Можно ли заземление кинуть на ноль и как правильно это сделать
Ответ на этот вопрос однозначен, можно и даже нужно. Единственно что нельзя делать категорически, – это кидать заземление на ноль непосредственно в точке подключения электроустановки.
Дело в том, что большинство применяемых систем заземления такое соединение с нулем используют. Вопрос только в обеспечении надежности защиты.
Для начала немного теории. В многоквартирных и частных домах используется система электроснабжения с глухозаземленной нейтралью. Это реализуется на стороне трансформаторной подстанции (ТП).
Возможно выполнение повторных заземлений на вводе в здание.
В идеале осуществлять соединение заземляющего проводника (РЕ) с нейтралью (N) нужно на подстанции. Поскольку нулевой провод является рабочим (ток по нему протекает всегда), то вероятность его обрыва по разным причинам выше, чем у РЕ, который в нормальном режиме не нагружен.
С целью экономии производится совмещение РЕ и N – получается PEN проводник, выполняющий функции как рабочего «0» так и защиты.
Заземление вступает в работу при возникновении нештатной ситуации, например, замыкании фазы на корпус прибора.
При этом в РЕ проводнике возникает ток, а дальше, в зависимости от реализованных способов защиты возможны различные варианты развития событий:
- уравнивание потенциалов;
- срабатывание защиты: автоматического выключателя, УЗО, дифавтомата.
Кстати, использование автоматического выключателя обязательно.
Чем дальше от заземляющего устройства соединены заземление и ноль, тем больше протяженность участка, неисправность которого сведет на нет защитные мероприятия.
При отсутствии повторного заземления (рис.1Б) проблемы возникают при обрыве PEN проводника на любом участке. Подключение повторного заземлителя ликвидирует подобную неприятность.
Последнее, при обрыве соединения с заземляющим устройством, проводники N и РЕ «подвисают» в воздухе (рис.2). Цепь обесточивается, но фазный потенциал (U) остается.
При этом автоматы защиты не срабатывают (по сути, они «висят» в воздухе) и при прикосновении к корпусу любого прибора у тока будет один путь на землю – через тело прикоснувшегося. Сами понимаете, что это очень опасная ситуация.
Кроме того, если кинуть заземление на ноль непосредственно в розетке, то защита, даже при исправном заземлении сработает только при прикосновении к неисправному оборудованию.
Дополнительные материалы по теме заземление:
- что это такое;
- виды и системы;
- подключение УЗО;
- подключение дифавтомата.
* * *
© 2014-2023 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.
Наши обзоры
СТАТЬИ
***
Как заземлить бойлер, если нет заземления – sdmclimate.ru
Вода, поступающая в систему водоснабжения, является хорошим проводником, а электронагревательные приборы в квартирах и частных домах работают от электричества. Вне зависимости от типа электроприбора ( проточный или накопительный ) жидкость соприкасается с нагревательным элементом.
В случае отгорания проводников, разрушения корпуса нагревателя , попадания фазного корпуса на корпус, контакта между водой и оголенным проводом не избежать. Жидкость становится проводником для тока утечки. В случаях, когда пользователь прикасается к незаземленному металлическому корпусу прибора или подставляет части тела под поток воды, электрический ток потечёт по пути: фаза 220 В – вода водонагревателя – тело человека – земля (через воду). Ощутимый удар, часто приводящий к летальным случаям, неизбежен.
В другом случае возможно возникновение разности потенциалов между двумя электроприборами (часто можно встретить не совсем верное название «блуждающие токи»), находящимися в одном помещении.
В этом случае одновременное прикосновение к устройствам также приводит к ощутимым «пощипываниям». Заземление в таких случаях служит для выравнивания потенциалов контуров. Кроме того, наличие «лишних» потенциалов на приборах ускоряет их разрушение.
Существует два различных способа защиты от поражения электрическим током – защитные заземления и зануление. По незнанию авторы часто их называют одним словом заземление.
В чем различие? В случае «настоящего» заземления металлический корпус электроприбора соединяется отдельным проводником со специальным контуром. Как его изготовить в частном доме или на даче расскажем ниже.
