Mark (el) - Ground (electricity)
Inom elteknik är jord eller jord en referenspunkt i en elektrisk krets från vilken spänningar mäts, en gemensam returväg för elektrisk ström eller en direkt fysisk anslutning till jorden .
Elektriska kretsar kan anslutas till jord av flera skäl. Exponerade ledande delar av elektrisk utrustning är anslutna till jord, så att fel i intern isolering som skapar farliga spänningar på delarna som kan vara en chockrisk kommer att utlösa skyddsmekanismer i kretsen, såsom säkringar eller strömbrytare som stänger av strömmen. I elektriska kraftdistributionssystem är en skyddande jordledare (PE) en väsentlig del av säkerheten från jordningssystemet .
Anslutning till jord begränsar också uppbyggnaden av statisk elektricitet vid hantering av brandfarliga produkter eller elektrostatiskt känsliga enheter . I vissa telegraf- och kraftöverföringskretsar kan själva marken användas som en ledare i kretsen, vilket sparar kostnaden för att installera en separat returledare (se enkeltråds jordretur och jord-retur-telegraf ).
För mätning fungerar jorden som en (rimligen) konstant potentiell referens mot vilken andra potentialer kan mätas. Ett elektriskt jordsystem bör ha en lämplig strömförande förmåga att fungera som en adekvat nollspänningsreferensnivå. I elektronisk kretsteori idealiseras en "jord" vanligtvis som en oändlig källa eller sänka för laddning, som kan absorbera en obegränsad mängd ström utan att ändra dess potential. När en verklig jordanslutning har ett betydande motstånd, är approximationen av nollpotential inte längre giltig. Lösa spänningar eller potentiella jordstegseffekter kommer att uppstå, vilket kan skapa buller i signaler eller orsaka en elektrisk stöt om den är tillräckligt stor.
Användningen av termen mark (eller jord) är så vanlig i elektriska och elektroniska applikationer att kretsar i bärbara elektroniska enheter som mobiltelefoner och mediaspelare samt kretsar i fordon kan sägas ha en "jord" eller chassitjord anslutning utan någon faktisk anslutning till jorden, trots att "vanligt" är en mer lämplig term för en sådan anslutning. Detta är vanligtvis en stor ledare ansluten till ena sidan av strömförsörjningen (t.ex. " jordplanet " på ett kretskort ) som fungerar som den gemensamma återgångsvägen för ström från många olika komponenter i kretsen.
Historia
Långdistanselektromagnetiska telegrafsystem från 1820 och framåt använde två eller flera ledningar för att bära signal- och returströmmarna. Det upptäcktes av den tyska forskaren Carl August Steinheil 1836–1837 att marken kunde användas som returväg för att slutföra kretsen, vilket gör returtråden onödig. Steinheil var inte den första som gjorde detta, men han var inte medveten om tidigare försöksarbete, och han var den första som gjorde det på en telegraf i drift, vilket gjorde principen känd för telegrafingenjörer i allmänhet. Det fanns dock problem med detta system, exemplifierat av den transkontinentala telegraflinjen som byggdes 1861 av Western Union Company mellan St. Joseph, Missouri och Sacramento, Kalifornien . Under torrt väder utvecklade markförbindelsen ofta ett högt motstånd, vilket krävde att vatten hälls på markstången för att telegrafen ska fungera eller att telefoner ska ringa.
I slutet av artonhundratalet, när telefoni började ersätta telegrafi, fann man att strömmarna i jorden som orsakas av kraftsystem, elektriska järnvägar, andra telefon- och telegrafkretsar och naturliga källor inklusive blixtnedslag orsakade oacceptabel störning av ljudsignalerna, och systemet med två ledare eller 'metallkrets' återinfördes omkring 1883.
Bygga ledningsinstallationer
Elektriska kraftdistributionssystem är ofta anslutna till jord för att begränsa spänningen som kan visas på distributionskretsar. Ett distributionssystem isolerat från jord kan uppnå en hög potential på grund av övergående spänningar orsakade av statisk elektricitet eller oavsiktlig kontakt med högre potentiella kretsar. En jordjordanslutning av systemet avlägsnar sådana potentialer och begränsar spänningsökningen för det jordade systemet.
