Подключение и отключение сетевого питания.
Нередко мы забываем, что иногда требуется полностью обесточить питание в «шеке» и быть абсолютно гарантированным, что напряжение действительно отключено. Это касается не только сетевого питания, но и аккумуляторов, солнечных батарей и источников бесперебойного питания (UPC). Большинство радиолюбителей не имеют возможности расположить своё оборудование в отдельной комнате или помещении с выделенной линией питания и с "большим красным общим индикатором сети" на стене, так что приходится иметь ряд переключателей и сетевых розеток, которые должны быть отключены при необходимости полного отключения питания всех компонентов радиостанции и прочего оборудования нашего «шека». Реалии сегодняшнего радиолюбительского «рабочего места» с компьютерами, несколькими трансформаторами ("т.н бородавками"), сетевыми интерфейсами и самой радиоаппаратурой, делает эту операцию достаточно сложной. Одним удобным способом, если у Вас ограниченное количество устройств, является использование управляемых переключаемых розеток в удлинителях, используемых для профессионального компьютерного оборудования, Удобно и использование т.н. умной линейки или общей управляемой шины, дающей возможность при необходимости управлять несколькими терминалами низкого напряжения из общего источника. Вы также можете сконструировать свой или купить небольшой шкаф распределения аналогичный тем, которые используются на строительных площадках или при проведении каких - либо зрелищ, которые по сути представляют собой портативные секции с индивидуальными выключателями для каждого потребителя, питание к которому подается с помощью подходящего по мощности сетевого шнура или удлинителя. Неважно, какую систему Вы используете, тем не менее, важно, чтобы общий выключатель был расположен и помечен таким образом, чтобы любой член вашей семьи в доме будет знать, что делать, чтобы отключить питание при возникновении каких- либо непредвиденных ситуаций..
О сетевой линии питания
Если ваша станция находится в комнате с уже имеющейся розеткой переменного тока, Вы счастливый человек! Однако, если ваша станция расположена в подвале, на чердаке или в другом месте без удобного источника питания с напряжением 120 или 220 в, Вам придется протянуть новую линию переменного тока с напряжением 120 или 220 вольт к вашему рабочему месту. В США станции, работающие с усилителями мощности, должны иметь источник переменного тока с напряжением 240 вольт помимо основной 120 вольтовой линии питания. Некоторые усилители могут быть запитаны и от линии в 120 в, но с учетом разрешенных сегодня выходных мощностей наших передатчиков, токи в сетевой линии при таком напряжении превысят допустимые в США разрешенные пределы для внутренней домовой сети. Чтобы избежать перегрузки сетевой линии и уменьшить мигание света в помещениях вашего дома или квартиры, когда усилитель находится в активном режиме, а также для более стабильного уровня подводимого к оборудованию напряжения питания, желательно установить отдельную линию в 240в или 120 в, рассчитав сечение кабеля, исходя из уровня тока при максимальной потребляемой мощности в активном режиме усилителя. По стандарту внутренние линии переменного тока рассчитаны на токи в пределах 15-20 ампер. Именно поэтому желательно иметь свою линию питания сети, чтобы не создавать превышения тока в домовой сети и частым отключениям автоматических прерывателей (т.н. автоматов) на входе от общей домовой распределительной линии переменного тока. При замерах потребляемого тока не забудьте применить соответствующую предупредительную табличку. Если ваши измерения показывают по сетевому питанию величину близкую к 80% разрешенного уровня ( т.е 12 ампер при лимите 15 а или 16 при лимите в 20 а), Вам придется решить проблему установки своей отдельной линии переменного тока. Не забудьте при этом, что потребители в других помещениях вашей квартиры или вашего дома могут добавить потребляемую мощность при вашем расчете, хотя и будут подключены к другим розеткам. Для решения этой проблемы ваша линия должна иметь свой автоматический выключатель сети.
Если Вы решили установить отдельную линию с напряжением 120 в или 240 в, проверьте ещё раз существующие нормативы, о чем уже говорилось ранее. В некоторых местах только лицензированный электрик должен выполнять эту работу. В других случаях могут потребоваться и специальное разрешение на строительство. Даже если Вы решили и выполнили работу самостоятельно, возможно, потребуется осмотр лицензированным электриком с составлением акта осмотра. И пройти через систему и получить необходимые разрешения и проверки в США - это обязательная мера! Неисправная проводка может уничтожить ваши «пенаты» и явиться причиной смерти ваших близких. Многие полисы страхования от пожара, признаются ничтожными, если есть неутвержденные проводки в структуре вашего дома или квартиры.
Трехконтактные вилки и сетевой шнур
Большинство электрических инструментов и приборов, имеющих внешние защитные металлические корпуса, оснащены трехпроводными шнурами питания ( как показано на рис1). Два провода обеспечивают питание устройства, а третий проводник соединен с корпусом или рамкой. На рисунке показаны два вида наиболее часто используемых разъемов.