В этом случае попавшее на прибор рабочее напряжение отводится по пути: корпус электроустановки – проводник – шина заземления – земля. Сопротивление такого контура согласно правилам устройства электроустановок не должно превышать 4 ОМ, что намного меньше сопротивления кожи человека. Таким образом, весь ток уйдёт в землю. Если значения силы тока велики, то сработает автомат защиты – электропитание электроустановки потребителя (так правильно называют электроприборы) будет отключено.
В случае зануления в розетке присутствует дополнительный провод (окрашен в жёлто-зелёный цвет) и называется РЕ-проводником. Провод зануления в нагревателе подключен к опасным частям электроприбора, которые могут стать источником утечки тока. При нарушении целостности нагревательного элемента, попадания фазы на корпус ток потечет по пути: фазный провод – корпус прибора ( нагреватель ) – защитный провод зануления – распределительный щиток квартиры. При превышении номинального тока сработает устройство защиты.
Выбор типа заземления любого вида водонагревателей в квартире зависит от организованной схемы электропитания жилого дома.
Существует несколько простых, на первый взгляд, способов организовать защиту в своей квартире, но пользоваться которыми категорически запрещено:
1) Соединение третьего провода в розетке с трубами водопровода или отопления, проходящими по кухне или в ванной комнате.
В случае пробоя фазы на корпус нагревателя или стиральной машины весь опасный потенциал попадёт на стояк подъезда.
Сосед, открывший воду, обречён на электрический удар. Тем более такой способ не действует в случае замены части металлических труб пластиковыми аналогами – «заземление» не выполнит своей функции.
2) Объединение в розетке нулевого и заземляющего контактов. Обрыв нуля в таких случаях приводит к появлению опасного напряжения на корпусах всех включенных в сеть квартиры потребителей.
3) Заземление нескольких приборов последовательно друг за другом. При возникновении неисправности в одном устройстве все остальные окажутся под опасным напряжением.
4) Соединение нескольких проводов на одну клемму шины. Для каждого устройства должен быть предусмотрен отдельный контакт.
5) Самостоятельное изготовление заземляющих устройств и подключение к ним шины. Такие устройства могут нарушить работу всей системы энергоснабжения дома и не выполнить своего предназначения вовсе.
До 1998 года согласно действующим тогда нормативам большинство домов было запитано по так называемой схеме TN-С или схема с глухозаземлённой нейтралью.
В дому подводился четырёхжильный кабель, в котором было 3 фазы и один нулевой проводник. В квартире такую систему опознать просто – все розетки не имеют защитного контакта, они двухконтактные.
В домах современной постройки электропитание подводится пятижильным кабелем (TN-S проводка), в котором рабочий и защитный нулевые провода разделены. Розетки имеют защитный контакт, также, как и при использовании схемы TN-C-S. Существуют и другие схемы заземлений.
В домах старой постройки для организации заземления придётся выполнить ряд работ и потратиться на приобретение материалов.
Приобретают медный одножильный провод с сечением не менее 4 мм2, который с одной стороны подключается к контакту заземления на электроприборе. Другой конец провода присоединяют к шине в межэтажном щитке. Желательно провод проложить в штробе, для исключения повреждения. Для подключения на концы провода припаивают контакт для затяжки под болт.
Другой способ обезопасить себя от поражения электрическим током — установить устройство защитного отключения (УЗО) или дифференциальный автомат.
Прибор ставится отдельно на водонагреватель или на общий ввод электропроводки.
Суть работы устройств, если говорить кратко, заключается в следующем. Прибор устанавливается в разрыв обоих проводников (фазы и нуля), по которым осуществляется электропитание помещений. При нормальных условиях эксплуатации токи, протекающие по фазному и нулевому проводнику равны. Питание остаётся подключенным.
При возникновении тока утечки через один из проводов значения протекающих токов станут различными. Устройство защитного отключения или дифференциальный автомат отключат оба проводника от потребителя.
Для монтажа в жилых помещениях предусмотрена установка таких приборов отключения, которые срабатывают на ток утечки 30 мА. Время срабатывания приборов не позволяет получить электрический удар опасный для здоровья.
Обустроить индивидуальную систему заземления в частном доме или на даче по силам любому владельцу недвижимости.
