Opdag

Elektrisk masse

Få mere at vide om den elektriske masse, dens lovgivning og dens særlige egenskaber.

Hvad er elektrisk masse?

Juridisk set er massen i henhold til dekret nr. 88-1056 af 14. november 1988 :

"Den ledende del af elektrisk udstyr, der kan berøres af en person, og som normalt ikke er spændingsførende, men kan blive det i tilfælde af en isolationsfejl i de aktive dele af udstyret".

Det er derfor en ledende del af et kredsløb, et sæt af kredsløb eller en struktur eller et sæt af metalkonstruktioner, hvis elektriske potentiale skal være nul. Med andre ord kan der måles en elektrisk spænding fra denne ledende del.

Som følge heraf sikrer jording ækvipotentialitet mellem de forskellige enheder og metalkonstruktioner i en bygning eller et køretøj. Med andre ord er hvert stykke udstyr og hver metalramme i det forbundet med de andre stykker udstyr og rammer, og - gennem denne forbindelse - bringes alle til den samme referencespænding. For at sikre, at denne spænding forbliver nul, selv i tilfælde af en elektrisk fejl i en af enhederne, skal alle disse indbyrdes forbundne masser jordes.

Jording eliminerer eller reducerer i det mindste risikoen for elektriske stød i industri-, bolig- og andre installationer (f.eks. i køretøjer). Hvert rum i en bygning skal derfor udstyres med jordingspunkter, som også skal forbindes til vandrør, tagrender, metalrammer, betonarmering osv. Alle disse metalmasser skal forbindes til jord. Alle disse metalliske masser skal forbindes med hinanden for at danne en elektrisk masse, som igen skal forbindes med et jordingspunkt.

Det er dog ikke altid muligt at jordforbinde, især ikke om bord på visse køretøjer: På en båd er skroget simpelthen i kontakt med vandet, hvilket bringer det til nulpotentiale. På en bil, lastbil eller tohjulstrækker er der ikke noget jordingssystem. Det forklarer, hvorfor man kan mærke et elektrisk stød, når man stiger ind eller ud. Det kan dog afhjælpes ved at bruge en antistatisk ledning eller et jordingsbånd til at forbinde køretøjets chassis med jorden og bringe det til nulpotentiale. Jernbanekøretøjer er permanent jordet ved kontakt med skinnen. Endelig er det naturligvis umuligt at jordforbinde et fly, men kabinen forbindes til jorden, før man går om bord eller går fra borde, for at bringe den til nulpotentiale. Den samme procedure skal følges, før et tankskib fyldes, for at undgå overslag eller eksplosion.

For at forstå forskellen mellem jord og jordforbindelse skal du forstå, at jordforbindelsen muliggør ækvipotentialitet, dvs. at flere apparater, kredsløb og metalkonstruktioner bringes til samme potentiale, mens jordforbindelsen fastholder dette potentiale på nul volt. Jordforbindelsen er derfor en teknisk nødvendighed, mens jording er et sikkerhedskrav.

Elektriske symboler for jord og jordforbindelse

I henhold til elektriske standarder, hvad enten det drejer sig om bygningselektricitet, husholdningsapparater, elektronik eller industriel elektricitet, bruges grøn og gul ledning til jordforbindelsen. Men man kan også bruge ubeklædt ledning eller blank metalfletning, da disse passager normalt ikke bør bære elektriske ladninger, eller hvis de gør, lade dem forsvinde direkte til jorden.

Det er faktisk selve formålet med jordings- og potentialudligningskredsløb: Elektricitet vælger altid den mest direkte og mindst resistive vej til jorden. Det er grunden til, at du i tilfælde af en elektrisk fejl i et apparat kan røre ved det uden at mærke en udladning - og derfor uden fare - hvis det er korrekt jordet.

Sådan jordes en enhed

I et elektrisk kredsløb, der drives af jævnstrøm, er en af de to forsyningsledninger altid forbundet til enhedens metalramme, dvs. til jord: Ifølge konventionen er dette altid den negative, mens den positive er isoleret. Elektronisk udstyr, der består af flere indbyrdes afhængige kredsløb, har brug for denne jordforbindelse som potentialreference, hvis det skal fungere korrekt.

I vekselstrøm er både fase og neutral isoleret og derfor ikke forbundet til jord. Det er kun apparatets chassis, der er forbundet med jord i stikkontakten.

