حلقه زمین ( Ground loop )

حلقه زمین ( Ground loop )
حلقه های زمین (Ground loops) یکی از علل اصلی ایجاد نویز و تداخل در سیستم های صوتی، تصویری و کامپیوتری هستند. در یک سیستم الکتریکی حلقه زمین (Ground loop) زمانی که دو نقطه از مدار که به زمین مرجع وصل شده اند و دارای اختلاف پتانسیل باشند، رخ می دهد. این امر باعث ایجاد جریان ناخواسته در مدار می گردد. برای مثال در مدارات سیگنال دارای زمین مرجع،اگر اختلاف پتانسیل بین دو نقطه زمین وجود داشته باشد جریانی در مدار برقرار می شود. به عبارت دیگر حلقه زمین، یک حلقه فیدبک القایی ناخواسته است که در اثر اتصال دو یا چند مدار که دارای زمین الکتریکی مشترک هستند ایجاد می شود.

به تعریف دیگر حلقه زمین یا Ground loop، اکثرا در تاسیساتی که دارای تجهیزات جانبی ، دستگاههایی که به منابع تغذیه مختلف وصل شده اند و از خطوط دیتا، ویدیو یا خطوط صوتی برای ارتباطات استفاده می کنند، ایجاد می شود. اگراختلاف ولتاژی بین ولتاژهای زمین مرجع وجود داشته باشد، جریانی از زمین مرجع دارای ولتاژ بالاتر به سمت ولتاژ پایین تر و در یک مسیر دایره ای، که از خط دیتا استفاده می کنند، جاری می شود.

گاهی در نتیجه ضعف کیفیت اتصال چنین نقطه‌هایی اختلاف ولتاژ ناچیزی با هم (با صفر)، پیدا می‌کنند و از طریق القای الکترومغناطیسی به جریان‌ های ناخواسته تبدیل می‌ شوند.
روش های سیم کشی که مدار را در برابر حلقه های زمین حفاظت می کنند،باید طوری باشد که تمامی مدارات حساس سیگنال از یک نقطه زمین شوند. اتصالات مختلف می تواند مانع از تداخلات الکترومغناطیسی زمین گردد.

                                               

در حالت ایده آل، تمام نقاط زمین شده سیستم های الکتریکی باید دارای ولتاژ یکسان باشند. هرچند ممکن است نقاط مختلف سیستم های زمین مشترک به دلایل زیر دارای ولتاژ مختلف باشند:

اختلاف در مقاومت خاک
فاصله جداسازی هادی های زمین
جریان و ولتاژ ناشی از ولتاژهای گذرای حاصل از صاعقه و یا جریان زیاد بارها
ساختمان ها یا تجهیزات دارای سیم کشی زمین معیوب

                                                          

جریان ناشی از ولتاژ القایی زمین ممکن است منجر به ناپایداری زمین مرجع برای سیستم شود.
نویز ناخواسته قدرت سیگنال را کاهش  داده و ممکن است منجر به از دست رفتن دیتا شود. علاوه بر این، حلقه زمین می تواند باعث ایجاد شوک الکتریکی خطرناک به ویژه در قسمت های فلزی که در دسترس افراد هستند، شود.

اثرات حلقه زمین:

عملکرد بد  تجهیزات، توقف متوالی و خرابی کامپیوتری
تصاویر ناهموار با نوارهای تاریک، خطوط موجی و غیره
خرابی دستگاه در طول طوفان صاعقه
خرابی یک قطعه از سیستم یا تجهیزات که ممکن است به علت حلقه زمین، باعث آسیب دیدن قطعات دیگر شود.