I en elnätet (växelström) kabeldragning, termen jordledaren hänvisar typiskt till två olika ledare eller ledarsystem enligt nedan:
Utrustningsbindningsledare eller utrustningens jordledare (EGC) ger en låg impedansväg mellan normalt icke-strömförande metalliska delar av utrustning och en av ledarna för det elektriska systemets källa. Om någon exponerad metalldel skulle få ström (fel), till exempel av en sliten eller skadad isolator, skapar det en kortslutning, vilket gör att överströmsanordningen (strömbrytare eller säkring) öppnas, vilket rensar (kopplar bort) felet. Det är viktigt att notera att denna åtgärd sker oavsett om det finns en koppling till den fysiska jorden (jorden); jorden själv har ingen roll i denna felsökningsprocess eftersom strömmen måste återgå till dess källa; emellertid är källorna mycket ofta kopplade till den fysiska jorden (jorden). (se Kirchhoffs kretslagar ). Genom att binda (sammankoppla) alla exponerade icke-strömförande metallföremål tillsammans och till andra metallföremål som rör eller konstruktionsstål, bör de förbli nära samma spänningspotential, vilket minskar risken för stötar. Detta är särskilt viktigt i badrum där man kan vara i kontakt med flera olika metalliska system som till- och avloppsrör och apparatramar. När ett system måste anslutas till den fysiska jorden (jord) blir utrustningens bindningsledare också jordelektrodledaren (se ovan).
A jordelektrodledare (GEC) används för att ansluta den systemjordade ("neutrala") ledaren eller utrustningen till en jordelektrod eller en punkt på jordelektrodsystemet. Detta kallas "systemjordning" och de flesta elektriska system måste jordas. Den amerikanska NEC och StorbritanniensBS 7671listar system som måste jordas. Enligt NEC är syftet med att ansluta ett elsystem till den fysiska marken (jorden) att begränsa spänningen som åstadkommes av blixtnedslag och kontakt med högre spänningsledningar. Tidigare användesvattenförsörjningsrörsom jordelektroder, men på grund av den ökade användningen av plaströr, som är dåliga ledare, krävs användning av en faktisk jordelektrod. Denna typ av mark gäller radioantenner och för blixtskyddssystem.
Permanent installerad elektrisk utrustning, såvida det inte krävs, har permanent anslutna jordledare. Bärbara elektriska apparater med metallhöljen kan ha dem anslutna till jord med en stift på anslutningspluggen (se Hushållsuttag och eluttag ). Storleken på kraftjordsledare regleras vanligtvis av lokala eller nationella kabelföreskrifter.
Bindning
Strängt taget är termerna jordning eller jordning avsedda att hänvisa till en elektrisk anslutning till jord/jord. Limning är praktiken att avsiktligt elektriskt ansluta metallföremål som inte är avsedda att transportera elektricitet. Detta ger alla de bundna föremålen samma elektriska potential som ett skydd mot elektrisk stöt. De bundna föremålen kan sedan anslutas till jord för att eliminera främmande spänningar.
Jordningssystem
I elförsörjningssystem definierar ett jordningssystem jordarnas elektriska potential relativt jordens ledande yta. Valet av jordningssystem har konsekvenser för strömförsörjningens säkerhet och elektromagnetiska kompatibilitet. Reglerna för jordningssystem varierar avsevärt mellan olika länder.
En fungerande jordanslutning tjänar mer än att skydda mot elektriska stötar, eftersom en sådan anslutning kan bära ström under normal drift av en enhet. Sådana anordningar inkluderar överspänning, filter för elektromagnetisk kompatibilitet, vissa typer av antenner och olika mätinstrument. I allmänhet används det skyddande jordsystemet också som en funktionell jord, även om detta kräver omsorg.
