Att ”blanda” jordade och ojordade apparater och koppla dem samman i olika rum

Hej
Om ni tittar på bilden här…



…så ser ni två ”multimedia” apparater, Azur 640BD ”Blu-ray player” och Azur 640R V2 7.1 ”AV receiver”, avsedda att kopplas samman med RCA kontakter. Höljet på båda apparaterna är av metall, och höljet (jord) på RCA kontakterna är förbundet med höljet på apparaten.

För elanslutning så har den undre apparaten en kontakt av typen C17/C18 (ojordad) den övre apparaten en kontakt av typen C13/C14 (jordad). Observera att ett jordat kabelställ (C13) passar i det ojordade apparatintaget C18.

Olika kontakttyper se;
en.wikipedia.org/wiki/IEC_60320

Där står om kontakttypen C17/C18;
”Later model Xbox 360 power supplies, some vacuum cleaners, a few models of CPAP machines, some higher end audio equipment, Sony televisions, medical devices intended for use in a home healthcare environment that are IEC-60601-1-11 1.0 (2010) compliant.”

På sid 26 i manualen till Azur 640R V2 7.1..

www.manualslib.com/manual/538258/Cambrid....html?page=26#manual

…kan man läsa hur man gör ”Multi-room connections” där står bland annat..

“The 640R also features 2nd/3rd zone Composite video outputs which optionally allow the extra zones to have video capability. The 640R can use either Composite video or S-Video inputs as sources to supply the sub-zones, but not from Component or HDMI inputs.”

Söker ni, så finns det mängder med multimedia-apparater av typ jordade/ojordade som blandas och kan anslutas tillsammans på detta sätt.

Våra bostäder är ibland helt jordade och ibland har vi i våra bostäder vissa rum jordade uttag och andra rum har vi ojordade uttag.

Finns det några problem med att, på detta sätt, ”blanda” jordade och ojordade apparater och att förbinda apparaternas höljen med signalkablar?

Finns det några problem att, med signalkablar som förbinder apparaternas höljen, ansluta dessa apparater till andra apparater, av samma typ, i andra rum?

Fall 1:
Ojordat utag. Fel som lägger en fas mot något hölje. Om ingen säkring löser i apparaten. Så ligger fasen ut på alla plåthöljen.
Fall 2: jordat utag. Säkringen till utaget löser eller att signalerna brinner.
Med JFB så händer inget i fall 1, i fall 2 så löser JFB.
Det borde höras störningar i ljudet när det är fel.

Det beror på vad du syftar till och hur stora konsekvenserna ska vara för att det ska anses vara ett problem. Är det ur ett elsäkerhetsperspektiv eller ur ett EMI-perspektiv?

Problemet ur ett elsäkerhetsperspektiv kan lika väl uppstå i ett kök där det vanligtvis finns jordade uttag vid diskbänken men ojordade uttag i resten av utrymmet, i ett kök som är konstruerat före 1994 då alltså. Dessutom så hade man ofta vattenburen värme i elementen i samma rum som ofta erbjuder en ganska god jordförbindelse.

Ur ett EMI-perspektiv så kan man få problem med förbindning av signalkablar. Bland annat så är det inte helt ovanligt att man får problem då man kör med skärmade datakablar. Datorerna de ansluter mot är inkopplade i jordade uttag vars gruppledningar inte nödvändigtvis kommer från samma central vilken i sin tur kanske matas med huvudledningar som är TN-C. I ett sådant fall kan man få lite störningar då det går små strömmar i datakablarnas skärmar.
Ser man sedan till övertoner så kan dessa vandra de konstigaste vägar då impedansen ser annorlunda ut vid vald övertons frekvens relativt grundtonen.

Generellt så är det väl så att det ofta missas att jordningen egentligen inte tar hänsyn till om den tillhör ett starkströmssystem eller ett signalsystem.

Om den ojordade apparaten är av klass II (förstärkt isolering) eller klass III (SELV, matad via t ex yttre nätadapter som i sig uppfyller klass II) så finns det åtminstone ur elsäkerhetssynpunkt ingen som helst anledning att bekymra sig.

När det gäller problem med jordpotentialer i datakommunikationssammanhang så kunde sånt förekomma förr i tiden, t ex i installationer med terminaler som var anslutna med långa RS-232-kablar till en stordator.
Idag när man nästan uteslutande använder ethernet, så bortfaller problemet eftersom alla nätverkskort har galvanisk isolation med en transformator. Åtminstone här i Sverige där man som regel använder oskärmad nätverkskabel.