В любом случае выполнить общестроительную часть лучше самостоятельно – это сбережет значительную сумму денежных средств.
Порядок изготовления:
Отступив от фундамента дома 1,5 – 2 метра роют траншею по форме равностороннего треугольника со стороной 2 – 2,5 м. Глубина углубления 60 см, ширина – 40 – 50 см. Между треугольником и стеной дома также роют углубление для подводки шины к распределительному щитку.
По углам треугольника в землю вбивают штыри из металлической арматуры диаметром 12 – 14 мм, оставляя над дном траншеи 5-10 см.
Вбитые штыри соединяют между собой, приваривая металлическую полосу толщиной 4 мм и шириной от 40 мм. Такую же полосу, приварив к штырям, выводят на стену здания.
Траншею зарывают.
К полосе, выведенной на стену, приваривают болты с диаметром резьбы 8-10 мм – к ним будут подключаться провода заземления от бытовых электроприборов (бойлеры, стиральные и посудомоечные машины, различные станки).
Клемму заземления нагревателя одножильным медным проводом сечением 4 мм2 или алюминиевым сечением 6 мм2 соединяют с болтом, приваренным на шину.
Подключение проводят «под болт».
Итак, подключение бытовых водонагревателей и других энергоёмких приборов к системе защитного заземления вызвано необходимостью соблюдения правил техники безопасности.
Устройство спасает жизни пользователей при неисправностях электроприборов и сводит к минимуму вероятность возникновения пожаров. Несложная в выполнении система заземления поможет избежать трагедий при пользовании электроприборами.
Наиболее распространённый вариант заземления водонагревателя – это замыкание заземляющего провода на какой-либо металлический предмет, непосредственно связанный с землёй. Это может быть стояк водопровода или отопления, в панельных домах провод заземления можно подключить к металлическим закладным деталям, которые имеют соединение с землёй через сеть арматур, находящихся внутри бетонных панелей. В последнем случае, подключаясь к земле через арматурную сеть, вы лишите возможности блуждающим токам медленно и неуклонно приводить водопроводные стояки в негодность – это наименьшее из зол.
Но самый оптимальный вариант решения проблемы заземления – это повторное заземление или как его ещё называют в народе зануление. Заземляющий провод просто-напросто замыкается на ноль электропроводки. Только делать это нужно не в самой розетке для подключения водонагревательного бака, а как можно ближе к счётчику электроэнергии – домашняя электрощитовая является самым подходящим для этих целей местом. Дело в том, что если пренебречь этим требованием и выполнить зануление непосредственно в электрической розетке, то последствия аварийного пробивания фазы на землю и ноль могут быть не очень приятными, в некоторых случаях просто катастрофическими.
Большинство современных квартир имеет много различной мощной техники, которая одновременно подключена к электрической сети. Одним из таких бытовых устройств является водонагреватель, он считается опасным с точки зрения электротехнической безопасности жилого дома. Среди владельцев квартир мало кто озадачивается заземлением мощных приборов, что считается необходимой мерой для безопасности человека.
В первую очередь нужно дать точное определение такому термину. Заземление – специальное электрическое соединение точки в сети, электротехнического оборудования или приборов с заземляющей конструкцией, которая размещается под землей. Обычно заземляющие электроды закапываются на небольшую глубину, в зависимости от значения сопротивления грунта.
Следуя готовым схемам установки защитного заземляющего контура и электродов, сделать монтаж своими руками не составит особой сложности. Рабочее заземление нужно устанавливать для того, чтобы все бытовые приборы или электротехническое оборудование функционировали правильно и стабильно. Это очень важно для работы заводов, предприятий и других зданий с похожим назначением. По этой причине для них больше подходит такой тип заземления. Для этого делают соединение разрядников, нейтралей, трансформаторов в землей.
Так как не во всех частных домах или дачах сделан защитный заземляющий контур, то для того, чтобы правильно заземлить бойлер, следует сделать монтаж контура.
При желании такую работу можно сделать самостоятельно. Для этого нужно взять готовую схему установки системы, которая будет лучше подходить в определенных условиях.
