Электросеть и ESD

[general-drozd.livejournal.com]

Оригинал взят у меня же general_drozd

У всех у нас дома розетки.
Что, у кого-то нет? Тогда срочно выключите компьютер, он не может без них работать!
Итак, розетки есть. Как тут уже писал товарищ nlothik, к розеткам обычно полагаются вилки, причем и вилки и розетки бывают разными.

Меня же сейчас интересует та их часть, которая с "заземлением", которое правильно называется Pe-проводником.
В квартирах старых домов нет такого проводника, и до розетки идут только два провода, фазный и нейтральный. А в домах помоложе - три. В худшем случае это довольно плохой плоский алюминиевый трехжильный провод, где Pe идёт центральной жилой.

В зависимости от принятой в доме схемы заземления, возможны разные способы подключения Pe-проводника.
Как правило принята система TN-C-S, при которой с трансформаторной подстанции идёт общий PeN-проводник. В ВРУ здания, при входе продника он заземляется и с единого разделяется на N и Pe шины. Далее по дому идёт разводка тремя проводниками: L, N, Pe.
ВРУ, чтоб было понятно, это комнатка где-то в подвале, где стоит щит и висит табличка "не влезай, убьёт".

Встречал так же "особые" случаи, когда прямо в этажном щите происходило соединение N и Pe, причем  и на  корпус щита, а по этажам шел вверх и вниз PeN. Насколько я понимаю, вообще-то, это неверно, потому, что больше похоже на нештатно допиленную руками схему TN-C, которую в жилых домах уже решили не использовать, а в современных электроустановках такая система встречается только в уличном освещении из соображений экономии и пониженного риска.
Но встречал-то не в старых советских домах, а в куда более новых.

У меня вот дом например 1999 года сдачи. Алюминий, плоский, так себе, 3х2,5, скрутки, схема TN-C-S.

Так получилось, что я работаю с РЭО,  и основное место у меня там, где и живу: дома.
Просто паять можно и не задумываясь о мелочах, но у меня часто бывают довольно сложные приборчики с довольно немалой ценой. И вот тут уже повод задуматься об электростатике.

Электростатика, накапливаемая на операторе, способна сильно усложнить жизнь. Она если и не выводит компоненты из строя сразу же, то значительно увеличивает вероятность их выхода из строя и сокращает срок жизни.

Вот такие символы, думаю, многие встречали на разных предметах: инструментах, одежде, обуви.
Обозначают они соответствие предмета антистатическим стандартам.



Для одежды или обуви это значит электрическую проводимость, для инструмента, в основном, тоже. Смысл предпринимаемых мер - исключить накопление заряда статического электричества на инструментах или операторе. И обеспечить его стекание...

А что делать с зарядом дальше? Типовые промышленные схемы предполагают наличие в защищенной зоне токопроводящего ковра для отвода через ноги, коврика на столе и таких вот примерно браслетов для рук:



Причем всё это должно быть ещё и подключено к заземляющей шине, иначе а куда "сливать" заряд. И пол, и стол, и руки. Причем через резистор в 1 мегаОм. Это чтобы, не дай бог, оператора не закоротило от бытовой сети.

Можно, правда, слегка ограничить это всё. Не производство, всё же. ESD-перчатки и браслеты на обе руки. Ну и инструмент защитить.

Вопрос: а куда.
Самый первый ответ "ну так есть заземление же, вот оно в розетке".
И ответ - неправильный.

Для использования в качестве заземляющей шины нужен какой-то проводник, обладающий рядом свойств, не полностью совпадающим со свойствами проводника Pe. Например сопротивление растеканию на ESD-заземлителе может быть заметно выше. Но это не главное.
Главное (если не считать безопасность, хотя там под вопросом, 1МОм всё таки) - нулевой потенциал. А вот с ним получается интересно.
Немного отвлекусь. Заземление бывает естественное или искусственное.

К естественному заземлению принято относить те конструкции, строение которых предусматривает постоянное нахождение в земле. Однако, поскольку их сопротивление ничем не регулируется и к значению их сопротивления не предъявляется никаких требований, конструкции естественного заземления нельзя использовать в качестве заземления электроустановки. К естественным заземлителям относят, например, трубы.

