Когда оборудование бьёт током

При контакте с электрическим оборудованием, находящимся под напряжением, существует опасность поражения электрическим током. Мало того, что это может привести к выходу из строя самого оборудования, так еще и может повлечь за собой нарушение работы жизненно важных органов и систем организма, а в некоторых случаях - к летальному исходу. Для обеспечения электробезопасности применяются различные технические способы и средства, такие как защитное заземление, зануление, и т.д.

Поражение электрическим током происходит, когда через тело проходит электрический ток при достаточно высоком напряжении, что вполне может произойти, когда вы держите в руках микрофон или гитару, или и то, и другое одноврмененно. Это может произойти, если оборудование не заземлено, а тело становится кратчайшим путем для заземления.

Иногда заземление аудиооборудования может быть неисправно, тогда на устройстве может быть избыточное напряжение (электрический потенциал), которое при наличии возможности стремиться снизится. Тогда этой возможностью можете стать вы. Тому, как этого избежать и что делать, если это всё-таки случилось, и посвящен данный материал.

Немного физики и физиологии

Для начала поговорим о заземлении. Это процесс соединения корпуса электрического оборудования с заземляющим контуром (с землёй) при помощи проводников. Оно необходимо для защиты людей от поражения электрическим током, а также для обеспечения работы оборудования в нормальном режиме и при сбоях, разрядах молний и электромагнитных помехах.

В системе заземления используются заземлители — металлические элементы, которые находятся в контакте с землёй. Нарушение заземления может привести к появлению напряжения в тех частях устройства, где его быть не должно, например, на корпусе, креплениях и других деталях. Это повышает риск поражения электрическим током и может вызвать сбои в работе оборудования.

Заземление музыкального оборудования необходимо для обеспечения стабильной работы аппаратуры, предотвращения помех и шумов, а также для защиты устройств от повреждений и обеспечения безопасности людей. Заземление позволяет равномерно распределить электрический ток по цепи, минимизировать скачки напряжения и снизить риск возникновения земляных петель.

Для организации заземления следует правильно подключить всё студийное оборудование к одной линии и фазе, использовать короткие и с низким сопротивлением нагрузочные питающие кабели, а также обеспечить заземление самих приборов при помощи трехконтактной сетевой вилки.

Далее разделим два понятия: электроемкость и проводимость человеческого тела.

Электроёмкость человеческого тела — это его способность накапливать электрический заряд, она зависит от размеров и формы тела, а также от диэлектрических свойств тканей. Накопление заряда происходит из-за разности потенциалов между различными участками тела и окружающей средой.

Способность человеческого тела проводить электрический ток достаточно высока. Оно является проводником электрического тока и обладает электрическим сопротивлением, которое зависит от состояния человека, его кожи, и других факторов.

Тело может накапливать электрический заряд, что достаточно безопасно и практически незаметно, пока вы не дотронетесь до заземленного устройства. Тогда вы почувствуете разряд, который может быть неприятным, но не опасным. Несмотря на то, что напряжение может быть достаточно высоким, низкая электроемкость организма не позволяет накопить большую величину заряда.

Когда вы берете в руки инструмент, подключенный к незаземленному оборудованию, любое напряжение на корпусе передается вам. Однако, если вы отложите инструмент, а затем прикоснетесь к заземленному устройству или просто проводящему предметы, ваше тело разрядится, но из-за малой величины заряда, вы ничего не почувствуете. НО, если вы прикоснетесь к заземленному устройству, продолжая держать инструмент подключенным к незаземленному оборудованию, вы окажетесь в очень опасной ситуации. В этом случае вы становитесь проводником, и через ваше тело проходит электрический ток, что уже не так безопасно.Это происходит потому, что ваше тело больше не просто накапливает электрический заряд, поэтому ограниченная емкость тела не имеет значения. Вместо этого электричество проходит через вас к заземленному объекту.

Ощущения и последствия

Ощущения при поражении электрическим током зависят от характера тока и его мощности, а также индивидуальных характеристик человека, таких как возраст, пол и влажность тела.

