AC: Zemin ile Nötr arasında neden ayrım var?

Akım, farklı potansiyellerdeki bir iletken bağlantı noktalarından akar.

Çok fazlı ayrıntıları bir kenara bırakarak, yaygın / geleneksel AC sistemleri 3 telli bir kurulum kullanır:

• Tel-1: 2 potansiyel arasında salınan bir nokta sunan bir hat / canlı / sıcak / faz tel.

• Tel-2: bilinmeyen / belirtilmemiş ve değişken potansiyel noktası sunan nötr bir teldir, ancak yine de en azından bir süre Tel-1'e bazı sabit / belirlenmiş potansiyel farklar sunar.

• Tel-3: acil fiziksel çevresine 0V potansiyel farkında bir nokta sunan bir toprak / toprak teli.

Tel-1 ve Tel-2, güçlendirilecek bazı cihaza ek olarak, kapalı bir elektrik devresi oluşturmak için kullanılır. EMI / ekranlama kaygılarını bir kenara bırakarak tel-3, herhangi bir arıza meydana gelirse ve cihazın kullanıcısı Tel-1 veya Tel-2 ile temas ederse, cihazın kullanıcısı yerine akımın içinden akmasını sağlamak için kullanılır.

Ancak buna ek olarak, Wire-2 ve Wire-3 bir noktada bağlantılıdır. Bu Tel-2'nin potansiyel kalıntıları Wire-3 .. için önemli görünüyor ki yakın olmasını sağlamak için yapılır bazı sebepten.

Şimdi anlamadığım kısım, hattın birkaç metre ilerisinde yoksa, elektrik prizindeki Wire-2 ve Wire-3 arasında neden bir ayrım olması gerektiğidir.

Bunu aramaya çalıştım, ancak şu ana kadar bulabildiğim tüm cevaplar eksik görünüyor. Cevaplar sorunun nasıl ifade edildiğine bağlıdır:

• Eğer soru "Wire-2'ye ek olarak neden Wire-3'e ihtiyacımız var?" onunla ya da Wire-1 ile temasa geçti.

• Eğer soru "Wire-3'e ek olarak neden Wire-2'ye ihtiyacımız var" şeklinde ifade edilirse, bunun cevabı "Wire-2'nin kapalı bir elektrik devresi oluşturmak için gerekli olması" ya da biraz farklı bir şekilde ifade edilmesi "Wire-2'nin oluşturulması" Wire-1 ve dolayısıyla akımın akması için potansiyel bir fark ".. argümanı ayrıca pratik hususlar dikkate alındığında Wire-3'ün Wire-1 gibi Wire-1 için güvenilir / kararlı bir potansiyel fark sağlayamadığıdır. .

Bu, Wire-2 / Wire-3'ü neden ayırt etmenin gerekli olduğunu,

• Wire-3, Wire-3 olarak kalır ve çevresinde başka ne olursa olsun çevresine / kullanıcısına 0V potansiyel farkı korur .. çünkü bunun yapılması ya da farklı bir şekilde ifade edilmesi gerekir, çünkü Wire-3 olmasının nedeni budur. ilk etapta faydalı .. değil mi?

ve

• Tel-2, Tel-3'e bağlanır

Burada ne eksik?

• Neden Tel-3'e dokunmak güvenlidir, ancak Tel-2'ye dokunmaz veya Tel-3 neden Tel-2'nin sağlayamayacağı bir koruma düzeyi sağlayabilir?

• Neden prizdeki Wire-2 ve Wire-3'ü birbirinden ayırın ama sonra onları daha aşağıya bağlayın?

Kablolar% 100 güvenilir olsaydı ve sıfır dirençli olsaydı, nötr (topraklı iletken) ve güvenlik topraklaması (topraklama iletkeni) arasında hiçbir fark olmazdı. Ancak, her iki koşul da geçerli değildir.

Nötr topraklı ve güvenlik topraklama iletkenleri kesici paneline bağlı olsa bile, kutudan biraz uzakta bulunan bir akım çekme cihazı nötr topraklı iletkende önemli voltaj düşüşüne neden olabilir. Cihazın açıkta kalan parçalarının ayrı bir güvenlik topraklama iletkeni kullanarak toprağa bağlanması, nötr kablonun ucundaki voltajın açıkta kalan kısımlarında görünmesini önleyecektir.

Ayrıca, ayrı iletkenler kullanmak, derhal tehlikeli bir durum oluşturmadan çeşitli tekli arızaların oluşmasını sağlar (ancak ilk düzeltilmeden meydana gelen ikinci bir arıza hemen tehlikeli olabilir).