                                                                 
روش های حذف حلقه زمین روشهای مختلف اتصال و طراحی های مدار می تواند باعث کاهش و یا جلوگیری از ایجاد حلقه های زمین گردد.
1- اتصال تمامی دستگاههای متصل شده به پریز برق یکسان، و اطمینان از اینکه پلاگ زمین شده به مدار یکسان متصل شده اند، در صورتیکه پلاگ های زمین نشده از سوکت های دیگر استفاده می کنند.
2- راه اندازی تجهیزات از طریق مدارات دارای زمین مشترک
3- طراحی مدار مناسب
لطفا دیدگاهتان را در فرم زیر درج نمایید.
 ______          ___       
|___  /         /   |      
   / /   __ _  / /| | _ __ 
  / /   / _` |/ /_| || '__|
./ /   | (_| |\___  || |   
\_/     \__, |    |_/|_|   
           | |             
           |_|             
کد امنیتی نمایش داده شده در تصویر بالا را وارد فرمایید.
مطالب بیشتر در این زمینه
ولتاژ گام ( step voltage ) چیست؟
 ۱۴ آذر ۱۳۹۷
 گروه تحقیق و توسعه تالی الکتریک

ولتاژ گام ( step voltage ) چیست؟

 ولتاژ گام (Step voltage) ، ولتاژ بین پای یک فرد ایستاده در نزدیکی یک جسم پر انرژی در زمین است. ولتاژ گام برابر با اختلاف ولتاژ، با توجه به منحنی توزیع ولتاژ، بین دو نقطه در فاصله های مختلف از "الکترود" می باشد. در مهندسی برق، زمانی که یک جریان بزرگ به زمین از طریق امپدانس شبکه زمین متصل می شود، افزایش ...  ادامه مطلب 
رله دیستانس چیست؟
 ۰۷ آبان ۱۳۹۷
 گروه تحقیق و توسعه تالی الکتریک

رله دیستانس چیست؟

رله دیستانس(رله مقاومت سنج): رله دیستانس یک رله حفاظتی است که زمان قطع آن تابع مقاومت طول سیم می باشد. در بیشتر اوقات زمان قطع رله باید تابع محل اتصال کوتاه نسبت به رله باشد ، و از این رو این زمان باید تابع جهت معینی از انرژی اتصال کوتاه باشد. به طوری که می دانیم هرچه محل اتصال کوتاه از رله دور تر باشد ، مقاومت ...  ادامه مطلب 
حفاظت دیفرانسیلی ژنراتور یا آلترناتور
 ۰۷ آبان ۱۳۹۷
 گروه تحقیق و توسعه تالی الکتریک

حفاظت دیفرانسیلی ژنراتور یا آلترناتور

رله دیفرانسیلی طولی: هرگونه خطای داخلی نزدیک سیم پیچی استاتور، عمدتا توسط حفاظت دیفرانسیلی ژنراتور یا آلترناتور، پاکسازی می شود. حفاظت دیفرانسیلی ژنراتور با استفاده از رله دیفرانسیل طولی صورت می گیرد. در حالت کلی ، رله های مدل آرمیچر جذبی برای این اهداف استفاده می شوند، زیرا این رله ها ...  ادامه مطلب 
مقاومت اتصال زمین
 ۰۲ آبان ۱۳۹۷
 گروه تحقیق و توسعه تالی الکتریک

مقاومت اتصال زمین

مقاومت اتصال زمین که به آن Neutral Grounding Resistors یا به اختصار NGR گفته می شود، در سیستم های قدرت به عنوان مقاومت زمین در ترانسفورماتورها و ژنراتورهایی که به صورت ستاره wye متصل شده اند به کار می روند. این مقاومت ها معمولا بین نقطه نول اتصال ستاره تجهیزات و زمین قرار می گیرد. NGR ، مابین زمین و نول ترانسفورماتورها، ژنراتورها و ...  ادامه مطلب 
آموزش دستگاه تست رله
 ۰۲ آبان ۱۳۹۷
 گروه تحقیق و توسعه تالی الکتریک

آموزش دستگاه تست رله

دستگاه تست رله مدل PW636i دارای 4 خروجی ولتاژی 300 ولت و 6 خروجی جریانی 32 آمپری بوده و توانایی تست تمام رله های حفاظتی از جمله رله های مدرن را دارد . این دستگاه ایده آل برای تمام کاربردهای برق قدرت ، نیروگاه ها ، تولیدکنندگان رله ، تولیدکنندگان تابلو برق ، موسسات تحقیقاتی ، شرکت های تست می باشد. در این مقاله قصد داریم ...  ادامه مطلب