Av egen erfarenhet så skulle jag påstå att användning av skärmade kablar inte alls är ovanligt i Sverige. Nu är det i.o.f.s. 2 år sedan jag var ute själv, men så mycket tror jag inte att det förändrats på den korta tiden. Och öven om det har det så är de anläggningar som installerades för 2 till 7 år sedan fortfarande i drift. Skärmen för kabeln ansluter mot samma potential som chassit på datorn i ena ändan och mot stativet för panelerna i andra ändan. Stativet i sin tur är jordat precis som datorns chassi.

Fördelning mellan installation av S/UTP eller F/UTP och UTP skulle jag påstå vara 30/70 för egen del. Mer än försumbart.

Hej Torbjörn

Nu handlar inte frågeställningen om de fall då det finns galvanisk isolation mellan apparaterna, utan om när apparaternas höljen är ihopkopplade t.ex. för att överföra av ljud och bildsignaler.

Apparaterna har alla metall hölje (eller åtkomliga delar), är i jordat eller ojordat utförande, alla har galvaniskt kopplade (obalanserade,) signalkontakter. Apparaterna kan vara placerade flera meter från varandra i samma rum men också förbundna med signalkablar och placerade i andra rum (eller på en annan våning i ett hus).

I de fall när man överför analoga signaler via snitt som varken är balanserade eller galvaniskt avskilda, så vill det ju till att eventuella 50 Hz-strömmar i signaljord, kabelskärmar mm inte ger upphov till så stort spänningsfall att de stör den nyttiga signalen.
Sådana snitt brukar inte vara tänkta för särskilt långa signalledningar utan tanken är att alla apparater ska stå intill varandra.
Det som kan göra att det inte fungerar bra är om det blir höga läckströmmar eller kapacitivt kopplade nätfrekventa strömmar i någon apparat, eller om man på något sätt får en otrevlig potentialskillnad via elnätets skyddsjord.

En del utrustning har ett asymmetriskt nätfilter med Y-kondensatorn kopplad mellan intern jord och ena ledaren i nätkabeln, där brukar man få bort brumproblemen om man vänder stickproppen så att man får Y-kondensatorn ansluten till nollan. Om det däremot är ett symmetriskt nätfilter med Y-kondensatorer till båda ledarna, eller om Y-kondensatorn är ansluten "innanför" nätlikriktarbryggan i en switchad nätdel, sä hjälper inte detta.

En annan sak som kan bidra till brum pga kapacitivt kopplade strömmar är om det finns kraftiga övertoner på elnätet. Högre frekvenser inom audioområdet kopplas ju mer effektivt genom störningsskyddskondensatorerna än vad 50 Hz gör.

Ett praktfall av potentialskillnad via skyddsjord som jag råkade ut för en gång, var en gammal laptopdator med skyddsjordad (klass I) laddare. Laddaren lämnade 14 V DC eller något sådant, och skyddsjorden var ansluten till minus på utgående spänning. I datorn var + från laddaren förbunden med intern +5V och all spänningsreglering låg på minussidan, så signaljord i alla snitt på datorn (parallell- och serieportar mm) låg på ungefär -9 V relativt elnätets skyddsjord. Det fungerade inte alls bra att koppla ihop den med annan skyddsjordad utrustning, t ex laserskrivare.

Ett fall av besvärligt brumproblem som jag har råkat ut för var en högtalande tillsats till systemtelefoner som användes på kontor. Telefonen hade ingen galvanisk separation från telenätet (eller, i det här fallet, snarare från den lokala företagsväxelns anknytningar), och den obalans man fick genom kapacitiv koppling i tillsatsens nätadapter samt i tillsatsens linjetransformatorer räckte för att orsaka nätbrum. Åtgärden blev att dels byta från en switchad nätadapter till en linjär sådan med minsta möjliga kapacitans mellan lindningarna (transformator med tvåkammarbobin), och dels konstruera om linjetransformatorkortet för att minska den kapacitiva kopplingen över isolationsbarriären där.

Torbjör, vad tror du?
Jag har en Casio HT-3000 från 80 talet. Fins på Tuben, om ni vill se.
Jag kopplar den mot min Casio WK-7600 , för att få ut ljudet i Alto högtalarna, med 5 eller 10m 3 polig, 3.5mm teleplugg. HT3000 har en transformator på 9VDC 9W och likriktare. Om sladden mellan keyboarden bara sitter i WK7600, så blir det mycket brumm. Om jag stoppar i kontakten i HT-3000, så minskar brummet. Om jag slår på HT-3000, så minskar brummet.
Om jag bara spelar på HT-3000 så tycker jag inte att jag hör något brumm.
En lösnining som jag funderat på är en switchad powersuplie.
Den andra är 2st sladdar från HT-3000 till Alto, 6.5 teleplugg 2 polig till XRL.
Jag tror mest på den senare lösningen.