Самые распространенные схемы – треугольник и квадрат. Такими фигурами называют схему с соответствующим количеством электродом и их размещением. Например, устанавливая защитный заземляющий контур по схеме треугольника, необходимо приготовить три длинных стальных электрода. Каждый из них должен быть не короче 2 м, 15 мм в сечении. Можно использовать медь, но такой материал очень дорогой.
На расстоянии 4-5 метров от распределительного щитка нужно начертить равносторонний треугольник (1,2-1,5 м сторона). Затем необходимо вырыть небольшое углубление и в местах вершин условного треугольника нужно забить стальные электроды на глубину 1,8 м. Потом нужно эти электроды нужно соединить в верней части при помощи сварки. Для этого берутся стальные шины с толщиной в 4мм, а их длина должна быть немного больше стороны размеченного треугольника.
После этого подключается к конструкции заземляющий проводник из однородного металла и прокладывается к распределительному щитку дома. Закрепив его надежно к заземляющей установке, можно закапывать траншею.
Заземлить бойлер можно будет только после проверки защитного контура при помощи специальных приборов. Также при желании можно приобрести готовый комплект для заземления с соответствующими стандартами. Когда установка конструкции будет завершена, можно перейти к следующему основному этапу работы.
В квартире или же частном доме должен быть проложен трехжильный кабель с проводом для заземления. Он может иметь зеленый, желтый или желто-зеленый цвет. Такая цветовая маркировка не позволит вам спутать провода с другим назначением. Если в доме или квартире проложен двухжильный кабель без заземляющего провода, следует сменить старую проводку.
Большинство современных бойлеров имеют специальную клемму, которую подключают к заземляющему контакту на розетке. На вилке бойлера также может быть особый контакт, и если ее подсоединить к электрической сети, тогда он будет подключен к заземляющему контуру.
Наличие клеммы упрощает процесс работы. Затем необходимо сделать проверку электрической сети, отходящей от распределительного щитка на этаже (улице в частном доме).
Обязательно в стене должна быть вмонтирована особая розетка нового образца, которая имеет защемляющий элемент. Она должна располагаться от места размещения бойлера на расстоянии более полуметра, и на высоте более 80 сантиметров от уровня пола. Проложенный трехжильный кабель нужно расщепить на отдельные провода, чтобы подсоединить их к клеммам на розетке и распределительном щитке или трансформаторе.
Работа должна проходить с обесточенной электрической сетью. Очень важно соблюдать правила техники безопасности. Обесточив помещение можно сделать подключение проводников кабеля к соответствующим точкам в розетке и распределительном щитке. Необходимо определить назначения каждой жилы, чтобы все получилось правильно.
Когда все соединения были закреплены, нужно включить электроснабжение, сделать проверку наличия напряжения в сети при помощи отвертки-пробника.
Если у определенной модели водонагревателей имеется готовая встроенная система для заземления, тогда нужно подключить провод «земли» напрямую к специальному зажиму на корпусе устройства.
При подключении бойлера к заземляющему контуру очень важно знать о распространенной ошибке. Достаточно часто бойлер подключают напрямую к розетке через фазный провод. Это является опасной ошибкой при монтаже. В таком случае может произойти аварийное пробивание фазы. Хорошо, если будет установлено автоматическое устройство защитного отключение, что может предотвратить последствия.
Существует распространенный способ заземления водонагревателя. Это можно сделать, замкнув заземляющий контакт на любой металлической конструкций или предмете, которые связаны с землей. Однако такой метод будет способствовать преждевременной коррозии металлических стенок водонагревателя, аккумулируя блуждающий ток в себе. Это приведет к уменьшению сроков эксплуатации данного прибора.
Запрещено делать заземление на металлических деталях железобетонной конструкции, которая находится в основе несущих стен здания.
В квартирах провод «земли» нужно подводить к распределительному щитку, соединяя с соответствующей клеммой. Вместе с водонагревателем специалисты рекомендуют устанавливать устройства защитного отключения электричества. Таким образом, можно полностью обезопасить себя от удара током, обеспечив надежное заземление.
Как правильно заземлить бойлер, чтобы избежать возможного поражения электрическим током? Этот важный вопрос требует серьезного подхода. Современные квартиры и дома буквально напичканы всевозможной электротехникой. Она вносит в жизнь комфорт, помогает создавать уют, без нее немыслима жизнь современного человека. Но одновременно это источник повышенной опасности, исходящей от постоянного подключения к электросети. Избежать угрозы поможет создание в квартире системы заземления согласно правилам по электробезопасности.
