¿Por qué es el neutro del atados a la tierra?

Question

Mi padre es Electricista y yo estoy en Electrónica Ingeniero de Diseño, y a día de hoy, todavía, no ha sido capaz de darme una buena razón para ello.

Considere los dos siguientes imágenes/situaciones - tanto en el mismo caso, pero con neutro no ligada a la tierra, en el segundo. Pido disculpas por la baja de diagramas, pero imagino que se están pegando un tenedor en un enchufe/el cuchillo en la tostadora/etc. con el fin de tocar activo.

En la primera foto, la persona recibe una descarga eléctrica. El caso clásico. Esto es porque hay 240VAC diferencia entre la mano de la persona, y la tierra a sus pies. Lo importante a destacar aquí es que fue el 240VAC diferencia que provocó el choque.

En la segunda foto, la persona que está en contacto con el activo de alambre de nuevo - sin embargo, dado que la tierra no está ligado a la posición neutral, no hay ninguna garantía de 240VAC diferencia. Ninguno. Como conectar solo 1 fin de una batería a la luz, esta situación no tiene circuito cerrado. Por lo tanto, la única manera de recibir una descarga eléctrica si es una persona activa y el neutro al mismo tiempo que tendría que estar tratando de matar a sí mismo si usted hizo que de alguna manera (es decir, mi punto es que la mayoría de los choques eléctricos son causados por activa -> potencial de tierra, no se activa -> de neutro y, empatados neutro a tierra no hace nada para prevenir activo -> neutrales posibles shocks).

Sí, la tierra podría ser flotante y podría ser "cualquier" potencial con referencia a los activos, y es bueno para el empate a neutro en estaciones de energía, transformador de tomas, y fuera de nuestra casa con una tierra apuesta por lo que "sabemos" lo que el potencial que se encuentra en. Pero se podría hacer que el argumento de que podría subir a algún peligroso potencial de cualquier fuente de alimentación aislada. Así que no creo que un argumento sólido y la única razón. En la parte superior de este, aislado transformadores/fuentes de alimentación se utilizan a veces para el único propósito de proteger de los golpes - entonces, ¿por qué simplemente no le aislado de toda la tierra, desde nuestra red de energía eléctrica? Jaja.

Obviamente, la puesta a tierra del chasis no sería necesario si el neutro no estaba atado a la tierra - porque tocando la carcasa de metal no sería peligrosa si por alguna razón el dispositivo se convirtió en directo (es decir, los mismos de la situación 2).

TL;DR: es la única razón por la que nos ate a la tierra neutro, de tal forma que sabemos que la tierra debajo de nosotros es de 0V con respecto a los activos? O hay alguna otra razón?

Answer 1

Hay cuatro razones para la puesta a tierra del neutro.

1. Puesta a tierra de neutro proporciona una referencia común para todas las cosas conectado en el sistema de potencia. Que hace que las conexiones entre los dispositivos de seguro(r).

2. Sin una planta, la electricidad estática se acumulan hasta el punto donde el arco se produce en la celda causando pérdida significativa en la potencia de transmisión, recalentamientos, incendios, etc.

3. Con un sistema flotante es posible tener un corto entre los dos en la casa y los vecinos de los sistemas a través de la ruta de tierra como se muestra a continuación. Convertir una luz en su casa puede causar una luz en sus vecinos de la casa también. Esta característica es altamente impredecible.

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

4. Finalmente, mediante la donación de un terreno de la ruta de retorno a la posición neutral, un corto a tierra del chasis de un aparato que causa un resultado predecible en términos de un fusible o un disyuntor de respuesta. Esto proporciona una gran cantidad de preferente protección para el usuario.

En Resumen

En un modelo simple parece que no atar tierra de vuelta a la posición neutra sería más seguro. Sin embargo, en la realidad, en un poder distribuido sistema no hay ninguna garantía de esto ya que no tienen manera de saber si hay algún otro camino de vuelta hacia el transformador a través de una ruta diferente. Es decir, en el punto 3 anterior, usted puede estar en peligro de ser electrocutado tanto como si tu neutral fue puesta a tierra.

En el final de los otros beneficios de atar a tierra de vuelta a la posición neutra superan la única posible, pero poco fiable, el aislamiento beneficio.

