениях используемых конденсаторов, обеспечивающие консервативное требование, но без учета дисбаланса напряжений из-за к допускам емкости и тока утечки.Для строителя / ремонтника-любителя, используя бит больший ток баланса, чем минимальный, как рекомендовано правилом 10-кратной утечки, не имеет значения. Более тщательный анализ гарантирует, что номинальное напряжение последовательно соединенных конденсаторы находятся в пределах наихудшего случая. Производитель Рекомендации указывают на факторы, влияющие на баланс конденсаторов - температура, диапазон тока утечки, емкостной допуск, диапазон напряжения - и эти факторы следует учитывать при выборе и установке.

Восстановление конденсаторов

Для электролитических банок с номиналом менее 450 В вы можете их восстановить. себя, сохраняя существующие связи. После перестройки останется "шрам" на банке, так что вы можете попробовать услугу восстановления для любого электролиты от сверхценного мятного аудиооборудования или радиоприемников. Вот объявление от Antique Radio Classic для Frontier Capacitor:

Конденсатор может восстанавливаться, теперь с быстрым возвратом восстановленного может. Любой поворотный замок можно восстановить за 30 долларов, до четырех секций.Максимум 450 вольт по этой цене. Банки с гайкой 20 $ односекционные, для многосекционных Добавьте 2 доллара за секцию только для банок с гайкой. Доставка добавляет $ 4 за заказ для приоритетной и застрахованной доставки через PO. Восстановленные банки возвращаются только после квитанция о чеке, денежном переводе или информации о кредитной карте. Наша гарантия на все восстановленные бидоны, 1 год. Мы проверим любую банку на утечку и емкость, при правильное напряжение, за 2 доллара. Конденсатор Frontier, PO Box 218, Lehr, ND 58460 или 403 С. Макинтош, UPS. Бесплатный звонок (877) 372-2341.Тел .: (701) 378-2341. Факс: (701) 378-2551, запись голосовой почты в любое время

Я полагаю, что Frontier может открыть обжатое дно банки и замените пластины и электролит, затем закройте банку, чтобы восстановить оригинальный внешний вид.

Если вы ремонтируете электролитик самостоятельно, вам нужно будет разрезать банку. и заменить существующее содержимое банки новыми электролитиками, направив новые провода к клеммам. Эта процедура требует некоторого мастерства, здравого смысла и планирования, поэтому остерегайтесь поражения электрическим током и / или возгорания, если вы сделаете какие-либо ошибки.Вот несколько пошаговых инструкций:

Сначала соберите новые электролиты, которые вы будете использовать для замены существующих. кишки банки. Они должны уместиться внутри банки, так что расставьте их как хотите. поместите в банку и убедитесь, что они не превышают высоту или диаметр банки, плюс немного места для маневра. Обратите внимание на совет по выбору крышки в предыдущий раздел.

Далее нужно разрезать банку. Я использовал широкую пилу X-acto, или зажал конденсатор в токарном станке по металлу и прорезал узким бит металлорежущий.Мой друг использует инструмент Dremel с отрезным диском. Конденсатор содержит катушку из алюминиевых пластин (фольги), разделенных электролитом и выводы из алюминиевой фольги от пластин подключаются к клеммам в фенольная плита основания. Капля смолы прикрепляет пластины к алюминию. может (обычно). Монтажный фланец, банка и фенольное дно обжать вместе, чтобы закрыть банку.

После того, как банка открылась, удалите и выбросьте пластины. Обрежьте вывод как можно ближе к фенольной пластине.Соскребите смолу. Чистый Удалите посторонний электролит влажным ватным тампоном.

Хорошо, теперь немного о планировании: поскольку вы сократили выводы, вы нужно подвести провода к клеммам от новых конденсаторов внутри банка. Вам также потребуется создать новое заземление, так как электролитики теперь будут изолированы от канистры. Я начинаю с приклеивания конденсаторы вместе с небольшой каплей силиконового герметика (RTV) в ориентацию они будут принимать при установке в банку. Вам нужно планировать расположение выводов так, чтобы они могли проходить через фенольный диск и оберните вокруг основания существующих клемм.В зависимости от свинца длины, возможно, вам придется добавить дополнительный провод ... обычно мне нужно только добавьте провод для заземления. Если вам нужно уложить новый электролитик внутри банки, чтобы они поместились, обязательно изолируйте все провода от других провода и банка с трубкой для спагетти или термоусадочной трубкой.

Что касается RTV, я использую для этой работы легко доступную торговую марку хозяйственного магазина. Обычный RTV выделяет уксусную кислоту при отверждении, поэтому он может разъедать любые металлы. он соприкасается с.У меня не было проблем с коррозией, но вы могли используйте RTV, не вызывающий коррозии, если это проблема. Клей-расплав может также можно использовать, но будьте осторожны с пальцами, так как он очень горячий и прилипает к коже нравится, ну и клей.

Используя сверло наименьшего размера, просверлите отверстие для каждого нового выводного провода рядом с каждый терминал, к которому он будет подключен. Протолкните провода через фенольный диск, размещение нового электролита на диске. Оберните провода вокруг их клеммы и протрите землю к банке, добавив немного спагетти. при необходимости трубку.Припаяйте новые выводы к клеммам.

Я предпочитаю добавить немного RTV вокруг конденсаторов, чтобы стабилизировать их в банке. Теперь вы должны закрыть банку, которую вы разрезали. Я закончил довольно много таких перестроек, просто склеив банку медью ленты, но недавно я добавил тонкую медную накладку, приклеенную к внутренней стороне банка. Больше клея на пластыре, и банку можно соединить вместе, как коробок спичек. Остается едва заметная тонкая линия на месте пореза. Тот же друг, упомянутый выше использует немного эпоксидной смолы или, может быть, жидкую сталь.Он также близко режет к основанию и удерживает верх с помощью эпоксидной смолы, которая может быть больше эстетически приемлемо.

Вот мой Eico HF-85 с восстановленным фильтрующим конденсатором блока питания. используя вышеуказанный метод. Этот ремонт был произведен на месте , хотя я не рекомендую оставив электролит в шасси, так как вам нужно припаять к все равно терминалы.

Тим Риз
Мартинос Центр биомедицинской визуализации
Чарлстаунская военно-морская верфь
13-я улица, корп. 149 (2301)
Бостон, Массачусетс 02129

Распространенные проблемы статического электричества и способы их устранения: серия кратких статей.

Статическое электричество - это ограничение избыточного заряда : Когда избыток положительного или отрицательного заряда ограничен относительно небольшим объемом (вдали от любого избыточного заряда противоположной полярности), между зарядами в этом объеме возникает взаимное отталкивание. Это отталкивание заставляет заряды попытаться покинуть ограничивающий объем и разлететься, высвобождая энергию. Эта энергия доступна для нанесения искры. Если два нейтральных, но непохожих материала трются друг о друга, в результате чего один из них становится +, а другой -, то на любой объект, находящийся близко друг к другу, будет доступно очень мало энергии отталкивания.Только когда они разделены, на каждом объекте будет накапливаться значительная «искровая» энергия. Помимо искрения, заряженные объекты могут притягиваться друг к другу (или отталкиваться). Всегда существует сила притяжения между незаряженными проводниками (такими как листовой металл или даже отдельные частицы пыли) и заряженными объектами (такими как изолирующая поверхность, с которой только что был удален клей). Более подробное объяснение механизмов статического электричества можно найти здесь. Есть несколько ситуаций, в которых возникает нежелательное статическое электричество.Причины и решения будут рассмотрены по категориям ниже.

Персонал заряжается : Высокое статическое напряжение на людей (конечно) чаще всего вызывается трением друг о друга разнородных материалов. Этот тип зарядки называется «трибоэлектрическим эффектом», и таблица материалов и их относительный заряд находится здесь. Типичный пример трибоэлектрической зарядки происходит, когда обувь на резиновой подошве трутся о нейлоновый ковер. Некоторые электроны прыгают с нейлона на резину, когда два материала находятся в контакте.Когда человек идет по ковру, больше электронов накапливается на подошве подошвы. Взаимное отталкивание этих электронов становится очень сильным, особенно когда обувь поднимается от ковра (от значительного количества положительного заряда, который остается на ковре). При сильном отталкивании часть электронов перемещается от подошвы к человеку, потому что резина не является идеальным изолятором. Кроме того, некоторые электроны действительно проникают сквозь воздух от подошвы до человека. Поэтому человек приобретает все больший отрицательный заряд.Будучи «проводником», человек может быстро разрядить большую часть энергии сразу. Если человек поднесет палец к земле, большая часть этих электронов искрятся на землю в этом месте.

«Башмаки на ковре» - пример того, как два изолятора обмениваются зарядом. Этот тип зарядки также может возникать, если проводник (или даже человеческая кожа) трется об изолятор, но этого не происходит, когда проводник трется о другой проводник. Заряд можно уменьшить, ограничив среду материалами, которые не сильно заряжаются (см. Трибоэлектрическую таблицу).В общем, материалы с близким к нулю сродством (например, хлопок, нитрильный каучук, поликарбонат, АБС-пластик) не будут сильно заряжаться при трении о металлы или друг о друга. Другие материалы будут заряжать гораздо больше, такие как уретановая пена и прозрачная лента для запечатывания картонных коробок (оба сильно +), или тефлон и большинство типов резины (оба сильно -). Кожа человека заряжается (обычно +) при трении об изоляторы, но кожа является проводником, поэтому при трении о другие проводники она не заряжается. Проблемы с зарядкой могут быть значительно уменьшены за счет правильного выбора материалов, таких как хлопок, АБС и т. Д., И использования рабочих поверхностей, которые, по крайней мере, слабо проводят электричество (т.е.д., являются антистатическими, поэтому персонал не заряжается при касании поверхностей).

В большинстве ситуаций персональные заземляющие устройства (заземляющие соединители на запястье или обуви) работают очень хорошо, снижая заряд тела и напряжение до безопасных уровней даже при значительной зарядке. Однако, как для личной безопасности, так и для уменьшения сильноточных скачков, в сборку встроен резистор, подключенный последовательно с землей. Его значение обычно выбирается от 100 000 до 10 миллионов Ом. Этот резистор обеспечивает скачок напряжения тела при возникновении искры, электростатического разряда или скачка тока на теле.Кроме того, постоянное напряжение переменного или постоянного тока на корпусе, которое будет обратно пропорционально выбранному значению сопротивления, появится, если присутствует источник тока. Источники тока включают близость к ионизатору переменного или постоянного тока, трибоэлектрический заряд трением (ток присутствует только во время трения) или случайное прикосновение к источнику напряжения, даже при низком напряжении (сопротивление между руками и металлом обычно меньше сопротивление, встроенное в разъем заземления). Если есть проблемы с личным напряжением, превышающим допустимые пределы, даже на мгновение уменьшите сопротивление заземления.(Сенсорный монитор напряжения персонала может использоваться для определения источников таких проблем и определения того, является ли сопротивление правильным для данного приложения.)

Материал заряжается : Статическая зарядка материала не является неизбежной - это процесс, который может прерываться на разных этапах. Примером (возможного) статического заряда является непрерывный лист бумаги, проходящий по ролику из натурального каучука, как показано ниже.

Хотя резиновый валик (черный) показан с зарядом «-» на его поверхности, предположим, что и валик, и длинный лист бумаги (серый) были разряжены до того, как вступили в контакт друг с другом.«Начало» листа бумаги показано в правой части изображения; имейте в виду, что в результате контакта с роликом бумага приобрела большой + заряд, тогда как остальная часть бумаги имеет меньший заряд или совсем не заряжена. Когда бумага трется о натуральный каучук, поверхность резины забирает электроны с бумаги, становясь отрицательной. Таким образом, документ становится положительным. Однако существует максимальная величина - заряда, которую может выдержать резиновая поверхность (около двух миллиардных долей ампер-секунды на 1 см 2 ).Тогда резина не сможет больше удалять электроны с бумаги. Если система в точности такая, как показано выше, то после того, как первые несколько футов бумаги пройдут по ролику, оставшаяся бумага не будет заряжаться роликом. В этом идеализированном примере проблема статики быстро исчезает.