Eksempler på anvendelser

Filtrering af uønskede signaler

Et specifikt eksempel på nytten af elektrisk jord - altid forudsat at den er forbundet til jord - er filtrering af sinusformede signaler ved hjælp af et filter, der kaldes et "lavpas". Dette filter blokerer uønskede høje frekvenser ved at kortslutte dem til jord, mens det slipper de lave frekvenser igennem, som man gerne vil beholde (deraf navnet). Dette meget enkle kredsløb består af en modstand R placeret i serie i et kredsløb og derefter en kondensator C forbundet parallelt. Beregningen af dette filter er givet ved formlen :

fc = 1/ 2 ¶ RC

fc er afskæringsfrekvensen, udtrykt i Hertz. Værdien af modstanden R angives i ohm, og værdien af kondensatoren C i farad. Rund 2 ¶ til 6.28.

Denne type filter kan f.eks. bruges til at undertrykke en høj fløjte i et lydkredsløb eller til at fjerne harmoniske frekvenser i et strømforsyningskredsløb. Der findes andre forskellige celler, som kan bruges til at undertrykke lave frekvenser (højpasfilter), eller til at undertrykke både høje og lave frekvenser (båndpasfilter), eller til at filtrere visse definerede frekvenser, mens andre, både lavere og højere, slippes igennem (afvisningsfilter).

I alle tilfælde skal de uønskede frekvenser evakueres til jorden, hvilket kræver en forudgående forbindelse til jorden. Ellers ville disse uønskede signaler stagnere i kredsløbet og gøre filtreringen ineffektiv eller endda farlig i nogle tilfælde.

Selvom forbindelsen til jord ikke er en del af filtercellerne, er den et vigtigt supplement til deres korrekte funktion.

Eliminering af stråling, interferensstrømme og høje frekvenser gennem jordafskærmning

Jordafskærmning er en metalkappe, der er forbundet til jord, og som omgiver visse elektroniske kredsløb, enten for at beskytte dem mod forstyrrende stråling eller for at forhindre, at disse kredsløb selv udsender parasitiske signaler. For at være effektiv skal jordafskærmningen være forbundet til et elektrisk jordnetværk, der selv er forbundet til jord.

Visse elektriske eller elektroniske installationer kan i kraft af deres natur generere uønskede signaler, der er forstyrrende for andre installationer i nærheden.

Et velkendt eksempel er den stråling, der kommer fra højspændingsledninger og de transformatorer, der er forbundet med dem. Hvis man passerer tæt på dem, kan det opfattes af et radioapparat og forstyrre modtagelsen af visse frekvenser. I teorien ville jordafskærmning eliminere denne interferens ved at sende den til jorden. Men i praksis er det naturligvis ikke muligt at isolere disse ledninger, som befinder sig i det fri. Dette problem er blevet løst ved den udbredte brug af højere radiofrekvenser - kendt som FM-båndet - som er mindre følsomme over for denne stråling, på bekostning af lavere frekvensbånd, kendt som langbølge og kortbølge, som nu bruges mindre og mindre.

Men den parasitære stråling findes stadig, selv om vi ikke længere opfatter den. Problemet er simpelthen blevet omgået.

Lignende forstyrrelser frembringes også af såkaldte "switching" elektroniske strømforsyninger (elektronisk regulering ved hjælp af switching, der bruges på grund af deres høje effektivitet) som dem, der bruges i mikrocomputere, men hvis brug også er blevet udbredt i forbrugerelektronik i de seneste årtier. I de tidlige dage med switching-strømforsyninger var der mange problemer forårsaget af interferensstråling. Siden da er der sket fremskridt med at filtrere disse kredsløb (se lavpasfiltre i forrige afsnit), og afskærmning, jordforbindelser og jording er blevet udbredt.

For at undgå eller begrænse problemerne med parasitær stråling placeres visse installationer i lokaler, der er særligt godt forbundet med jord og jordforbindelse, eller endda i lukkede metalkabinetter, der danner et jordnetværk, som er næsten hermetisk for eksterne signaler og stråling. Dette skaber effekten af et Faraday-bur.
Det gælder især computerrum og webservere, radio- og tv-sendere, EDF-netværkstransformatorer eller industrielle installationer osv.

Elektriske målelaboratorier skaber ikke interferens; tværtimod er de følsomme over for eksterne forstyrrelser. Derfor er de også beskyttet af den samme afskærmningsproces.