Impedansjordning
Distributionskraftsystem kan vara fast jordade, med en kretsledare direkt ansluten till ett jordjordelektrodsystem. Alternativt kan en viss mängd elektrisk impedans anslutas mellan distributionssystemet och jord, för att begränsa strömmen som kan flöda till jorden. Impedansen kan vara ett motstånd eller en induktor (spole). I ett jordat system med hög impedans är felströmmen begränsad till några få ampere (exakta värden beror på systemets spänningsklass); ett jordat system med låg impedans tillåter flera hundra ampere att flöda på ett fel. Ett stort fast jordat distributionssystem kan ha tusentals ampere jordfelsström.
I ett polyfas AC -system kan ett artificiellt neutralt jordningssystem användas. Även om ingen fasledare är direkt ansluten till jord, blockerar en specialkonstruerad transformator (en "zigzag" -transformator ) effektfrekvensströmmen från att strömma till jorden, men tillåter eventuellt läckage eller övergående ström att flöda till marken.
Lågresistenta jordningssystem använder ett neutralt jordmotstånd (NGR) för att begränsa felströmmen till 25 A eller högre. Lågmotståndsjordade system kommer att ha en tidsklassificering (säg 10 sekunder) som anger hur länge motståndet kan bära felströmmen innan överhettning. Ett jordfelsskyddsrelä måste utlösa brytaren för att skydda kretsen innan överhettning av motståndet inträffar.
Högmotståndsjordade (HRG) system använder en NGR för att begränsa felströmmen till 25 A eller mindre. De har en kontinuerlig klassificering och är utformade för att fungera med ett enda jordfel. Detta innebär att systemet inte omedelbart löser ut vid det första jordfelet. Om ett andra jordfel inträffar måste ett jordfelsskyddsrelä utlösa brytaren för att skydda kretsen. På ett HRG -system används ett avkänningsmotstånd för att kontinuerligt övervaka systemets kontinuitet. Om en öppen krets detekteras (t.ex. på grund av en bruten svets på NGR) kommer övervakningsanordningen att känna av spänning genom avkänningsmotståndet och utlösa brytaren. Utan ett avkänningsmotstånd kan systemet fortsätta att fungera utan markskydd (eftersom ett öppet kretslopp skulle dölja jordfelet) och övergående spänningar kan uppstå.
Ogrundade system
Om faran för elektriska stötar är stor kan speciella ojordade kraftsystem användas för att minimera eventuell läckström till marken. Exempel på sådana installationer inkluderar patientvårdsområden på sjukhus, där medicinsk utrustning är direkt ansluten till en patient och inte får tillåta någon strömledning att passera in i patientens kropp. Medicinska system inkluderar övervakningsanordningar för att varna för ökad läckström. På våta byggarbetsplatser eller på varv kan isoleringstransformatorer tillhandahållas så att ett fel på ett elverktyg eller dess kabel inte utsätter användare för chockfara.
Kretsar som används för att mata känslig ljud-/videoproduktionsutrustning eller mätinstrument kan matas från ett isolerat ojordat tekniskt kraftsystem för att begränsa insprutning av buller från kraftsystemet.
Kraftöverföring
I enkelvirajordåter (SWER) AC elektriska distributionssystem, är kostnader sparas genom att använda bara ett enda högspänningsledare för elnätet , medan dirigering växelströmsreturströmmen genom jorden. Detta system används mestadels på landsbygden där stora jordströmmar annars inte kommer att orsaka faror.
Vissa högspännings likström (HVDC) kraftöverföringssystem använder marken som andra ledare. Detta är särskilt vanligt i system med sjökablar, eftersom havsvatten är en bra ledare. Nedgrävda jordelektroder används för att göra anslutningen till jorden. Platsen för dessa elektroder måste väljas noggrant för att förhindra elektrokemisk korrosion på underjordiska strukturer.