Однако в реальном мире конструкция системы обычно приводит к тому, что заряд продолжает накапливаться на бумаге . Это происходит из-за того, что заряд утекает с ролика и / или оседает непосредственно на бумаге.Если заряд на ролике стечь на землю, он может продолжать заряжать бумагу бесконечно. Многие резиновые детали содержат некоторое количество углерода, что делает их слабопроводящими (антистатическими). Это свойство может показаться хорошим, но в данном случае оно плохо. Если подшипники на антистатическом резиновом ролике металлические и заземленные, то избыточные электроны могут перетекать на землю, позволяя ролику продолжать заряжать бумагу. Фактически, электроны удаляются с бумаги (роликом) и затем попадают на землю, вместо того, чтобы быть захваченными роликом.Если зарядка происходит с помощью этого метода, переход на чистую (не углеродистую) резину или изоляция подшипников от земли уменьшит проблему, но эти шаги могут вызвать другие проблемы. Безусловно, лучший способ уменьшить зарядку - это использовать ролик, сделанный из материала, который не сильно заряжает бумагу. Посмотрев на трибоэлектрический стол, становится ясно, что нитриловый каучук - гораздо лучший выбор, чем натуральный каучук для бумажного валика. Также обратите внимание, что если натуральный каучук становится сильно заряженным, на его поверхности может возникать самопроизвольная искра, позволяющая некоторым электронам улететь в воздух.Это позволит бумаге снова начать заряжаться. Вероятность возникновения искр выше, если рядом находится металл. В отличие от натурального каучука, нитрильный каучук по сравнению с бумагой вряд ли будет заряжаться достаточно для искры.

Если поместить заземленные металлические детали рядом с роликом (или рядом с чем-либо, что уже заряжено), они могут вызвать дополнительную зарядку. Ниже показан металлический стержень (синий), который электрически подключен к заземлению. Шток может быть тормозом или редуктором; однако он также удаляет заряд - там, где он касается ролика.(Предположим, что резина не является антистатической, а вместо этого является идеальным изолятором, и игнорируйте любой заряд трения, который может возникнуть, когда металл трется о резину.)

Теперь бумага становится равномерно и сильно заряженной, и зарядка со временем не прекращается. (Как правило, закругленный стержень, как показано на рисунке, не удаляет весь заряд, как показано на рисунке. Заостренное лезвие ножа снимает больше заряда, чем закругленная форма, а заземленная «мишура» часто используется для снятия статического заряда. , удаляет еще больше.Острые металлические части могут удалить заряд, как показано выше, даже если они находятся близко к ролику, но не касаются его.) По иронии судьбы, как и в предыдущем примере, удаление заряда с ролика усугубляет проблему статического электричества.

Помимо снятия заряда с ролика прикосновением металла к ролику или рядом с ним, бумага может также накапливать заряд +, если металлические части находятся рядом с бумагой. На картинке ниже изображена острая металлическая кромка ножа (синяя), которая заземлена. «Мишура», состоящая из тонких полосок металлической фольги, будет иметь тот же эффект, что и лезвие ножа.

Если поднести острый кусок заземленного металла к достаточно заряженному объекту (ролику), противоположные заряды вылетят из заостренного наконечника, и эти заряды попытаются столкнуться с заряженным объектом. Вместо этого бумага мешает, и она получает заряд. Как видно, попытки нейтрализовать статическое электричество (на картинке с помощью лезвия ножа) могут привести к ужасным неудачам, если они будут применены неправильно. Аналогичная зарядка произойдет, если добавить верхний ролик, при условии, что он заземлен из металла.Если лезвие ножа сдвинуть вправо (на расстояние, в несколько раз превышающее диаметр ролика), лезвие, наконец, может принести пользу, поскольку оно может удалить некоторый заряд с бумаги.

Удаление или предотвращение заряда материалов : Если материал является хорошим проводником, например, металл, прикосновение к земле даже на короткое время приведет к его разрядке. Это следует делать только в том случае, если проводник не находится близко к сильно заряженному объекту или металлическому листу, находящемуся под высоким напряжением. Если слишком близко к такому объекту, проводник будет собирать значительный заряд за счет индукции заряда в момент, когда какая-либо часть проводника соединяется с землей.Этот заряд будет иметь полярность, противоположную заряженному объекту, и проводник будет нести этот заряд до тех пор, пока он не разрядится должным образом, вдали от любых таких заряженных объектов. (Проводник также будет собирать индуцированный заряд, если он «разряжается» ионизатором переменного тока, находясь рядом с заряженным объектом.) Помните, однако, что правильно разряженный проводник все еще может притягивать заряженную пыль любой полярности из-за эффекта «заряда изображения». . Поэтому также важно удалить любой заряд с пыли в воздухе, если есть проблема загрязнения.(Эффект заряда изображения: пылинка, например +, будет притягиваться к нейтральной металлической поверхности, потому что металл создает электрическое поле, которое притягивает к себе заряженную пыль. Сила притяжения такая же, как если бы металл был зеркалом и + пылинка «увидела» отражение равной, но противоположной - пылинки позади металлической поверхности.)

Изолятор разрядить труднее, чем проводник . Однако многие «изоляторы», такие как бумага или стекло, обладают слабой проводимостью.Эти материалы можно назвать «медленными проводниками», и заземление будет их разряжать, если удерживать на месте какое-то время. Для немелованной бумаги время, необходимое для разгрузки линейной ножки, составляет примерно одну секунду при влажности 40% и быстрее при высокой влажности. Пропуск по всей ширине рулона по заземленной проволоке или стержню будет хорошо работать, если линейная скорость достаточно мала (при относительной влажности 40% будет работать скорость около одного фута в секунду или меньше), или если влажность повышена, или если используются несколько последовательных стержней.При разрядке проводника с помощью заземленной металлической детали металлическая деталь не должна быть острой (острие). Все, что нужно, - это фактический контакт с металлической деталью. Независимо от того, является ли металл острым или гладким, проводник будет полностью разряжен, если он будет находиться в электрическом контакте с землей в течение достаточно длительного времени («достаточно долго» колеблется от наносекунд для меди до секунд для бумаги).

При использовании заземленной металлической детали для разряда изоляционного материала (известного как «пассивный» метод разряда) оптимальная конфигурация немного отличается.Трение твердым металлом об изолятор может фактически зарядить изолятор. Медленный проводник, такой как бумага, также может заряжаться при трении о металл, если трение и разделение выполняются быстро (обычно менее чем за одну секунду). Трибоэлектрическая таблица содержит дополнительную информацию. Лучший пассивный метод разрядки изолятора - использование заземленной мишуры. Если необходимо разгрузить лист пластика с непрерывной подачей, тонкая фольга (мишура) или тонкие провода осторожно касаются пластика, соединяя его с землей, когда он проходит мимо.Расстояние между остриями мишуры или проволоки должно быть не более 1 мм для максимальной эффективности разряда. Несмотря на то, что острия могут действительно касаться пластика, сила трения незначительна при использовании мишуры или тонкой проволоки, так что дополнительная зарядка незначительна из-за трения металла о пластик. Этот метод не может удалить весь поверхностный заряд с пластика. Если мишура установлена ​​правильно, поверхностный заряд может быть уменьшен примерно до 2% от максимально возможного поверхностного заряда (максимальный заряд до самопроизвольного искрения составляет около 10 -9 ампер-сек на см 2 .Электростатический вольтметр (поверхностный вольтметр) обычно показывает около 500 вольт при достижении этих 2% в лучшем случае. Бумага обладает слабой проводимостью, поэтому она будет пассивно разряжаться более полно, чем пластик, особенно при низкой скорости подачи и высокой влажности. Первоначальное снижение до 2% происходит мгновенно как для пластика, так и для бумаги; дальнейшее снижение заряда для бумаги постепенное. (Для пластика дополнительного снижения заряда не происходит даже при высокой влажности. Однако, если произойдет конденсация, пластик, как и любой другой материал, мгновенно полностью разрядится.) Вместо мишуры или тонкой проволоки инженерные ограничения иногда требуют использования жесткой металлической конструкции для разряда движущегося изоляционного листа. В таком случае металл не должен касаться листа из-за возможности зарядки от трения. Металл должен представлять собой заземленное лезвие ножа, расположенное на расстоянии от 1 до 5 мм от листа («нож» ориентирован перпендикулярно направлению подачи и покрывает всю ширину листа). Вместо лезвия ножа можно использовать ряд заземленных металлических игл.Обычно точки находятся на расстоянии 5 мм друг от друга и на расстоянии 5 мм от листа. Эти устройства для бесконтактного разряда немного менее эффективны, чем мишура, и становятся менее эффективными, если наконечники грязные или тупые.

Активные методы разряда: помните, что пассивные металлические конструкции не могут полностью разрядить изолятор, но пассивные методы могут удалить достаточный заряд, в зависимости от требований. Другие методы могут полностью разрядить изоляторы, но все эти методы требуют определенного вида энергии. Например, воздух становится достаточно хорошим проводником, если присутствует большое количество ионов + и -, но для образования аэроионов требуется энергия.Обычно ионы образуются с помощью электричества или радиоактивности, но они также могут быть получены в результате сгорания, высокой температуры или испарения. Если в воздухе присутствует 100 000 ионов на см 3 (как +, так и -), заряженные изоляторы разрядятся до половины своего первоначального значения (период полураспада) примерно за секунду. (Формулы здесь). Высокие концентрации ионов могут быть достигнуты только с помощью ионизатора; без этого в комнате обычно содержится от 10 до 100 ионов на см 3 , что соответствует периоду полураспада разряда от десятков минут до нескольких часов.(Совершенные изоляторы, если они заряжены, будут разряжаться с этим периодом полураспада в помещении. Если материал в некоторой степени проводящий, он будет разряжаться быстрее.)

Нетехнологичный способ полностью удалить заряд с изолятора - это окунуть его в (заземленную) воду или подышать (или увлажнить) изолятор до образования конденсата, убедившись, что водная пленка не имеет зазоров и не перекрывает ее. заземлить хотя бы на мгновение . Затем можно стряхнуть лишнюю воду с изолятора и высушить его на воздухе (подойдет воздух под высоким давлением и / или нагретый воздух), чтобы удалить воду.Не протирайте, потому что это действие приведет к заряду поверхности.

Более технический метод полного разряда использует ионизатор . Если в воздухе сосуществует большое количество как положительных, так и отрицательных ионов, положительные ионы будут сильно притягиваться к отрицательно заряженным поверхностям и наоборот. Каждый ион передает свой заряд заряженной поверхности, а затем ион распадается, превращаясь обратно в различные молекулы воздуха. Притяжение и перенос заряда продолжается до тех пор, пока все поверхности не будут нейтрализованы.Самый распространенный ионизатор - это электрический ионизатор переменного тока, который состоит из одной или нескольких заостренных игл, подключенных к сети переменного тока в несколько тысяч вольт. Если заряженная поверхность или объект проходит под этим ионизатором переменного тока, весь поверхностный заряд быстро удаляется, потому что положительные, а затем отрицательные ионы производятся с каждым циклом переменного тока. (Если объект представляет собой тонкую пленку, эффективно удаляются даже заряды на дальней стороне, вдали от нейтрализатора). Есть некоторые проблемы с дальностью действия (эффективным расстоянием) ионизатора переменного тока из-за очень высокой концентрации одновременно существующих + и - ионов рядом с электрическими иглами.Противоположно заряженные ионы имеют тенденцию сталкиваться и, таким образом, разрушать друг друга, так что концентрация высока только в пределах 30 см от игл. Это примерно расстояние, на которое + или - ионы проходят за половину цикла 60 Гц. По этой причине ионизаторы «постоянного тока» также производятся в антистатических целях. Ионизаторы постоянного тока фактически переключаются между + и - всего несколько раз в секунду и, следовательно, имеют больший диапазон расстояний. Однако этот тип постоянного тока будет создавать более высокие (+, затем -) переходные напряжения на поверхностях, чем ионизаторы переменного тока; Если объект проходит рядом с ионизатором постоянного тока, а затем быстро удаляется, объект может иметь остаточный заряд той же полярности, что и ионизатор в момент удаления.Радиус действия и эффективность ионизатора переменного тока можно значительно улучшить, добавив вентилятор (более подробное объяснение см. Ниже). Кроме того, ионизатор переменного тока, используемый с соответствующим вентилятором, будет плавно разряжать предметы без скачков напряжения. Ионизаторы постоянного и переменного тока производят несколько компаний, в том числе Exair и Amstat.