Когда вилка шнура и сетевая розетка соединены правильно, третий контакт вилки соединяет оборудование с системой заземления. В случае короткого замыкания срабатывает предохранительный автомат. Но главной причиной необходимости заземления корпуса является необходимость максимального снижения вероятности электрического поражения для пользователей, подключенных одновременно к земле и устройству. Поэтому сегодня практически все домовые сети оборудованы устройствами УЗО. Работа этих устройств рассчитана на гораздо меньшие уровни токов утечки, которые при появлении дисбаланса между нейтралью и землей срабатывают, отключая питание в сети. Такая система питания являются более надежной. Именно поэтому большинство серийно производимых различных видов оборудования с питанием от сети переменного тока оснащены шнурами с трехпроводными вилками. Радиолюбительское оборудование также поставляется, как правило, с трехпроводными шнурами. В то же время, регулярная проверка цепи между терминалом заземления и вашим оборудованием, а также «0» полюсом розетки с основной земляной шиной - правильное решение! Это позволит проверить и контролировать минимальное сопротивление цепи, включая соединение от оборудования, вовремя установить место, где заземление может быть нарушено по каким -либо причинам или изменено предыдущим владельцем помещения. При обнаружении неисправности перед включением оборудования проведите необходимый ремонт. Использовать оборудование необходимо только с правильно установленной трехпроводной розеткой.
Оборудование, имеющее пластмассовый корпус, считается оборудованием с "двойной изоляцией" и комплектуется двухпроводным сетевым шнуром. Такое оборудование является безопасным, потому что оба проводника изолированы от пользователей двумя слоями. Тем не менее, существует опасность электрического удара, если, скажем, дрель с двойной изоляцией использовать для сверления отверстия в незаземленном корпусе или шасси оборудования, которое подключено к сети. Необходимо также помнить, что любая изоляция имеет определенный срок службы, может быть повреждена и в связи с этим не обеспечивать надлежащего уровня защиты.
Переключатели для изменения источника сети и генераторы
Многие радиолюбители, имеющие соответствующие возможности, добавляют резервные генераторы и другие альтернативные источники энергии, в том числе, такие как солнечные батареи или ветряки, конечно не для использования в контесте «Полевой день», а как взаимосвязанную систему с их домашней электрической системой питания в случае внезапного прекращения подачи энергии или с целью экономии средств. Подключение этих систем также может быть небезопасным. Так прекращение работы генератора как источника "резервного питания" с имеющейся дополнительной встроенной и подключаемой системой питания от солнечных батарей может представлять потенциальные проблемы безопасности, так как при отказе генератора система может сразу перейти в режим работы от солнечных батарей, что также может повлечь несанкционированное появление напряжения в сети.
В системе с использованием генераторов рекомендуется устанавливать для переключения от стандартной сети на локальную внутреннюю сеть специализированный переключатель, который представляет собой многополюсный переключатель, соединяющий различные сетевые домовые линии с генератором, с одновременным отсоединением от городской сети. При подборе подобных переключателей необходимо соблюдать требования к этим приборам на основании NEC и локальных нормативных актов. Необходимо учитывать, что, линии соединения для стационарных генераторов отличаются от аналогичных линий переносных генераторов.
В свете требований по сохранению максимальной безопасности в случае перехода на альтернативные источники питания возникает ряд вопросов, в том числе о необходимости переключения нейтрального провода, т.к. многие переключатели осуществляют коммутацию лишь «горячих проводов», не переключая нейтраль, а также вопрос о соединении корпуса генератора (его шасси) к системе заземления здания. Самый правильный вариант -применение переключателя типа «ON-OFF-ON», с механической блокировкой, которая предотвращает прямое переключение с одного источника на другой в рамках одной операции. Самое опасное, что можно сделать при переключении на работу с генератором, является использование так называемого кабеля "самоубийца", т.е. шнура со штекером на каждом конце: один конец подключен к выходной розетке генератора, а другой подключен к удобной розетке в доме. Подобное соединение может привести к выходу из строя всей домовой сети из-за перегрузки и поэтому запрещено! При необходимости соединяйте ваше оборудование с генератором напрямую по отдельной линии!
Шины заземления и прерыватели цепи
Сертифицированные устройства УЗО являются устройствами, которые могут использоваться в бытовых цепях, чтобы уменьшить риск от удара током, когда появляется ток утечки в параллельной цепи (например, через тело человека на другую фазу или на землю). Нормы NEC требуют у всех розеток, установленных в любых влажных или потенциально влажных помещениях, таких как ванные комнаты, кухни, в любой уличной торговой точке с контактами с землёй, в гаражах и недостроенных подвалах, наличия обязательной крышки - затвора на розетке при её неиспользовании. Любая зона с голыми бетонными полами или бетонными стенами, кирпичными кладками должна быть оснащена УЗО. Указанные приборы защиты имеются в продаже в виде портативных устройств, дуплексных розеток и выключателей.
Радиолюбительское «рабочее место», расположенное в потенциально влажных помещениях (подвалы зданий) должны быть обязательно оборудованы УЗО. На рис. 2 представлена упрощенная схема УЗО.
Некоторые выпускаемые ранее устройства могут быть чувствительны к радиопомехам от вашего трансивера, но эта проблема в современных устройствах как правило решена.
В то же время вполне возможно добавить фильтрацию или подавление ВЧ помех с помощью дополнительных конденсаторов, но проще и дешевле всего будет просто заменить выключатель УЗО или автомат с соответствующей кодовой маркировкой о блокировке ВЧ помех.
Вот такие вышеизложенные основные рекомендации для радиолюбителей с целью обеспечения вашей безопасности и безопасной работы вашего шека при расположении его в доме приведены в ряде выпусков журнала QST за последние два года.
Следующие части статьи будут посвящены системам заземления и соединения между собой различных компонентов нашего оборудования.
Шувалов Л.А. - UA3ADW