En särskild oro i konstruktionen av elektriska transformatorstationer är jordpotentialökning . När mycket stora felströmmar injiceras i jorden kan området runt injektionspunkten stiga till en hög potential med avseende på punkter som är avlägsna från den. Detta beror på den begränsade ändliga konduktiviteten hos jordlagren i transformatorstationens jord. Spänningens gradient (spänningsförändringen över avståndet till injektionspunkten) kan vara så hög att två punkter på marken kan ha väsentligt olika potentialer. Denna lutning skapar en fara för alla som står på jorden i ett område på den elektriska transformatorstationen som är otillräckligt isolerat från marken. Rör, skenor eller kommunikationstrådar som kommer in i en transformatorstation kan se olika markpotentialer inuti och utanför transformatorstationen, vilket skapar en farlig beröringsspänning för intet ont anande personer som kan vidröra dessa rör, skenor eller ledningar. Detta problem lindras genom att skapa ett lågimpedansekvipotentialbindningsplan installerat i enlighet med IEEE 80, i transformatorstationen. Detta plan eliminerar spänningsgradienter och säkerställer att eventuella fel åtgärdas inom tre spänningscykler.
Elektronik
|
|
|
||
| signal marken |
Chassi mark |
jord marken |
Signalgrunder fungerar som returvägar för signaler och effekt (vid extra låga spänningar , mindre än cirka 50 V) inom utrustning och på signalanslutningarna mellan utrustning. Många elektroniska konstruktioner har en enda retur som fungerar som referens för alla signaler. Ström och signaljord blir ofta anslutna, vanligtvis genom utrustningens metallhölje. Designare av kretskort måste vara noga med utformningen av elektroniska system så att högeffekt eller snabbt växlande strömmar i en del av ett system inte injicerar brus i lågnivåkänsliga delar av ett system på grund av viss gemensam impedans i jordningen spår av layouten.
Kretsjord kontra jord
Spänning definieras som skillnaden mellan elektriska potentialer mellan punkter i ett elektriskt fält. En voltmeter används för att mäta potentialskillnaden mellan någon punkt och en referenspunkt. Denna gemensamma referenspunkt betecknas som "mark" och anses ha noll potential. Signaler definieras med avseende på signaljord , som kan anslutas till en kraftjord . Ett system där systemjorden inte är ansluten till en annan krets eller till jord (där det fortfarande kan finnas växelströmskoppling mellan dessa kretsar) kallas ofta för en flytande mark eller dubbelisolerad .
Funktionella grunder
Vissa enheter kräver en anslutning till jordens massa för att fungera korrekt, till skillnad från alla rent skyddande roller. En sådan anslutning är känd som en funktionell jord- till exempel kräver vissa långa våglängdsantennstrukturer en funktionell jordanslutning, som i allmänhet inte bör vara urskillningslöst ansluten till matningsskyddsjorden, eftersom införandet av överförda radiofrekvenser i det elektriska distributionsnätet är både olagligt och potentiellt farligt. På grund av denna separering bör normalt inte en rent funktionell mark åberopas för att utföra en skyddande funktion. För att undvika olyckor är sådana funktionsgrunder normalt anslutna i vit eller gräddkabel, och inte grön eller grön/gul.
Separerar låg signaljord från en bullrig mark
I tv -stationer, inspelningsstudior och andra installationer där signalkvaliteten är avgörande, installeras ofta en särskild signaljord som kallas en "teknisk jord" (eller "teknisk jord", "specialjord" och "ljudjord") för att förhindra marköglor . Detta är i princip samma sak som en växelströmsjord, men inga allmänna jordkablar får anslutas till den, eftersom de kan bära elektriska störningar. Till exempel är endast ljudutrustning ansluten till den tekniska marken i en inspelningsstudio. I de flesta fall är studioens metallutrustningsställ alla sammanfogade med tunga kopparkablar (eller platta kopparrör eller samlingsskenor ) och liknande anslutningar görs till den tekniska marken. Stor noggrannhet är att inga allmänna chassijordade apparater placeras på ställen, eftersom en enda AC -jordanslutning till den tekniska marken kommer att förstöra dess effektivitet. För särskilt krävande applikationer kan den huvudsakliga tekniska marken bestå av ett tungt kopparrör, om det behövs monteras genom borrning genom flera betonggolv, så att alla tekniska grunder kan anslutas med kortast möjliga väg till en jordstång i källaren.