Очевидно, что источник электрических ионов нельзя использовать во взрывоопасной атмосфере . Однако ионизаторы также могут быть изготовлены из радиоактивных материалов (обычно элементов Po или Am). Для образования ионов требуется энергия, и каждая альфа-частицы, поступающие из этих источников, могут производить около 50 000 пар (как +, так и -) ионов, перемещаясь на несколько сантиметров в воздухе, прежде чем остановиться.(Тогда каждый альфа становится нерадиоактивным атомом гелия.) Эти ядерные ионизаторы производят гораздо меньше энергии за один альфа-распад, чем 0,00001 ватт-секунда (0,01 миллиджоуль), что примерно является минимальной энергией для взрыва даже самой чувствительной топливно-воздушной смеси. (У каждой альфы около триллионной ватт-секунды кинетической энергии). Этот 0,01 миллиджоуль называется «минимальной энергией воспламенения» (MIE), и значение изменяется в зависимости от типа топлива. Нет никаких известных вредных эффектов от этих ядерных ионизаторов, если вы находитесь на расстоянии более одного фута, и они используют те же изотопы, что и в обычных детекторах дыма.

Любая горячая поверхность (например, электрический элемент, которого, по крайней мере, недостаточно, чтобы заметно светиться, если освещение в комнате выключено) будет испускать большое количество как положительных, так и отрицательных ионов, поэтому также можно использовать элемент печи или электрическую «горелку». разгрузить поверхности. Однако потребность в энергии довольно велика, поэтому этот метод не является распространенным.

Вентилятор значительно повышает производительность ионизатора . При использовании электрических или радиоактивных ионизаторов переменного тока без использования циркуляции воздуха разряжаемый объект должен проходить близко к ионизатору.Если ионизатор находится на расстоянии более 30 см от объекта, то рядом с ионизатором следует установить вентилятор. Он должен продувать воздух перпендикулярно направлению, в котором ионы обычно выходят из ионизатора (передняя часть ионизатора), а основной воздушный поток должен включать область от передней части ионизатора до 30 см впереди от ионизатора. Воздух следует направлять так, чтобы он достиг объекта в течение примерно двух секунд после прохождения ионизатора. Также важно, чтобы объект задерживался в области с высоким содержанием ионов на достаточно долгое время для разряда.Если поверхность представляет собой пленку, приводимую в движение конвейерной лентой, возможно, потребуется замедлить движение ленты, если не происходит достаточного разряда, или можно добавить дополнительные ионизаторы. Счетчик аэроионов можно использовать для определения того, оптимизировано ли распределение ионов. Период полураспада разряда обратно пропорционален количеству ионов на см 3 , поэтому этот тип измерения позволяет быстро определить время разряда. Другой инструмент, используемый для антистатической оптимизации, - это поверхностный вольтметр, который измеряет заряд материалов, а не обнаруживает ионы в воздухе.

Притяжение / отталкивание - непреднамеренные статические силы (например, загрязнение) и предполагаемые силы (закрепление) : Если пыль плавает рядом с объектом с высоким напряжением (сильно заряженным), пыль обычно притягивается, а затем часто прилипает к объекту . Такое поведение может показаться нелогичным; противоположные заряды притягиваются, одинаковые заряды отталкиваются, и, соответственно, незаряженная пылинка не должна подвергаться воздействию заряженного объекта. Более того, даже если пыль касается объекта, мы можем ожидать, что пыль получит часть заряда от объекта и, следовательно, будет отталкиваться, а не притягиваться.На самом деле, поверхности с очень высоким зарядом (близким к искровому потенциалу) действительно заряжают некоторые частицы пыли, которые касаются поверхности, а затем отталкивают эти частицы (с высокой скоростью). При несколько меньшем заряде практически вся пыль, соприкасающаяся с поверхностью, прилипает. Если поверхностное напряжение снижается до <примерно 500 вольт (по показаниям поверхностного вольтметра), тенденция к прилипанию становится независимой от поверхностного напряжения, а вместо этого вызывается только типичными атомными (ван-дер-ваальсовыми) силами.

Для того чтобы незаряженная пыль имела двойное притяжение как к +, так и к - поверхностям, пыль должна иметь хотя бы небольшую проводимость.(Напротив, плавающие частицы пластмассы будут притягиваться к заряженной поверхности, только если пластмасса и поверхность имеют противоположные заряды, потому что пластмассы являются хорошими изоляторами.) Пыль, которая приближается к поверхности +, будет притягиваться к поверхности, потому что пыль становится электрически поляризованной. . То есть некоторые электроны в пылинке могут перемещаться внутри частицы. Эти «свободные» электроны переместятся в ту часть пылинки, которая находится ближе всего к + -поверхности, оставляя дальнюю сторону частицы с избыточным +-зарядом.Поскольку заряд - в пылинке находится ближе к заряженной поверхности, его сила притяжения (по направлению к поверхности) больше, чем сила отталкивания заряда + на дальней стороне частицы. Поэтому зерно движется к поверхности и (в конце концов) обычно касается ее. Обратите внимание, что если пылинка длиннее своего диаметра (т.е. волокна), зерно будет ориентироваться (простым вращением) так, что длинная ось станет перпендикулярной заряженной поверхности.

Если поверхность очень сильно заряжена (более 20 кВ на поверхностном вольтметре), большая часть привлеченных частиц пыли никогда не коснется поверхности.Вместо этого, когда пыль приближается, поверхность + будет излучать искру +. Это заряжает пыль +, и она немедленно улетает со скоростью несколько сотен см в секунду, хотя небольшая часть пылинок коснется поверхности. Если поверхностный заряд соответствует примерно от 500 В до 10 кВ, почти все частицы пыли поблизости в конечном итоге коснутся поверхности, потому что поверхность не создает искр напрямую и, таким образом, отталкивает их. Однако дальняя сторона пылинок может создать искру. Это происходит, когда ближняя сторона пылинки касается + поверхности; противоположная сторона немедленно испускает искру +.Эта внезапная потеря заряда + дает пыли заряд -, поэтому она прилипает к поверхности +. При напряжениях <примерно 500 В, на противоположной стороне пыли недостаточно заряда, чтобы испустить искру, и сила поляризации, которая принесла пыль, относительно мала. Пыль может прилипать к поверхности, но в основном из-за атомных сил, которые присутствуют независимо от того, заряжена поверхность или нет. При движении воздуха пыль может тереться о поверхность, что вызывает ее прилипание из-за трибоэлектрического заряда.

Если заряженная поверхность изолятора разрядится настолько хорошо, насколько это возможно при использовании пассивного метода (заземленная мишура или острая металлическая форма), будет относительно мало проблем загрязнения, вызванных статическим электричеством. (Убедитесь, что поверхность показывает менее 500 В с помощью стандартного электростатического вольтметра (поверхностного вольтметра), чтобы проверить эффективный пассивный разряд. Также обратите внимание, что технически электростатический вольтметр считывает заряд на площади на изоляторе, а не фактическое напряжение. Различие не критично, но дальнейшие разъяснения здесь.) Даже при таком низком заряде будет слабое поляризационное притяжение пыли, но сила этого притяжения пропорциональна квадрату поверхностного напряжения. При 500 В сила притяжения, которую испытывает данная пылинка, составляет 1/400 силы притяжения при 10 кВ. Заряженный пластиковый (или любой изолятор) порошок представляет собой другую проблему. Если пластмассовый порошок имеет заряд, противоположный заряду поверхности, порошок будет значительно притягиваться к поверхности даже при <500 В. Притяжение в этом случае прямо пропорционально поверхностному напряжению.При наличии заряженного порошка поверхность должна быть полностью разряжена (как указано выше) или даже слегка заряжена с той же полярностью, что и пластиковый порошок.

Металлическая поверхность, находящаяся под высоким напряжением, притягивает пыль так же, как и поверхность заряженного изолятора. Кроме того, заземленный (незаряженный, V = 0) проводник будет притягивать как (проводящую) пыль, так и порошкообразный изолятор, если они заряжены. Это происходит из-за «эффекта заряда изображения», при котором пылинка, например +, будет притягиваться к нейтральной металлической поверхности, потому что металл создает электрическое поле, которое притягивает к себе заряженную пыль.Сила притяжения между пылью и незаряженной металлической поверхностью такая же, как если бы металл был зеркалом, а + пылинка «видела» отражение равной, но противоположной частицы пыли позади металлической поверхности. Сила притяжения пропорциональна квадрату количества заряда на каждом зерне, которое трудно измерить напрямую. (Чтобы измерить заряд на одну пылинку с помощью поверхностного вольтметра постоянного тока USSVM2, позвольте некоторым частицам накапливаться в течение нескольких секунд на датчике, который по сути является заземленным проводником, чтобы он притягивал заряженную пыль.Затем отметьте, насколько изменилось напряжение дисплея за это время накопления. Каждый вольт представляет собой заряд 0,3 пКл [3 × 10 -13 ампер-сек]. С помощью линзы подсчитайте количество захваченных пылинок, а затем разделите общий заряд на это число, чтобы получить «Q», средний заряд на зерно в C или ампер-сек. Если расстояние между пылинкой и металлом равно X, то средняя сила притяжения на этом расстоянии составляет 2,2 × 10 15 Q 2 / X 2 , в граммах.)

Ионизаторы

могут снимать заряд с заряженной пыли и заряженного изоляционного порошка, а ионизаторы переменного тока и радиоактивные ионизаторы работают намного лучше, чем ионизаторы постоянного тока, не оставляя остаточного заряда на пыли.Помните, что заряженная пыль или заряженный порошок изолятора будут притягиваться к заземленному металлу и сильно притягиваться к металлу, находящемуся под напряжением противоположной полярности, как пыль или порошок, а также к поверхностям изолятора, заряженным с этой полярностью. В среде с повышенным содержанием ионов период полураспада заряда пыли или порошка трудно измерить напрямую. Однако период полураспада можно определить путем измерения количества ионов на см 3 с помощью счетчика аэроионов. (Период полураспада в секундах равен 1,2 × 10 5 , деленный на количество ионов на см.Лучше всего настроить ионизатор (-ы) так, чтобы пыль оставалась в ионно-усиленной зоне в течение как минимум 10-кратного периода полураспада заряда. Ионизаторы также разряжают поверхности изолятора с такой же скоростью.

Силу притяжения / отталкивания между двумя намеренно заряженными поверхностями можно предсказать или измерить несколькими методами . Путем добавления заряда можно принудительно закрыть пластиковый пакет на сборочной линии или предотвратить соприкосновение двух материалов друг с другом. При проектировании системы, в которой заряд добавляется за счет трения, можно использовать трибоэлектрический стол для определения того, сколько заряда передается в зависимости от энергии трения и используемых разнородных материалов.Если один из двух «разнородных материалов» является частью конвейера, возможно, потребуется удалить с него некоторый заряд или добавить где-то еще, как показано выше при загрузке материала. Помимо фрикционной зарядки можно использовать «пиннер». Это ионизатор, который производит только - или только + заряд и может быстро заряжать поверхность, проходящую поблизости (заряд обычно занимает всего долю секунды). Ионы от стержня должны двигаться с высокой скоростью, чтобы преодолеть отталкивание подобных ионов на поверхности, которое только что прибыло миллисекунды назад.Обычно поверхность должна проходить в пределах 2 дюймов (5 см) от шпателя. Можно использовать немного большее расстояние между контактом и поверхностью, если обратная сторона поверхности, которая требует зарядки, находится рядом с заземляющей пластиной (металлический лист, соединенный с заземлением). Если, например, поверхность заряжается положительно, то отрицательные заряды в плоскости заземления будут притягиваться к задней стороне заряжаемой поверхности. Количество + зарядов на квадратный дюйм в плоскости заземления будет почти таким же, как - зарядов на квадратный дюйм на листе.Следовательно, ионы +, испускаемые пинером, не будут значительно отталкиваться, и они могут перемещаться на поверхность на расстояние до 10 дюймов (25 см). Обычно используют значок + на одной стороне отверстия пакета, а - стержень - на другой, чтобы пакет закрывался и оставался закрытым.