Основные симптомы поражения электрическим током включают покалывание и жжение на участке тела, куда пришёлся удар. Ткани нагреваются во время прохождения тока, что вызывает интенсивные боли и образование ожогов. Иногда удар электрическим током может вызвать аритмию или прекращение функционирования дыхательной системы и сердца.

Почему оборудование бьет током?

Выделим основные причины проблем с оборудованием, при которых возникает опасность поражения электрическим током.

1.Незаземленный микшерный пульт

Незаземленный корпус микшерного пульта потенциально может иметь избыточное напряжение, что оказывается опасным. Внешний корпус микрофона обычно подключается ко входу на микшере через заземленный XLR-кабель. Но когда микрофон подключен к незаземленному микшерному пульту, всегда существует риск попадания напряжения на микрофон и далее к вам, когда вы прикасаетесь к микрофону. При использовании любых микшерных пультов, убедитесь, что они правильно заземлены.

2.Незаземленный гитарный усилитель

Если вы играете на гитаре, подключенной к усилителю при помощи кабеля, то струны также оказываются соединены с металлическим корпусом гитарного усилителя. Если корпус последнего не заземлен, на нем может быть избыточное напряжение.

К сожалению, многие гитарные усилители не заземляют, чтобы избавиться от нежелательных шумов на выходе усилителя, которые иногда возникают при заземленном соединении.

Как правило, это не представляет никакой опасности, если вы просто играете на гитаре. Хотя прикосновение к струнам сделает вас частью электрической цепи, ваше тело, обувь и пол, скорее всего, не позволят электричеству проходить через вас.

Проблема может возникнуть тогда, когда вы одновременно прикасаетесь к микрофону и струнам (или любой другой проводящей части гитары). В этом сценарии напряжение от незаземленного гитарного усилителя будет проходить через вас к микрофону, а затем к микшерному пульту, сети переменного тока и, в конечном итоге, к заземлению где-нибудь. По сути, вы замыкаете цепь и пропускаете через себя напряжение, что приводит к поражению электрическим током. Ситуация усугубляется тем, что обычно ваши губы соприкасаются с микрофоном, а это очень больно.

Поэтому при игре на гитаре, пожалуйста, убедитесь, что ваш усилитель правильно заземлен.

3.Неисправные розетки

По умолчанию мы считаем, что все наше оборудование правильно заземлено, но в сети питания разные потенциалы заземления. Если к какой-либо из розеток переменного тока подключены провода с разным потенциалом заземления, существует вероятность поражения аудиооборудования электрическим током. В таких ситуациях электричество будет течь от более высокого потенциала к более низкому. Следовательно, если заземление розетки имеет разный потенциал, электричество будет течь к тому заземлению, которое ниже.

Допустим, у нас есть микрофон, подключенный к заземленному микшерному пульту, подключенному к одной сетевой розетке, и заземленный гитарный усилитель, подключенный к другой сетевой розетке с другим потенциалом заземления. В этом случае, если бы мы одновременно прикоснулись к гитарным струнам и микрофону, мы бы создали электрическое соединение, и напряжение потекло бы к более низкому потенциалу заземления. Это вполне может привести к поражению электрическим током, особенно если существует значительная разница между потенциалами заземления розеток.

Чтобы не сомневаться и не подвергать себя и оборудование опасности, существует общепринятая практика подключения всех устройств к одной розетке для обеспечения общего заземления. Это не всегда возможно, но с небольшим набором оборудования попробовать стоит. При необходимости используйте панель питания.

То же самое касается любой стенной розетки, которая не заземлена должным образом. Всегда проверяйте розетки питания в любом новом помещении, где вам приходится подключать свое оборудование. Это можно сделать, например, при помощи тестера розеток или мультиметра.

4. Неисправные кабели 

Это одна из частых причин статического электричества и шипения. Убедитесь, что кабель правильно вставлен и закреплён. Поменяйте его местами и проверьте работу другого кабеля. Покупайте качественные кабели, чтобы избежать проблем в будущем.

Как обнаружить проблемы с заземлением?

