Почему на заземлении есть напряжение: Напряжение на заземлении в розетке

Напряжение между нулем и землей

При проверке параметров сети вольтметром электромонтёры, как правило, измеряют напряжение попарно между всеми тремя проводниками в трёхпроводной сети — L-N, L-PE и N-PE. Теоретически, в последнем случае показания прибора будут равны «0», но так бывает не всегда. В некоторых случаях напряжение между нулем и землей может быть намного больше и даже достигать 220 В.

Что такое «ноль» и «земля» согласно ПУЭ

Современная однофазная электропроводка выполняется тремя проводами и только по одному из них подаётся напряжение, а для трёхфазного питания необходимы пять проводников, из которых питающими являются три. Правила Устройства Электроустановок указывают, зачем нужны оставшиеся, какова функция этих проводов и требования к их монтажу и подключению.

Чем ноль отличается от заземления

Первоначально, с появлением трёхфазного электроснабжения, электропитание подводилось к зданиям при помощи четырёх проводников — три фазных и нейтраль, а в однофазной квартирной электропроводке использовались только два провода — ноль и фаза.

Согласно ПУЭ, гл.1.7 такая система электроснабжения называется TN-C, в ней четвёртая жила в электросхемах обозначается PEN и выполняет функции сразу двух проводов — ноля N и земли РЕ. В современной электропроводке эти проводники разделены.

Главное, чем отличается ноль от заземления — это своими функциями:

• Нейтраль (ноль) N. Это рабочий провод, который служит для питания электроприборов в однофазной сети и для протекания уравнительных токов в трехфазной сети. Его отключение без отключения фазных проводов не допускается. Согласно правилам цветовой маркировки проводов изоляция нулевого проводника имеет синий или голубой цвет.
• Заземление (земля) РЕ. Защитный проводник, используется для заземления корпусов электроприборов и щитков. Отключать этот провод автоматическими выключателями или другими разъединителями запрещено. Оболочка заземляющего провода окрашена в продольные жёлто-зелёные полосы.

Защитные функции нулевого и заземляющего проводников

Для защиты от поражения электрическим током при нарушении изоляции между корпусом оборудования и элементами электросхемы, находящимися под напряжением, металлические детали корпуса необходимо заземлять. Для этого допускается использовать только защитный заземляющий проводник РЕ.

Нейтраль N так же соединяется с глухозаземлённой нейтралью трансформатора, но соединение с контуром заземления при помощи этого проводника называется «зануление» и выполнять его запрещено по целому ряду причин:

• нейтральный провод, особенно в однофазных сетях, подключается через автоматический выключатель, что для защитного заземления запрещено согласно ПУЭ 1.7.83;
• повышенная, по сравнению с заземлением, опасность выхода этого провода из строя, связанная с протеканием по нему тока;
• при обрыве или отключении защитного зануления напряжение в розетке отсутствует, но корпус при этом окажется присоединённым к фазному проводнику через нейтраль сети и включённые электроприборы.

Эти провода прекладываются раздельно от потребителя до трансформаторной подстанции, где они подсоединяются к глухозаземлённой нейтрали трансформатора.

Современные нормы ПУЭ допускают монтаж объединённого провода PEN на участке от трансформатора до вводного электрощита в многоквартирном здании или отвода от воздушной линии к частному дому, где этот проводник разделяется на провода N(нейтраль) и РЕ(земля).

Напряжение между нулем и землей

В системе электроснабжения, которая используется для подвода электричества к жилым домам, вторичные обмотки питающего трансформатора соединены в «звезду», к средней точке которой подключаются контур заземления и нейтральный провод. Существует несколько причин, почему на нулевом проводе появляется напряжение.

Почему между нейтралью и заземлением всегда есть разность потенциалов

Основная причина наличия напряжения между PE и N заключается в том, что по нулевому проводу протекает электрический ток и, согласно закону Ома, имеется падение напряжения, зависящее от сопротивления токопроводящей жилы.

Несмотря на то, что материал, из которого изготовлены провода, отличается высокой проводимостью, большая длина линий приводит к значительным потерям в сети. Поэтому при расчёте сечения кабелей учитываются два фактора — нагрев проводов и допустимое падение напряжения, причём выбирается бОльшее из двух значений.

При большой протяжённости линии сечение провода, выбранное по потерям, многократно превышает необходимое сечение, выбранное по нагреву.

В пятипроводной системе электроснабжения напряжение между землёй и нейтралью отсутствует только в точке соединения этих проводов. По мере удаления от этого места разность потенциалов между РЕ и N увеличивается на величину падения напряжения в нейтральном проводнике и тем выше, чем дальше от подстанции и чем хуже распределена нагрузка по фазам и больше уравнительный ток в нейтрали.

Значительное количество линий электропередач были рассчитаны и проложены ещё в советское время, когда нагрузка на провода была намного ниже.

Сейчас с появлением электрических бойлеров, стиральных и посудомоечных машин и другого оборудования потребляемая мощность и ток выросли. Это привело к росту потерь в проводах, в том числе в нейтральном, и росту напряжения между землёй и нулём.

Нормальное напряжение между фазой нулем и землей

В нормативных документах не нормируется, каким должно быть напряжение между нулем и землей, однако указаны допустимые колебания напряжения в сети. При напряжении 220 В отклонения могут составлять -33 +22 В.

Если предположить, что трансформаторная подстанция, чтобы компенсировать падение напряжения в проводах, выдаёт завышенное напряжение 242 В, учитывая потери в нейтральном проводе, разность потенциалов между нейтралью и землёй составит больше 30 В.

Естественно, такое напряжение нельзя считать нормой, но в некоторых сёлах, имеющих большую площадь и протяжённость линий в конечной точке ЛЭП фазное напряжение составит меньше 170 В, а между нулём и землёй можно включить лампочку 36 В.

Почему напряжение между нейтралью и заземлением может отсутствовать

В некоторых случаях разность потенциалов между N и РЕ равна 0. Это происходит при реконструкции системы электроснабжения TN-C и преобразовании её в систему TN-C-S. При этом к дому подходит совмещённый проводник PEN, который во вводном щитке разделяется на два провода — N и РЕ с дополнительным заземлением места разделения.

В этой ситуации длина проводов составляет десятки метров, а не километры, как в воздушных или подземных линиях, и, соответственно, падение напряжения в нейтральном проводе и разность потенциалов между нолём и землёй не превышает погрешность прибора.

Причины повышенного напряжения

Кроме потерь в проводах существуют и другие причины, почему есть напряжение между нулем и землей.