1. Bir cihazın açıkta kalan kısımları güvenlik topraklama iletkenine bağlanırsa ve cihazın içindeki bir sıcak tel yanlışlıkla bu parçalara temas ederse, kısa devre akımları kesiciyi tetiklemelidir.

2. Sıcak kablo kesici panel ile cihaz arasında arızalanırsa, cihaza güç gelmez, ancak cihazın yakınında hiçbir yerde tehlikeli voltaj olmaz.

3. Nötr topraklı tel arıza yaparsa, cihazdaki nötr tel doğrudan sıcak potansiyelden sadece birkaç ohm ayrılabilir, ancak içinden akım geçmez ve operatörün dokunabileceği herhangi bir şeye hiçbir yol olmaz. Açıkta kalan parçalar emniyetli topraklama iletkenine güvenli bir şekilde bağlanacaktır.

4. Güvenlik topraklama teli arızalanırsa, cihaz artık sıcak telin kasaya dokunma olasılığına karşı korunmaz, ancak acil tehlike oluşmaz.

Dava herhangi bir şeye bağlı olmasaydı, # 1 hatası ölümcül olabilecek bir durum yaratacaktır; eğer nötr konuma bağlanırsa, # 3 hatası ölümcül olabilecek bir durum yaratacaktır. Bununla birlikte, her iki kablo da mevcut olduğunda, tek bir arıza anında tehlike oluşturmaz.

TL; DR:

Topraklama kablosu, işlerin düzgün gitmemesi durumunda sizi güvende tutan bir güvenlik özelliğidir.

Güç sağlamak için akım ileten bir tel olarak nötr bir teliniz var.

Topraklama teline iletken (metal) muhafazaları olan ekipman için güvenli bir topraklama noktası ve işler kötüye gittiğinde akım için güvenli bir kısa devre yolu olarak sahipsiniz.

Şimdi, biraz arka plan. ABD'de, güç daha yüksek voltajda eve iletilir ve 230 VAC'yi orta musluk ile sağlamak için düşürülür.

Nötr orta musluğa bağlanır.

Transformatör çıkışının iki ucundan 230VAC elde edersiniz.

Her iki uçtan ortadaki musluğa kadar 115VAC'ye sahipsiniz.

Böylece 115VAC sağlayan 2 devre vardır. Bu 2 devrenin her biri, ışıkların yarısına ve evdeki prizlerin yarısına güç sağlar.

Nötr böylece yüzer ve ayaklarınızın altındaki (gerçek) toprak voltajının üzerinde bir miktar bilinmeyen voltajda. Nötr konuma dokunmak çok tehlikeli olurdu. Canlı kablolardan birine dokunmak da çok tehlikelidir.

Nötrün yüzmesini önlemek için evin zemine bağlanır - evin altında zeminde gerçek zemine gerçek bir bağlantı sağlayan büyük bir metal iletken vardır.

Bir güç sistemiyle uğraşırken iki tehlike noktası vardır.

Birincisi, kendinizi iki voltaj taşıma hattı arasında bağlama tehlikesidir - bu, akımın vücudunuzdan akmasına neden olacaktır.

Gerilim taşıma hattı ile toprak arasında bağlantı kurmanın diğer tehlikesi - kelimenin tam anlamıyla ayaklarınızın altındaki toprak. Güç sistemi topraklanmamışsa, her zaman toprağa göre ölçülen bir voltaj farkına sahip olacaktır.

İlk tehlike, bir seferde birden fazla kabloya asla dokunmadan çözülebilir - genellikle yapılması oldukça kolaydır.

İkincisi çok daha zor. Topraklanmamış bir güç sisteminden herhangi bir kabloya dokunursanız, toprak ile toprak arasında bir voltaj farkı olacaktır ve akım vücudunuzdan akacaktır = ah / ölü.

Bu ikinci tehlikeyi azaltmak için güç sistemleri topraklanır.

ABD'de nötr kabloyu topraklıyorsunuz. Şimdi (neredeyse) zemin potansiyelindedir. Şimdi, (yanlışlıkla) dokunmanın güvenli olması gereken bir tel var. Nötrün toprağa bağlanmasının nedeni budur.

İki canlı tel şimdi toprağa göre ölçüldüğünde 115VAC'de, ancak her çıkışta sadece bir canlı tel var, bu nedenle kablolama biraz daha güvenlidir - çıkış kutusunda sizi öldürebilecek sadece bir tel vardır.

AMA henüz bitmedi. Nötrden büyük bir akım varsa (Ohm yasası sayesinde), toprak ile toprak arasında voltaj farkı olacaktır, bu nedenle nötr artık gerçek toprak potansiyelinde değildir.