Hur är det med nättransformatorn till HT3000, har den tvåkammarbobin eller ligger lindningarna utanpå varandra? Blir det någon skillnad om du vänder den i vägguttaget?
Förmodligen blir det värre med ett switchat nätaggregat eftersom det säkert har en Y-kondensator för avstörning. Däremot skulle du kunna prova att mata den med batteri.

En annan variant är att du gör en galvanisk separation på signalkabeln med ett par linjetransformatorer.

Om jag vänder transformator, så låter det lika dant. Den är limmad så ja har ingen möjlighet att kolla.
Provade att sätta sladdarna från Alto i HT-3000, det låter likadant som när jag kör igenom WK-7600. Jag har inte haft batterier i HT-3000, och problemen minskar då och minnes backuppen fungerar.

Kan det tänkas att nätaggregatet ger mycket rippel på utgående likspänning pga en dålig elektrolytkondensator? Eller att någon elektrolyt i HT-3000 börjar vara dålig?

Den är gjord i Norge på 80 talet, så det är fult möjligt att det är något sådan problem. Jag ringde emusic och dom säger att jag måste kolla om + är i mitten eller ej. Den dom har har minus i mitten.

Nu har jag kollat. Minus är i mitten. Gear4music går det inte att hitta på hemsidan och dom brukar ha engelsk plugg.
300kr vill emusic ha.

9 V nätadapter med minus i mitten låter annars som typiskt för en gammal telefonsvarare, trådlös telefon eller liknande.
Teleutrustning brukar ha minus i mitten om det inte är växelström från nätadaptern.

Hej Torbjörn och Stefan

En intressant störnings-fråga, men vad har den att göra med frågeställningen ”Att ”blanda” jordade och ojordade apparater och koppla dem samman i olika rum”?

Jag ställer den frågan här, därför att jag är intresserade av era synpunkter och jag hoppas att ni, på detta forum, har kompetens och erfarenhet att ge synpunkter i frågan.

Hej Martin.
Jag skulle nog vilja påstå att mitt ojordade system fungerar bäst. Det beror ju på om det går ström i jorden om det ska bli ett problem. Normalt ska det inte gå ström i en gulgrön och då är det troligtvis inget problem. Går det ström i den gulgröna så är det nog riktiga problem. Jag tycker en sådan rundgång alltid är felaktigt.

Hej Bo

Bra inlägg

Jag har tagit upp tre frågeställningar här som jag anser hör ihop

• Att ”blanda” jordade och ojordade apparater och koppla dem samman i olika rum
• Jordade kontakter i ojordade uttag
• Ground lift

Om vi blandar jordade och ojordade apparater och kopplar gamman dem galvaniskt i olika rum i våra bostäder där det både finns jordade och ojordade uttag så har jag svårt att se att vi klarar elsäkerhetskravet. Speciellt om det skulle bli fel på isolationen i en av apparaterna.

Även om en apparat är dubbelisolerad men kopplas galvaniskt till en annan apparat som inte är dubbelisolerad och det blir ett isolationsfel på den senare då finns risk för spänningssättning av höljet på den dubbelisolerade.

Jag anser, som du Bo, att Ground lift är en dålig lösning. Men är verkligen metoden med att galvaniskt koppla ihop apparater varav en del är dubbelisolerade och en del med skyddsjord i flera rum med blandat jordat och ojordat så mycket bättre?

Jag tror att båda metoderna är ute efter att undvika ”Ground Loop” i t.ex. multimediaanläggningar.

Vad är skillnaden med att i en sådan anläggning ansluta en jordad stickpropp i ett jordat uttag och därmed undvika brum eller att sätta dit en ”Ground lift” i ett jordat uttag i samma bostad för att undvika brum?

Skyddsjord behövs för att undvika att utsatta delar blir spänningssatta och det är då olämpligt att bygga lösningar där skyddsjorden ”undviks” trots att den behövs för skyddsändamål.

Hej Stefan

Hur många skyddsledare, idag, är utan ström?

Kan du koppla in en apparat, med ett filter vars Y-kondensator är kopplad till skyddsjord, utan att få ström i skyddsjord?

Martin, jag får ge mig där. Men när det gäller störningar är ofta PE ett problem.