Г.5. Подключение незаземленного устройства
Рисунок Г.5. Подключение незаземленного устройства
Локально проблемы заземления решает применение сетевых фильтров типа Pilot и им подобных. Питание от одного фильт- ра всех устройств, соединяемых интерфейсами, решает про- блему разности потенциалов. Еще лучше, когда этот фильтр включен в трехполюсную розетку с заземлением (занулени- ем). Однако заземляющие контакты (обжимающие "усики") многих розеток могут иметь плохой контакт вследствие сво- ей слабой упругости или заусениц в пластмассовом кожухе. Кроме того, эти контакты не любят частого вынимания и встав- ки вилок, так что обесточивание оборудования по окончании работы лучше выполнять выключателем питания фильтра [предварительно выключив устройства).
Настоятельно рекомендуется отключать питание при подключении и отключении интерфейсных кабелей. Небольшая разность потенциалов, которая практически исчезнет при соединении устройств общими проводами интерфейсов, может про- бить входные (и выходные) цепи сигнальных линий, если в момент присоединения разъема контакты общего провода соединятся позже сигнальных. От такой после- довательности
К помехам, вызванным разностью потенциалов схемных земель (корпусов) устройств, наиболее чувствительны параллельные порты. У последовательных портов зона нечувствительности шире (пороги ±3 В), еще меньшую чувствительность имеют интерфейсы локальных сетей, где обычно имеется гальвани- ческая развязка сигнальных цепей от схемной земли с допус- тимым напряжением изоляции порядка 100 В.
Проблема заземления устройств, сильно разнесенных тер- риториально, обостряется. Если разводка питания и заземле- ния выполнена двухпроводным кабелем (см. Рисунок Г.4), раз- ность потенциалов, обусловленная падением напряжения на заземляющих проводах, будет особенно ощутимой. В ряде случаев практикуется прокладка отдельного кабеля или ши- ны для цепи заземления. Однако разводка заземления от- дельным кабелем не всегда удобна и часто неэффективна с точки зрения защиты от помех, поскольку при этом могут образовываться замкнутые контуры с широким охватывае- мым пространством - своеобразные антенны.
Так что развод- ку питания к устройствам целесообразно выполнять трехпро- водным кабелем, один из проводов которого используется для защитного заземления. При этом древовидная схема за- земления получается естественным образом (Рисунок Г.6), защит- ный провод в корневой части этого дерева заземляют или зануляют. Все устройства, электрически соединяемые между собой, желательно питать от одной фазы сети, хотя, с точки зрения энергетиков, это требование часто трудновыполнимо.
Дополнительные проблемы при разводке электропитания для компьютеров обусловлены ярко выраженной динамической нелинейностью входной цепи бестрансформаторных блоков питания. Традиционные электросети рассчитаны на более или менее линейную нагрузку, у которой в спектре тока основ- ная мощность приходится на первую гармонику. В трехфаз- ной сети с равномерно распределенной по фазам линейной нагрузкой в идеале через нейтральный провод ток практичес- ки не течет, поскольку токи от нагрузок всех трех фаз ком- пенсируют друг друга. Учитывая это свойство, во многих четырехпроводных кабелях сечение проводника для нейтра- ли существенно меньше, чем сечение фазных проводников. При нелинейной симметричной нагрузке фаз при большом
уровне третьей гармоники тока (что характерно для бестранс- форматорных блоков питания) взаимной компенсации то- ков не происходит, и действующее значение тока в нулевом проводе оказывается даже больше, чем в каждом из фазных. Таким образом, при подключении большого числа компью- теров к традиционной 4-проводной трехфазной проводке происходит перегрузка нулевого провода. Эта перегрузка приводит к следствиям разной степени тяжести - от "набе- гания" помехи переменного тока на нулевом проводе до пе- регорания нулевого провода, который никогда не защища- ют от перегрузки - все автоматы защиты ставятся только в фазных проводах. Во избежание перегрузки нулевого про- вода и в случае питания от трехфазной сети силовую раз- водку к розеткам от распределительного щита следует опять- таки вести трехпроводным кабелем.Перегрузки нулевого провода подводящего силового кабеля можно избежать, ус- тановив в распределительном щите развязывающий трехфаз- ный трансформатор 380/220 В. К этому трансформатору входное напряжение подводится по схеме "треугольник", а выходные обмотки соединяют по схеме "звезда".
Розетки питания компьютеров