Bir Amerikan evindeki iki 115VAC devresinin asla dengelenemeyeceği göz önüne alındığında, neredeyse her zaman nötr hattan bir akım akışı vardır, bu nedenle gerçekte toprak potansiyelinde değildir.

Şimdi, topraklanmış metal gövdeli bir cihaz kullandığınızı düşünün. Nötr bir güvenlik zemini olarak kullanıyorsanız, konut gerçekten zemin potansiyeline sahip değildir, bu yüzden (umarım sadece) düşük seviyeli bir karıncaya dokunursanız, gövdeye dokunursanız - iyi değil, yine de zarar verebilir.

Canlı kablodan metal gövdeye kısa devre varsa, gövde üzerindeki voltaj == Ah, Ah, Ah. Nötr kablo şimdi güç kablosunu kırıyorsa veya prizde kötü bir bağlantı varsa, metal gövde şimdi hat voltajında ​​= ölü kullanıcıdır.

Şimdi, aynı cihazı güvenli bir topraklama kablosuyla hayal edin. Emniyet topraklaması metal gövdeye bağlıdır. Emniyet topraklamasında hiçbir akım akmadığından (sizi kısa devreden koruduğu durumlar dışında) cihazın gövdesi gerçekten zemin seviyesindedir = mükemmel güvenlidir, karıncalanma olmaz.

Şuanda elektrik kablosundan gövdeye kısa devre varsa, gövde üzerindeki voltaj, devre kesicinin bağlantısı kesilmeden önce sadece biraz yükselir (topraklama kablosunun direnci). Voltaj karıncalanmaya yetecek kadar yükselebilir, ancak öldürmek için yeterli değildir = kullanıcı yaşamaya devam eder.

Çeşitli binalara dayanarak, bu büyük olasılıkla ABD NEC (Ulusal Elektrik Yasası) gereksinimleri hakkında bir soru olduğunu düşünüyorum.

Neden prizdeki Wire-2 ve Wire-3'ü birbirinden ayırın ama sonra onları daha aşağıya bağlayın?

Çünkü onları ana panelden yukarı akış yönünde bağlarsanız, topraklama teli üzerinden normal bir dönüş akımı yolunuz vardır, bu da ona dokunan herkes veya ona çok fazla metal kasa olan güvenli olmayan bir durum yaratır. Daha ayrıntılı olarak konuyla ilgili iyi bir kitapta .

Nötr, servisteki bağlantı nedeniyle topraklı bir iletkendir, ancak toprağa başka bir şey bağlamak için kullanılmadığı için bir topraklama iletkeni değildir. Sadece fazdan nötre bağlı ışıkların, çıkışların veya diğer cihazların normal yük akımını taşımak için kullanılır. Topraklanmış iletken, servisteki bağ hariç her yerde topraktan izole kalır. Toprakla birden fazla bağlantı yapılırsa, yük nötr akımları topraklı iletken ile EGC'ler (ekipman topraklama iletkenleri) arasında bölünecektir. Bu, kanal sistemlerinde veya metal yapılarda ve borularda sürekli akım akışı ile sonuçlanabilir;

Aslında ABD kurulumu, bir domuz direği (transformatör) birkaç ev (ampullerde) tarafından paylaşıldığı için kusursuz değildir ve bir evde açık bir nötr, yakındaki bir evin topraklamasında aşağıdaki mevcut dönüş yolunu oluşturur; hata ayıklamak çok kolay değil (aynı kitaptan görüntü):

Diğer soruya gelince:

Neden Tel-3'e dokunmak güvenlidir, ancak Tel-2'ye dokunmaz veya Tel-3 neden Tel-2'nin sağlayamayacağı bir koruma düzeyi sağlayabilir?

Şey, bu güvenli çoğu zaman. Kesinlikle bir arıza sırasında güvensizdir. Aynı kitap diyor ki (s. 104):

Hiçbir zaman bir topraklama elektrodu iletkeninin öldüğünü varsaymayın.

Son olarak, bu NEC zorunlu kurulumuna IEC lingo'da TN-CS topraklama sistemi denir. Avrupa'da (İngiltere dahil), özellikle kentsel alanlarda, dünyanın nötr konumdan trafo merkezine ayrıldığı TN-S sistemi yaygındır .

Başka bir yerde zaten okuduğunuz gibi, Geri Dönüş akımını Sıcaktan taşımak için Nötr gereklidir, ancak tam olarak bir noktada Toprağa bağlıdır kazara dokunmayı biraz daha güvenli hale getirmek için . Yüz iki yerine sadece birkaç volt salınır. Bu nedenle, kontrol devresini zorlaştırsa bile, yükün Sıcak tarafını her zaman değiştirirsiniz.