Причиной постоянного наличия напряжения, поднимающегося до 50 В, может быть Неравномерное подключение потребителей по фазам. В идеальных условиях мощность нагрузки должна быть распределена равномерно, при этом уравнительный ток отсутствует и напряжение между РЕ и N равно нулю.

Так бывает не всегда, при подключении к одной из фаз мощных электроприборов или большом расстоянии между ЛЭП и отдельно стоящим зданием в нейтральном проводе протекает значительный ток, из-за чего потери в нем возрастают, и появляется разность потенциалов между нейтралью и землёй.

В случае наличия высокого напряжения причиной чаще является обрыв нейтрали. Это аварийная ситуация, У которой есть два варианта:

• Обрыв в однофазной сети. При этом на нулевой клемме появляется сетевое напряжение, исчезающее при отключении всех ламп и выключении всех вилок из розеток. Напряжение в розетке при этом отсутствует.
• Обрыв нейтрали в трёхфазном кабеле. В этом случае величина потенциала между нейтралью и землёй из-за отсутствия уравнительного тока колеблется в диапазоне 0-220 В, а напряжение розетке при этом может достигать 380 В.

Напряжение 110 Вольт

В некоторых случаях разность потенциалов между нейтралью и землёй составляет 110В, или половину сетевого. Это связано с особенностями электросхемы некоторых бытовых приборов. Электронная аппаратура этих устройств, с одной стороны, чувствительна к высокочастотным помехам, а с другой стороны, сама является источником этих помех.

Для защиты от этого явления в аппарате параллельно сетевому кабелю устанавливается два конденсатора, включённых последовательно. Соединение этих элементов, в свою очередь, подключается к корпусу электроприбора и заземляющему проводнику питающего кабеля.

При включении аппарата в розетку на корпусе такого устройства и заземляющей клемме вилки появляется напряжение 110В. В том случае, если электропроводка выполнена по трёхпроводной схеме с заземляющим проводом, который не подключён к контуру заземления или подходящему к зданию проводнику РЕ на всех заземляющих проводах и клеммах квартиры или дома появится высокое напряжение.

Что делать в случае высокого напряжения

Если между нейтралью и заземлением присутствует значительная разность потенциалов, то эту проблему желательно, а в некоторых случаях необходимо, решить. Способы справиться с этой ситуацией зависят от того, какое напряжение между нулем и землей.

• Превышает 30 В, а напряжение в розетке ниже 200 В. Такое напряжение появляется из-за большой длины питающих проводов и недостаточного сечения токопроводящей жилы. Самостоятельно изменить ситуацию практически невозможно, решением проблемы может стать установка стабилизатора напряжения.
• Напряжение 110 В. Если напряжение между нулем и землей 110 Вольт, то необходимо отключить заземляющую клемму в розетке, в которую включено устройство с фильтром из двух конденсаторов. Однако прикосновение к корпусу такого аппарата останется болезненным. Для полного решения проблемы необходимо линию заземления подключить к контуру или отключить данный фильтр от корпуса электроприбора.
• Напряжение между нулевой и заземляющей клеммами 220 В, в розетке питание отсутствует. Такие данные вольтметр показывает при обрыве нулевого провода в квартире или после выполнения однофазного отвода от трёхфазной сети. Фаза на нейтральные проводники попадает через включённые лампы или подключенные к розеткам электроприборы, даже если они в данный момент не работают.
• Колеблется в диапазоне 0-220 В, а напряжение в розетке стремиться к 0 или 380 В. Причина этой аварийной ситуации в обрыве нейтрали в подходящем кабеле. Нужно немедленно выключить вводной автомат и обратиться в электрокомпанию.

Вывод

Как видно из статьи, небольшое напряжение между нулем и землей имеется почти всегда. Это не является проблемой, если оно не превышает 5-10 В. В противном случае необходимо принимать меры, чтобы это явление не повредило электроприборы или не мешало ими пользоваться. В зависимости от его величины нужно установить стабилизатор напряжения, отсоединить встроенный фильтр в бытовой технике или отключить вводной автомат и устранить аварию.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

Устройство заземления. Статьи компании ««Фриз-Холод»»

13 сент. 2021

Любой электрифицируемый объект должен иметь правильно организованную защиту электробезопасности. Такую систему позволяет создать защитное заземление. Оно отличается соединением элементов электрооборудования с устройством заземления.

Предназначение заземления состоит в недопущении влияния тока на пользователей и отводе напряжения с корпуса электрооборудования на землю. Заземление снижает потенциал между землей и электроточкой. Таким образом, минимизируется сила тока и поражение при взаимодействии с электроприборами, в которых случился пробой.

Особенности эксплуатации

Создание правильной заземляющей системы призвано решить следующие принципы:

• Организация защиты от индукционных токов. Они могут проявляться из-за удара молнии. Причем создается электростатическая и электромагнитная индукция.
• Создание электроцепи с низким сопротивлением при замыкании. Ток легко проходит по такой магистрали. Обеспечивается безопасность для пользователей. Если человек случайно дотронется до прибора во время пробития корпуса, не будет потенциально опасного напряжения.

Защитное заземление используется в электрической сети с напряжением:

1. Более 1 кВт. Допустимы все режимы точек обмоток источника питания переменного/постоянного тока.
2. Меньше 1 кВт:

• с постоянным током 2 проводников, когда есть изоляция обмотки источника тока;
• с переменным током двух 1-фазных проводников с изоляцией от земли, и
• с переменным током трех 3-фазных проводников с изолированием нейтрали.

Функциональность системы заземления будет на высоком уровне только при сети с изолированной нейтралью.

Виды заземлителей

В организации рабочего или защитного заземления применяют такие элементы как заземлители. Есть два вида:

• Искусственные – это конструкции из неокрашенного металла. Иногда с целью защиты от коррозии применяют защитные составы, которые не ухудшают способность проводить ток. Как пример искусственного заземления можно назвать особый токопроводящий бетон.

• Естественные – различные токопроводящие конструктивные элементы объекта и коммуникаций. Они обязательно соприкасаются с землей. Запрещено использовать как естественный заземлитель конструкции магистрали, которые могут взорваться или загореться. К примеру, газовую трубу.

При эксплуатации искусственных заземлителей важно помнить, что нужны будут прутья/пластины из металла для создания металлосвязи. Это когда верхние концы заземлителей соединяют сваркой в один элемент. Его заводят прямо в дом с помощью шины заземления, которая обеспечивает жесткость и цельность контура.

Нейтраль – что это?

Это защитный нулевой проводник. Он соединяет друг с другом нейтрали электрических установок в 3-фазных сетях.