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NOTA: Desde el punto 4 hay un cambio de paradigma en la forma en que usted necesita para pensar acerca de la neutralidad de la conexión a tierra. No creo que de neutro conectado a tierra, pero en lugar de pensar de tierra está conectado al neutro para permitir la corriente de un corto a tierra para volver al transformador.

Answer 2

Lo que estamos hablando es de un sistema aislado. Tengo un extenso tratado sobre ella aquí. En un sistema aislado, "el primer fallo de tierra es libre" (y se convierte en el neutro a tierra de los bonos). Esta es la idea de que usted está promoviendo.

El problema es que el segundo. A menos que tenga el personal de mantenimiento activamente haciendo pruebas de aislamiento y de perseguir y eliminar a que la primera falla a tierra, se producirá un error en silencio, sin ser detectados, y las estaba esperando. Así que estás a la derecha de nuevo en la misma situación, sólo que ahora, usted no tiene idea de si caliente o neutro será letal para el día de hoy.

También existe la falacia de que usted ha descubierto un caso de uso donde su idea es la mejor, pero está en no considerar a todos los otros casos de uso. La NFPA no, y considera todos ellos en equilibrio, y desarrolla las mejores prácticas que van a salvar el máximo de vidas y viviendas. Que es, literalmente, su trabajo, siendo la National Fire Prevention Association.

También un sistema aislado no funciona a menos que usted tiene su propio transformador, ya que todo el sistema debe estar en mantenimiento, así que usted puede asegurarse de que permanece aislado. Tengo el lujo de tener mi propio transformador. He corrido como un "sistema aislado" por accidente (defectuoso neutro a tierra de los bonos). "La primera falla a tierra" fallado en silencio y me cogió por sorpresa. Esto lo descubrí después de energizar un circuito y tirando de los cables fuera de una toma de corriente. He flasheado caliente a la tierra sólo para asegurarse de que el circuito estaba apagado, y esta re-encendió el circuito! Qué??? Resulta en una relación de circuito, caliente había culpado a la tierra. Terreno de 120 v de neutro en todas partes en el sistema , incluso en circuitos que se apaga! Eso es muy malo, y sólo el tipo de tonterías que sucede en los sistemas aislados que no son competencia mantenido. Fallando en silencio es MALO.

Voy a decir esto: fue una buena prueba de validación para el trabajo anterior, que era un recableado de un sitio en el que había decenas de defectos graves.

Answer 3

En una SE-red, donde las dos líneas en el zócalo son en vivo, el GFCI no funciona en un solo fallo.
Que tiene beneficios en algunos de alta continuidad de los sistemas (por ejemplo: salas de operaciones), un solo fallo no gira todo.
Pero usted tendrá que vigilar activamente por los fallos simples utilizando supervisión de aislamiento.

En lugar de eso, nos terreno neutral, de modo que incluso en una sola falla de los mecanismos de protección del trabajo. Llamamos a esto un TT en la red.

No tiene nada que ver con el tacto de seguridad. SELV (safety extra low voltage 42V) es para las zonas húmedas y el tacto de seguridad.

Answer 4

Como Neil ha señalado, el panorama general es que son parte de una gran red de electricidad, y si no estaba conectado a tierra en algún lugar, todo el maldito cosa flotante de alta - tal vez a $rayo voltios.

La segunda pregunta "¿no sería más seguro para flotar", se convierte en una pregunta muy interesante, cuando tenga un local, ajena sistema de energía solar. La toma de regs (aquí) te obliga a tierra N, pero en realidad, eso es sólo lo que es unsaferer.

Este es un tema que (instalación de energía solar) han argumentado acerca de algunos de longitud sin una buena conclusión.

Answer 5

La razón principal es soplar fusibles de protección, para asegurar que la corriente de falla es suficiente para ese propósito. Sin embargo, también ayuda a limitar las excursiones de tensión en la fase 3 de la distribución.

Vivir a la tierra del chasis es un común culpa. Sin neutro que se van a unir a la tierra, no significativo de la corriente de flujo para fundir el fusible y desconecte el vivir.

Considere la posibilidad de un 3 fase local transformador de distribución, 240 v fase a N, 415 v entre fases. Si un live fallo a tierra a tierra de la fase roja, entonces N se convertiría 240v a tierra, y el azul y el amarillo fases sería 415 v a tierra, poniendo más énfasis en el aislamiento en todas las otras propiedades de tomar su suministro de una fase del mismo transformador.