Искусственное заземление — это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки электрической сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Исходя из данных определений, можно предположить, что естественное заземление для целей ESD защиты может подходить даже больше, чем имеющееся в домах электрическое.

А потом и проверить.

Естественным заземлением в доме можно считать элементы дома и металлотрубные коммуникации в последнем. Под элементами следует считать арматуру, пронизывающую дом целиком и детали, к ней закреплённые. Однако, сложно дать гарантии, что все стыки арматуры сварены, как положено. Поэтому остаются трубы центрального отопления, ливневой канализации, газовые. По последним, кстати, уравнение потенциалов на концах, это довольно обязательный и проверяемый элемент.

Путём элементарной проверки вольтметром, данный пакет труб имеет у меня в доме равный потенциал.  Нулевой. И может считатся за этакий "образец земли".
Можно, вобщем, на этом и закочить, написать, что я подключил шину ESD-заземления к трубам отопления и прицепил браслеты к ней. Прицепил.

Но вот захотелось проверить, а что у меня на Pe творится.



А вот: между Pe и фактической землёй 56 переменных Вольт. Если бы я подключил к сети паяльную станцию так, как желает производитель, то на жале получил бы вот эти самые переменные 56В. Тогда, как для большинства микросхем в "холодном" режиме достаточно 30В, чтобы умереть.

Стало интересно, а какая там мощность в проводе.

Второй мультиметр у меня в режиме амперметра включен. Замыкаем Pe на трубу и...



Тока нет и милливольт разницы. То есть мощность всё же никакая. Но напряжение есть. И для плат оно опасно.

Значит, если купит кто паяльную станцию, то очень надо подумать будет, а сколько вольт подарит ему бортсеть на корпус.
И не только, кстати, станцию. Столько вольт будут на любом корпусе. В том числе, например, и корпусе ПК. А это уже гораздо так опаснее.

А ещё был у меня случай когда шибко умный ремонтник подал фазу на землю. Корпус печки-свч и всех металлических приборов был под фазой, к счастью покрашенное всё. Как тогда не шваркнуло хозяев на кухне - ума не приложу. Но это уже совсем другая история...

Comments

[rutinin.livejournal.com]

А у меня вот, нет заземления. Поменяли стояки на полипропиленовые, печаль.

[general-drozd.livejournal.com]

Если у вас нет электрического заземления то есть схема TN-C (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%B7%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5#.D0.A1.D0.B8.D1.81.D1.82.D0.B5.D0.BC.D0.B0_TN-C) то использовать в качестве электрического заземления трубы запрещено, а газовые так и подсудно. Если вас волнует ваша безопасность то лучше всего использовать дифференциальный выключатель.

[benitos.livejournal.com]

на алюминиевых радиаторах все равно будет накапливаться статический заряд.

[http://users.livejournal.com/_k1/]

На газовых трубах вроде как гальваническая развязка должна б быть. Чтобы станции катодной защиты нормально работали.
В частном секторе это фланцы с резиновыми муфтами. Наверное, что-то подобное есть и в многоэтажках.

[general-drozd.livejournal.com]

Именно о газе я осведомлён не лучшим образом, но насколько мне известно, при прокладке газовой трубы местного газопровода любого диаметра, рядом укладывается электрический проводник, призванный уравнять потенциалы всех подключенных потребителей.
В одноэтажных домах типа "коттедж" я так же не видел никаких резиновых муфт на выходе газопровода в колодце из колодца и вплоть до счетчиков газа.

[ignik.livejournal.com]

В обязательном виде имеется в любой газовой подводке, сертифицированной для подключения оборудования использующего стационарное газоснабжение.

[vick-mellon.livejournal.com]

У меня похожая ситуация, только в частном доме.
Есть "правильное заземление" (три штыря в землю и всё такое), на него же закорочены трубы водяного отопления.
И вот между этим заземлением и нулем - даже около 100В! Но, конечно, тоже без мощности, хотя слегка искрит, если легонько вести проводочком..
В принципе, это даже как бы считается нормальным, вроде бы.
Если бы не одно НО. Ноль у меня также заземлен на вводе (отдельно, в гараже), что кстати, иногда очень смущает энергетиков, хотя сделано по их же совету, когда подключали.