Снижающая подстанция с трансформаторной установкой имеет собственный корпус заземления. Он включает в себя шину из стали и пруты, которые особым образом размещены в земле. От подстанции к источникам потребления в электрический щиток прокладывают 4-жильный кабель.

Когда надо получить питание от 3-фазной цепи, то должны быть подсоединение все 4 жилы. Если к ним подключена разная нагрузка, то нейтраль смещается. Для того, чтобы этого не допустить, применяется нулевой проводник. Благодаря нему нагрузка распределяется одинаково на все фазы. 

Проводники PE и PEN – что это?

PEN проводник совмещает функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводника. он проходит от подстанции и у потребителя делится на N и PE проводники.

PE представляет собой защитное заземление. Он применяется, к примеру, в розетках с заземлением. Такой проводник используется для техники с напряжением меньше 1 кВт.

Такое заземлением отвечает за постоянное соединение наружных и открытых деталей. В результате ток стекает на землю.

PEN проводник нашел свое применение при эксплуатации системы типа TN-C.

Виды систем искусственного заземления

Существуют следующие искусственные виды заземления:

• IT;
• TT;
• TNC-S;
• TN-C;
• TN-S.

Системы с глухозаземленной нейтралью системы заземления TN

Они предполагают наличие глухо заземленной нейтрали и подключение к ней всех элементов сети, которые проводят энергию. Подсоединение осуществляют с применением нулевых проводников.

Корпуса и щиты оборудования, электрические шкафы подключают к PEN проводнику. Это обеспечивает короткое замыкание при пробитии корпуса. В итоге защитные автоматы обесточивают электросеть, которая идет на проблемный участок. Тем самым предупреждается поражение током людей.

TT

Система обеспечивает высокий уровень безопасности и подходит для электрических станций с минимальным техническим состоянием. К примеру, там, где есть оголенные провода, в электрических установках на закрепленных опорах либо открытом воздухе.

Монтируется система по схеме 4 проводников:

• ноль совмещает функции защитного и рабочего проводников;
• 3 фазы, которые подают напряжение и смещаются между собой под углом 120 градусов.

Система выделяется защитой от короткого замыкания, высокой стойкостью к деформации провода и возможностью эксплуатации на электрических установках высокого напряжения.

К минусам относится невозможность отслеживать фазы короткого замыкания и сложная организация защиты от молний.

TN-S

Она оснащена двумя нулевыми проводами – один выступает как защита, другой как нейтральный проводник, который подключен к глухо заземленной нейтрали. Это самая эффективная и безопасная система. Принцип работы заключается в применении только ноля и одну фазу для подачи рабочего напряжения. Разводку выполняют 3-жильным проводом, одну жилу используют как ноль и подсоединяют к вводному проводу.

TN-C

В PEN проводник объединены нулевой и защитный проводники на протяжении всей системы. Плюсом такой системы считается легкий монтаж. Не нужно особых денежных затрат и усилий, установленных воздушных и кабельных линий. Но есть и минусы. Может появиться линейное напряжение на корпусе электроустановки при обрыве цепи. Есть большой риск получения удара током и потери заземления при повреждении токопроводящего устройства. Система может защитить лишь от короткого замыкания.

TN-C-S

Это комбинированная система, в которой проводники PE и N на выходе от источника питания соединение в едином проводнике. На входе в объект присоединяют защитный PE проводник. В своде ПУЭ прописано, что для частного дома рекомендуется в качестве основной именно эта система. Она надежнее и проще в организации.

Системы с изолированной нейтралью

3-фазная система используется в процессе передачи и распределения тока на потребителей. Это позволяет организовать равномерное симметричное распределение нагрузки. Система формирует режим, который предполагает применение генераторов и трансформаторной будки. У их нейтрали нет заземляющей защиты.

Изолированная нейтраль используется при соединении вторичных обмоток трансформаторов при отсутствии питания при авариях и по схеме треугольника. Это замещающая сеть. Изолированная нейтраль помогает пробивать изоляционное покрытие при замыкании и образованию замыкания на других фазах.

IT

Система отвечает за заземление через высокий уровень сопротивления. Она имеет нейтраль. Наружные элементы из материалов, которые проводят ток, заземляются. Преимуществами считаются маленькие показатели утечки тока при однофазном коротком замыкании. Установка с такой системой способна работать долго даже при авариях. Между потенциалами нет разности.

Однако защита не сработает при замыкании на землю. Повышается риск поражения током при контакте со второй фазой установки.

Расчет значений главных элементов заземления

Подробные расчеты помогают спроектировать чертеж заземления объекта. Устройство, которое смонтировано согласно расчетным данным заземления, помогает обеспечить максимально эффективную эксплуатацию всей защиты.

В основе вычислений лежат допустимые значения прикосновения и напряжении шага. На этом основании высчитывается количество и размер заземлителей и принцип их организации.

Расчеты делают, основываясь на следующих данных:

• Описание оборудования – главные элементы конструкции, вид монтажа, рабочее напряжение, варианты заземления нейтрали.
• Форма заземлителей. Это нужно для того, чтобы определить нужную глубину закладки электродов.
• Данные об исследованиях по замерам удельного грунтового сопротивления на территории. Также принимают во внимание сведения климата в области, где организуется система.
• Данные о подходящем естественном заземлении. Нужная информация о реальных показателях растекания тока. Их получают, проводя специальные измерения.
• Итоги типовых подсчетов расчетного замыкания на земле.
• Показатели нормативных стандартов допустимых параметров напряжения согласно ПУЭ.
• Значения сопротивления промерзания грунтового слоя посезонно, во время промерзания, высыхания. Показатели нужны для расчета заземлителей, находящихся в однородных условиях.
• Сведения потенциалов, наведенных на электроды. Они нужны при установке сложных многокомпонентных заземлителей. Используется информация о сопротивлении всех грунтовых слоев.

Устройство заземляющего контура

Заземляющая система включает в себя:

• Заземляющие штыри.
• Полосовой металл.
• Заземляющие проводники.

Заземляющие штыри

Он представляет собой группу электродов из обычной или нержавеющей стали, или проводников, которые соединены друг с другом. Их размещают в земле по вертикали рядом с объектом.

В зависимости от защищаемого объекта для заземляющего контура используют:

• круглую сталь диаметром 16-18 мм;
• уголки 5*5*0.5 см.

Их вбивают в землю на 3 метра. Затем элементы между собой сваривают полосой 0.4*4 см и выводят ее к области подсоединения общей заземляющей системы.