Radioantenner
Vissa typer av radioantenner (eller deras matningsledningar ) kräver anslutning till jord. Eftersom radiofrekvenserna för strömmen i radioantenner är mycket högre än 50/60 Hz frekvensen för kraftledningen använder radiojordningssystem andra principer än växelströmsjordning. Säkerhetsgrunderna för "tredje ledningen" i ledningsnätet för byggnadsnätet var inte avsedda för och kan inte användas för detta ändamål. De långa jordkablarna har hög impedans vid vissa frekvenser. När det gäller en sändare kan RF -strömmen som strömmar genom jordledningarna utstråla radiofrekvensstörningar och orsaka farliga spänningar på jordade metalldelar i andra apparater, så separata jordsystem används.
Monopolantenner som arbetar vid lägre frekvenser, under 20 MHz, använder jorden som en del av antennen, som ett ledande plan för att reflektera radiovågorna. Dessa inkluderar T- och inverterad L -antenn , paraplyantenn och mastradiator som används av AM -radiostationer. Matningsledningen från sändaren är ansluten mellan antennen och marken, så det kräver ett jordningssystem (jordning) under antennen för att komma i kontakt med jorden för att samla returströmmen. I sändare och radiomottagare med lägre effekt kan jordanslutningen vara så enkel som en eller flera metallstavar eller stavar som drivs i jorden, eller en elektrisk anslutning till en byggnads metallvattenledningar som sträcker sig in i jorden. Vid överföringsantenner bär emellertid jordsystemet hela sändarens utgående ström, så motståndet hos en otillräcklig markkontakt kan vara en stor förlust av sändareffekten. Jordsystemet fungerar som en kondensatorplatta för att ta emot förskjutningsströmmen från antennen och återföra den till jordsidan av sändarens matningslinje, så den är företrädesvis placerad direkt under antennen.
Medelstora till högeffektsändare har vanligtvis ett omfattande jordsystem som består av bara kopparkablar begravda i jorden under antennen, för att sänka motståndet. Eftersom jordströmmarna för de rundstrålande antennerna som används på dessa band rör sig radiellt mot markpunkten från alla håll, består jordningssystemet vanligtvis av ett radiellt mönster av nedgrävda kablar som sträcker sig utåt under antennen i alla riktningar, sammankopplade med jordens sändarens matningslinje vid en terminal bredvid antennens bas.
Sändareffekten förlorad i markmotståndet, och så antennens effektivitet, beror på markens konduktivitet. Detta varierar mycket; kärrmark eller dammar, särskilt saltvatten, ger den lägsta motståndsmarken, medan torr stenig eller sandig jord är den högsta. Effektförlusten per kvadratmeter i marken är proportionell mot kvadratet för sändarens strömtäthet som flyter i jorden. Strömtätheten och den kraft som försvinner ökar ju närmare man kommer till jordterminalen vid basen av antennen, så det radiella jordsystemet kan tänkas ge ett högre konduktivitetsmedium, koppar, för att jordströmmen ska strömma igenom, i de delar av marken som bär hög strömtäthet, för att minska effektförluster.
Design
Ett standardjordsystem som i stor utsträckning används för mastradiatorsändningsantenner som arbetar i MF- och LF- banden består av 120 nedgrävda radiella jordledningar med lika avstånd som sträcker sig ut en fjärdedel av en våglängd (.25 , 90 elektriska grader) från antennen. 8 till 10 gauge mjukdragen koppartråd används vanligtvis, begravd 4 till 10 tum djupt. För AM -sändningsbandantenner kräver detta ett cirkulärt landområde som sträcker sig från masten 47–136 meter (154–446 fot). Detta brukar planteras med gräs, som hålls klippt, eftersom högt gräs kan öka strömförlusten under vissa omständigheter. Om den tillgängliga arealen är för begränsad för så långa radialer kan de i många fall ersättas med ett större antal kortare radialer eller ett mindre antal längre radialer.
