¿Qué significa cuando hay una diferencia de voltaje entre tierra y neutro?

Question

Entre tierra y caliente hay aproximadamente 120V como se esperaba.

Yo esperaba que la diferencia de voltaje entre tierra y neutro fuera de 0V, pero en cambio es de 0.4V. ¿Por qué no sería este el caso? ¿Es una condición peligrosa? ¿Cómo se corregiría?

Answer 1

Envié una pregunta similar en un sitio de bricolaje y no pude obtener una respuesta clara que explicara cuándo es demasiado alto el voltaje...

De todos modos, acerca del fenómeno eléctrico: Es simplemente la ley de Ohm. Tienes cables que tienen algo de resistencia y tienes corriente pasando a través de ellos. Por lo general, no debería haber corriente pasando a través del cable de tierra, por lo tanto la caída de voltaje a través de él es cero y obtienes cero voltios. Por otro lado, tenemos corriente pasando a través del cable neutral y está actuando como una resistencia, ya que tiene una resistencia baja. Aquí simplemente estás midiendo la caída de voltaje a través de él.

Hay una segunda parte de la historia también: El cable neutral debería tener referencia a tierra en algún lugar pero puede suceder que la referencia de tierra en ese lugar sea diferente de la referencia a tierra en la ubicación de la conexión a tierra del edificio. Esto puede suceder, por ejemplo, en la puesta a tierra de tipo TT.

Un efecto similar podría aparecer en la puesta a tierra de tipo TN-C-S donde el neutro y la tierra están conectados juntos en algún punto. Dado que no hay corriente pasando a través del cable de tierra y hay corriente pasando a través del cable neutral, el cable neutral volverá a verse como una resistencia hasta el punto donde se unen.

También olvidé mencionar dos razones más que pueden hacer la diferencia: El sistema de energía es de corriente alterna y eso lo deja abierto al acoplamiento inductivo y capacitivo. Dado que la corriente alterna puede pasar a través de un capacitor, puede pasar a través de dos cables que están uno al lado del otro. Los tamaños de aislamiento son tales que el efecto puede ser muy débil, pero en algunos casos puede producir un voltaje medible. Lo mismo sucede con el acoplamiento inductivo: Incluso un cable recto tiene inductancia y dos cables que corren uno al lado del otro tendrán inductancia mutua. A las frecuencias de la energía de la red, el efecto debería ser muy débil, pero podría contribuir al voltaje.

Answer 2

Es la caída causada por la corriente que fluye a través del cable neutro, como dice Andreja. En circunstancias normales, no debería fluir corriente a través del cable de tierra.

Veo que lo tienes enchufado a un adaptador de 4 vías. Si enciendes/apagas algo enchufado en ese mismo adaptador (por ejemplo, una luz) y monitoreas el voltaje, deberías ver un cambio (subirá al encenderse y bajará al apagarse)
Acabo de hacer este experimento simple con un adaptador de 4 vías y una lámpara halógena, aquí están los resultados:

Con la luz apagada:

Con la luz encendida:

El multímetro estaba en rango de 2VCA y conectado al neutro y tierra del enchufe adyacente como se muestra en tu pregunta. Puedes ver que la caída de voltaje aumenta aproximadamente en 400 mV cuando se enciende la luz. Si conoces la corriente consumida por el dispositivo, puedes hacer un cálculo aproximado de la resistencia del cable.

Answer 3

Esto es seguro y también puede tener errores de medición ya que no mide el voltaje verdadero RMS en modo AC **

Lo que estás midiendo es simplemente la caída de voltaje entre tierra en la conexión neutral en tu conexión de transformador exterior y tu tierra local. En otras palabras, la caída de voltaje en tu cable Neutral. Esto es seguro. Dado que las corrientes de Línea 1 y Línea 2 tienden a cancelarse si son iguales, la corriente se minimiza y reduce la caída total ya que Línea 1 y 2 están 180 grados fuera de fase, lo que hace 120+120V = 240V por ejemplo en América del Norte. Neutral solo está conectado a tierra en el transformador exterior.

Dejame aclarar para aquellos que estén confundidos. El diagrama esquemático aproximado muestra Línea 1, neutro y Línea 2. Los voltajes son irrelevantes para una fase residencial. La primaria puede estar conectada en Y o delta a las 3 líneas de fase según sea necesario en una configuración estándar de reducción de voltaje residencial.

(actualización en hilo antiguo....)**

Cuando no existen fallas a tierra, todavía es posible tener una caída de voltaje entre Neutral y tierra. Para pasar las emisiones conducidas de la FCC IEC en fuentes de alimentación conmutadas de CA, requieren un filtro de línea LC con un capacitor de derivación a tierra para suprimir los picos de emisión y también reducir los impulsos entrantes.

**El cableado residencial está dimensionado para una caída de voltaje de hasta el 5% típicamente como máximo. (Las normas locales pueden diferir) Por lo tanto, una carga resistiva de Línea a Neutro puede caer un 2.5% en línea y neutro.

Así que se espera que haya 3V en el neutro, que es la mitad del 5% de 120Vac.** (no estoy 100% seguro de que esta especificación se aplique a tu ubicación, pero esto explica tu medición.)

Además, los multímetros miden el voltaje pico y lo escalan a RMS asumiendo una onda sinusoidal, sin embargo, para el voltaje de impulso leerá anormalmente alto (más cerca del pico que del RMS) Las PC, los cargadores de computadora portátil y muchos otros dispositivos contienen capacitores de filtro de línea que contribuyen a esta corriente de línea a tierra, que está diseñada para ser segura y está limitada a 0.5mA RMS pero puede ser mucho más alta de pico con un ancho de pulso estrecho.

Aquí está la topología de los filtros de línea típicos donde C está diseñado para no exceder 0.5mA RMS