Разновидности

От удобства установки во многом зависит геометрия заземляющего контура. Это может быть любая геометрическая фигура, но есть две основные:

• Треугольник. Самые часто используемый контур. В землю вбивают 3 стержня на расстоянии не меньше 3 метров. Но если места на участке нет, дистанция может быть меньше. В итоге должен быть треугольник с разными сторонами.

• Линия. Ее используют в тех местах, где нет пространства для первого варианта. Этот вариант удобен тем, что можно закопать стержни вдоль стены здания или ограждения. Можно использовать любое количество электродов. Чем их будет больше, тем выше показатели сопротивления.

Заземление представляет собой комплексную систему, в которой все взаимосвязано и все этапы оказывают влияние на надежность эксплуатации объекта. Главная задача при ее организации состоит в выборе конфигурации заземлителей.

На корпусе вашего компьютера напряжение 110 Вольт / Комментарии / Хабр

Слушайте… Я год жил с цельно алюминиевым Деллом. В доме без заземления. В случайных конторах. В командировках, в поездах и самолетах. Никаких покалываний, потряхиваний, воспалений суставов.

Асусов в моей жизни было штук 4-5. Разных. Тоже ни разу никаких проблем нигде и никогда. IBM, Lenovo и куча всяких древностей.

Вот эти вот «покалывания» — это, формально, отзыв сертификата и компания производитель быстро-быстро заменяет все ноутбуки с «покалыванием» на ноутбуки без «покалывания». Есть такое слово. Электробезопасность. Её надо соблюдать.

Здесь вопрос не конкретно в маке или не маке. Здесь вопрос конкретно в том, что пробой на корпус — это как минимум гарантийный случай. Но… Вплоть до уголовного дела, если есть пострадавшие. А пострадавшие, судя по комментарию, есть.

И вот эти вот «покалывания», как ни крутись, это «пробой на корпус». И если такой ноутбук включить в розетку без УЗО и коснуться его порезанным пальцем, например, это уже может быть вполне реальный труп. 30 мА на пару миллисекунд — это безопасный предел, когда здоровое тело без надрезов. А если кожные покровы нарушены или есть проблемы с сердцем — там безопасный предел может быть в разы меньше. Тот самый «не летальный» Тазер, который дает ток от 2 до 30 мА — регулярно убивает людей до смерти. Только в США — больше 1000 погибших, смерть которых связывают с использованием Тазера.

Из-за гораздо меньших прегрешений было много глобальных отзывов. Вспоминается отзыв в США стеллажей Ikea, когда в инструкции по сборке английским по белому было написано: «прикрутить к стене». И с картинками показано — как именно прикрутить. И все необходимое в комплекте. И отверстия под шурупы в стеллаже уже просверленные. Но люди не прикручивали, и, рано или поздно, опрокидывали стеллажи на себя и детей. Пытались подавать иски… Кончилось тем, что просто Ikea за все проданные стеллажи этой модели вернула деньги и больше такие стеллажи американцам не продает.

Почему из-за вполне конкретных проблем, в том числе со здоровьем, до сих пор никто не подал иск к производителям ноутбуков? Там же избавиться от проблемы — 2-4 детали на плату напаять. Себестоимость на производстве — 2-3 копейки. Начнут платить по паре десятков миллионов в месяц по таким искам — за день найдут решение проблемы, за неделю наладят выпуск исправных БП, за месяц их всем заменят.

«Ноль» и «земля»: в чем принципиальное отличие?

Исторически так получилось, что в Российской Федерации, как и в приграничных государствах, используется заземляющий принцип, когда нулевой проводник соединяется с заземляющим контуром. У многих людей может возникнуть «законный» вопрос: если они контактируют между собой, то для чего тянуть столько проводов – достаточно провести повсюду двойную жилу (фазу и нулевую линию) и будет возможность заземляться посредством нулевой жилы! Однако в такой постановке вопроса скрывается один технический нюанс, который превращает данное решение не только в бесполезную игрушку, но в некоторых случаях и в довольно опасную затею.

Для тех, кому не терпится, и кто любит «заглядывать в ответ», априори выскажу «секрет» – принципиальная идея заключается в том, в каком месте нулевой провод соединяется с заземлением. Вариант их соединения непосредственно внутри розетки, подключая заземляющую жилу (желто-зеленый провод) к нулевой (синий провод), не будет верным. Такая заземляющая схема войдет в противоречие с предписаниями ПУЭ. В результате никакой защиты людей от поражения током не получится, более того, добавится еще больше проблем с безопасностью.
В ПУЭ без каких-либо вариантов однозначно прописано, какой должна быть заземляющая жила. Она должна быть непрерывным проводом, без каких-либо размыкающих элементов – реле, предохранителей, выключателей, а также, положим, с помощью отсоединения электрической вилки от розетки.
Стоит нарушить это основное предписание, оговоренное в ПЭУ – и заземление из надежной защиты человека от поражения током превращается в бесполезную фикцию. Но проблемы на этом, как учит теория, и показывает практика, не заканчиваются! Если все-таки пытаться придавать нулевому проводу заземляющие функции, то не исключена возможность, что корпус холодильника, микроволновки или других бытовых приборов, окажется под напряжением. Это объясняется тем, что по нулевому проводу течет электроток с соответствующим падением напряжения, величину которого можно определить, умножая силу тока на показатель сопротивления проводника на промежутке между замеряемым местом и подлинной заземляющей точкой. Причем величина такого напряжения может характеризоваться десятками вольт, то есть может быть опасной для человека (в пределе – смертельной!).

Осталось подвести некоторые итоги и расставить акценты. В чем принципиальное отличие «ноля» от «земли»? В том, что по нулевому проводу протекает ток и к нему подключаются выключатели, те же вводные автоматы. То есть, если мы желаем иметь «землю» в виде непрерывной жилы, мы обязаны:

• в многоэтажных многоквартирных домах: подсоединиться к особой земляной жиле в электрическом тоннеле;
• для индивидуального жилого коттеджа: точкой подсоединения должен стать вводной автомат, точнее, его нулевой провод на входе, который тянется по воздуху или подземному кабелю от ближайшего от дома понижающего трансформатора, причем сечение нулевого провода должно быть не менее десяти квадратных миллиметров для медного провода и 16 мм2 – для алюминиевой жилы (см. в ПУЭ соответствующий пункт).