Vid sändningsantenner är en andra orsak till energislöseri dielektriska effektförluster för det elektriska fältet ( förskjutningsström ) hos antennen som passerar genom jorden för att nå jordledningarna. För antenner nära en halvvåglängd hög (180 elektriska grader) har antennen ett spänningsmaximum ( antinode ) nära basen, vilket resulterar i starka elektriska fält i jorden ovanför jordtrådarna nära masten där förskjutningsströmmen kommer in i marken. För att minska denna förlust använder dessa antenner ofta en ledande jordad skärm av koppar under antennen ansluten till de nedgrävda jordledningarna, antingen liggande på marken eller förhöjda några fot, för att skydda marken från det elektriska fältet.
I några fall där stenig eller sandig jord har för högt motstånd för en begravd mark används en motpos . Detta är ett radiellt nätverk av trådar som liknar det i ett nedgrävt marksystem, men som ligger på ytan eller hänger några meter över marken. Den fungerar som en kondensatorplatta och kopplar kapacitivt matningsledningen till jordledande lager.
Elektriskt korta antenner
Vid lägre frekvenser är jordsystemets motstånd en mer kritisk faktor på grund av antennens lilla strålmotstånd. I LF- och VLF -banden kräver konstruktionshöjdsbegränsningar att elektriskt korta antenner används, kortare än den grundläggande resonanslängden på en fjärdedel av en våglängd ( ). En kvartvågsmonopol har ett strålningsmotstånd på cirka 25 till 36 ohm , men under minskar motståndet med kvadraten av förhållandet mellan höjd och våglängd. Strömmen som matas till en antenn är uppdelad mellan strålningsmotståndet, som representerar effekt som avges som radiovågor, antennens önskade funktion och det ohmiska motståndet hos jordsystemet, vilket resulterar i effekt som slösas bort som värme. När våglängden blir längre i förhållande till antennhöjden minskar antennens strålningsmotstånd så att markmotståndet utgör en större andel av antennens ingångsmotstånd och förbrukar mer av sändareffekten. Antenner i VLF -bandet har ofta ett motstånd på mindre än en ohm , och även med extremt lågmotståndsjordsystem kan 50% till 90% av sändareffekten slösas bort i marksystemet.
Blixtskyddssystem
Blixtskyddssystem är utformade för att mildra effekterna av blixtnedslag genom anslutning till omfattande jordningssystem som ger en stor ytareaanslutning till jorden. Det stora området krävs för att avleda den höga strömmen från ett blixtnedslag utan att skada systemledarna genom överskottsvärme. Eftersom blixtnedslag är energipulser med mycket högfrekventa komponenter tenderar jordningssystem för blixtskydd att använda korta raka ledningar för att minska självinduktansen och hudeffekten .
Mark (jord) matta
I en elektrisk transformatorstation är en mark (jord) matta ett nät av ledande material installerat på platser där en person skulle stå för att styra en strömbrytare eller annan apparat; den är bunden till den lokala stödjande metallstrukturen och till handtaget på ställverket, så att operatören inte kommer att utsättas för hög differentialspänning på grund av ett fel i transformatorstationen.
I närheten av elektrostatiska känsliga enheter används en jordmatta eller jordningsmatta för att jorda statisk elektricitet som genereras av människor och rörlig utrustning. Det finns två typer som används vid statisk kontroll: Statiska dissipativa mattor och konduktiva mattor.
En statisk dissipativ matta som vilar på en ledande yta (vanligtvis i militära anläggningar) består vanligtvis av 3 lager (3-lagers) med statiska dissipativa vinylskikt som omger ett ledande substrat som är elektriskt fäst vid marken (jorden). För kommersiella ändamål används traditionellt statiska avledande gummimattor som är gjorda av 2 lager (2-skikt) med ett tufft lödbeständigt statiskt avledande skikt som gör att de håller längre än vinylmattorna och en ledande gummibotten . Ledande mattor är gjorda av kol och används endast på golv för att dra statisk elektricitet till marken så snabbt som möjligt. Normalt är konduktiva mattor gjorda med dämpning för stående och kallas "trötthetsmattor".
