Arbeta säkert med hög spänning (4 / 5 steg)

Steg 4: Vet din mark

Grundstötning är en välsignelse och en förbannelse i högspänning experimenterande. Det är en välsignelse i att det kan hålla oss säkra, att ge en grund för att en krets så att kretsen inte använda oss som marken vägen. Det kan vara en förbannelse, särskilt för pulsade och RF system, som det kan vara en källa till kopplingen mellan strömkälla och instrumentering, att göra mätningar svårt eller omöjligt. Frågorna om instrumentation grundstötningen är bortom detta Instructable (men kanske ett bra val för en annan) men detta steg kommer att omfatta vissa frågor på jordning för säker drift.

God jord
Idén om en "god grund" är en anslutning till marken som har den minsta möjliga induktans, kapacitans eller motstånd längs dess väg till jorden. En god jord bana bör också kunna tolerera full kortslutning strömmen av elektriska källan utan misslyckas.

Juridiska grundstötningen krav för bostäder och byggnader finns i Nationella elektriska kod (NEC). En länk till en fulltext online version kan hittas på Wikipedias sida för NEC. Detta Instructable är inte avsedd att ge instruktioner för hur man korrekt marken elektriska service för en struktur eller en elektrisk utrustning. Kontakta en elektriker för den sorteringen arbete. Många av idéerna kring grundkunskaper i NEC gäller dock för experimentell praxis också.

Bästa möjliga marken är en mycket kort anslutning till en massa koppar begravd i jorden. Bostäder kan ha koppar grundstötning stavar driven in i jorden nära krets box och elektrisk mätare. Skinka radiooperatören skapar goda jorden plan genom att begrava radiella koppar armar flera inches under marken och att föra en kopplingspunkt för deras antenn ur marken. Detta kommer att ge en mycket bra kopplingspunkt jorden marken, men det är ofta opraktiskt för försöksledaren.

En annan relativt god anslutning till jorden mark är en anslutning till bygga stål som antingen går in i jorden eller i betong som kommer in i jorden (om i en stor byggnad) eller kallt vatten VVS nära där det går in jorden. Försiktighet bör iakttas att försäkra att byggnaden stål eller VVS sträcker sig direkt i jorden. Detta är särskilt viktigt för VVS, där plast sektioner kan har infogats eller varmvattenberedare tillhandahålla elektrisk isolering från jorden marken.

En sista källa till marken ansluta är marken i jordat eluttag. Detta är ofta den minst önskvärda källan till marken för experimenter för ett par anledningar. Först, instrumentation nästan säkert kommer att dela denna marken källa, som kan introducera koppling mellan instrument och krets under testet. För det andra kan ansluta säkert till denna grund kräva in ett eluttag låda, vilket inte rekommenderas. För det tredje är det svårt att säga hur länge denna körning av jordledning är, om den är trasig, hur mycket ström kan det stå, etc., eftersom dessa trådar vanligtvis djupt i väggarna.

Återigen, NEC har en hel del information om korrekt jordning, och bör höras för marken anslutningar. Informationen här är inte avsett som instruktion för korrekt jordning för struktur elektriska service, men för experimentell praxis.

Marken ledare
En viktig punkt om marken ledare, som gäller i första hand pulserande hög spänningssystem, är att de ska ha en stor yta inte bara cross sectional område. Anledningen till detta är att pulsad system är vanligtvis begränsad till överledning på ytan av ett material, eller att dess hud djup. Huden är beroende av kvadratroten av puls stigtiden (eller 1/frekvens om AC) och kvadratroten av ledningsförmåga. Detta innebär att en snabb puls kommer att genomföra under de första några mikrometer eller i bästa millimetrar av en ledare. Och om den lagrade energin är hög, nuvarande kan orsaka uppvärmning, eller motståndet av jordanslutningen kan vara hög vilket resulterar i ett stort spänningsfall över marken ledaren.

Vad marken
Alla metalliska inneslutningar av en elektrisk källa ska vara ansluten till en bra mark. Således kommer ett fel, så inte orsaka en utsatt metallyta höjas till hög potential. För en kommersiell utrustning detta krav kommer vanligtvis från fallet och eluttaget. För en experimentell utrustning, bör vara försiktig att ansluta fallet till jorden marken med en fast anslutning, en stor platt dirigent, med kortast möjliga kör. Generellt, det är god praxis att ansluta kretsen till denna grund, även om undantag finns.

Grundstötning pinnar
Grundstötning pinnar bör också tillhandahållas. Detta är lång, icke-ledande pinnar med metalliskt ändar. Ändarna har en fast anslutning till stora platta kopparflätan eller stora gauge tråd, med en kort körning till goda jorden marken. Jordad stick kan användas till marken leder av kondensatorer och andra ledare i en experimentell krets, när banan är energitillförseln och innan arbetet börjar. Dessa "bärbara" marken anslutningar kan användas att knyta tändsystemets delar marken medan arbete utförs på en energitillförseln krets också.