Nötr birkaç volt saldığından ve aşırı durumlarda ısınabilir ve düşebileceğinden, tüm karışıklığı Sıcak hale getirdiği için, kire kıyasla gerçek bir 0V sağlamak için Zemin gereklidir. Bu, herhangi bir akım taşıyamayacağı anlamına gelir, çünkü bu, Nötr gibi, cihazın ucunda artık topraklanmayacaktır. Bununla birlikte, çalışma akımı taşımamasına rağmen, kullanıcı Sıcaklığa maruz kalacaksa sigortayı / kesiciyi açacak şekilde arıza akımı taşımak gerekir.

İyi bir noktaya değiniyorsunuz ve bence tel 3'ün (toprak) tamamen kurtulabileceğini düşünmek mantıklı. Sonuçta bu, emisyonların yayılmasını engelleyen bir ekran gibi değil - sadece bir tel ve genellikle canlı veya nötrden daha küçük bir kesit.

Peki bir toprak kaçağı devre kesicisi kullanıcıyı korumak için nasıl çalışır? O (bir ELCB) orada toprak telinden aşağı akan bir toprak akımı arıyor - bu akım ona yükte olağandışı bir şey olduğunu söylüyor (TV, çamaşır makinesi, tavan fanı vb.). Bir akım akarsa, bir miktar yalıtım bozulur ve bir cihazın potansiyel olarak açıkta kalan kısımları (topraklama kablosuna bağlı), gaz giderme veya yanlış kullanım nedeniyle canlı kabloya bağlanma tehlikesi olabilir. Bu durumda, sadece tel-3 bunu bize söyleyebilir.

Modern kurulumlar (AB'de) aynı şeyi yapmak için RCB'leri kullanır, ancak bir toprak akımını ölçmeye dayanmaz - bunu canlı ve nötr arasındaki "fark" akımını ölçerek ima ederler. Bu, L ve N'yi bir toroidal çekirdek aracılığıyla besleyerek ve "fark" 30mA'nın üzerine çıktığında sıfırlamayı tetikleyebilen çok turlu ikincil sargıya sahip olarak yapılır.

Şimdi birisinin evini kablolayan zavallı elektrikçiyi düşünün - eğer nötr basit bir voltmetre ile canlıdan ayırt edilemezse, işi çok daha zordur.

Sadece birkaç düşünce.

Eğer Tel-3 içinden akan bir akım yoksa, bunun üzerinde bir potansiyel olmayacaktır (Ohm yasası). Bu şekilde Wire-3'e bağlı herhangi bir durum toprak potansiyeline sahiptir, yani kasa ile toprak arasında herhangi bir potansiyel olmadığından dokunmak güvenlidir.

Tel-2 akım taşır ve kasaya bağlanırsa, kasadan toprağa zararlı olabilecek bir potansiyele yol açacaktır. Ayrıca, Wire-2 kırılırsa ve cihaz yanlış bir şekilde takılırsa (Wire-2 ve Wire-1 değiştirilebilir, kolayca mümkündür), kasanın aniden toprağa tam faz potansiyeli olması mümkündür.

Wire-2'yi farklı noktalarda toprağa bağlayacak olsaydınız, artık akımları güvenilir bir şekilde tespit etmeyi imkansız hale getirirsiniz - ve bunlar sizi zaten öldürebilir.

Daha da ileride, yalnızca eğitimli kişiler bu hatlarla temas halinde olacaktır ve ek güvenlik gerekmeyebilir. Ve jeneratöre kadar dördüncü bir kabloya sahip olmamanızdan çok para kazanırsınız. (Bu şekilde çalışan sistemler var)

En azından anladığım - ya da en azından umduğum şeyler.