Любое другое место за вводным автоматом не может использоваться в качестве «земли», поэтому ни что, от металлических болванок, вкопанных недалеко от дома, до корпуса самого электрического щитка, таковыми считаться не могут.
Никогда не забывайте о правилах, изложенных в ПЭУ. Согласно им, следует руководствоваться элементарным, но верным правилом: когда нет уверенности в том, что вот этот конкретный провод является «землей», не стоит подсоединять к нему что бы то ни было, кроме устройства защитного отключения (УЗО) на 30 мА, который срабатывает мгновенно в отличие от автомата защиты. Бережёного, как известно, бог бережет!

Как самому определить фазу, ноль и заземление?

Смотрите также обзоры и статьи:

Любой человек, который запланировал выполнять любые электромонтажные работы во время ремонта в жилом или производственном помещении, рано или поздно столкнется с важнейшим вопросом: как самому определить где в электрической сети фаза, ноль и заземление. Ведь без этих знаний либо же придется воспользоваться услугами электрика, и нанимать его. Либо же самостоятельно, чтобы подключить люстру, бра, торшер, светильник, светодиодную ленту, любой электрический прибор, научится распознавать где защитный провод, где под напряжением, а где нулевой.

Определение по цветовой маркировке

Все современные кабели или электрические провода под своей изоляционной оболочкой содержат обычно три жилы, каждая из которых помечена изоляцией своего цвета. Таким образом, определить где какая жила можно и просто по цветовой маркировке. Так, обычно в новых проводах:

• фаза отмечена черным, белым или коричневым цветами;
• нейтральный провод, он же нулевой по мировым стандартам должен соответствовать синему или голубому цвету,
• а заземление или защитный кабель обычно выполнен в двухцветном варианте – желто-зеленый, полосатый и т.п.

На постсоветском пространстве закреплен на законодательном уровне стандарт IEC 60446 2004 года, который и регламентирует какого цвета необходимо применять и изготавливать электроизоляцию проводов. Согласно нему в жилых квартирах:

• синий или сине-белый провод – это ноль,
• желто-зеленый – земля;
• все остальные цвета могут быть фазой, как черный, так и красный.

Однако правило применимо в основном только для проводов, которые установлены в доме или офисе последние лет двадцать-тридцать. А как же быть с электросетями, которые были установлены раньше этого периода, где часто попадаются жилы с алюминиевым сечением? Или вам необходимо поменять часть какого-либо устройства или схемы, в которой данные цвета могли по стандартам и не быть использованы? Тогда вам пригодятся другие, более эффективные способы определения жил и напряжения в электропроводке.

Как определить ноль и фазу индикаторной отверткой

Одним из наиболее надежных, простых, доступных и не требующих особых затрат, и умений способом является определение ноль и фазы при помощи индикаторной отвертки. В чем заключается принцип работы индикаторной отвертки? Индикаторная отвертка – это ручной вспомогательный инструмент практически ничем не отличающийся от привычной нам плоской отвертки с пластиковой ручкой и металлическим наконечником, но есть одно «Но»: внутри рукояти есть индикационная лампочка или светодиод, который срабатывает свечением или загорается, если металлической частью коснутся фазы. На некоторых моделях для индикации следует также нажимать на специальную кнопку на рукояти, которая смыкает контакты и подает ток на индикатор. Однако в целях безопасности следует работать с такой отверткой только в резиновых перчатках электрика, чтобы избежать поражения электрическим током.

Как работать с индикаторной отверткой? В первую очередь, необходимо отключить напряжение в сети, и кусачками снять изоляцию на концах всех трех жил, оголив металлическую часть проводов, зачастую она будет медной. Дальше все три жилы необходимо развести между собой, так, чтобы они не соприкасались, чтобы избежать короткого замыкания при подаче на них напряжения.

После этого, одеть резиновые диэлектрические специальные перчатки и включить напряжение в сети. Хорошо, если ваш щиток имеет встроенный при монтаже устройства устройство защитного отключения. Или другими словами УЗО – он в аварийном режиме отключает питание в сети, если есть утечка тока на корпус.

Вооружившись индикаторной отверткой поочередно ее металлическим наконечником прикасаться к металлической оголенной части каждой жилы. Там, где лампочка индикаторной отвертки сработает и загорится – это фаза. Далее для работы с данными проводами следует изолентой после выключения напряжения замотать оголенные концы проводов.

Определение фазы, нуля и заземления контрольной лампой

Способ простой, однако не самый безопасный и требующий определенной ловкости и осторожности. Считается несколько кустарным и часто используется в грубых производственных условиях опытными мастерами, под рукой у которых не оказалось другого контрольного инструмента. Для того, чтобы воспользоваться данным методом, следует для начала собственно и собрать данную контрольную лампу. Для этого нужен патрон, два провода – фазы и нуля – и лампочка, можно самую обыкновенную, накаливания с вольфрамовой нитью. Это все необходимо скрутить, зачистить на концах его провода и поочередно скручивать с другими проводами в проводке, определить где фаза по тому, когда загорится лампа. Конечно же, скрутку нужно делать, отключив подачу напряжения на провода.

Если патрона не оказалось, можно задействовать часть светильника или настольной лампы, произведя ту же манипуляцию с концами его жил. Однако способ весьма сложный для неподготовленного и неопытного мастера, поскольку есть вероятность перепутать провода и пустить вместо постоянного тока, переменный, при котором лампочка тоже будет гореть. Лучше тогда основательно вывести жилу-землю, сделать ее нулем и тогда спокойно искать фазу.

Как определить фазу и ноль мультиметром

Мультиметры — универсальные многофункциональные приборы для измерения емкости, напряжения, сопротивления и силы тока, имеют отдельные выводы под щупы, укомплектованы самыми щупами, которыми легко и удобно пользоваться, точно определив напряжение. Это самый надежный и довольно простой способ определить фазу и ноль, без особых сложностей и безопасно для здоровья. Ведь все мультиметры имеют на своем корпусе прорезиненный диэлектрический чехол, который не только защищает от ударов тока, но и оставит прибор целым, если он случайно выскользнет из рук и упадет с высоты не более полутора метров. Универсальное мультифункциональное устройство для измерения силы тока, напряжения, сопротивления, емкости, частоты используется повсеместно, как автолюбителями, так и электронщиками, электриками, строителями, рабочими технических специальностей.

Есть целых пять причин, по которым стоит выбрать именно мультиметр для домашнего обихода и работы:

• Высокая точность измерений – при максимальных значениях постоянного напряжения 0,8%, при больших позициях переменного — максимум 1,2%.
• Возможность измерять переменное значение тока,
• Одновременное измерение кроме постоянного и переменного напряжения, сопротивления, также такие величины как емкость, частота, скважность, а также температура благодаря термопаре.
• Эргономический дизайн и большой мультифункциональный экран.
• Усиленная индикация батареи и перегрузки.