Седьмое издание ПУЭ определяет, что заземление является преднамеренным электрическим соединением любой точки сети, электрической установки или электрооборудования с контуром заземляющего устройства.
Последнее представляет собой систему «заземлитель – заземляющие проводники». Выделяют защитное и рабочее заземление.
Создание невесомости на планете, отягощенной гравитацией
Этот веб-сайт лучше всего просматривать в таких браузерах, как: Edge, Firefox, Chrome или Safari. Мы рекомендуем вам использовать один из этих браузеров для получения наилучших результатов.
Перейти к содержимому
Создание невесомости на планете, утяжеленной гравитацией где много гравитации.
Но используя грузы, шкивы и другие формы наземного вспомогательного оборудования (не говоря уже о глубоком понимании физики), инженеры Northrop Grumman могут максимально имитировать невесомость невесомости. гравитационные связи во время испытаний на Земле приближаются к условиям, с которыми специализированное оборудование столкнется в невесомом космосе.
Эти инженеры-механики анализируют все виды космических технологий, но, возможно, ни один проект не проверил их знания и стойкость больше, чем космический телескоп НАСА Джеймса Уэбба.
Уэбб сам по себе является чудом инженерной мысли и обладает уникальными характеристиками и компонентами, которые побудили инженеров-механиков полагаться на сценарий, которому не обязательно следовать при разработке других космических кораблей.
Но инженеры приняли этот вызов. Они нашли Уэбба бодрящим и, возможно, непревзойденным даже в профессии, которая представляет собой изрядную долю замечательной работы. Участие в создании космических технологий всегда вознаграждается — подготовка Уэбба к его исторической миссии по изучению Вселенной войдет в историю как задача мечты.
«Я работал над несколькими программами, и такая возможность выпадает раз в жизни», — сказал Джонатан Чанг, менеджер по механическому AI&T (сборка, интеграция и тестирование) в Northrop Grumman, который работал над Webb для более чем за десяток лет до того, как недавно переключился на другие проекты. «Это огромное мероприятие. Я горжусь своей командой и теперь буду наблюдать, как она готовится к запуску».
Воспроизведение нуля G в масштабе
Массивный космический телескоп будет наблюдать за звездами, формирующими планетные системы, и использовать инфракрасные волны, чтобы узнать больше о первых галактиках, образовавшихся в ранней Вселенной.
Как упомянул Чанг, разработка Уэбба была «огромным мероприятием», а сам телескоп физически столь же велик, как и амбициозен.
Основание его защитного многослойного солнцезащитного козырька простирается на 69,5 фута на 46,5 фута, что в два раза меньше Боинга-737, но достаточно велико, чтобы принять обычный теннисный матч. Тем не менее, несмотря на свои размеры, Webb имеет сложную конструкцию, позволяющую разместить множество движущихся частей. NASA и Northrop Grumman создали обсерваторию в стиле оригами, которую можно аккуратно сложить внутри обычной ракеты-носителя, а затем развернуть в космосе. Восемнадцать шестиугольных секций будут иметь диаметр более 21 фута и будут работать вместе, образуя единое телескопическое зеркало.
Защищает зеркало от тепла и света Солнца, Земли и Луны пятислойный солнцезащитный козырек.
Разработка и тестирование Webb продолжались более двух десятилетий — не только из-за его сложности, но и потому, что после того, как он окажется в космосе, пути назад уже не будет. Все его компоненты должны работать, когда он находится на расстоянии 930 000 миль от Земли.
«Мы не можем отправить астронавтов, чтобы исправить это. Мы развертываем только один раз», — сказал Чанг. «Вот почему мы обычно проводим много раундов тестирования».
Ограниченные гравитацией Земли, инженеры Northrop Grumman использовали наземное вспомогательное оборудование, чтобы воспроизвести нулевую гравитацию.
«Мы используем различные виды подъемных или опорных приспособлений, все, что может разгрузить летное оборудование во время испытаний», — сказала Мей-Ли Хей, инженер-механик по наземным системам, для которой Уэбб — ее первый проект. с компанией.
