Продаются процессоры Штрих-ФР-К под ЕГАИС

Весы бьются током

Примерно раз в месяц к нам приходит заявка, «весы бьют током». Железной логике заказчика трудно отказать, раз весы бьют током – значит, неисправны весы. Не вдаваясь в юридическую сторону вопроса, рассмотрим ситуацию с технической стороны.

 

Теория.

 

Более 90% современных электронных приборов имеют в своем составе импульсный блок питания. Такие блоки питания при своей работе создают большое количество ВЧ помех, которые могут уйти обратно в электрическую сеть 220В и создавать серьезную проблему для работы других устройств. Что бы такого не происходило, разработчики импульсных блоков питания ставят фильтры на входе и выходе блока питания. Рассмотрим входной фильтр, который присутствует в подавляющем большинстве качественных импульсных блоках питания. В начале публикации мы отметили, что речь будет идти о весах, поэтому в качестве примера рассмотрим схему классического импульсного блока питания с весов Mettler Toledo Tiger P 8442.

Входные цепи импульсного блока питания с весов Mettler Toledo Tiger P 8442.

Рис.1  Входные цепи импульсного блока питания с весов Mettler Toledo Tiger P 8442.

Во входных цепях мы видим два конденсатора CY1,CY2. Эти конденсаторы играют очень важную роль. Для ВЧ помехи эти конденсаторы представляют собой короткозамкнутые проводники, в то время как остальные цепи представляют из себя довольно большое сопротивление.

 

Конденсаторы CY1 и CY2 с точки зрения ВЧ помехи представляют собой короткозамкнутые проводники.

Рис. 2.Конденсаторы CY1 и CY2 с точки зрения ВЧ помехи представляют собой короткозамкнутые проводники.

Как можно увидеть конденсаторы эффективно борются в ВЧ помехами, шунтируя их на «землю». В качестве «земли» используется третий контакт в розетке, этот же контакт со стороны весов выведен на корпус устройства. Вроде бы все идеально, но есть одно но…

С точки зрения сети переменного тока 220В и частотой 50Гц (ток низкой частоты) входная цепь выглядит несколько иначе. Так как для переменного тока, конденсатор является сопротивлением. То с точки зрения стандартной сети переменного тока 220В и частотой 50Гц входные цепи будут выглядеть следующим образом.

 

Конденсаторы CY1 и CY2 с точки зрения сети переменного тока 220В частотой 50Гц представляют собой сопротивления.

Рис.3. Конденсаторы CY1 и CY2 с точки зрения сети переменного тока 220В частотой 50Гц представляют собой сопротивления.

Особое внимание следует обратить на точку «Z», именно эта точка является корпусом весов, за которую берутся операторы и получают удар током в случае неправильного подключения. Разберемся, почему это происходит, и как сделать так, что бы этого не происходило.

Рассмотрим все возможные варианты, их три.

Вариант 1.

Идеальный. Этот вариант изображен на Рис.3. он носит скорее академический характер, чем практический – такого подключения в природе не существует, в реальном случае все обстоит гораздо сложнее.

Вариант 2.

 Конденсаторы CY1 и CY2, в отсутствие заземления выступают в роли делителя.

Рис.4. Конденсаторы CY1 и CY2, в отсутствие заземления выступают в роли делителя. При переменном токе на одном полупериоде точка 1 имеет потенциал 220В, а точка 2 выступает в качестве земли. На втором полупериоде все происходит с точностью наоборот. Тем самым формируя 110В в средней точке.

Устаревший. Все реже и реже встречающийся вариант подключения, однако, имеет место быть. Суть в том, что подключение происходит только по двум проводам, ноль и фаза. В результате такого подключения конденсаторы CY1 и CY2 выступают в роли делителя и в результате в точке «Z»  появляется напряжение равное 220В/2=110В. Это довольно большое напряжение, но ток очень незначительный, хотя можно получить чувствительный удар.

 

Вариант 3.

