Kabels Aardlussen en
andere problemen
Voor geluid- en lichttechnici
Opleiding Pop en Media en Theatertechniek Peet Ferwerda, februari 2006
Elektronica
Magnetisme
Een magneet trekt een spijker aan. Er is een kracht.
Magneet
spijker wordt aangetrokken
kracht
Magnetisme
We leggen boven een magneet een papier en strooien daar ijzervijlsel overheen.
Het ijzervijlsel laat precies zien hoe de krachten lopen: van pool naar pool.
Magneet
Magnetisme
We kunnen de lijnen ook tekenen. Alle krachtlijnen samen noemen we een magnetisch veld. We kunnen het magnetisch veld niet zien.
Een kant noemen we de noordpool, de andere de zuidpool.
Magneet
Magnetisch veld
Magnetisme
Ook de aarde heeft een groot magnetisch veld.
Magnetisch veld
Magnetisme
a. Een stroom door een draag veroorzaakt ook een magnetisch veld rond de draad.
b. Een stroom door een spoel vormt een elektromagneet
Magnetisme
Op dat principe werkt een luidspreker. In de luidspreker zit een vaste magneet.
De spoel vormt ook een magneet. Hierdoor wordt de conus bewogen. Laten we de Stroom andersom lopen, dan gaat de conus de andere kant op.
Magnetisme
In huizen en gebouwen lopen overal elektrische kabels en leidingen waardoor vaak grote stromen lopen. Deze stromen veroorzaken overal een magnetisch veld.
Wel wisselend door de wisselstroom in het net. De frequentie is 50 Hz.
Overal is een magnetisch veld van 50Hz aanwezig
Inductie
Een dynamische microfoon bestaat (net als een luidspreker) uit een spoel en een magneet. Als de spoel stil staat (geen geluid op membraan) wordt er geen spanning Opgewekt in de spoel.
magneet spoel
membraan
Inductie
Als geluid het membraan laat trillen gaat de spoel heen en weer. Hierdoor wordt er Een spanning opgewekt in de spoel. We noemen dat inductie.
magneet spoel
membraan Membraan
beweegt
De microfoon levert een (kleine)
wisselspanning
Inductie
Als het magnetisch veld verandert wordt er een spanning opgewekt. Of doordat de spoel beweegt, of doordat het magnetisch veld zelf verandert.
magneet spoel
membraan Membraan
beweegt
De microfoon levert een (kleine)
wisselspanning
Inductie
Een transformator wekt een wisselend magnetisch veld op in de primaire spoel. Doordat dit veld ook door de secundaire spoel gaat wordt hierin een spanning opgewekt.
Het magnetische veld verandert voortdurend van grootte en richting
A-symmetrisch
Een aardlus ontstaat als we een kabel aan beide uiteinden met de massa verbinden.
signaalsnoer
A-symmetrisch
De aardlus kan je zien als een hele grote secundaire wikkeling van een transformator.
Alle elektrische kabels waar stroom door loopt zullen een magnetisch veld opwekken.
signaalsnoer
A-symmetrisch
Hierdoor ontstaat een secundaire inductiestroom. Deze loopt ook door de afscherming van de signaalkabel. Hierdoor ontstaat een klein wisselspanninkje van 50 Hz. Deze veroorzaakt in een a-symmetrische kabel een 50 Hz brom.
signaalsnoer
inductiestroom
A-symmetrisch
Andere oorzaak: Soms loopt er een lekstroom vanuit een apparaat naar aarde. Dit is een 50Hz wisselstroom. De lekstroom kan ook veroorzaakt worden door een heel ander apparaat, bijvoorbeeld een grote lichtdimmer
signaalsnoer
lekstromen
Apparaat 3:
niet zo lekker
A-symmetrisch
De stroom gaat niet alleen door de aardedraad, maar deels ook via ons signaal snoer.
Dit komt door de weerstand van de aardedraad.
signaalsnoer
lekstroom
Weerstand aardedraad
A-symmetrisch
De stroom door onze randaarde van het signaalsnoer veroorzaakt een 50 Hz spanning Ubrom = I x R, waarbij de R de ommanteling is van het snoer
lekstroom Weerstand ommanteling
Ubrom
A-symmetrisch
De spanning Ubrom staat in serie met de signaalbron.
Weerstand ommanteling
Ubrom
Apparaat 1
Ubrom
A-symmetrisch
In algemene zin kan je zeggen dat er een spanningsverschil bestaat tussen de aardaansluitingen van verschillende stopcontacten..
spanningsverschil
Symmetrisch
Het is veel beter om instrumenten en verbindingen symmetrisch aan te sluiten Hi
Gound Shield
Lo
Symmetrisch
Mocht er nog een aardlus voorkomen: de aardstroom loopt nu niet meer door een signaaldraad.
Hi
Gound Shield
Lo
Eventuele aardstroom loopt niet door signaaldraad
Symmetrisch
Brom (inductie) en andere stoorsignalen vinden zowel in de Lo als in de Hi draad op dezelfde wijze plaats: ze heffen elkaar op, de som is 0 dus je hoort ze niet.
Het gebruik van
symmetrische snoeren
voorkomt vaak brom
Oplossingen aardlussen
Zorg ervoor dat de aardlus ergens wordt onderbroken. Bijvoorbeeld door een verlengsnoer te gebruiken dat de aarde niet doorgeeft. Let op: het betreffende apparaat heeft dan e geen veiligheidsaarding meer!
1. Aardlus onderbreken (1)
Aarde losmaken
Aarde stekker
Ongeaarde
contactdoos
Oplossingen aardlussen
Je kunt ook de aarde aan een kant van het snoer onderbreken. In dat geval spreken we van een groundlift schakelaar. Je vindt deze b.v op instrumentversterkers met line-uitgangen en DI’s.
1. Aardlus onderbreken (2)
Oplossingen aardlussen
Via een scheidingstrafo wordt het signaal wel doorgegeven, maar kan er nooit een aardlus ontstaan.
2. Scheidingstrafo’s
(galvanische scheiding)
Oplossingen aardlussen
Gebruik niet altijd willekeurige wandcontactdozen, maar laat de 230V voedingsspanning vanuit een centraal punt komen.
3. Stervormig voedingsnet
mengpanel podium
FOH
FOUT
multi
mengpanel podium
FOH
BETER
multi
Oplossingen aardlussen
Als alle verbindingen symmetrisch zijn wordt de kans op brom erg klein. Sommige apparaten hebben wel symmetrische ingangen, maar worden inwendig a-
symmetrisch aangesloten. Oppassen dus.
4. Gebruik altijd symmetrisch materiaal
Hi
Gound Shield
Lo
Slecht apparaat
Oplossingen aardlussen
De massa van het signaal (signal ground of SG) en de aarde van het apparaat (groen gele draad uit power snoer is aarddraad en heet protective earth of PE) zitten nu niet aan elkaar vast. Aardlussen zijn zo absoluut uitgesloten.
4. Gebruik professionele apparatuur met aparte SG en PE
Hi Lo
Professioneel apparaat
SG
PE
Kabels Aardlussen en
andere problemen
Voor geluid- en lichttechnici
Opleiding Pop en Media en Theatertechniek Peet Ferwerda, februari 2006