För att en statisk avledande matta ska kunna jordas på ett tillförlitligt sätt måste den fästas på en väg till marken. Normalt är både mattan och handleden ansluten till marken med ett gemensamt punktjordsystem (CPGS).
I datorverkstäder och elektronik måste tillverkare vara jordade innan de arbetar på enheter som är känsliga för spänningar som kan genereras av människor. Av den anledningen kan och används även statiska avledande mattor på produktionsmonteringsgolv som "golvlöpare" längs löpande band för att rita statisk som genereras av människor som går upp och ner.
Isolering
Isolering är en mekanism som besegrar jordning. Den används ofta med lågeffektsanvändare, och när ingenjörer, hobbyister eller reparatörer arbetar på kretsar som normalt skulle drivas med kraftledningsspänningen. Isolering kan åstadkommas genom att helt enkelt placera en "1: 1 trådförhållande" -transformator med lika många varv mellan enheten och den vanliga energitjänsten, men gäller vilken typ av transformator som helst som använder två eller flera spolar som är elektriskt isolerade från varandra.
För en isolerad enhet orsakar det inte någon allvarlig stöt att röra vid en enda ledare eftersom det inte finns någon väg tillbaka till den andra ledaren genom marken. Stötar och elstötar kan dock fortfarande uppstå om båda polerna i transformatorn kommer i kontakt med bar hud. Tidigare föreslogs att reparatörer "arbetar med en hand bakom ryggen" för att undvika att vidröra två delar av enheten som testas samtidigt och därigenom förhindra att en ström passerar genom bröstet och avbryter hjärtrytmen eller orsakar hjärtstopp .
I allmänhet fungerar varje växelströmstransformator som en isoleringstransformator, och varje steg upp eller ner har potential att bilda en isolerad krets. Denna isolering skulle dock förhindra misslyckade enheter från att blåsa säkringar när de är kortslutna till jordledaren. Isolationen som kan skapas av varje transformator besegras genom att alltid ha ett ben av transformatorerna jordade, på båda sidor av ingångs- och utgångstransformatorns spolar. Kraftledningar jordar också vanligtvis en specifik tråd vid varje pol, för att säkerställa strömutjämning från pol till pol om det uppstår kortslutning till jord.
Tidigare har jordade apparater konstruerats med intern isolering i en grad som möjliggjorde enkel frånkoppling av jord med fuskproppar utan uppenbara problem (en farlig praxis, eftersom säkerheten för den resulterande flytande utrustningen är beroende av isoleringen i dess transformator) . Moderna apparater innehåller dock ofta inmatningsmoduler som är konstruerade med avsiktlig kapacitiv koppling mellan växelströmsledningarna och chassit för att undertrycka elektromagnetisk störning. Detta resulterar i en betydande läckström från kraftledningarna till marken. Om marken kopplas bort med en fuskpropp eller av misstag kan den resulterande läckströmmen orsaka milda stötar, även utan fel i utrustningen. Även små läckströmmar är ett betydande problem i medicinska miljöer, eftersom oavsiktlig frånkoppling av marken kan införa dessa strömmar i känsliga delar av människokroppen. Som ett resultat är medicinska strömförsörjningar utformade för att ha låg kapacitans.
Klass II -apparater och strömförsörjningar (t.ex. mobiltelefonladdare) har ingen jordanslutning och är utformade för att isolera utsignalen från ingången. Säkerheten garanteras genom dubbelisolering, så att två isoleringsfel krävs för att orsaka chock.
Se även
Anteckningar
Referenser
- Federal Standard 1037C till stöd för MIL-STD-188
externa länkar
- Kretsar och jordningspraxis
- Elsäkerhetskapitel från Lessons In Electric Circuits Vol 1 DC bok och serier .
- Jordning för låg- och högfrekventa kretsar ( PDF )- Analog Devices Application Note
- En användarhandbok för IC -förstärkare för att koppla bort, jorda och få saker att gå rätt för en förändring (PDF) - Analog Devices Application Note
- The Electromagnetic Telegraph, av JB Calvert