Получается, что этот потенциал между заземлением дома и гаража! Расстояние между заземлениями метров 20..

[general-drozd.livejournal.com]

Предположу, что имеется нарушение требования о сопротивлении растеканию в одном из случаев, и заземление дома или гаража выполнено неверно и не обеспечивает безопасности.
Вообще же такие вещи интересно "лечить", особенно в частном доме и особенно когда хозяин понимает что это надо.

[antontsau.livejournal.com]

56 реальных вольт на нуле - это такой перекос, при котором уже в розетке кому-то 260 а кому-то 160, массово горят холодильнеики и телевизеры, жильцы выпрыгивают в окна а пожарники наоборот туда лезут. Достигается полным отгоранием нуля при присуствии всей нагрузки. Так что конечно бывает, я такое наблюдал неоднократно, но все больше на колхозных воздушках и промышленной обстановке, когда на гнилой ноль кто-то вешает вот такенный сварочный аппарат. В быту подобная цифирь просто показывает, что на самом деле никакого нуля там нет вовсе, сплошные наводки, второй конец болтается в воздухе. Поэтому и ток ноль.

[alex-ak.livejournal.com]

+1
Именно в промышленной обстановке я такое и наблюдал. Промплощадка с множеством арендаторов и гастарбайтеров, честной земли нет, нуля нет, на фазы повешено что попало и кем попало. Самые аццкие эффекты вызывал мощный и при этом однофазный сварочный трансформатор на одной фазе.

[dimorlus.livejournal.com]

1. Для защиты от статики не нужна вообще никакая земля, достаточно выравнивать потенциалы, то есть соединять в одной точке паяльник, браслет, проводящее покрытие стола, и т. п. Ну и 0 устройства, с которым работаешь. Какой при этом потенциал всего этого относительно земли на трубах, на нулевом проводе или на льдине в Арктике - без разницы.

2. Эти вольты могут быть на высокой частоте (черт его знает что там этот показометр показывает).

[uh4raf.livejournal.com]

Вот вот.
Наводка может быть еще и токовая от силы 50Гцовой - у автора там небось петля на пятнадцать квадратных метров.

[ivanoff1999.livejournal.com]

На любом длинном проводнике, один конец которого заземлен, пусть и идеально, имеется наведенная эдс, он работает как приемная антенна.

[rutinin.livejournal.com]

У меня друг живет в старом фонде. Пришел после работы домой, лампы накаливания белым светом горят. Холодильник, телевизор -кирдык. На лестнице в щитке отгорел ноль и коснулся фазы, но не его, а соседской. А дальше разборы с ЖКХ, волокита, сто кабинетов и сто очередей. Плюнул, купил новый холодильник и телевизор. В общем, попал.)

[alex-ak.livejournal.com]

Хорошо, что до пожара не дошло.

[vkorehovisback.livejournal.com]

у вас видимо нету системы выравнивания потенциалов в подвале.
если она есть то нулевой провод в подвале должен соединяться со всеми металлическими конструкциями/трубами, а также заземляться

[vlad-loves-life.livejournal.com]

Ха-ха-ха.
Разность потенциалов между батареей и другими металлическими конструкциями - обычное дело...

