Плавучая земля - Floating ground
Большинство электрических цепей имеют заземление, которое электрически связано с Землей , отсюда и название «земля». Земля считается плавающей, когда этого соединения не существует.
Проводники также описываются как имеющие плавающее напряжение, если они не подключены электрически к другому неплавающему (заземленному) проводнику. Без такого соединения напряжения и токи индуцируются электромагнитными полями или накоплением заряда внутри проводника, а не являются следствием обычной внешней разности потенциалов источника питания.
Приложения
Электрооборудование может быть спроектировано с плавающим заземлением по одной из нескольких причин. Один из них - безопасность. Например, источник питания постоянного тока низкого напряжения, такой как зарядное устройство для мобильного телефона, подключен к сети через трансформатор того или иного типа, и нет прямого электрического соединения между обратным током на стороне низкого напряжения и физическим. земля (земля). Обеспечение отсутствия электрического соединения между сетевым напряжением и низковольтной вилкой значительно упрощает гарантию безопасности источника питания. Это также позволяет зарядному устройству безопасно подключаться только к фазе и нейтрали, что позволяет использовать двухконтактную вилку в странах, где это необходимо. Действительно, любой бытовой прибор с двухконтактной вилкой должен иметь плавающее заземление.
Другое применение - электронное испытательное оборудование . Предположим, вы хотите измерить разность потенциалов 0,5 В между двумя проводами, которые находятся примерно на 100 В над землей. Если ваше измерительное устройство должно быть подключено к земле, некоторые из его электронных компонентов должны будут иметь дело с разностью потенциалов 100 В. на своих выводах. Если все устройство плавает, его электроника будет видеть разницу только в 0,5 В, что позволяет использовать более тонкие компоненты, которые могут выполнять более точные измерения. Такие устройства часто работают от батарей .
К другим приложениям относятся самолеты и космические корабли, где прямое соединение с землей физически невозможно во время полета.
В-третьих, плавающее заземление может помочь устранить контуры заземления , что снижает шум, связанный с системой. Пример такой конфигурации показан на изображении справа. Системы, изолированные таким образом, могут дрейфовать по потенциалу, и если трансформатор способен выдавать большую мощность, они могут быть опасными. Это особенно вероятно, если плавающая система находится рядом с высоковольтными линиями электропередачи. Чтобы снизить опасность поражения электрическим током, шасси инструментов обычно подключаются отдельно к заземлению.
Безопасность
Плавающие заземления могут быть опасными, если они вызваны неправильным заземлением оборудования, которое было спроектировано так, чтобы требовать заземления, потому что шасси может иметь потенциал, сильно отличающийся от потенциала любых ближайших организмов, которые затем получают удар электрическим током при прикосновении к нему. Телевизоры с корпусом под напряжением, где заземление устройства получается путем выпрямления питающей сети, были распространены до 1990-х годов.
Открытые живые земли опасны. Они находятся под напряжением и при прикосновении могут убить конечных пользователей электрическим током . Гнезда для наушников, устанавливаемые конечными пользователями на телевизоры, работающие под напряжением , особенно опасны, поскольку они не только часто бывают под напряжением, но и любой электрический удар может пройти через голову пользователя. В наборах, которые имеют как разъем для наушников, так и корпус под напряжением, используется изолирующий трансформатор звука, чтобы сделать устройство безопасным.
Плавающее заземление может вызвать проблемы с аудиооборудованием, использующим разъемы RCA (также называемые разъемами для наушников). С этими общими разъемами сигнальный штырь подключается до земли, и 2 единицы оборудования могут иметь большую разницу между своими заземлениями, чем требуется для насыщения аудиовхода. В результате подключение или отключение от сети при включенном питании может привести к очень громким шумам в динамиках. Если разница в напряжении заземления небольшая, она вызывает только гул и щелчки.
Устройство защитного отключения может быть включено в систему для уменьшения, но не устранения рисков, вызванных плавающим грунтом.