Силы можно измерить непосредственно с помощью граммовой шкалы, чтобы проверить, находятся ли они в пределах спецификации, хотя этот метод имеет некоторые недостатки. Сила обычно мала и технически трудна для измерения.Если одна поверхность заряжается правильно, а другая - нет, сила будет равна нулю, но шкала не может определить, какая поверхность заряжается неправильно. Более простой способ определить силу - измерить заряд на каждой поверхности и использовать формулу (этот метод обсуждается здесь). При использовании поверхностного вольтметра USSVM2 для измерения заряда на одном листе (отображается как V 1 ), а затем на другой поверхности (V 2 ), сила на площадь в граммах / см 2 составляет 7,5 × 10 -11 x V 1 x V 2 .Привлекательно, если полярность V 1 и V 2 будет противоположной. Выходной заряд на единицу площади пиннера можно измерить непосредственно с помощью измерителя ионного тока. Это может определить правильное размещение и необходимость чистки выходных штифтов пиннера. (Производительность снижается, если штифты нуждаются в очистке, что обычно происходит через несколько дней работы, но чаще в пыльной среде.)

Электростатическая окраска, осаждение порошка : В этих процессах осаждения порошок (или иногда жидкость) распыляется и получает электрический заряд.Заряженные частицы порошка дрейфуют к проводящей детали (предмету, который окрашивается порошковой краской), обычно с дополнительным потоком воздуха от вентилятора или насоса. Порошок электростатически притягивается к заготовке и прилипает к ней. Затем заготовка нагревается, при этом порошок плавится, образуя гладкое твердое покрытие. Тепло (или УФ для низкотемпературных деталей, таких как дерево или пластик) также полимеризует расплавленный порошок, если покрытие постоянно затвердевает (термореактивное покрытие).

Существует две основных системы или типа электростатического осаждения порошка.Более распространен тип «коронного разряда», при котором частицы порошка или жидкости выдуваются из сопла, а затем заряжаются после того, как они покидают пистолет, путем распыления на них ионов. Источником ионов является игла, на которую подается очень высокое напряжение - до 100 кВ. Обычно он находится в передней части сопла и распыляет заряд вперед и радиально наружу. (Иногда ионный источник находится далеко от сопла, особенно если задняя сторона детали требует покрытия.) Приложенное напряжение обычно отрицательное, но оно положительно для нейлона и некоторых других материалов, потому что каждый материал имеет свои предпочтения при зарядке.(См. Таблицу трибоэлектрических параметров для получения дополнительной информации.) Помимо добавления некоторого заряда к порошку, гораздо большее количество заряда добавляется к воздуху, образуя (обычно отрицательную) стенку из ионов от 20 до 30 см в диаметре. Эта стенка сильно отталкивает теперь заряженный порошок, который находится между ионной стенкой и проводящей деталью. Из-за «эффекта заряда изображения» (см. Раздел «Притяжение / отталкивание» выше) деталь действует так, как если бы она имела заряд, противоположный (обычно положительный) ионной стенке, поэтому деталь сильно притягивает заряженный порошок.Из-за природы эффекта заряда изображения притяжение сильнее на краях заготовки, слабее на плоских участках и очень слабое на вогнутой поверхности или кратере на заготовке. Этот эффект вызывает толстое покрытие на краях и очень тонкое покрытие внутри отверстий. При использовании коронирующей системы очень небольшая часть порошка не попадает в деталь, но толщина покрытия может быть неоднородной.

Другая система - «Трибо-пистолет», который заряжает порошок (нельзя использовать с жидкой краской), «натирая» его.Порошок проходит через длинную трубку, обычно сделанную из тефлона, который является наиболее электроотрицательным из всех распространенных материалов. (См. Трибоэлектрическую таблицу.) Тефлон отводит электроны практически от любого материала, который трется с ним, поэтому тефлон становится отрицательным, а порошок становится положительным, когда трется о внутреннюю часть трубки. Отрицательный заряд, который приобретает тефлон, непрерывно удаляется, и этот заряд обычно измеряется микроамперметром. Порошок продвигается через трубку сжатым воздухом.Когда он покидает трубку и движется к изделию, там нет «стенки» из ионов (как в коронирующей системе). Следовательно, существует относительно небольшое электростатическое отталкивание для отталкивания заряженного порошка от сопла трибо-пушки и относительно небольшой эффект заряда изображения для притяжения порошка к заготовке. Вместо этого порошок выдувается на заготовку движением воздуха. Затем каждая частица порошка, которая находится на расстоянии примерно 10x ее собственного диаметра от заготовки (то есть на расстоянии менее 1 мм), будет притягиваться к поверхности своим собственным зарядом изображения.Как только он касается заготовки, он остается там, потому что его заряд обычно не уходит на заготовку. Однако заряд действительно утекает, если порошок хотя бы немного проводящий. Если порошок загрязнен таким образом, он отпадет вскоре после того, как его поместят. Если для покрытия используется токопроводящий порошок, его следует либо сделать слегка липким, либо распылить на заготовку, пока она горячая, чтобы порошок расплавился. (Проводимость порошка теоретически можно измерить перед осаждением с помощью омметра с высоким сопротивлением, но это легче измерить с помощью поверхностного вольтметра.) Для порошка, нанесенного методом коронного разряда или трибо-пушки, он полностью прилипает к заготовке за счет заряда изображения, но до того, как он коснется заготовки, нанесенный коронным разрядом порошок притягивается к заготовке на гораздо большем расстоянии, чем трибо порох, нанесенный из огнестрельного оружия. Таким образом, меньшая фракция порошка из трибопистолета фактически достигает заготовки. Однако порох для трибопистолета более равномерно покрывает всю поверхность детали.

В обеих системах покрытия заготовка часто заземляется.Обсуждаемые выше проблемы покрытия (неоднородность при коронном разряде и низкая эффективность при использовании трибо) могут быть в значительной степени исправлены путем приложения напряжения смещения к заготовке вместо ее заземления. В трибосистеме это напряжение смещения противоположно полярности (обычно положительной) порошка; то есть заготовка обычно подключается к отрицательному напряжению, когда используется смещение. Это соединение увеличивает расстояние, на котором порошок притягивается к заготовке, но также несколько снижает однородность покрытия.Оптимальное напряжение смещения, обычно около -5 кВ, уравновешивает эффективность и однородность. Для коронирующей системы напряжение смещения той же полярности, что и порошок, улучшит однородность. (Обычно это также отрицательное напряжение смещения в диапазоне -3 кВ). Напряжение смещения в системе коронного разряда имеет эффект, противоположный смещению в трибосистеме: смещение системы коронного разряда снижает эффективность при одновременном повышении однородности, но, опять же, существует оптимальное напряжение.

При использовании смещения необходимо помнить о некоторых вещах.Смещение должно быть отключено (и заготовка заземлена) как можно скорее после нанесения покрытия. Если напряжение смещения (высокого напряжения) остается подключенным, часть порошка может быстро получить заряд и улететь от заготовки. Зона осаждения должна быть чистой и свободной от любых заземленных проводов или загрязнений, которые могут приблизиться к заготовке или проводке смещения. Они могут вызвать дугу и снизить напряжение смещения (немедленно ухудшить качество покрытия) или в конечном итоге сжечь источник напряжения смещения.Использование смещения напряжения детали - относительно новая концепция; эта опция могла быть недоступна, когда ваша система была куплена. Если возникают проблемы, указанные выше, обратитесь к производителю системы покрытия, чтобы узнать, доступен ли дополнительный источник напряжения смещения. (AlphaLab в настоящее время не производит источники напряжения смещения, но если у вас возникнут проблемы с их поиском для вашей системы, напишите нам по адресу [email protected] для получения предложений.

Хотя электростатическое осаждение может покрыть заднюю сторону детали, покрытие задней стороны обычно тоньше, чем передняя (сторона, ближайшая к распылителю).Внешнюю циркуляцию воздуха можно отрегулировать, чтобы больше частиц перемещалось назад. С коронирующей системой может быть добавлена ​​дополнительная высоковольтная игла. Он должен быть расположен так, чтобы ионы и заряженная краска попадали в обратную сторону. Процесс короны наиболее эффективно работает в ограниченном диапазоне относительной влажности (обычно 45-60%).

Проблемы возникают, если система коронного разряда загрязняется или не работает должным образом из-за влажности или неправильного питания. Также при определенных обстоятельствах может возникнуть дуга.Если вместо порошка наносится краска на основе растворителя, она может загореться, если энергия дуги превышает примерно 1/4 миллиджоуля. Порошок может воспламениться от искры с энергией не менее 5 миллиджоулей. Заготовка должна быть токопроводящей и заземленной: если заготовка является изолятором, необходимо выполнить специальные приготовления. Некоторые материалы, такие как дерево, камень или даже стекло, могут быть достаточно проводящими, чтобы их можно было распылять, по крайней мере, при достаточно высокой влажности. К сожалению, высокое содержание воды в грунте может снизить долговечность поверхности.Кроме того, коронный разряд наиболее эффективно работает в ограниченном диапазоне относительной влажности (обычно 45-60%). Также необходимо распылять эти плохо проводящие детали с меньшей скоростью, чтобы избежать загрязнения участков поверхности. (Эти материалы медленно разряжаются на землю). Если заготовка не токопроводящая, ее можно сначала покрасить проводящей грунтовкой. Изолятор также может подвергаться электростатическому напылению, если он очень тонкий и поддерживается заземленным проводом.

Проблемы с покрытием диагностируются.Было бы неплохо иметь способ измерения как общего количества краски или порошка, распределяемого в секунду, так и общего постоянного тока, переносимого распылителем. Эти две переменные не обязательно коррелируют. Количество краски / порошка в секунду является мерой того, насколько хорошо работает распылитель или сопло, но если частицы недостаточно заряжены, они не будут эффективно притягиваться к заготовке. Скорость распыления можно измерить, ненадолго поместив тонкий заземленный металлический лист перед распылителем на заранее определенное время (например,г., одна секунда). Затем можно измерить изменение толщины или веса. Ток брызг можно измерить с помощью микроамперметра, подключенного между заготовкой и землей, так что после передачи тока от частиц к частицам он проходит через микроамперметр, а затем на землю. Когда система работает правильно, установите базовый ток (обычно около 100 мкА). Если ток со временем падает, вы можете очистить сборку коронного разряда и / или увеличить напряжение.Вместо этого ток можно измерить одновременно с проверкой скорости распыления, подключив микроамперметр между тонким металлическим листом и землей.

Если есть проблемы с покрытием заготовки, это также может быть вызвано плохим заземлением или плохим подключением к напряжению смещения заготовки. Проверьте заземление с помощью омметра к известному заземлению (например, металлической водопроводной трубе или металлическому кабелепроводу. Оно должно быть меньше 1000 Ом (1 кОм). Если заготовка представляет собой материал с плохим проводником, вы можете измерить сопротивление поверхности (что следует делать при выключенном опрыскивателе).Это следует измерять в области заготовки, которая, как правило, имеет наименьшее покрытие. Поверхностное сопротивление должно быть порядка 10 МОм (10 МОм) на квадрат или меньше. Если он показывает больше, покройте заготовку токопроводящей краской (обычным окунанием, кистью или распылением). Существуют различные производители токопроводящей краски, которая обычно содержит порошок меди, никеля и / или серебра. В гораздо менее дорогой краске используется графит.

Поверхностная проводимость : Часто необходимо сделать поверхности хотя бы слегка проводящими.Величина проводимости зависит от области применения и обычно измеряется в «омах на квадрат». (Технически ом - это единица измерения сопротивления, которая изменяется обратно пропорционально проводимости. Большое значение «Ом на квадрат» означает, что поверхность имеет низкую проводимость. определение того, насколько «проводящая» поверхность.)