Компенсация гравитации с помощью физики и знакомых функций Методы испытаний в невесомости могут показаться чем-то из сценария телешоу «МакГайвер», но за всем этим стоит строгая наука.
Возьмем, к примеру, двигатель, который поднимет телескоп, как только Уэбб окажется в точке наблюдения почти в миллионе миль от него. Задача Чанга, Хея и их коллег состояла в том, чтобы доказать, что двигатель действительно может перемещать телескопические зеркала весом 8000 фунтов без гравитации, но делать это в тестовой среде, в которой он может поднимать не более 1000 фунтов.
Чтобы имитировать невесомость, они разработали наземное вспомогательное оборудование, которое ведет себя так же, как тренажеры, сказал Чанг. Подобно тому, как энтузиаст фитнеса может использовать перекладину с противовесом, чтобы максимизировать тренировку, команда Чанга разработала аналогичные приспособления, чтобы помочь двигателю тянуть вес зеркал. На самом деле, даже после завершения испытаний в невесомости, когда Уэбб ожидает запуска, его зеркала висели с помощью противовесов, прикрепленных к стене.
Многие испытания в условиях невесомости были смоделированы таким образом: с использованием шкивов, противовесов и других уникальных механических конструкций, чтобы компенсировать гравитацию и продемонстрировать, как компоненты Уэбба когда-нибудь будут двигаться и работать в космосе.
Например, высокоточные подшипники уменьшили трение, как в космосе. Кроме того, команда использовала что-то, что выглядит и функционирует точно так же, как стол для аэрохоккея, за исключением того, что он был увеличен в масштабе, чтобы перемещать большие компоненты Webb из одной точки в другую.
Мы смотрим на вещи, которые уже знаем, и строим на них, комбинируем их и используем более творчески.
Джонатан Чанг
Менеджер по механическим технологиям и технологиям (сборка, интеграция и тестирование) в Northrop Grumman
Тестирование редко бывает идеальным или простым, и это то, чего хочет команда. В конце концов, космос непрост, и команда должна быть готова и испытана на всевозможные сценарии.
Эй и ее команда способны быстро найти решение проблем, возникающих на этаже. «Мы собирали всю команду вместе и обсуждали различные решения, чтобы убедиться, что мы нашли основную причину проблемы. «Что вызывает эту аномалию или несоответствие?» Может быть, шаги не по порядку, или, может быть, он нуждается в редизайне, и мы не учли что-то еще.
Каждый день приходилось решать множество разных задач».
Создавая историю Marvel
Инженеры наземных систем испытали не только условия невесомости. Они также создали системы поддержки, чтобы помочь коллегам проводить экологические, акустические и другие виды испытаний. Общим для этих тестов была повторяемость. По словам Хея, который будет работать над Webb практически до его запуска, они провели несколько обзоров, чтобы убедиться, что все так, как кажется.
Она и Чанг с нетерпением ждут запуска и гордятся своей ролью в его научном и историческом значении.
Чанг надеется, что двое его детей, которые слишком малы, чтобы понять, что на самом деле делает «гигантский золотой младенец», над которым работал папа, когда-нибудь увидят фотографии, сделанные Уэббом, и восхитятся ими так же, как он первые изображения, отправленные космическим телескопом Хаббл.
Для Эй, ее работа над Уэббом была серией новинок, которые, как она надеется, принесут еще больше новинок.
«Это не только первое, над чем я работала, но и первое, что я вложила в его запуск», — сказала она. «Я не могу представить, что он будет чувствовать, когда он, наконец, доберется туда, развернется и начнет отправлять обратно какие-то действительно классные вещи. Надеюсь, мы найдем инопланетян».
Цифровое моделирование внеземных сред
Узнать большеОбъединительная плата телескопа Уэбб НАСА предлагает сильную и устойчивую руку
Узнать большеЧудо инженерной мысли: мегасолнцезащитный козырек JWST обретает форму
4 Узнать большеЗарегистрируйтесь сейчас, чтобы получать новости от Northrop Grumman о наших технологиях и инновациях.