Это надежный и добротный инструмент для качественного измерения всех требуемых показателей для проверки электрических показаний в цепи питания, а также замера целостности цепи, схемы, платы.

Как же определить фазу и ноль мультиметром? Для начала необходимо знать, что практически все современные мультифункциональные приборы данного типа имеют жидкокристаллический экран, на который выводятся показания в цифровом эквиваленте, однако не плавно, как это было в аналоговых устройствах, без экрана, а рывками.

Поэтому при измерении стоит выждать некоторое время, буквально секунду-две, чтобы прибор определил точное напряжение в сети. Кстати, на панельной панели мультиметра есть множество, свыше 20-30 режимов работы, которые выбираются поворотным рычагом. На этом круге нужно найти тот, что отвечает за переменное напряжение в сети и выглядит как обозначение вольт, также в большинстве мультиметров вручную нужно настроить и диапазон измерений, хотя многие могут это сделать и автоматически.

Далее один из щупов присоединяем к разъему мультиметра, а его другую сторону металлическим наконечником прикасаемся к проводу или в розетку. Если показания на экране прибора будут соответствовать 10-15 вольтам, то, скорее всего, вы попали не в фазу, а в ноль. Если показания в пределах от ста и до 250 вольт – то это и есть фаза.

Как определить фазу и ноль без приборов

Без никаких приборов, даже самых примитивных, искать фазу и ноль в сети не особо стоит. Но если у вас крайний случай, то, рискнуть, конечно можно, но нельзя сказать, что безопасность при этом будет выдержана. Есть несколько оригинальных, забавных, но в тоже время достаточно надежных и точных способа это сделать. Для первого из них стоит взять из подручных средств, которые скорее всего найдутся в каждом доме картофелину. Да-да! А помимо этого два провода на полметра и резистор на 1 мегаом. Все это необходимо собрать, чтобы один проводник был подключен к трубе, а второй – вставить в отрезанную половинку картофелины. Второй провод вставить в срез картофелины рядом с первым. Произведя подобную манипуляцию, только спустя минут пять-десять необходимо оценивать результат измерений.

Что же должно произойти? На том месте, где соприкасался проводник с фазой, должно появится сине-зеленый след от взаимодействия крахмалистых соединений с электричеством, т.е. окисление. Где его не окажется – это нулевой провод.

Второй такой же неоднозначный метод – использование чашки с обыкновенной водой. Тут срабатывает принцип, чем-то схожий с функционированием кипятильника – минус будет там, где вода возле проводника начнет пузырится. Соответственно, методом исключения – плюс будет находится на втором проводе.

Как определить заземление

Кроме очевидного способа по определению заземления, который заключается в идентификации земли по цвету изоляции в жиле, в частности желто-зеленого цвета по мировым стандартам, существует и несколько других, менее очевидных.

Например, если у вас в доме были случаи, что электроприборы, будь то стиральная машина, компьютер, микроволновка, бились током, то практически можно быть полностью уверенным, что заземление в вашей проводке отсутствует, поскольку именно оно должно ликвидировать остаточное напряжение на корпусы электроустройств.

Можно определить заземление мультиметром по принципу исключения, провод, в котором вовсе не будет наблюдаться отклонений по переменному напряжению – скорее всего и будет им.

Выводы

Очень важно научится самостоятельно понимать где в розетке в вашем доме фаза, ноль и заземление, ведь скорее всего доведется столкнуться с необходимостью замены или дополнительной установки каких-либо устройств, связанных с электричеством. Однако настоятельно рекомендуем пользоваться надежными методами, а нетрадиционными только в случае крайней необходимости! А лучше – воспользоваться мультиметром, индикаторной отверткой или вызвать опытного и надежного специалиста-электрика.

Опубликовано: 2020-07-13
Обновлено: 2021-08-30

Автор: Магазин Electronoff

ПОДХОДЯЩИЕ ТОВАРЫ

Поделиться в соцсетях

Как проверить заземление? 5 лучших способов

Если внимательно рассмотреть современную розетку или вилку для подключения бытовых электроприборов, можно увидеть на ней отдельный контакт-лепесток для заземляющего провода. Он должен обязательно присутствовать в домашней разводке и быть соединенным с системой отвода опасного потенциала, в противном случае пользование обычной бытовой техникой, розетками станет небезопасным. Например, при нарушении изоляции устройства, подключенного к сети 220 В, напряжение может попасть на его электрические части, и, если человек их коснется, поражение током не избежать.

Чтобы этого не случилось, применяется система заземления, которая перераспределяет ток между пользователем техники и заземляющим контуром. Как известно, ток идет по пути наименьшего сопротивления. При наличии заземления он устремляется по третьему лепестку в розетке в землю, т. к. сопротивление человека по сравнению с элементами защиты от поражения током, чрезвычайно велико. В итоге на тело «приходится» не более 10 мА: это значение безопасно для здоровья. Все «остальное» моментально уходит в грунт. Однако есть оговорка: развитие положительного сценария возможно только при исправном заземлении. А как его проверить? Для этого нужно понимание работы всей системы и ее отдельных элементов.

Из чего состоит и как действует заземление

Условно можно выделить пару основных частей. Одна из них – заземлитель, могущий быть естественным или искусственным. В первом случае это, например, арматура ж/б фундамента, имеющая общий вывод в виде отдельной проволоки. Во втором – сварная конструкция, состоящая из нескольких соединенных между собой металлических стержней, погруженных в грунт на глубину 1,5-2,5 м. Второй элемент системы – проводник, соединяющий заземлитель с розетками, т. е. бытовой техникой. По общепринятым нормам, чаще всего провод, играющий эту роль, помещается в изоляцию желтого цвета с зеленой полосой.

Зачем нужно проверять заземление и как

Даже если монтаж электросети в доме осуществлялся профессиональными электриками, регулярные проверки необходимы. Причин несколько:

• существующие болтовые соединения с течением времени могут ослабевать: например, в розетках при чрезмерно частом включении/выключении вилок;
• подверженность коррозии элементов заземлителя под слоем грунта: стержней, соединительной полосы, отходящего провода.

Если вы, например, только въехали в квартиру и вас убеждают, что заземление есть и оно работает, неплохо для начала проверить его наличие в принципе. Наличие желтого проводка с зеленой линией, подсоединенного к соответствующему лепестку в розетке – еще не повод говорить, что заземление в доме есть и оно работает. Проверить это несложно, процедура осуществляется несколькими способами.