Измерение сопротивления поверхности «Ом на квадрат» обычно выполняется путем подключения двух проводов омметра к поверхности определенным образом.(Для антистатических измерений требуется омметр с очень высоким сопротивлением. Для еще более высоких сопротивлений прямые измерения «Ом на квадрат» затруднены, и здесь описаны альтернативные методы.) Если два провода случайно касаются поверхности В некоторых местах будет измерено определенное количество Ом. Если расстояние между двумя проводами увеличить, количество Ом будет больше. Если заменить концы проводов на широкие диски, площадь каждого контакта увеличится. Это уменьшит количество Ом, отображаемое на измерителе.Очевидно, необходимо разработать какой-то способ стандартизации измерения. Стандартный метод - «Ом на квадрат». С помощью этого метода удаляется квадратный образец поверхности (однако на практике существует эквивалентный метод, не требующий разрезания поверхности). Затем на две противоположные стороны квадрата наносится токопроводящая краска, как показано ниже, и два провода подключаются к омметру. (Предположим, что только верхняя поверхность, на которую нанесена проводящая краска, является проводящей.) Если квадрат составляет 1 X 1 дюйм, будет считываться определенное количество Ом.Если новый квадрат размером 5 х 5 дюймов будет удален из образца, он будет показывать то же количество Ом, что и образец 1 х 1 дюйм. Фактически, любой квадрат из того же материала при таком измерении будет показывать одинаковое количество Ом независимо от размера квадрата.

В некоторых случаях требуется очень проводящая поверхность (менее 10 Ом на квадрат). Такой тип поверхности может потребоваться для проведения значительного электрического тока для очень быстрого разряда статического электричества или для защиты закрытой электроники от внешних помех.Эти поверхности обычно металлические или покрыты металлической краской (содержащей значительное количество порошка никеля, меди или серебра в полимерном связующем и растворителе). Краски по металлу дороги и их необходимо постоянно перемешивать при покраске; в противном случае металлический порошок оседает на дно емкости для краски. Гораздо менее дорогая проводящая краска может быть изготовлена ​​из смеси графитового порошка, пластикового красителя (такого как АБС или полистирол) и растворителя (такого как ксилол и / или ацетон). Лучше всего подходит очень мелкоизмельченный графит (5-10 микрон).Этот тип краски не требует постоянного перемешивания, потому что графит намного легче металла, но имеет несколько меньшую проводимость. (За рецептами красок обращайтесь в AlphaLab.)

Поверхности, которые должны рассеивать статическое электричество, могут быть изготовлены из самых разных материалов. Стекло, хлопок, дерево, бетон и бумага обладают слабой проводимостью, а проводимость зависит от влажности. Поверхность с триллионом Ом (= 1000 гигом или миллион мегом) на квадрат может считаться едва рассеивающим статическое электричество.Чем меньше сопротивление, тем лучше. Стекло, дерево, бетон и бумага обычно достигают этого при влажности 40% или выше. (Для получения информации о соотношении между омами на квадрат и временем статического разряда щелкните здесь.) Некоторые типы аэрозольной краски обладают слабой проводимостью. На момент написания этой статьи черная краска марки Krylon «BBQ & Stove» является хорошей стойкой антистатической аэрозольной краской с плотностью около миллиарда Ом на квадрат (хотя ее формула со временем изменилась - более ранние партии были изоляционными).

Для удаления статического электричества, по крайней мере, одна часть проводящего или антистатического объекта должна быть подключена к заземлению.Без этой связи, если объект становится заряженным с избытком либо +, либо -, ничто не может рассеять заряд, кроме естественно присутствующих аэроионов. (Этот разряд естественных ионов обычно занимает от 10 до 100 минут, чтобы заряд объекта снизился наполовину. Если в воздухе присутствует много радона или другого радиоактивного материала, будет присутствовать больше ионов, и разряд будет быстрее. ) Ионизаторы будут добавлять ионы в воздух и создавать намного более быстрое время разряда, о чем подробнее говорится здесь.

Электричество 101: Основы | Промышленное управление

Цель этой Info-Tec - помочь вам понять основы электрических систем. Многие проблемы, возникающие при обслуживании, связаны с электрическими проблемами или проблемами, связанными с электричеством.

В настоящее время широко используются два типа электрического тока: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC).

переменного тока вырабатывают все предприятия электроэнергетики. AC очень «гибкий».Его напряжение может быть легко повышено или понижено трансформаторами. Переменный ток можно преобразовать в постоянный для конечного использования с помощью выпрямителей или твердотельных устройств.

Постоянный ток всегда течет в одном и том же направлении. Переменный ток сначала течет в одном направлении, затем меняет направление и течет в противоположном направлении. Ток «чередуется», следовательно, переменный ток. Когда переменный ток меняет направление, он не перескакивает от полного значения в одном направлении к полному значению в другом направлении. Он постепенно нарастает до максимума, постепенно спадает до нуля, а затем повторяется в обратном направлении.См. Рисунок 1.

Рисунок 1.

Один из периодов нарастания и возврата к нулю в одном направлении потока - это чередование. Два чередования, одно в одном направлении, а другое в противоположном, - это цикл. Переменный ток в этой стране генерируется с частотой 60 циклов в секунду. Старое оборудование будет определяться в циклах (CY), а новое оборудование - в герцах (HZ). CY и HZ означают одно и то же. (CY был изменен на HZ в честь немецкого физика Генриха Герца, который разгадал тайну циклов переменного тока.)

Электроэнергия имеет две характеристики:

1. Напряжение . Также называется «потенциальной» или электродвижущей силой (ЭДС). Это «давление» электричества. Электричество не обязательно должно протекать, чтобы иметь напряжение. Если вольтметр подключен к «живой» цепи, он покажет напряжение независимо от того, подключена ли цепь к нагрузке или нет. Это можно сравнить с водой в трубе и манометром. Напряжение - это мера электрического «давления» или потенциала.

2. Сила тока. Это «скорость протекания» тока. Это «галлоны в минуту». Если по трубе течет вода, то есть сопротивление ее потоку. Будет падение давления от одного конца трубы к другому, в зависимости от размера трубы, длины трубы и расхода. То же самое и с электричеством. Проволока оказывает сопротивление. Чем меньше провод, тем он длиннее, количество проводимого им электричества (AMPS) определяет падение давления, или, говоря электрическими терминами, падение напряжения.

Другой немецкий физик, Г.С. Омс, разработал формулу, известную как «Закон Ома». Он обнаружил, что напряжение - это произведение ампер и Ом (мера сопротивления, которую он назвал в честь себя) в резистивной цепи. Для описания этих ценностей были установлены символы. E для напряжения, I для тока и R для сопротивления. Следовательно, напряжение равно амперам, умноженным на ом: E = I x R. Это краеугольная формула, на которой строится знание электричества. Все значения в законе Ома могут быть рассчитаны по отношению к остальным значениям.Например, ампер равен напряжению, разделенному на сопротивление, или:

I =

E

R

Легкий способ запомнить различные математические формы, в которых выражается закон Ома, показан на рисунке 2. Если какой-либо из трех символов покрыт, два оставленных непокрытых символа имеют правильную форму. Например;

E, если покрыто, равно I x R

I, если покрыто, равно

евро.

R

R, если покрыто, равно

E

Я

Рисунок 2.

Цепи переменного тока подразделяются на два основных класса: однофазные (SF) и трехфазные (3F). Есть два этапа, но его использование настолько минимально, что мы не будем обсуждать его.

Если в цепи только два провода, она должна быть однофазной (не считая постоянного тока, который мы не рассматриваем в настоящее время). Если в цепи три провода, она может быть трехфазной или однофазной! Легко отличить трехпроводную однофазную от трехпроводной трехфазной. В однофазной сети два - это провода под напряжением, а один - нейтраль.В обычном жилом или легком коммерческом здании с трехпроводным питанием 115/230 вольт два горячих провода входят в служебный шкаф и имеют предохранители или используют сбрасываемые перегрузки, но нейтраль проходит через шкаф без какого-либо переключателя или предохранителя. Этот тип входа однофазный, хотя и трехжильный. Это действительно двухпроводная однофазная схема на 230 В с нейтралью. От него можно взять две и более цепи по 115 вольт и одну или несколько цепей на 230 вольт. Если между горячим проводом и нейтралью поставить вольтметр, он покажет 115 вольт.Между двумя горячими проводами он покажет 230 вольт. См. Рисунок 3.

Рисунок 3.

На рис. 3 показано, как будет выглядеть типичный трехпроводной входной выключатель 115/230 В. (Примечание: в некоторых случаях старых систем переключатель может быть трехполюсным переключателем и размыкать нейтраль. Это небезопасно и должно быть заменено). Трехпроводные трехфазные системы обычно распространяются только на промышленные и крупные торговые площади. Как видно из названия, трехфазный ток имеет три тока, протекающие по трем проводам.В обычной трехфазной нейтрали нет; все три провода горячие. Между любыми двумя из трех проводов есть однофазный ток, но никогда не 110, 115 или 120 вольт. Обычно напряжение каждой фазы будет 208, 220, 230, 440, 550 или выше.

Трехфазные токи следуют друг за другом с интервалом в треть цикла. См. Рисунок 4.

Рисунок 4.

Если вольтметр используется для проверки трехфазного тока, полное напряжение будет обнаружено между любыми двумя из трех проводов.Напряжение чуть больше половины будет обнаружено от любого провода к земле.

В Милуоки компания WEPCO использовала только заземленную трехфазную систему на 230 В. Они больше не используют его, но многие из этих систем с «заземленной фазой B» были установлены (компания Climatic Control обслуживается трехфазной системой с заземленной фазой B), и многие из них до сих пор существуют. В этой трехфазной системе одна из фаз заземлена (заземляющая ветвь). Эту систему легко принять за трехпроводную, 115/230 вольт и однофазную, поскольку на входе будет двухполюсный выключатель с двумя предохранителями, а третья линия будет сплошной.Проверка с помощью вольтметра покажет разницу. Даже с заземленной фазой напряжение между любыми двумя из трех проводов будет составлять 230 вольт (в заземленной фазе B всегда было 230 вольт). Если каждый провод заземлен, на двух ножках будет отображаться полное напряжение, а на одной ножке - 0 вольт. Это наземная нога. Помните, что в однофазной системе на 115/230 вольт будет 115 вольт между нейтралью и горячими проводами и 230 вольт между двумя горячими проводами.

Трехфазные цепи не предназначены для однофазного использования 115 В.Хотя от разогретой ноги до земли можно получить около 115 вольт, использование этой схемы запрещено электрическими правилами. Это опасная практика.

В настоящее время используются три основные трехфазные распределительные системы. Небольшие коммерческие здания и некоторые небольшие промышленные предприятия, на которые приходится около 50 процентов электрической нагрузки в виде однофазной сети на 120 вольт, будут иметь трехфазную четырехпроводную систему с напряжением 208/120 вольт. См. Рисунок 5.

Рисунок 5.

Есть три горячие линии (A, B и C), а также нейтраль (N), которая заземлена.Однофазные 120-вольтовые нагрузки питаются от линии к нейтрали (C к N, A к N или B к N), а трехфазные 208 Вольт - по линиям A, B и C.

Рисунок 6.

На рисунке 6 представлена ​​схема трехфазной четырехпроводной системы с напряжением 480/276 В. Эта система обслуживает отели, торговые центры и т. Д. Трансформаторы используются для получения однофазных цепей на 120 вольт.

Рисунок 7.

На рис. 7 показана система, используемая на крупных промышленных предприятиях, где большую часть нагрузки составляют двигатели.Это трехфазная система с напряжением 480 В. В этой системе используются трансформаторы для обеспечения требований к напряжению 120/240 вольт.

Термины «заземление» или «заземленный» и «заземление» могут вводить в заблуждение. «Заземление» - это соединение провода, ленты или другого проводника от металлического корпуса вокруг части электрического оборудования к водопроводной трубе, заглубленной пластине, стержню или другому проводящему материалу, контактирующему с землей. Это называется «заземлением» оборудования. Это сделано в целях безопасности, а также для устранения или уменьшения помех (RFI).

Термин «земля» имеет другое значение. Когда по какой-либо причине ток проходит через изоляцию или вокруг нее к открытым металлическим частям, которые затем становятся горячими или «находящимися под напряжением», это называется «землей». «Заземления» можно избежать за счет хорошей конструкции оборудования и регулярного технического обслуживания. Основания случаются и могут быть опасными. Оборудование следует защитить путем его «заземления».

