Uzemnění
Pojem, který se již
velmi málo slýchá, mladší generace o něm
ví velice málo nebo dokonce vůbec, my starší
si jej však velmi dobře pamatujeme. Nejen
paměť lidí je krátká, ale téměř stále
nám k zapomínání dopomáhají i výrobci
spotřební elektroniky, kdy (až na malé
výjimky) se již na zadních stranách
přístrojů, připojovaných do elektrické
sítě 230V dvoužilovým kabelem a jednoduchou
vidlicí, nevyskytuje uzemňovací šroub. V tom
případě se ani v návodech již nesetkáme s
principy PROČ a JAK správně přístroje zemnit.
Na tyto dvě otázky se pokusím v
následujícím článku alespoň uspokojivě
odpovědět. Je to ale již pěkná řádka let,
co jsem ukončil studia právě v oborech, které
se mi snažily tyto informace poskytnout, proto
prosím větší odborníky, aby mně když tak v
reakcích na článek hned nekamenovali, ale mé
chyby případně omyly opravili, aby komplex
podaných informací pomohl ostatním laikům
zabránit nevratným katastrofám na svých
drahých přístrojích.
Již na základní škole se jistě všichni z
nás ve fyzice učili a i dodnes si pamatují,
že máme-li zdroj stejnosměrného proudu, pak
proud teče od kladného pólu k zápornému (i
když je to vlastně obráceně, kdy
přebytečné záporně nabité volné elektrony
se snaží dostat ke kladně nabitému místu,
kde je jich nedostatek). Dále do všeobecného
vzdělání jistě patří i popis základních
veličin ve stejnosměrném obvodu jakými jsou
Napětí (U), Proud (I) a Odpor (R).
Nejzákladnější rovnicí vztahů mezi nimi
nám pak poradil samotný pan Ohm, která vypadá
asi následovně: U = R x I a tomuto Ohmově
zákonu se podřizují další principy a vztahy.
Další problémy nastávají při práci se
střídavým napětím, který se používá ve
všech rozvodech elektrické energie. Vrchol
problémů nám může způsobit tzv. statická
elektřina, jejíž vznik a šíření nám také
činí značné trable při práci s moderní
citlivou elektronikou.
Problémy vznikají hlavně proto, že z rozvodů
elektrické energie se střídavým napětím
musíme dostat napětí stejnosměrné, které
teprve dává život všem standardním
elektronickým zapojením. Připojíme-li vidlici
přístroje do zásuvky 230V, vnitřní zdroj
převede střídavé napětí na jedno až
několik stejnosměrných stejné či rozdílné
výše. Protože je přístroj samostatně
odložený kdekoliv v bytě (a právě
neuzemněný), výsledek tvorby stejnosměrného
napětí má jednu chybu, která je pro jediný
samostatný přístroj naprosto nepodstatná -
hodnotu 0V (nula Voltů nebo též mínus pólu)
si zdroj prostě vymyslí a k této "relativní
nule" teprve vypracovává a dodržuje
hodnoty požadovaných kladných napětí (standardně
+5V, +12V, +18V, +24V atd.). Pokud přístroj
nezná "nuly" okolních přístrojů
popř. není připojen k absolutní nule, kterou
je zem naší Zeměkoule, v klidu si pracuje tak
jak má a okolí jej v podstatě nezajímá.
Jak již mnozí z Vás tuší, problém nastává
v momentu, kdy chceme dva či více přístrojů
propojit mezi sebou. Aby mohly spolupracovat a vyměňovat
si informace (právě formou elektrických
proudů nebo impulsů), musí všichni
připojení znát stejnou pomyslnou startovní
čáru, kterou je právě hodnota 0V. Pokud by ji
neznaly, nejen že se nedomluví, ale mohou jeden
druhému posílat tak rozdílné informace formou
vysoce rozdílných napětí, že jeden může
zničit druhého nebo se i oba či všichni
zničit navzájem. Hrozná představa, že?
Jak tomu ale zabránit? Mnohdy to děláme
podvědomě, aniž bychom tušili proč, navíc
výrobci zařízení i propojení tento problém
dobře znají a proto jsou všechny propojovací
kontakty a řady kontaktů (Cinch, Scart atd.)
standardně vybaveny zemnícím pólem a
aktivním pólem se signály. Pokud tudíž máme
správný propojovací kabel - a zde bych chtěl
klást velký důraz na všechny, kteří
libovolné kabely používají, aby si je
zkontrolovali, popř. koupili nové, správně
zapojené, spojí se přístroje prvně svými 0V
a pak je vše v pořádku a všechny propojené
přístroje se mohou vzájemně správně a
bezpečně domluvit. Jak jste jistě všichni
správně pochopili, např. ze tří propojených
přístrojů (televize, satelit, video) vznikne
správně pracující ostrůvek, který má
společných 0V, nezná však ani 0V ostatních
nepřipojených zařízení a nezná ani
absolutní 0V Země. Taková propojení si
můžeme dovolit u přístrojů, které mají k
tomuto účelů přizpůsobené propojovací
konektory a jejichž vzdálenost je relativně
malá (cca 1-2 metry). Větší vzdálenost
může způsobit, že i ke stejnému účelu
propojení zvolené kabely s konektory nezajistí
(právě díky dlouhému vedení) správnou
interpretaci společných 0V a může dojít k
výše popsaným problémům.Jak ale propojit
přístroje vzdálenější nebo dokonce takové,
které nemají vzájemně standardní
propojovací konektory? Snadno se to řekne,
hůře zajistí : zajistěme, aby každý
jednotlivý přístroj znal stejnou hodnotu 0V.