Jordforbindelser og optimal elektrisk afskærmning opnås ved hjælp af jordstropper eller flet. På grund af sin dokumenterede effektivitet bruges metalfletningsafskærmning i alle kabler, der transporterer svage signaler, som er følsomme over for elektrisk interferens. For eksempel har tv-antennekabler, som transporterer svage signaler ved høje frekvenser, en central kerne, som de højfrekvente signaler passerer igennem, og som er omgivet af en koncentrisk flettet afskærmning af kobber eller fortinnet kobber.

Jord og jordkredsløb til lynbeskyttelse

Forbindelsen kan laves med et elektrisk kabel, men oftest bruges en jordfletning. Fordelen ved flet er, at det er mere fleksibelt og lettere kan bøjes eller vrides. En flad fletning kan f.eks. bruges til at forbinde to vinkelrette overflader på en elektrisk boks eller metalrammen på en motor optimalt med en anden ledende struktur (skinne eller elektrisk tagrende) og mere generelt med planer, der ikke er på linje med hinanden.

For at være effektiv skal en jordforbindelse være så kort som muligt og have en maksimal kontaktflade: På grund af sin flade form er jordfletning den bedst egnede leder til dette formål.

Desuden har fletning en meget lavere impedans end en ledning eller et kabel af samme materiale, især ved høje frekvenser. Det betyder mindre modstand og dermed bedre elektrisk kontakt. Impedansen i en strop er endnu lavere, men den er meget stivere og giver ikke den samme fleksibilitet som en fletning.

Hvordan jordes enheder, kredsløb og metalkabinetter?

Forbindelsen kan laves med et elektrisk kabel, men oftest bruges en jordfletning. Fordelen ved flet er, at det er mere fleksibelt og lettere kan bøjes eller vrides. En flad fletning kan f.eks. bruges til at forbinde to vinkelrette overflader på en elektrisk boks eller metalrammen på en motor optimalt med en anden ledende struktur (skinne eller elektrisk tagrende) og mere generelt med planer, der ikke er på linje med hinanden.

For at være effektiv skal en jordforbindelse være så kort som muligt og have en maksimal kontaktflade: På grund af sin flade form er jordfletning den bedst egnede leder til dette formål.

Desuden har fletning en meget lavere impedans end en ledning eller et kabel af samme materiale, især ved høje frekvenser. Det betyder mindre modstand og dermed bedre elektrisk kontakt. Impedansen i omsnøringsbånd er endnu lavere, men omsnøringsbånd er meget mere stive og giver ikke den samme fleksibilitet som fletning.

Fletning er derfor den foretrukne leder til jordforbindelser.
Jordingsfletninger fås i standardstørrelser eller kan laves efter mål i forskellige bredder, længder og tykkelser, afhængigt af dimensionerne på de strukturer, de skal forbinde, og de spændinger og strømme, de skal føre. Vi taler også om kortslutningsstrømmen til jord, som bestemmer fletningens størrelse. Den varierer afhængigt af, om fletningen bruges til at forbinde det mindste af et bilbatteri med jord, til brug i en industri- eller husinstallation eller til beskyttelse mod lynnedslag.

Det materiale, der bruges til jordfletning, er generelt kobber på grund af dets gode ledningsevne og formbarhed.
For at forhindre oxidering kan kobberflettet fortinnes. Der findes også aluminiumsflet. Dette materiale er ikke så god en leder og er mekanisk mindre fleksibelt end kobber, men det har den fordel, at det er mindre modtageligt for nedbrydning. Aluminiumsfletning er mindre almindeligt anvendt.

Fletningen fastgøres ved hjælp af krympede huller, hvori der indsættes forbindelsesskruer. Fletningens længde defineres generelt af afstanden mellem de to huller. Hullernes diameter er proportional med fletningens dimensioner og bestemmer størrelsen på de skruer, der skal bruges.
Fletningens form kan være flad eller rund.

Afhængigt af anvendelsen er fletningens mekaniske egenskaber som følger:
MALTEP tilbyder fletninger, der er egnede til alle jordforbindelser
, i standardstørrelser og også efter mål, med tværsnit fra 6 mm² til 240 mm² eller mere.
Find alle vores produkter på vores hjemmeside.

  • Typen, rund eller flad fletning
  • Mål: længde, bredde, tykkelse
  • Afsnittet
  • Længde mellem akser
  • Hullernes diameter
  • Materiale: kobber, fortinnet eller ej

Afhængigt af anvendelsen er fletningens mekaniske egenskaber som følger:
MALTEP tilbyder fletninger
i standardstørrelsertil alle jord- og jordforbindelser samt skræddersyede fletninger med tværsnit fra 6 mm² til 240 mm² eller mere.

close

Wishlist