Сопротивление Rпроводника заземления хоть и незначительное, но может сформировать Uпроводника до 90В.

Рис.4. Сопротивление Rпроводника заземления хоть и незначительное, но может сформировать Uпроводника до 90В.

Распространенный. Именно таким образом  подключается большинство весов на торговых точках. С точки зрения инженера-электрика - это правильно выполненная розетка и соответственно весы подключены по всем современным канонам безопасности  электрической сети переменного тока 220В. И несмотря на наличие заземления в общую работу вмешивается сопротивление проводника  от розетки до щитка. Чем больше это сопротивление тем больше потенциал в точке «Z» которая, по сути является корпусом весов, а значит оператор может оказаться под напряжением.

Рассмотрев все варианты подключения весов вернемся к первоначальному вопросу, весы бьются током – это проблема весов или электрической сети.

Чисто гипотетически можно представить, что конденсатор CY1 или CY2 вышли из строя и закоротили свои обмотки. В результате такой поломки действительно корпус весов может оказаться под фазным напряжением. Но это только в теории, на практике, по требованиям электробезопасности в эти цепи устанавливаются специальные Y-конденсаторы, которые в случае своей неисправности – ГАРАНТИРОВАНО обеспечивают полный разрыв цепи.

Таким образом, если весы бьются током, то с вероятностью 99% можно утверждать, что проблема в электрике, а точнее с заземлением.

 

Практика.

 

Как не надо делать, случаи из практики.

В розетку устанавливается дорогущий  сетевой фильтр, например типа «Pilot-L», с надеждой раз дорогой, то значит заземляет. Очень распространенное заблуждение. Хороший сетевой фильтр в отсутствии земли (вариант 2) или «резистивной земли»  (вариант 3)– это просто удлинитель с 5 розетками и не более, хуже конечно не будет, но вот лучше тоже не станет. Кроме того следует учесть, что в дорогих сетевых фильтрах использована схема с Y -конденсаторами, подключенных так же как мы рассматривали выше.

Устанавливаем источник бесперебойного питания (ИБП), там наверно точно есть заземление, а значит, весы перестанут бить током. К сожалению еще одно распространенное заблуждение, как правило встречается у компьютерных  системных администраторов, причем довольно квалифицированных. Все, то же самое, фильтр конечно в ИБП есть, но практически ничем не отличается от фильтра в сетевом фильтре или входной цепи блока питания весов. Хуже конечно не будет, но устранить проблему – не устранит.

Вызвали электрика, он, что то там прибором потыкал в розетку, и сказал с электрикой все нормально, проблема весах. Еще одна распространенное заблуждение, электрик не обманывает, с электропроводкой все нормально, но только с его (электрика) точки зрения есть земля, фаза, ноль. Но с точки зрения электробезопасности  с электропроводкой не все в порядке,  иначе весы не били бы током операторов. Тут как раз играет свою отрицательную роль сопротивление и емкость проводов (вариант 3 - Rпроводника).

Электрик пришел, прикрутил к корпусу весов медный провод, а второй конец провода хомутом прикрепил к водопроводным трубам, результат есть - весы перестали бить током. Действительно метод заземления эффективный, но не вдаваясь в глубину вопроса -  так делать нельзя.

Как надо делать.

К сожалению то, что будет написано ниже, на практике никогда не делается, даже если заказчик согласен со всеми доводами.

В помещении если используется большое количество весов делается контур заземления, в случае одних весов с корпуса весов кидается медный проводник, толщиной не менее двух диаметров подводящих проводов, до щитка и там цепляется на землю.

Комментарии

Здравствуйте, подскажите

Здравствуйте, подскажите пожалуйста у меня весы CAS МОДЕЛИ AD постоянно сгорает предохранитель отключил заземление все работает не сгорает предохранитель, но суть в чем кух.рабочие жалуются что весы током бьют т.е. до того как я отключил заземление били током, и после бьют током. Подскажите в чем дело?