Jak? Je mnoho variant, já se pokusím některé
nejvýznamnější jmenovat a popsat. Každá
varianta právě spěje k tomu, aby všechny
propojované přístroje znaly stejnou 0V,
nejlépe nulu absolutní - zemní. Odtud proces
nazýváme zemněním. Nejprve musíme na
každém přístroji najít konektor či jiný
vývod, který představuje u tohoto zařízení
jeho 0V. Nejčastěji to jsou cinch konektory,
jejichž vnější kovový obal je spojen se
společnou nulou celého přístroje. Pokud má
přístroj kovový obal, může být tento obal
také spojen s 0V, ale není to pravidlem.
Jistější je zvolit standardní konektor,
který je určený ke spojování, tak je 0V
přivedeno jistě.
Nyní nastupuje hlavní fáze: připojení všech
těchto zvolených bodů jednotlivých
přístrojů k jedinému místu, prezentujícímu
právě hodnotu 0V. Veškerou činnost
provádíme při vypnutých přístrojích,
které jsou také odpojené od 230V = vytažené
ze zásuvky!!! V moderních bytech jsou rozvody
230V do zásuvek vedeny třemi dráty, kde
vystouplý kolík představuje připojení na
zemní nulu (přes ochranné prvky). Tento
ochranný systém zajišťuje, že přístroje a
stroje, které mají kovový obal a kde hrozí,
že při poruše by se mohlo napětí sítě 230V
objevit právě na tomto obalu a člověk by se
ho mohl dotknout, ochrání člověka a pošle
napětí do "země". Zároveň zjistí
přítomnost nebezpečného napětí a přeruší
jeho přívod. Pokud máme v bytě takovéto
spolehlivé zapojení elektrických rozvodů,
propojíme zemnící přípojné body
přístrojů s ochrannými zemnícími kolíky v
zásuvkách 230V. Skutečně ale POUZE v
případě, že jsme si JISTÍ kvalitním
provedením VŠECH rozvodů až do země pod
obydlím!!! V opačném případě, klidně i
při sebemenších pochybnostech, zvolte
následující variantu.
Další, velmi často používanou variantou, je
spojení všech přístrojů do jednoho bodu,
jenž je vhodné, nikoliv však nutné, uzemnit.
Vhodným zemnícím bodem bývají trubky
rozvodů vody (samozřejmě NE umělohmotné) a
topení. Pokud je v místnosti v blízkosti
takové vedení, odstraňte po obvodu nátěrovou
barvu (cca 3 cm) a svorkou na hadice
připevněte dostatečně dlouhý zemnící
vodič - měděný drát o průměru minimálně
2 mm se zelenožlutou izolací. Druhý konec
přiveďte na místo, které je zhruba stejně
vzdáleno od všech přístrojů, které
potřebujete zemnit. Stejným drátem přiveďte
0V z každého přístroje ke konci uzemněného
drátu a spojte je všechny do jednoho uzlu velmi
pevně, nejlépe skroucením do sebe a stažením
mezi dvě velké podložky matkou a šroubem.
Pokud v místnosti není vhodný zemnící bod (topení
či voda), stačí, když provedeme spojení 0V
bodů v jednom místě. V žádném případě
ať nikoho ani nenapadne, že by po místnosti
natáhnul jeden silný drát a po určitých
úsecích k němu připojoval přístroje. Tento
postup je chybný a také může vyvolat více
problémů než užitku. Ještě jednou to
zdůrazním. Od každého přístroje je potřeba
vést zhruba stejně dlouhý zemnící drát k
místu, kam dosáhnou všechny dráty a zde je
musíme dobře spojit. A opět zopakuji : vše
provádíme pouze, když máme všechny
přístroje vytažené ze zásuvek 230V.
Tímto zajistíme, že všechny přístroje budou
znát stejnou hodnotu 0V (i v případě, že
bude pouze relativní, pokud společný
propojovací bod neuzemníme) a pokud začneme
přístroje spojovat, nedojde k nečekaným
problémům s různorodým hodnotami vlastností
zdrojů. Pokud provedeme pravé uzemnění,
ochráníme všechny přístroje také před
všudypřítomnou statickou elektřinou, která
většinou udeří tam a tehdy, kdy to nejméně
čekáme. Umělohmotné oblečení ve vlhčím
prostředí rádo způsobí přeskakování
vysokonapěťových jisker a pokud se toto
napětí rychle a bezpečně neodvede z
dotknutých přístrojů do země, může
poškodit či zničit jejich citlivé obvody.
Zemněním tedy nechráníme jen přístroje mezi
nimi samými, ale i před nežádoucími vlivy
okolního prostředí. Můžeme tím odstranit
např. i poruchy obrazu a zvuku při přenosu
signálů ať již z vnějšího světa (anténa,
kabel. televize atd.), tak mezi přístroji
samotnými. Zároveň můžeme odhalit chybu v
kvalitě jiných propojovacích kabelů nebo
snížíme až odstraníme vlivy jiných
zařízení např. strojů a motorů, které se
ať již krátkodobě nebo trvale nacházejí v
blízkosti na tyto vlivy citlivých přístrojů.
Přeji všem hodně úspěchů při zemnění a
propojování a věřím, že dodržením mých
rad se většina z Vás vyvaruje problémům a
nevratným následkům klasických i
nestandardních spojení. Další
možnosti , zde nebo tady.
|