Низкое напряжение всегда возникает из-за того, что проводка или трансформатор недостаточно велики для подачи такого тока, который требуется нагрузкам или нагрузкам.Когда в проводе течет ток, всегда есть некоторое падение напряжения. Этого может быть недостаточно, чтобы повлиять на работу оборудования, но некоторое падение напряжения существует всегда. Нет смысла проверять падение напряжения в цепи, если не включены все нагрузки в этой цепи. Разделение нагрузок или добавление дополнительных цепей обычно может исправить перегрузку цепей, вызывающую низкое напряжение.

Если на служебном входе наблюдается низкое напряжение, это может быть ошибка электроснабжения. Спрос на электрические услуги рос быстрее, чем коммунальные предприятия смогли увеличить свои услуги.Известно, что в некоторых случаях коммунальные предприятия устанавливают ответвления на своих трансформаторах, чтобы подавать более высокое вторичное напряжение для компенсации падений напряжения в периоды повышенного спроса. В этих зонах при снижении нагрузки напряжение на отдельном служебном входе может значительно увеличиться по сравнению с нормальным. Это приводит к проблемам с перенапряжением. Перенапряжение приводит к перегреву двигателей, перегоранию конденсаторов и значительному сокращению срока службы лампочек, нагрузок резистивного типа, а также может нанести ущерб твердотельным устройствам.

В дополнение к обычным цепям на 120 В, цепям электроприборов на 230 В и трехфазным цепям почти во всех зданиях будет использоваться одна или несколько цепей «низкого напряжения». Цепи низкого напряжения - это любые цепи ниже 30 вольт, обычно 24 вольт. Цепи на 24 В обычно являются цепями управления. Сила тока в этих системах обычно небольшая, менее 5 ампер.

Поскольку напряжение и сила тока очень низкие, проводка может быть намного меньше и, следовательно, намного дешевле в установке, чем проводка с «линейным» напряжением.Низкое напряжение также намного безопаснее.

Так же, как напряжение электричества измеряется в вольтах, а скорость протекания тока измеряется в амперах, мощность измеряется в ваттах. Один ватт - это мощность, производимая одним вольт на один ампер. Ватты находятся путем умножения вольт на ампер. При постоянном постоянном токе найти мощность просто. Это вольт умноженное на ампер. Однако при переменном токе напряжение и сила тока меняются в зависимости от цикла. (Помните, сначала это 0, затем до максимума в одном направлении, затем снова до 0 и до максимума в другом направлении.Эффективное напряжение и сила тока будут меньше максимальных. Эффективные значения называются «среднеквадратичное значение» или RMS. Среднеквадратичное значение равно 0,707 максимального значения. Следовательно, в цепи переменного тока на 120 В, 10 А фактические максимальные значения составляют почти 170 вольт и чуть более 15 ампер. Это верно только для цепей постоянного тока и чисто резистивных цепей переменного тока, таких как нагреватели.

Возможно, выдающееся преимущество переменного тока перед постоянным состоит в том, что переменный ток можно легко повышать или понижать с небольшими потерями с помощью трансформаторов.

Как известно, даром что-то не получить. Выход машины будет в некоторой степени пропорционален входу. Необходимо ввести больше, чем вынуть, поскольку часть ввода теряется и используется машиной. Эффективность - это выходная энергия, деленная на входящую энергию. Трансформатор - это машина без движущихся частей. Это очень эффективно: от 98 до 99 процентов. 1–2 процента потеряли токи или ватты. Если вторичная обмотка трансформатора составляет 24 В, и это трансформатор «40 ВА», потребляемый ток (в амперах) может быть равен 1.667 ампер до перегрузки.

Трехфазные трансформаторы - это однофазные трансформаторы, соединенные вместе. Один метод соединения трех катушек известен как «дельта», а другой - «звезда» или «Y». Обычно токи, протекающие в каждом из трех проводов трехфазного тока, равны. Падение напряжения в каждой фазе одинаковое, и вольтметр должен показывать одинаковое напряжение на клеммах двигателя для всех трех фаз. См. Рисунок 8.

Рисунок 8.

Если напряжения не равны, некоторые из причин могут быть:

• Однофазная цепь отключена от одной из трех фаз.

• Частичное заземление или короткое замыкание в обмотках двигателя.

• Изъеденные или перегоревшие контакты в контакторе пускателя двигателя.

• Корродированные клеммы.

Ослабленные провода.

• Всегда находите причину и устраняйте трехфазный дисбаланс.

Если перегорает предохранитель, срабатывает прерыватель или отсоединяется провод, то все, что вызывает "размыкание" одной фазы трехфазной цепи, остается только одна фаза, а не две! Это известно как «однофазное».Если это происходит при работающем двигателе, он может продолжать работать при небольшой нагрузке. Если полностью разгрузить, может даже запуститься. В любом случае, если его быстро не отключить, он сгорит. Трехфазные двигатели обычно дороги, и вложение средств в устройство защиты от пониженного напряжения, перенапряжения, потери фазы и дисбаланса фаз - дешевая страховка. Предохранители защищают от короткого замыкания и заземления и не предназначены для защиты электродвигателей от определенных перегрузок электродвигателя. В большинстве случаев чрезмерное падение напряжения, однофазность, несимметричные фазы, как правило, находятся в помещении пользователя.Бизнес вырос, и вместе с другими устройствами было добавлено гораздо больше или больше двигателей, что увеличило нагрузку на исходную услугу. Перед вызовом утилиты убедитесь, что проблемы с утилитами. Пользователь должен обновить службу в соответствии с текущими требованиями.

Часто задаваемые вопросы о батареях глубокого разряда

| Северная Аризона Wind & Sun

Часто задаваемые вопросы об аккумуляторах глубокого разряда

Ссылки ниже находятся на этой странице - вы также можете просто прокрутить вниз, если хотите прочитать их все.

Права на всю страницу принадлежат компании Northern Arizona Wind & Sun, 1998-2014 гг. Пожалуйста, не используйте без предварительного разрешения.

Тема батарей может занять много страниц. Все, для чего у нас есть место, - это общий обзор аккумуляторов, обычно используемых в фотоэлектрических энергосистемах. Это почти все разновидности свинцово-кислотных аккумуляторов. Для очень краткого обсуждения преимуществ и недостатков этих и других типов батарей, таких как NiCad, NiFe (никель-железные) и т. Д.перейдите на нашу страницу "Батареи для приложений глубокого цикла". Их иногда называют батареями с «глубоким разрядом» или «глубокими элементами». Правильный термин - глубокий цикл.

Версия для печати этой страницы будет доступна в формате Adobe PDF, когда мы закончим обновление этой страницы для загрузки и печати: на большинстве диаграмм есть небольшие изображения для более быстрой загрузки. Чтобы увидеть картинку в полном размере, просто нажмите на маленькую.

Что такое аккумулятор?

Батарея - это электрическое накопительное устройство.Батареи не производят электричество, они накапливают его, так же как резервуар для воды хранит воду для будущего использования. При изменении химических веществ в батарее электрическая энергия накапливается или высвобождается. В аккумуляторных батареях этот процесс можно повторять много раз. Батареи неэффективны на 100% - часть энергии теряется в виде тепла и химических реакций при зарядке и разрядке. Если вы потребляете 1000 Вт от аккумулятора, для его полной зарядки может потребоваться 1050 или 1250 Вт или более.

Внутреннее сопротивление

Частично или большая часть потерь при зарядке и разрядке аккумуляторов происходит из-за внутреннего сопротивления.Он преобразуется в тепло, поэтому батареи нагреваются при зарядке. Чем меньше внутреннее сопротивление, тем лучше. Здесь есть хорошее объяснение и демонстрация внутреннего сопротивления .

Более медленная зарядка и разрядка более эффективны. Батарея, рассчитанная на 180 ампер-часов в течение 6 часов, может быть рассчитана на 220 Ач при 20-часовой скорости и 260 Ач при 48-часовой скорости. Большая часть этой потери эффективности происходит из-за более высокого внутреннего сопротивления при более высоких значениях силы тока - внутреннее сопротивление не является постоянным - типа «чем больше вы нажимаете, тем сильнее оно отталкивается».

Типичный КПД свинцово-кислотных аккумуляторов составляет 85-95%, щелочных и никель-кадмиевых аккумуляторов - около 65%. Истинные AGM с глубоким циклом (такие как Concorde) могут приближаться к 98% при оптимальных условиях, но такие условия редко встречаются, поэтому вы должны рассчитывать, как общее правило, около 10% -20% общих потерь мощности при определении размеров батарей и батарейных блоков.

Практически все батареи, используемые в фотоэлектрических батареях, и все, кроме самых маленьких резервных систем, являются свинцово-кислотными батареями. Даже после более чем столетнего использования они по-прежнему предлагают лучшее соотношение цены и мощности.В некоторых системах используется NiCad, но мы не рекомендуем их, за исключением случаев, когда обычно очень низкие температуры (-50 F или ниже). Их дорого покупать и очень дорого утилизировать из-за опасной природы кадмия.

У нас почти не было прямого опыта работы с NiFe (щелочными) батареями, но, исходя из того, что мы узнали от других, мы не рекомендуем их. Одним из основных недостатков является большая разница напряжений между полностью заряженным и разряженным состояниями.Другая проблема в том, что они очень неэффективны - вы теряете от 30 до 40% тепла, просто заряжая и разряжая их. Многие инверторы и регуляторы заряда испытывают трудности с ними. Похоже, что единственным источником новых ячеек в настоящее время является Венгрия. В прошлом они часто использовались железными дорогами в качестве резервного источника питания, но теперь почти все они перешли на более новые типы.

Важным фактом является то, что ВСЕ батареи, обычно используемые в приложениях глубокого цикла, являются свинцово-кислотными.Сюда входят стандартные залитые батареи, гелевые и герметичные AGM. Все они используют один и тот же химический состав, хотя фактическая конструкция тарелок и т. Д. Различается.

NiCads, никель-железо и другие типы встречаются в нескольких системах, но не являются обычными из-за их стоимости, опасности для окружающей среды и / или низкой эффективности.

Типы батарей Батареи

делятся на два типа: по применению (для чего они используются) и конструкции (по способу изготовления).Основные области применения - автомобилестроение, судостроение и глубокий цикл. Глубокий цикл включает солнечные электрические (PV), резервные источники энергии, тяговые батареи, а также батареи для жилых домов и лодок. Основными типами конструкций являются затопленные (мокрые), гелеобразные и герметичные AGM (абсорбированный стеклянный мат). Аккумуляторы AGM также иногда называют «нехваткой электролита» или «сухим», потому что стекловолокно только на 95% насыщено серной кислотой и в нем нет лишней жидкости.

Flooded может быть стандартным, со съемными крышками или так называемым «необслуживаемым» (это означает, что они сконструированы так, чтобы умереть через неделю после истечения гарантии).Все AGM и гелеобразные герметичны и «регулируются клапаном», что означает, что крошечный клапан поддерживает небольшое положительное давление. Почти все герметичные батареи имеют "регулируемый клапан" (обычно называемый "VRLA" - свинцово-кислотный аккумулятор с клапанным регулированием). Большинство регулируемых клапанов находятся под определенным давлением - от 1 до 4 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря.

Срок службы батареи

Срок службы батареи глубокого разряда значительно зависит от того, как она используется, как обслуживается и заряжается, от температуры и других факторов.Это может варьироваться до крайности - мы видели, как L-16 были убиты менее чем за год из-за серьезной перезарядки и потери воды, и у нас есть большой набор избыточных телефонных батарей, которые редко (10-15 раз в год) подвергаются тяжелому обслуживанию был заменен только через 35+ лет. Мы видели, как гелеобразные клетки разрушались за один день при перезарядке с помощью большого автомобильного зарядного устройства. Мы видели, как батареи гольф-каров разрушались, но не использовались менее чем за год, потому что они оставались лежать в горячем гараже или на складе без зарядки.Даже так называемые «сухие заряды» (когда вы добавляете кислоту, когда они вам нужны) имеют срок хранения не более 18 месяцев. (Они не полностью сухие - они фактически заполнены кислотой, пластины сформированы и заряжены, а затем кислота выливается).

Это некоторые типичные (минимальные-максимальные) ожидания для аккумуляторов , если используются в режиме глубокого цикла . Существует так много переменных, как глубина разряда, техническое обслуживание, температура, частота и глубина цикла и т. Д., Что практически невозможно указать фиксированное число.