[glagolev.livejournal.com]

В коттедже живу.
внутренний контур заземления-заколотил внутри дома в цоколе и гараже несколько трехдюймовых трехметровых оцинкованных труб в землю, пролил солевым раствором, связал их 10 квадратами медью.
на вводе L1 L2 L3 и N ( которую связал с трубой в щитовой и остальными трубами внутри дома), которая и является общей землей для нескольких шлейфов (этажи, гараж, улица, баня), на каждом из них дифавтоматы на 30 ма. На ванные комнаты 10 ма

отдельная песня-молниезащита крыши дома, внешних шлейфов(уличное освещение, ландшафтный свет и ввода в дом.
у нас в поселке (рядом с озером) несколько домов сгорело от удара молнии
свой отдельный замкнутый контур заземления, связанный медью и стальным тросом
плюс ограничители перенапряжения для внешних контуров

[ignik.livejournal.com]

Если есть деньги, то лучше всего не париться с пуэшностями, а поставить на входе мощный ИБП с гальванической развязкой и считать, что за забором земли нет ;-)

[alga.livejournal.com]

Такое ощущение что вы заняты поиском абсолютного нуля потенциала :) Для защиты рабочего места от ESD этого совершенно не нужно - важно чтобы локально не было разности потенциалов, т.е. все возможные места накопления заряда имели путь для безопасного растекания и перераспределения заряда по всему рабочему месту. Если жало паяльника, браслет на руке и рабочая поверхность стола будут соединены вместе (и через паяльную станцию - к Pe-проводнику), то этого будет достаточно.

[vlad-loves-life.livejournal.com]

Есть нюанс - разность потенциалов между различными металлическими объектами(скажем, батареей парового отопления, арматурой здания и.т.д.) и рабочим местом. С этим у нас в стране голяк...

[valyalkin.livejournal.com]

Блин, как раз понадобилось поставить в квартире водонагреватель. Дом старый, панельный. Решил протянуть заземление от щитка. Подскажите неэлектрику какой диаметр провода взять, и куда на щитке его прикрутить, а? И можно под замление медный провод ставить, если вся остальная проводка алюминиевая?

[sanykrimea.livejournal.com]

Запрещено делать такое "заземление" (так же как и использовать такой бойлер в двухпроводной сети)

Суть в том, что при отгорании нуля (ниже по стояку, на шинах вводно-распределительного устройства, на шинах трансформатора) на корпусе бойлера появится потенциал до 400 В.



Если всё-таки решили установить бойлер, то дополнительная защита может быть организована с помощью УЗО

[takc.livejournal.com]

у меня ставили кондиционер, долбили дыру во внешней стене. в отверстии оказалась арматура, её пришлось вырезать. между делом обнаружилось, что на арматуре порядка 100 В - кто-то из соседей ворует электричество. написал в УК и Мосэнерго - всем по-барабану.

[vzanuda.livejournal.com]

ха ха, арматура оказалась лишней во внешней стене, подумаешь. Зачем в стенах арматуры. а вот электричество воруют, это да.

[user-7979.livejournal.com]

Делайте , делайте заземление на отопление , мы поржём над вашими предъявами , когда при ремонте труб сваркой все ваши причандалы сгорят и вы будете толкать претензии нам , а мы в ответку вам за сознательную порчу нашего имущества!!! ))))

[ignik.livejournal.com]

1. автор путает электротехническое (на которое нам вообщем-то плевать), защитное (на которое при использовании приборов в пластиковых корпусах и нормального ибп на входе тоже плевать) и измерительное заземление. Какое нафиг дома растекание...
2. земля в доме делается ручками, при помощи листа стеклотекстолита уложенного при замене полов.

[vlad-loves-life.livejournal.com]

В смысле фольгированного стеклотекстолита?
Я бы опасался. Вот будет потенциал на какой-нибудь батарее парового отопления относительно пола и может возникнуть пожар.

[vlad-loves-life.livejournal.com]

Вообще заземление для ESD защиты не нужно.
Достаточно подсоединить электорстатический стол или мат к браслету.
Разность потенциалов между телом и столом выравнивается и разряда на чувствительные элементы не будет.
А вообще с заземлением в России беда.

[general-drozd.livejournal.com]

Пункт 6.3.1 ГОСТ Р 53734.5.1-2009 предусматривает три варианта защиты от ЭСР.
Первый способ указан наиболее желательным.
В связи с тем, что одним из элементов защищенной системы является жало электрического паяльника, третий способ озвученный вами неприемлем.

[Овтын (from livejournal.com)]

надо тож обязательно посатреть**)

[Мысли Гая Фокса (from livejournal.com)]

Нада добавить еще пункт