С помощью тестера

Сначала желательно выяснить, где фазовый контакт с помощью индикатора в виде отвертки с прозрачной ручкой: при касании нужной клеммы щуп засветиться (пометьте или запомните контакт). далее понадобится обычный, можно из разряда недорогих, вольтметр. Поставьте предел измерений в секторе АС (переменный ток) на любое максимальное значение, близкое к 220 вольт, но превышающее его: например, 250 или 500. Один щуп вставьте в фазу розетки, другой в ноль. При исправной сети прибор покажет значение, примерно равное 220. Теперь одним щупом прикоснитесь к лепестку заземления, вторым к фазе. Если тестер покажет 220 или немного меньше, система заземления работает. Если реакция вольтметра отсутствует, значит, нет.

Посредством лампочки

Потребуется патрон с ввернутым и заведомо исправным источником света, изолированный двухжильный провод. Зачистите оба конца от изоляции. Алгоритм действий такой же, что и при проверке тестером. Если при касании заземляющего лепестка и фазы свет горит (свечение может быть немного тусклее), заземление функционирует. Если свет от лампочки становится чрезмерно тусклым, придется проверять все элементы системы заземления. Если лампочка не горит — его нет вообще или на линии обрыв. Бывает и так, что заземлитель свое отслужил – коррозия «съела» стержни в земле или отгнил соединяющий провод, не контачит болтовое соединение. Но если все работает? Проверить все равно надо: на этот раз не напряжение, а сопротивление.

Приборы для тестирования работоспособности заземления

Сегодня рынок представляет достаточное количество моделей, предназначенных для работы в определенных условиях или универсальных. Условно стоит выделить несколько больших групп изделий, используемых наиболее часто:

1. Стрелочные омметры, используемые совместно с ручными генераторами. Чтобы получить измерения, их нужно крутить вручную: зато никакие химические источники питания не требуются.
2. Тоже стрелочные приборы, получающие энергию от обычных гальванических батареек.
3. Цифровые омметры. Результаты измерений выводятся на дисплей, в комплекте имеются бесконтактные клещи. Питание – от обычных низковольтных элементов.

Несмотря на развитие технологий в сфере измерительных приборов, наиболее простые из них, благодаря своей надежности, до сих пор пользуются популярностью. Поэтому работу с омметром стоит рассмотреть на примере оного из таких изделий – М416, хорошо известным профессионалам со стажем. В основе конструкции – стрелочный индикатор с несколькими пределами измерений, для питания используются три элемента напряжением по 1,5 вольта.

Проверка заземления прибором М416

Омметр установите на строго горизонтальную поверхность, при необходимости поменяйте батарейки. Прибор нужно располагать максимально близко к измеряемым точкам, чтобы длина щупов как можно меньше влияла на результаты исследований. Дальнейшие действия:

• Калибровка. Переключатель диапазонов измерений установите в положение «Контроль 5 Ом». Нажмите красную кнопку и, вращая реохорд, поставьте стрелку как можно точнее в положение «0». Отпустите кнопку: шкала будет показывать 5 Ом, что означает готовность прибора к работе.
• Замеры производятся в соответствии со схемами, нанесенными на внутреннюю часть крышки омметра.

Максимальное значение для частного дома – 30 Ом (на практике должно быть гораздо меньше). Если вы покупали комплект для заземления, более точные значения ищите в инструкции к нему.

Чтобы произвести измерения, нужно вкопать дополнительный заземляющий штырь на глубину 50 см и расстоянии 5-10 м от заземлителя: как минимум, в 5 раз больше длины стальной ленты, соединяющей стержни (стороны треугольника, если такая форма конструкции). На одинаковом расстоянии от дополнительно стержня и заземлителя установите потенциальный зонд-электрод для снятия напряжения (глубина 50 см). Теперь нужно собрать электрическую цепочку:

• между вспомогательным контрольным и штатным стержнем заземлителя последовательно включите источник переменного напряжения: например, вторичную понижающую обмотку трансформатора от сварочного аппарата;
• в разрыв провода, идущего к вкопанному заземлителю, тоже последовательно, включите амперметр;
• между заглубленной штатной конструкцией, к этой же точке, подсоедините вольтметр, второй его контакт – к зонду-электроду.

Переставьте зонд в другое место, третье и снова повторите операцию. Правильным будет считаться худший результат. Вычисление сопротивления производится по закону Ома: R=U/I. Трансформатор нужно достаточно мощный, чтобы он хоть примерно имитировал энергопотребление дома. Такой способ измерения сопротивления наилучшим образом подходит для частного дома.

Другие способы проверки приборами

Есть и более простой метод, заключающийся в использовании токовых клещей. Они представляют собой инструмент-трансформатор с амперметром, в котором уже есть первичная обмотка, а роль вторичной играет измеряемый проводник (например, стальная полоса от заземлителя). Остается заранее измерить напряжение и разделить его на полученную при помощи клещей силу тока, согласно закона Ома. Метод привлекателен тем, что для проведения измерений не нужно отключать заземлитель от оборудования (домашней сети).

Еще можно «прозвонить» самые проблемные места: соединения. Это называется «измерение переходных сопротивлений». Например, между отводом, идущим от заземлителя (уже на поверхности) и проводом, идущим к лепестку в ближайшей к нему розетке. Т. е. измерения производятся вокруг соединения. Предварительно зачистите поверхность металлической полосы до блеска металла. Если сопротивление больше 0,05 Ом, проверьте, нормально ли закручена гайка на болте: подкрутите ее. При внешних проявлениях коррозии раскрутите соединение, зачистите отдельно гайку, болт, пластину и соедините вновь. На заключительно этапе все обработайте антикоррозийным составом. У полосы можно покрасить только видимую часть: не забывайте, что ток идет только по поверхности проводника.

Как увеличить сопротивление?

Это можно сделать двумя путями. Первый из них заключается в увеличении количества вертикальных стержней. Они вбиваются на расстоянии 1 м от того штыря, к которому прикручен болт с гайкой и отводным проводом. Новый штырь соединяется со старыми с помощью сварки и стальной полоски. Второй метод – увеличение содержания соли в окружающей заземлитель почве. Правда, это поможет временно. Растворите в ведре воды пачку соли и вылейте в районе заземлителя.

Периоды проверки сопротивления заземлителя

Согласно нормам ПУЭ, проверять вкопанные заземляющие элементы нужно не реже, чем раз в 12 лет. В этом случае проверяется не только надежность соединений и сопротивление заземлителя, но и состояние металлических частей в плане противостояния коррозии. Однако общие проверки с использованием измерительных приборов, без копок, стоит производить чаще: раз в 6 лет. Внеплановое тестирование проводится в случае стихийных бедствий, техногенных катастроф.