  • Начало: 3-12 месяцев
  • Морской: 1-6 лет
  • Гольф-мобиль: 2-7 лет
  • AGM глубокий цикл: 4-8 лет
  • Глубокий цикл гелеобразования: 2-5 лет
  • Глубокий цикл (тип L-16 и т. Д.): 4-8 лет
  • Rolls-Surrette premium глубокого цикла: 7-15 лет
  • Промышленный глубокий цикл (серия Crown and Rolls 4KS): 10-20 + лет.
  • Телефон (плавающий): 2-20 лет. Обычно это специальные «плавающие» услуги, но на избыточном рынке они часто появляются как «глубокий цикл».Они могут значительно различаться в зависимости от возраста, использования, ухода и типа.
  • NiFe (щелочной): 5-35 лет
  • NiCad: 1-20 лет

Пусковые, судовые или разрядные батареи


Пусковые батареи
(иногда называемые SLI, для запуска, освещения, зажигания) обычно используются для запуска и работы двигателей. Стартерам двигателя требуется очень большой пусковой ток в течение очень короткого времени. Пусковые батареи имеют большое количество тонких пластин для максимальной площади поверхности.Пластины состоят из свинцовой «губки», внешне похожей на очень мелкую поролоновую губку. Это дает очень большую площадь поверхности, но при глубоком циклировании эта губка быстро израсходуется и упадет на дно клеток. Автомобильные аккумуляторы обычно выходят из строя после 30-150 глубоких циклов при глубоком цикле, в то время как они могут длиться тысячи циклов при нормальном запуске (2-5% разряда).

Батареи глубокого разряда предназначены для разряда до 80% раз за разом и имеют гораздо более толстые пластины.Основное различие между настоящей батареей глубокого разряда и другими заключается в том, что пластины представляют собой твердые свинцовые пластины, а не губку. Это дает меньшую площадь поверхности и, следовательно, меньшую потребность в «мгновенной» энергии, такой как пусковые батареи. Хотя они могут быть сокращены до 20% заряда, лучший метод расчета срока службы по сравнению с затратами - это поддерживать средний цикл при разряде около 50%. К сожалению, часто невозможно сказать, что вы действительно покупаете в некоторых дисконтных магазинах или местах, специализирующихся на автомобильных батареях.Аккумулятор для тележки для гольфа довольно популярен для небольших систем и домов на колесах. Проблема в том, что «тележка для гольфа» относится к корпусу батареи размера (обычно называемому GC-2 или T-105), а не к типу конструкции - поэтому качество и конструкция батареи тележки для гольфа могут значительно различаться - начиная от дешевых нестандартных с тонкими пластинами до настоящих брендов глубокого цикла, таких как Crown, Deka, Trojan и т. д. В общем, вы получаете то, за что платите.

Морские батареи обычно являются «гибридными» и находятся между стартовыми батареями и батареями глубокого цикла, хотя некоторые из них (например, Rolls-Surrette и Concorde) действительно имеют глубокий разряд.В гибриде пластины могут состоять из свинцовой губки, но она грубее и тяжелее, чем та, что используется в пусковых аккумуляторах. Часто сложно сказать, что вы получаете от «морской» батареи, но большинство из них - гибридные. Пусковые батареи обычно имеют номинальный ток «CCA», или ток холодного пуска, или «MCA», ток пуска для морских судов - то же, что и «CA». Любая батарея с емкостью, указанной в CA или MCA, может быть или не быть настоящей батареей глубокого разряда. Иногда это трудно сказать, поскольку термин «глубокий цикл» часто используется слишком часто - мы даже видели термин «глубокий цикл» в рекламе автомобильных стартовых аккумуляторов.Рейтинги CA и MCA составляют 32 градуса по Фаренгейту, а CCA - ноль градусов по Фаренгейту. К сожалению, единственный положительный способ узнать о некоторых батареях - это купить одну и вскрыть ее - не лучший вариант.

Батарея глубокого разряда в качестве пусковой батареи

Обычно с этим проблем не возникает, если учитывать более низкий ток запуска по сравнению с пусковой батареей аналогичного размера. Как правило, если вы собираетесь использовать настоящую батарею глубокого разряда (например, Concorde SunXtender) также в качестве стартовой батареи, ее размер должен быть увеличен на примерно на 20% по сравнению с существующим или рекомендуемым размером группы стартовых батарей, чтобы получить те же усилители прокрутки.Это примерно то же самое, что заменить группу 24 на группу 31. В современных двигателях с впрыском топлива и электронным зажиганием обычно требуется гораздо меньше энергии аккумулятора для их запуска и запуска, поэтому необработанные значения силы тока запуска менее важны, чем раньше. . С другой стороны, многие автомобили, лодки и дома на колесах более загружены «приборами», потребляющими электроэнергию, такими как мегаваттные стереосистемы и т. Д., Которые больше подходят для батарей глубокого разряда. Мы без проблем использовали аккумуляторы Concorde SunXtender AGM в некоторых наших автомобилях.

Использование батареи глубокого разряда в качестве пусковой батареи не повредит, но для батареи того же размера они не могут обеспечить такой же ток запуска, как обычная пусковая батарея, и, как правило, намного дороже.

К началу

Из каких батарей делаются

Почти все широко используемые большие перезаряжаемые батареи относятся к свинцово-кислотному типу. (Есть несколько никель-кадмиевых аккумуляторов, но для большинства целей очень высокие начальные затраты и высокая стоимость утилизации не оправдывают их).Некоторые типы литий-ионных аккумуляторов начинают появляться, но они намного дороже свинцово-кислотных, и большинство контроллеров заряда не имеют правильных уставок для правильной зарядки.

Кислота обычно состоит из 30% серной кислоты и 70% воды при полной заправке. Также доступны NiFe (никель-железные) батареи - они имеют очень долгий срок службы, но довольно низкую эффективность (60-70%), а напряжения отличаются, что затрудняет совместимость со стандартными системами 12 В / 24/48 В и инверторы.Самая большая проблема с батареями NiFe заключается в том, что вам, возможно, придется вложить 100 Вт, чтобы получить 70 Вт заряда - они намного менее эффективны, чем свинцово-кислотные. То, что вы сэкономите на батареях, вам придется компенсировать, купив более крупную систему солнечных батарей. Никель-кадмиевые батареи также неэффективны - обычно около 65% - и очень дороги. Тем не менее, никель-кадмиевые батареи можно заморозить без повреждений, поэтому их иногда используют в областях, где температура может опускаться ниже -50 градусов по Фаренгейту. Большинство AGM-аккумуляторов также без проблем выдерживают замерзание, даже если выходная мощность при замораживании будет небольшой или нулевой.

Промышленные батареи глубокого разряда

Иногда называемые «вилочные погрузчики», «тяговые» или «стационарные» аккумуляторы используются там, где требуется питание в течение более длительного периода времени, и предназначены для «глубокого цикла» или разряда до 20% от полного заряда. заряда (80% DOD или Глубина разряда). Их часто называют тяговыми батареями из-за того, что они широко используются в вилочных погрузчиках, тележках для гольфа и подметально-уборочных машинах (из которых мы получаем аккумуляторы серий GC и FS).Батареи глубокого разряда имеют гораздо более толстые пластины, чем автомобильные батареи. Иногда они используются в более крупных фотоэлектрических системах, потому что вы можете получить много памяти в одной (очень большой и тяжелой) батарее.

Толщина плиты

Толщина пластины (положительной пластины) имеет значение из-за фактора, называемого «, коррозия положительной решетки, ». Это одна из трех основных причин отказа батареи. Положительная (+) пластина - это то, что со временем постепенно разъедается, так что в конечном итоге ничего не остается - все падает на дно в виде осадка.Более толстые пластины напрямую связаны с более длительным сроком службы, поэтому при прочих равных условиях аккумулятор с самыми толстыми пластинами прослужит дольше всего. Отрицательная пластина в батареях несколько расширяется во время разряда, поэтому почти все батареи имеют разделители, такие как стекломат или бумага, которые можно сжимать.

Автомобильные аккумуляторы обычно имеют пластины толщиной около 0,040 дюйма (4/100 дюйма), в то время как аккумуляторы для вилочных погрузчиков могут иметь пластины толщиной более 1/4 дюйма (0,265 дюйма, например, в более крупном Rolls-Surrette) - почти в 7 раз толще автомобильные аккумуляторы.Типичная тележка для гольфа будет иметь пластины толщиной от 0,07 до 0,11 дюйма. У Concorde AGM - 0,15 дюйма, у Rolls-Surrette L-16 type (Ch560) - 0,150 дюйма, а также у американской батареи и Trojan L- 16 типов - 0,090 дюйма. Размер пластины Crown L-16HC составляет 0,22 дюйма. Хотя толщина пластины не является единственным фактором, определяющим, сколько глубоких циклов может выдержать батарея, прежде чем она разрядится, это самый важный фактор.

В большинстве промышленных аккумуляторов (для вилочных погрузчиков) глубокого цикла используются свинцово-сурьмяные пластины, а не свинцово-кальциевые, используемые в AGM или гелевых аккумуляторах глубокого цикла и в автомобильных пусковых аккумуляторах.Сурьма увеличивает срок службы и прочность пластин, но увеличивает газообразование и потерю воды. Вот почему большинство промышленных аккумуляторов необходимо часто проверять на уровень воды, если у вас нет Hydrocaps. Саморазряд батарей со свинцово-сурьмянистыми пластинами может быть высоким - до 1% в день на старых батареях. Новый AGM обычно саморазряжается примерно на 1-2% в месяц, в то время как старый может достигать 2% в неделю.

Герметичные батареи

Герметичные батареи имеют вентиляционные отверстия, которые (обычно) невозможно удалить.Так называемые необслуживаемые батареи также герметичны, но обычно не герметичны. Герметичные батареи не являются полностью герметичными, так как они должны позволять газу выходить во время зарядки. Если перезарядить слишком много раз, некоторые из этих батарей могут потерять достаточно воды, и они умрут раньше срока. В большинстве небольших аккумуляторов глубокого цикла (включая AGM) используются пластины свинец-кальций для увеличения срока службы, в то время как в большинстве промышленных аккумуляторов и аккумуляторов для вилочных погрузчиков используется свинцово-сурьмяные батареи для большей прочности пластин, чтобы выдерживать удары и вибрацию.

Свинцово-сурьмянистые батареи (например, для вилочных погрузчиков и полоочистителей)

имеют гораздо более высокую скорость саморазряда (2-10% в неделю), чем свинцовые или свинцово-кальциевые (1-5% в месяц), но сурьма улучшает механические характеристики. прочность пластин, что является важным фактором в электромобилях. Обычно они используются там, где они подвергаются постоянным или очень частым циклам зарядки / разрядки, например, в вилочных погрузчиках и подметально-уборочных машинах. Сурьма увеличивает срок службы пластин за счет более высокого саморазряда.Если они не используются в течение длительного времени, их следует заряжать непрерывным током, чтобы избежать повреждения от сульфатации, но это относится к ЛЮБОМУ аккумулятору.

Как и во всем, есть компромиссы. Свинцово-сурьмянистые типы имеют очень долгий срок службы, но более высокую скорость саморазряда.

Коды размера батареи

Батареи бывают разных размеров. Многие из них имеют "групповые" размеры, которые основаны на физическом размере и размещении терминала. Это НЕ показатель емкости аккумулятора.Типичными кодами BCI являются группы U1, 24, 27 и 31. Промышленные аккумуляторы обычно обозначаются номером детали, например «FS» для подметально-уборочной машины или «GC» для тележки для гольфа. Многие батареи не имеют определенного кода, а являются просто номерами деталей производителя. Другие коды стандартных размеров - это 4D и 8D, большие промышленные батареи, обычно используемые в солнечных электрических системах.