Если у вас нет мультиметра, приобретите его. Серьезно, он будет полезен вам во многих ситуациях при устранении неполадок. Настройте мультиметр на проверку непрерывности, которая измеряет сопротивление и часто обозначается символом омега (Ω). Выполните следующие тесты.

Когда гитарный усилитель или микшер будут отключены от сети, коснитесь одним щупом входа усилителя (микшера), а другим - штыря заземления трехконтактного кабеля питания усилителя (микшера). Вы должны увидеть скачок показаний.

Следующий тест: усилитель подключен к сети, гитара подключена к усилителю с помощью инструментального кабеля или микшер подключен к сети, а микрофон – к микшеру. Поместите один датчик на бридж гитары (на корпус микрофона), а другой - на металлический корпус гитарного усилителя (микшера). Вы должны увидеть скачок показаний. Если эти два теста пройдены, ваша гитарная или микрофонная установка правильно заземлены.

Как предотвратить и устранить проблемы?

Так как наиболее часто именно микрофон бьет током, то поговорим о том, как этого избежать иди исправить уже существующие проблемы.

1.Ветрозащита. Она создает барьер между вашим ртом и и корпусом микрофона, так как не является проводником электричества. Хотя это может предотвратить поражение электрическим током, но никак не устраняет основную проблему заземления.

2. Проверьте розетки. Как упоминалось ранее, вы можете устранить проблему пробивания током, проверив потенциалы заземления электрических розеток в помещении. Убедитесь, что все розетки действительно заземлены, а затем убедитесь, что используемые розетки имеют одинаковый потенциал заземления.

3. Используйте УЗО. Одним из способов снижения риска удара током является использование интеллектуального защитного устройства, называемого устройством защитного отключения (УЗО). Это устройство, которое мгновенно разрывает электрическую цепь, чтобы предотвратить серьезные повреждения от продолжающегося поражения электрическим током. Розетки с встроенным УЗО есть в продаже. Они достаточно дороги и не получили массового использования, но в качестве отдельного устройства, вы легко можете его использовать.

4. Группируйте. Если есть возможность, то подключайте все оборудование к одной заземленной розетке.

5. Тест на руке. Простой тест для проверки наличия опасности поражения током проводится с мизинцем и предплечьем, когда мизинец касается решетки микрофона, а локоть касается гитарных струн. Если поражения электрическим током нет, использование микрофона, скорее всего, безопасно. Если происходит удар током, электричество проходит только от мизинца к предплечью. Это гораздо менее опасно, чем тестирование ото рта к руке, потому что сердце не задействовано в цепи.

6. Используйте вольтметр или мультиметр. Для проверки разности потенциалов между гитарными струнами и микрофоном можно использовать вольтметр. Если разница существенная, при замыкании между двумя устройствами, вероятно, произойдет поражение электрическим током.

7. Переходите на беспроводную связь. Беспроводной микрофон и беспроводной гитарный блок исключают прямое физическое подключение к незаземленным консолям, усилителям и розеткам. Следовательно, беспроводные системы значительно снижают вероятность поражения электрическим током.

8. Используйте только одну руку для подключения и отключения силовых кабелей усилителя.

9. Не модифицируйте заземляющий контакт вилки питания усилителя или микшера, чтобы предотвратить помехи в звуковой системе.

10.Избегайте проводящей опоры под ногами: не стойте на мокрой земле, металлических поверхностях и т.д., прикасаясь к гитаре, клавиатуре или микрофону.

11. Воздержитесь от дальнейших контактов с оборудованием до выяснения и устранения причины, если вы ощутили слабый удар током на сцене.

Итак, теперь вы понимаете, откуда могут «ноги расти», то есть где и как искать причины того, почему микрофон или гитара бьют вас током. Не воспринимайте это явление как мелкие неприятности, всё оборудование должно быть исправно и подключено правильно. Поэтому при обнаружении подобных проблем, обязательно устраняйте их, пока не случились серьезные неприятности с вашим здоровьем или работоспособностью устройств. Если вы по-прежнему получаете электрические удары от вашего оборудования, не игнорируйте их, обратитесь к квалифицированным специалистам для устранения проблем. Творите и будьте здоровы!