ПодписатьсяИсследовательский центр невесомости — Исследовательский центр Гленна
Исследовательский центр невесомости — главный центр НАСА для наземных исследований микрогравитации и крупнейший объект такого рода в мире. Он предоставляет исследователям почти невесомую среду на 5,18 секунды.
Обзор объекта
Вид с мезонина на десантный аппарат и механизм спуска, расположенный над вакуумной камерой, техник подает сигнал крановщику в Исследовательском центре невесомости. Исследовательский центр невесомости — главный центр НАСА для наземных исследований микрогравитации и крупнейший объект такого рода в мире. Объект Zero-G — одна из двух опорных башен, расположенных на площадке НАСА в Брук-Парке, штат Огайо. Объект Zero-G работает с 1966. Первоначально он был спроектирован и построен в эпоху космических гонок 1960-х годов для поддержки исследований и разработок компонентов космических полетов и жидкостных систем в условиях невесомости или микрогравитации. В настоящее время объект используется финансируемыми НАСА исследователями со всего мира для изучения влияния микрогравитации на физические явления, такие как горение и физика жидкости, для разработки и демонстрации новых технологий для будущих космических миссий, а также для разработки и тестирования экспериментального оборудования, предназначенного для полетов.
на борту Международной космической станции или будущего космического корабля.
Установка невесомости предоставляет исследователям среду, близкую к невесомости или микрогравитации, на 5,18 секунды. Микрогравитация, которая является состоянием относительной почти невесомости, может быть достигнута на Земле только путем помещения объекта в состояние свободного падения. НАСА проводит эксперименты в условиях микрогравитации на Земле, используя падающие башни и самолеты, летящие по параболическим траекториям. Если позволить экспериментальному оборудованию свободно падать на расстояние 432 фута (132 м), на объекте невесомости создается среда микрогравитации.
Свободное падение происходит внутри стальной вакуумной камеры длиной 467 футов (142 м). Камера имеет диаметр 20 футов (6,1 м) и находится внутри бетонной шахты диаметром 28,5 футов (8,7 м), которая простирается на 510 футов (155 м) ниже уровня земли. Для снижения давления в камере до 0,05 торр (760 торр = стандартное атмосферное давление) используется 5-ступенчатый процесс вакуумной откачки.
Вакуумирование камеры до этого давления снижает аэродинамическое сопротивление свободно падающего экспериментального транспортного средства до уровня менее 0,00001 g. Чтобы подготовиться к падению, используется мостовой кран, чтобы расположить экспериментальный автомобиль и спусковой механизм в верхней части вакуумной камеры. Оказавшись на месте, десантный автомобиль подключается к диспетчерской объекта с помощью шлангокабеля. Этот кабель позволяет наблюдать за экспериментом и управлять им из диспетчерской до тех пор, пока не будет инициализирована последовательность выпуска. Для вакуумирования вакуумной камеры требуется приблизительно один час. После того, как камера опорожнена, запускается последовательность выпуска. Дистанционное разрушение специально разработанного болта позволяет эксперименту начать свободное падение с высоты 132 метра. Во время падения эксперимент работает автономно, при этом все функции питания, сбора данных и управления находятся на свободно падающем экспериментальном транспортном средстве.
После падения чуть более 5 секунд экспериментальный автомобиль останавливается в тележке-замедлителе, расположенной на дне камеры. Тележка замедлителя имеет диаметр 11 футов (3,3 м) и глубину почти 20 футов (6,1 м). Он наполнен гранулами пенополистирола диаметром 1/8 дюйма (3 мм). Эти шарики рассеивают кинетическую энергию экспериментального автомобиля весом 2500 фунтов, который движется со скоростью около 113 миль в час (50,5 м / с), когда входит в тележку-замедлитель. Экспериментальный автомобиль останавливается примерно в 15 футах (4,6 м) из пенополистирола и испытывает пиковое замедление, приближающееся к 65g.
Экспериментальный десантный автомобиль служит несущей конструкцией и защищает экспериментальное оборудование от ударных нагрузок, возникающих во время торможения. Типичное транспортное средство для спуска имеет цилиндрическую форму.
Он имеет диаметр 42 дюйма (1 м) и общую длину 13 футов (4,0 м). Полная масса сбрасываемого транспортного средства ограничена максимальным значением 2500 фунтов (1130 кг).
Краткая информация
- Совершите виртуальную экскурсию по нашему центру исследования невесомости.
- Исследовательский центр невесомости обеспечивает почти невесомость или микрогравитацию в течение 5,18 секунд. Это достигается путем свободного падения экспериментального транспортного средства в вакууме на расстояние 432 фута (132 м). Объект может обеспечить среду для испытаний в условиях микрогравитации за небольшую часть стоимости проведения эксперимента в космосе и обеспечивает лучшие уровни гравитации среди всех наземных объектов НАСА с низкой гравитацией. Экспериментальные десантные аппараты
- , используемые в Центре невесомости, могут вмещать полезную нагрузку до 1000 фунтов (455 кг).
- Свободное падение происходит внутри стальной вакуумной камеры длиной 467 футов (142 м).
Давление в камере снижается до 0,05 торр (760 торр = стандартное атмосферное давление). - Объект невесомости был первоначально спроектирован и построен в эпоху космических гонок 1960-х годов для поддержки исследований и разработок компонентов космических полетов и жидкостных систем в условиях невесомости.
- Микрогравитация, которая является состоянием относительной почти невесомости, может быть достигнута на Земле только путем помещения объекта в состояние свободного падения. НАСА проводит эксперименты в условиях микрогравитации на Земле, используя падающие башни и самолеты, летящие по параболическим траекториям.
Давление в камере снижается до 0,05 торр (760 торр = стандартное атмосферное давление).| Рабочие параметры | |
|---|---|
| Продолжительность микрогравитации | 5,18 секунды |
| Дистанция свободного падения | 432 фута (132 м) |
| Гравитационное ускорение | <0,00001 г |
| Среднее замедление | 35 г |
| Пиковое замедление | 65 г |
| Вакуумный уровень | 0,05 торр |
| Экспериментальные десантные машины | |
| Цилиндрический, диаметром 42 дюйма (1 м) и высотой 13 футов (4 метра) | |
| 7 Доступные десантные машины | |
| Полная масса автомобиля | 2500 фунтов. (1130 кг) |
| Экспериментальный грузоподъемность | до 1000 фунтов. (455 кг) |
| Экспериментальный диаметр полезной нагрузки | до 38 дюймов (0,97 м) в диаметре |
| Экспериментальная высота полезной нагрузки | до 66 дюймов (1,6 м) в высоту |
Возможности
Рабочие параметры
- Микрогравитация Продолжительность: 5,18 секунды
- Расстояние свободного падения: 432 фута (132 м)
- Гравитационное ускорение: <0,00001 г, лучший уровень гравитации
среди всех наземных микрогравитационных установок НАСА - Среднее замедление: 35 г
- Пиковое замедление: 65 г
- Уровень вакуума: 0,05 торр
Экспериментальный десантный аппарат
- Диаметр: 42 дюйма (1 м)
- Общая высота: 13 футов (4 м)
- Полная масса автомобиля: 2500 фунтов. (1130 кг)
- Диаметр полезной нагрузки: до 38 дюймов (0,97 м)
- Высота полезной нагрузки: до 66 дюймов (1,6 м)
- Вес полезной нагрузки: до 1000 фунтов (455 кг)
- 7 доступных транспортных средств
(1130 кг)Контрольно-измерительные приборы/сбор данных
- Видеокамеры с возможностью аналоговой и цифровой записи
- Аналого-цифровой сбор данных, 32 канала
- Питание от батареи 24 В постоянного тока
- Программируемый логический контроллер
- Датчики давления
- Расходомеры
- Термопары
- Радиометры
- Лазеры
Режим работы
- Обеспечивает среду для испытаний в условиях микрогравитации за небольшую часть стоимости проведения эксперимента в космосе
- Подходит для программ НАСА, государственных и частных отраслевых исследовательских программ
- Две капли в день
- Инженерный персонал для выполнения или консультации по конструкции полезной нагрузки
- Технический персонал для выполнения электрической и механической интеграции полезной нагрузки и подготовки к сбросу
- Требуется проверка безопасности экспериментов третьей стороной
Связаться с
Zero Gravity Research Facility
Менеджер учреждения: Томас Хоффман
216-433-5637
Thomas.