Используется несколько общих кодов размера батареи: (номинальные значения приблизительны)
U1 от 34 до 40 ампер-часов 12 вольт
Группа 24 70-85 Ампер-час 12 вольт
Группа 27 85-105 Ампер-часы 12 вольт
Группа 31 95-125 Ампер-часы 12 вольт
4-Д 180-215 Ампер-час 12 вольт
8-Д 225-255 Ампер-часы 12 вольт
Гольфмобиль и Т-105 от 180 до 225 ампер-часов 6 вольт
L-16, L16HC и т. Д. от 340 до 415 ампер-часов 6 вольт
Гелеобразный электролит

Гелевые батареи, или «гелевые элементы», содержат кислоту, которая «гелируется» добавлением силикагеля, превращая кислоту в твердую массу, которая выглядит как липкое желе-O. Преимущество этих аккумуляторов в том, что пролить кислоту невозможно, даже если они сломаны. Однако есть несколько недостатков. Во-первых, они должны заряжаться с меньшей скоростью (C / 20), чтобы предотвратить повреждение элементов избыточным газом.Их нельзя быстро зарядить с помощью обычного автомобильного зарядного устройства, или они могут быть необратимо повреждены. Обычно это не проблема с солнечными электрическими системами, но если используется вспомогательный генератор или инверторное зарядное устройство, ток должен быть ограничен в соответствии со спецификациями производителя. Большинство лучших инверторов, обычно используемых в солнечных электрических системах, могут быть настроены на ограничение тока зарядки аккумуляторов.

Еще одним недостатком гелевых элементов является то, что они должны заряжаться при более низком напряжении (на 2/10 меньше), чем залитые аккумуляторы или аккумуляторы AGM.При перезарядке в геле могут образоваться пустоты, которые никогда не заживут, что приведет к снижению емкости аккумулятора. В жарком климате потери воды может хватить на 2-4 года, чтобы вызвать преждевременный выход батареи из строя. По этой и другим причинам мы больше не продаем гелированные клетки, кроме как для замены. Новые батареи AGM (абсорбирующий стекломат) обладают всеми преимуществами (а иногда и некоторыми) гелеобразных, без каких-либо недостатков.

AGM (Absorbed Glass Mat) Аккумуляторы

Ознакомьтесь с нашими наиболее популярными брендами аккумуляторов AGM: Universal Power Group , Concorde SunXtender и Fullriver Battery .

В новом типе герметичных батарей используются «абсорбированные стеклянные маты» или AGM между пластинами. Это мат из боросиликатного стекла с очень тонкими волокнами. Батареи этого типа обладают всеми преимуществами гелевых аккумуляторов, но могут выдерживать гораздо больше злоупотреблений. Мы продаем аккумуляторы Concorde (и Lifeline, производства Concorde) AGM. Их также называют «недостатком электролита», поскольку мат на 95% насыщен, а не полностью пропитан. Это также означает, что они не будут протекать кислотой, даже если сломаются.

AGM-аккумуляторы имеют ряд преимуществ перед гелевыми и залитыми батареями, примерно по той же цене, что и гелевые:

Поскольку весь электролит (кислота) содержится в стеклянных матах, они не могут пролиться, даже если они разбиты.Это также означает, что, поскольку они не опасны, стоимость доставки ниже. Кроме того, поскольку нет жидкости, которая могла бы замерзнуть и расшириться, они практически не подвержены повреждениям от замерзания.

Почти все аккумуляторы AGM являются «рекомбинантными » - это означает, что кислород и водород рекомбинируют ВНУТРИ аккумулятора. В них используется газофазный перенос кислорода к отрицательным пластинам, чтобы рекомбинировать их обратно в воду во время зарядки и предотвращать потерю воды в результате электролиза.Эффективность рекомбинации обычно составляет 99 +%, поэтому потеря воды почти не происходит.

Напряжение зарядки такое же, как и для любого стандартного аккумулятора - нет необходимости в каких-либо специальных регулировках или проблемах с несовместимыми зарядными устройствами или элементами управления зарядкой. А поскольку внутреннее сопротивление чрезвычайно низкое, нагрев батареи практически не происходит даже при сильных токах заряда и разряда. Аккумуляторы Concorde (и большинство AGM) не имеют ограничений по току заряда или разряда.

У

AGM очень низкий саморазряд - обычно от 1% до 3% в месяц.Это означает, что они могут находиться на хранении гораздо дольше без зарядки, чем стандартные батареи. Батареи Concorde можно почти полностью зарядить (95% или лучше) даже через 30 дней после полной разрядки.

В

AGM нет жидкости, которая могла бы пролиться, и даже в условиях сильной перезарядки выброс водорода намного ниже максимального значения 4%, установленного для самолетов и закрытых помещений. Пластины AGM плотно упакованы и жестко закреплены и выдерживают удары и вибрацию лучше, чем любая стандартная батарея.

Даже при всех перечисленных выше достоинствах все же есть место для стандартной залитой батареи глубокого разряда. AGM будет стоить примерно в 1,5–2 раза дороже, чем залитые батареи той же емкости. Во многих установках, где батареи устанавливаются в зоне, где вам не нужно беспокоиться о парах или утечках, стандартный или промышленный глубокий цикл является более экономичным выбором. Основными преимуществами батарей AGM являются отсутствие необходимости в обслуживании, полная герметичность от дыма, водорода или утечки, отсутствие проливания даже в случае поломки и возможность выдерживать большинство замерзаний.Не всем нужны эти функции.

К началу

Температурное воздействие на батареи

Емкость батареи (сколько ампер-часов она может удерживать) уменьшается при понижении температуры и увеличивается при повышении температуры. Вот почему аккумулятор вашего автомобиля умирает холодным зимним утром, хотя накануне днем ​​он работал нормально. Если ваши батареи проводят часть года дрожа на морозе, уменьшенную емкость необходимо учитывать при выборе размеров системных батарей.Стандартное значение для аккумуляторов - при комнатной температуре - 25 градусов C (около 77 F). Примерно при -22 градусах F (-27 C) емкость батареи AH падает до 50%. При заморозке емкость снижается на 20%. Емкость увеличивается при более высоких температурах - при 122 градусах по Фаренгейту емкость аккумулятора будет примерно на 12% выше.

Зарядка аккумулятора Напряжение также меняется в зависимости от температуры. Оно будет варьироваться от примерно 2,74 В на элемент (16,4 В) при -40 C до 2,3 В на элемент (13,8 В) при 50 C.Вот почему у вас должна быть температурная компенсация на вашем зарядном устройстве или контроль заряда, если ваши батареи находятся вне помещения и / или подвержены сильным колебаниям температуры. Некоторые регуляторы заряда имеют встроенную температурную компенсацию (например, Morningstar) - это отлично работает, если контроллер подвергается воздействию тех же температур, что и батареи. Однако, если ваши батареи находятся снаружи, а контроллер внутри, он не будет работать так хорошо. Еще одна сложность заключается в том, что большие аккумуляторные батареи составляют с большой тепловой массой .

Тепловая масса означает, что из-за большой массы они изменяют внутреннюю температуру намного медленнее, чем температура окружающего воздуха. Большой изолированный аккумуляторный блок может внутренне изменяться всего на 10 градусов в течение 24 часов, даже если температура воздуха колеблется от 20 до 70 градусов. По этой причине внешние (дополнительные) датчики температуры должны быть прикреплены к одной из ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ пластинчатых клемм и немного связаны с какой-либо изоляцией на клеммах.Затем датчик будет показывать очень близкую к фактической внутренней температуре батареи.

Несмотря на то, что емкость аккумулятора при высоких температурах выше, срок службы аккумулятора сокращается. Емкость аккумулятора уменьшается на 50% при -22 градусах по Фаренгейту, но СРОК СЛУЖБЫ аккумулятора увеличивается примерно на 60%. Срок службы батареи сокращается при более высоких температурах - на каждые 15 градусов по Фаренгейту свыше 77 срок службы батареи сокращается вдвое. Это справедливо для ЛЮБОГО типа свинцово-кислотных аккумуляторов, будь то герметичные, гелевые, AGM, промышленные или любые другие.На самом деле это не так плохо, как кажется, так как батарея имеет тенденцию усреднять хорошие и плохие времена. Щелкните небольшой график, чтобы увидеть полноразмерную диаграмму зависимости температуры от емкости.

Последнее замечание о температурах - в некоторых местах с очень холодными или жаркими условиями могут продаваться на месте батареи, которые НЕ имеют стандартной концентрации электролита (кислоты). Электролит может быть более сильным (для холодного) или более слабым (для очень жаркого) климата. В таких случаях удельный вес и напряжения могут отличаться от того, что мы показываем.

Циклы и продолжительность жизни

«Цикл» батареи - это один полный цикл разрядки и перезарядки. Обычно считается, что происходит разряд от 100% до 20%, а затем обратно до 100%. Однако часто существуют рейтинги для других циклов глубины разряда, наиболее распространенными являются 10%, 20% и 50%. Вы должны быть осторожны при просмотре рейтингов, в которых указано, на сколько циклов рассчитана батарея, если также не указано, как далеко она разряжается. Например, одна из широко рекламируемых аккумуляторных батарей телефонного типа (поплавковая) рекламируется как имеющая 20-летний срок службы.Если вы посмотрите на мелкий шрифт, он имеет этот рейтинг только при 5% DOD - это намного меньше, когда используется в приложении, где они регулярно меняются глубже. Те же батареи рассчитаны на срок менее 5 лет при циклическом цикле до 50%. Например, большинство батарей для гольф-каров рассчитаны примерно на 550 циклов до 50% разряда, что соответствует примерно 2 годам.

Срок службы батареи напрямую зависит от того, насколько deep батарея меняет цикл каждый раз. Если батарея разряжается до 50% каждый день, она прослужит примерно в два раза дольше, чем если бы она была циклирована до 80% DOD.Если цикл разряда только 10%, он прослужит примерно в 5 раз дольше, чем цикл до 50%. Очевидно, здесь есть некоторые практические ограничения - обычно вы не хотите иметь 5-тонную кучу батарей, просто чтобы уменьшить DOD. Наиболее практичное значение для регулярного использования - это 50% DOD. Это НЕ означает, что вы не можете время от времени переходить на 80%. Просто при проектировании системы, когда у вас есть некоторое представление о нагрузках, вы должны рассчитывать на среднее значение DOD около 50% для лучшего хранилища по сравнению с коэффициентом затрат.Кроме того, существует верхний предел - батарея, которая постоянно разряжается на 5% или меньше, обычно не прослужит до тех пор, пока батарея разряжается на 10%. Это происходит потому, что при очень мелких циклах диоксид свинца имеет тенденцию скапливаться на положительных пластинах сгустками, а не на ровной пленке. График выше показывает, как на срок службы влияет глубина разряда. Диаграмма предназначена для батареи Concorde Lifeline, но все свинцово-кислотные батареи будут похожи по форме кривой, хотя количество циклов будет изменяться.

К началу

Напряжение аккумулятора

Все свинцово-кислотные батареи вырабатывают около 2,14 В на элемент (от 12,6 до 12,8 для аккумулятора на 12 В) при полной зарядке. Батареи, которые хранятся в течение длительного времени, со временем полностью разряжаются. Эта «утечка» или саморазряд значительно зависит от типа, возраста и температуры батареи. Он может составлять от 1% до 15% в месяц. Как правило, новые батареи AGM имеют самый низкий уровень заряда, а старые промышленные (свинцово-сурьмянистые пластины) - самые высокие.В системах, которые постоянно подключены к источнику зарядки какого-либо типа, будь то солнечная энергия, ветер или зарядное устройство с питанием от переменного тока, это редко является проблемой. Однако один из самых серьезных убийц батарей хранится в частично разряженном состоянии в течение нескольких месяцев. Аккумуляторы должны поддерживать постоянный постоянный заряд, даже если они не используются (или , особенно , если они не используются). Даже большинство «сухозаряженных» аккумуляторов (которые продаются без электролита, чтобы их было легче транспортировать с добавлением кислоты позже) со временем изнашиваются.Максимальный срок хранения составляет от 18 до 30 месяцев.

Батареи саморазряжаются быстрее при более высоких температурах. Срок службы также может быть серьезно сокращен при более высоких температурах - большинство производителей заявляют, что это означает 50% -ную потерю срока службы на каждые 15 градусов по Фаренгейту при температуре ячейки 77 градусов. Срок службы увеличивается с той же скоростью, если температура ниже 77 градусов, но емкость уменьшается. Это имеет тенденцию выравниваться в большинстве систем - они проводят часть своей жизни при более высоких температурах, а часть - при более низких.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *