Nach all der Zeit missverstanden: Isolierte Erdung

Ich habe kürzlich eine E-Mail von einem Hausbesitzer erhalten, der einen High-End-Medienraum installierte und Fragen zum elektrischen System seines Hauses und zu den neuen Stromkreisen für die Audio- / Videogeräte hatte. Vor der Installation hatte der Hausbesitzer Internetrecherchen zu den Hintergrundanforderungen für Audio- / Videoinstallationen durchgeführt. Er kontaktierte auch einen Elektrikerfreund, den Hersteller von Audio- / Videogeräten, von dem er seine Ausrüstung gekauft hatte, und einen Ingenieur der Audiofirma.

Der Hersteller von Audiogeräten stellte eine 65-seitige Bedienungsanleitung mit Diagrammen und Abbildungen zur Verfügung, um die Installation der Geräte zu erleichtern. Darüber hinaus lieferten der Elektrikerfreund und der Toningenieur widersprüchliche Informationen, und der Hausbesitzer hatte Probleme, das Handbuch zu verstehen.

Er fand einen Artikel, den ich für ELECTRICAL CONTRACTOR über isolierte Erdungssteckdosen und Stromkreise geschrieben hatte, und kontaktierte mich, um zu sehen, ob ich das Projekt klären und ihn auf den richtigen Weg bringen könnte.

Am Ende verließ er sich auf die Informationen, die ich ihm zusammen mit seinem Elektriker gegeben hatte, um eine sichere Installation durchzuführen.

Nach meiner Interpretation seiner E-Mail hatte der Hausbesitzer eine Servicetafel an der Außenseite des Hauses und wollte in seinem Medienraum ein Sechskreis-Panel mit vier dedizierten 20-Ampere- (A), 120-Volt- (V) Stromkreisen installieren, um die Audio- / Videogeräte zu versorgen. Er wollte EMT von seinem Servicepanel zum Medienraumpanel und zu vier separaten Metallboxen im Raum mit einem einzigen 20A, 120V dedizierten Stromkreis in jeder Box installieren. Er wollte auch einen separaten isolierten und isolierten Geräteerdungsleiter für jeden Stromkreis. Am Medienraumpanel wollte er eine separate isolierte Erdungsleiste für die vier isolierten, isolierten Erdungsleiter.

Er war verwirrt darüber, was erlaubt und was erforderlich war.

Der Ingenieur der Audio Company sagte ihm, er solle ein „2/0-Schweißkabel von der Erdungsstange für isolierte Geräte im Medienraum zu zwei getrennten Erdungsstäben“ außerhalb des Gebäudes installieren. (Ich nehme an, der Ingenieur meinte zwei Erdungsstäbe. Dieses Konzept wurde in den 1980er Jahren vorgeschlagen, um Computer, Audio- und Videogeräte und andere hochfrequenzempfindliche Geräte vom normalen elektrischen Erdungssystem zu isolieren. Diese Installation hätte jedoch eine isolierte Masse ohne einen Pfad für den Fehlerstrom zurück zur Quelle erzeugt und einen Fehler in einem der Stromkreise nicht ausreichend durch Auslösen eines Leistungsschalters oder Durchblasen einer Sicherung behoben.

Dieses falsche Konzept veranlasste eine Ergänzung des National Electrical Code (NEC) von 1990 in 250-21 (d) (Abdeckung von anstößigem Strom über Erdungsleitern), der besagt: „Die Bestimmungen dieses Abschnitts gelten nicht als Genehmigung für den Betrieb elektronischer Geräte an Wechselstromsystemen oder Zweigschaltungen, die nicht gemäß diesem Artikel geerdet sind. Ströme, die Rauschen oder Datenfehler in elektronischen Geräten verursachen, gelten nicht als die in diesem Abschnitt angesprochenen anstößigen Ströme.“

Mit anderen Worten, es war 1990 nicht akzeptabel, die Erdungsleiter des Geräts mit zwei separaten Erdungsstäben vollständig vom elektrischen System zu isolieren, und es ist jetzt nicht akzeptabel. Zum Glück habe ich dieses Missverständnis für den Hausbesitzer schnell ausgeräumt.

Hochfrequentes Rauschen, andere unerwünschte Frequenzen und Signale, Oberwellen und sogar ein Signal, das aus dem elektronischen Gerät selbst stammt, können kapazitiv und induktiv in den Eisenmetallkanal eingekoppelt werden, der das Gerät und das Panel verbindet, und kann in das Gerät zurückreflektiert werden, was zu erheblichen Störungen und Geräuschen in den Audio- und Videogeräten führt. Es gibt zwei Abschnitte im NEC, die jemandem helfen, elektrisches Rauschen (elektromagnetische Störungen) im Erdungssystem zu reduzieren. Die isolierte Erdung fest installierter elektronischer Geräte wird in 250.96(B) und 250.146(D) mit der isolierten Erdung von an Kabel und Stecker angeschlossenen elektronischen Geräten behandelt.

In beiden Fällen kann ein separater isolierter, isolierter Geräteerdungsleiter vom Gerät (eine nichtmetallische Buchse isoliert die Metalllaufbahn vom Metallrahmen des elektronischen Geräts) oder von der isolierten Erdungsbuchse (der Erdungsstift der Buchse ist nicht mit dem Joch der Buchse verbunden) zurück zum Hauptdienst oder zur Quelle des separat abgeleiteten Systems installiert werden, ohne mit Metallkästen oder Subpanels verbunden zu sein. Diese Trennung und Isolierung verhindert, dass unerwünschtes Rauschen und andere Frequenzen in die elektronischen Geräte eingekoppelt werden, und bietet dennoch einen Weg für den Fehlerstrom zurück zur Quelle.

Metallkästen, Metallunterplatten, Metallkanäle und andere Metallgehäuse aus den permanenten elektronischen Geräten oder isolierten Erdungssteckdosen müssen weiterhin eine normale Erdung der Geräte aufweisen.