Ben korumak ve güçlendirmek istiyorum anlayış "zemin" daha açık "güvenlik zemin" olarak ifade edilir. Örneğin, "sıcak" elektrot teli cihazın (metalik) kasasına gittiğinde güvenlik için ikincil bir topraklama sistemi olarak eklenmiştir. Her zaman 3 telli, tek fazlı devreler yoktu. "Nötr" veya "geri dönüş" teli, jeneratör tesisine geri dönüş iletkendir. Bunu hep referansım olarak tutmaya çalışıyorum. (Burada yoldan çıkmış olabilirim, ancak dönüş iletkeninin aslında gerekli olmadığı izlenimindeyim; topraktan geri dönün. Lütfen tavsiye edin.) tel, elektrik kontrol devrelerinin (zamanlayıcılar vb.) dönüşü olarak kullanılmaya başlanır. Elektrikçi ve sahibi de bunun için ayrı bir tel çalıştırmak istemeyecek ve küçük, küçük bir akıma izin vererek hile yapacaktır. Geleneksel ışıklı duvar anahtarları, ışığı fark edilmeyen akkor ampul devresinden küçük bir akım gıdıklayarak elde edilir. CFL'ler titreyecektir (şarj oluşturuldukça). Ayrı bir toprak, ek bir tel ile inşa edilmişse ışıklı duvar anahtarının çalışmasına izin verecektir. Peki, toprak devresinin bu şekilde kullanılmasına izin veriyor muyuz? Hayır diyorum çünkü canlı olmamak niyetindeydi. Damlama yöntemi zor bir hile ama açık devre değildi. Biraz teğet, ama bu durumun pratikliğidir. Geleneksel ışıklı duvar anahtarları, ışığı fark edilmeyen akkor ampul devresinden küçük bir akım gıdıklayarak elde edilir. CFL'ler titreyecektir (şarj oluşturuldukça). Ayrı bir toprak, ek bir tel ile inşa edilmişse ışıklı duvar anahtarının çalışmasına izin verecektir. Peki, toprak devresinin bu şekilde kullanılmasına izin veriyor muyuz? Hayır diyorum çünkü canlı olmamak niyetindeydi. Damlama yöntemi zor bir hile ama açık devre değildi. Biraz teğet, ama bu durumun pratikliğidir. Geleneksel ışıklı duvar anahtarları, ışığı fark edilmeyen akkor ampul devresinden küçük bir akım gıdıklayarak elde edilir. CFL'ler titreyecektir (şarj oluşturuldukça). Ayrı bir toprak, ek bir tel ile inşa edilmişse ışıklı duvar anahtarının çalışmasına izin verecektir. Peki, toprak devresinin bu şekilde kullanılmasına izin veriyor muyuz? Hayır diyorum çünkü canlı olmamak niyetindeydi. Damlama yöntemi zor bir hile ama açık devre değildi. Biraz teğet, ama bu durumun pratikliğidir. toprak devresinin bu şekilde kullanılmasına izin veriyor muyuz? Hayır diyorum çünkü canlı olmamak niyetindeydi. Damlama yöntemi zor bir hile ama açık devre değildi. Biraz teğet, ama bu durumun pratikliğidir. toprak devresinin bu şekilde kullanılmasına izin veriyor muyuz? Hayır diyorum çünkü canlı olmamak niyetindeydi. Damlama yöntemi zor bir hile ama açık devre değildi. Biraz teğet, ama bu durumun pratikliğidir.

Nötr (tel-2) topraklanmamış. Sadece akım çekmiyorsanız prizdeki toprakla aynı şekilde ölçer.

Akım çekilir çekilmez, çıkıştaki nötr bağlantıdaki voltaj sıfır olmaz.

Bir örnek kullanalım:

Çıkış, 12 amper (bir saç kurutma makinesi) 14G tel çektiğinizden 50 m'dir. Bu site, direncin 0,13 Ohm olduğunu söylüyor.

12A, * 0,13 Ohm = çıkıştaki bıçakta 1,56V. Fazla değil, ama sıfır değil.

Ayrıca, topraklama kablosunda akım olup olmadığını tespit eden ve varsa açacak olan daha yeni kesiciler ve GFI fişleri vardır.

Ülkeye bağlı olarak, Wire-2 her zaman nötr değildir ve Wire-3'e bağlanır. Tel-1/2 de iki faz olabilir (her ikisi de canlı). Başka bir yönü, Wire-3'ün her zaman topraklanmış olması ve metal gövdenin arıza durumunda canlı kalmasını önlemesidir.

İşte düz İngilizce'nin tam nedeni. Bir alet veya cihaz kullanıyorsanız ve bir şekilde normal "toprak" bağlantısı kesilirse, en azını söylemek gerekirse şok olan varsayılan zemin olabilirsiniz. Bununla birlikte, elektrikli aletinizin kabuğu, lambanızın çerçevesi veya elektrikli sobanızdaki tüm metaller ayrı ayrı topraklanmışsa, güvende olursunuz. Normal şartlar altında toprak asla kesilmez, ancak bir süre sonra olabilir, bu nedenle üçüncü telin toprağa doğru şekilde bağlanması iyi bir fikirdir. Ayrıca, hatalı kablolamada, bazı aptalların iki kabloyu tersine bağlamaları mümkündür, birçok cihaz yine de çalışır, ancak kasa daha sonra CANLI olabilir! Ancak muhafaza ayrı olarak topraklanırsa, derhal bir sigorta atar.