Заземляющий контакт в электрических розетках, как проверить заземление и зануление в электрической розетке

Почему на проводе заземления есть напряжение

Почему на моем заземляющем проводе есть напряжение

Почему на проводе заземления есть напряжение?

Некоторые из факторов, которые могут вызвать напряжение NE: Ослабленное или корродированное соединение заземляющего стержня. Сильно корродированные электрические коробки или кабелепроводы (кабелепровод или кабелепровод, используемые для изоляции электрических проводов или кабелей).

Люди также задаются вопросом, должно ли быть напряжение на проводе заземления?

Соединение с нейтралью. Под нагрузкой должно быть напряжение нейтрали заземления, обычно 2 В или меньше. Для проверки замененных нейтральных и заземляющих проводников напряжения нейтрали и заземления горячего поезда измеряются под нагрузкой. Значение массы горячего поезда должно быть больше значения нейтрального тона.

Кроме того, что может вызвать искру в проводе заземления?

Если провода становятся видны, возрастает риск возгорания от электричества. После соединения электроны могут прыгнуть не в ту область и создать серьезную искру.Это известно как короткое замыкание и может привести к электрическому пожару. Вода может быстро искрить и вызвать короткое замыкание.

Кроме того, почему у меня есть напряжение между нейтралью и землей?

Из-за падения ИК-тока, протекающего через нейтральный проводник в нейтральный проводник к земле, возникает напряжение между нейтральным проводником и землей. Нулевое значение: Определенное напряжение нулевой по отношению к земле является нормальным в заряженной цепи. Когда измеренное значение стабильно около 0 В.

Провод заземления проводит электричество?

В каждой цепи требуется два провода для завершения каждой цепи.Заземляющий провод не питается во время нормальной работы цепи. Его назначение – проводить электрический ток только в случае короткого замыкания или других потенциально опасных условий.

Может ли некачественный пол стать причиной падения напряжения?

Признаки потери напряжения Как правило, невозможно обнаружить коррозию в клемме или поврежденный кабель, вызвавшие проблему. Падение напряжения заземления, часто упускаемая из виду причина проблем с электричеством, может вызвать большинство этих симптомов. Любая цепь или часть так же хороша, как земля.

Есть ли напряженность на поле?

Система электрического заземления должна иметь достаточную пропускную способность по току, чтобы функционировать в качестве достаточного опорного уровня нулевого напряжения. В теории электронных схем земля обычно идеализируется как бесконечный источник или зарядная катушка, которая может принимать неограниченный ток без изменения своего потенциала.

Есть ли напряжение на нейтральном проводе?

КАБЕЛЬ ПИТАНИЯ Силовой кабель подключается непосредственно к генераторам общего пользования.Он несет электричество высокого напряжения (около 220-230В). НЕЙТРАЛЬНЫЙ ПРОВОД Нейтральный провод питает генератор после прохождения устройства. Нейтральный проводник замыкает цепь.

Как проверить заземляющий провод?

Чтобы проверить заземление цепи постоянного тока, снимите его с устройства, к которому оно подключено, например. B. Радио, обогреватель или прикуриватель. Установите мультиметр на 20 вольт постоянного тока. Используйте один щуп, чтобы прикоснуться к концу заземляющего кабеля, а другой щуп – к электрическому соединению устройства.Проверьте значение напряжения.

Почему на нейтральном проводнике нет напряжения?

Электрическая сеть по определению окрашена в нейтральный цвет. Поэтому напряжение нейтрального проводника по определению всегда равно нулю. Напряжение необходимо для запуска тока, но когда ток течет через катушку, для ее работы не требуется напряжение.

Могу ли я использовать свой этаж как нейтральный?

Да, провод заземления служит нейтральным проводом, а провод заземления и нейтральный провод склеены на плате.

Итак, поскольку заземляющий и нейтральный проводники по существу одинаковы и взаимосвязаны, почему бы не использовать заземляющий проводник в качестве нейтрального проводника?

Поскольку существует риск поражения электрическим током.

Можем ли мы закоротить нейтраль и землю?

Замыкание нулевого провода на массу на главном вводе щита управления/блока предохранителей допустимо, если питание устройства подается на корпус по двухпроводной системе (активный, а другой нейтральный). Короткое замыкание между фазной линией корпуса электроприбора может быть связано с неисправностью обмотки двигателя вентилятора.

123 вольта слишком много?

123 вольта горячее к нейтрали/земле в порядке, вероятно, означает, что вы физически ближе к подстанции, не о чем беспокоиться. 140 вольт — это плохо, это может вызвать пожар и означает, что где-то в здании плохое соединение с нейтралью, а это пожароопасно.

Сколько вольт нулевой и заземленный проводник?

Теплая нейтраль означает 120 вольт, а замыкание на массу показывает 66 вольт в той же распределительной коробке.

Как устранить провалы напряжения?

Для минимизации проблем с падением напряжения можно использовать четыре практических подхода: Увеличьте количество или размер проводников.Уменьшить ток нагрузки в цепи. Уменьшить длину проводника e. Снизить температуру проводника.

Что будет, если поменять местами нейтраль и землю?

Это происходит, когда горячий и нейтральный провода перепутаны местами на розетке или перед розеткой. Обратная полярность может привести к поражению электрическим током, но обычно ее легко исправить. Второй провод не заземлен и известен как незаземленный проводник или проводник под напряжением.

Как соединить нейтраль и землю?

Нет, нейтральный проводник и земля никогда не должны соединяться друг с другом. Это неправильно и потенциально опасно. Когда вы что-то включаете в розетку, нейтральный проводник находится под напряжением, потому что он замыкает цепь. Когда земля подключена к нейтральному проводнику, прикладная земля также находится под напряжением.

Почему на заземляющем проводе есть напряжение

Должен ли заземляющий провод быть под напряжением?

Соединение нейтрали с заземлением . Некоторое напряжение между нейтралью и землей должно присутствовать в условиях нагрузки, обычно 2 В или меньше.Чтобы проверить наличие перепутанных проводов нейтрали и заземления, измерьте напряжения горячая нейтраль и горячая земля под нагрузкой. Показание от горячего к земле должно быть выше, чем показание от горячего к нейтральному.

Нажмите, чтобы увидеть полный ответ

Помимо этого, что вызывает напряжение на проводе заземления?

Нейтраль-земля Напряжение может быть вызвано рядом факторов, как внутри, так и вокруг фермы. Некоторые из факторов, которые могут вызвать N-E напряжение , включают: Ослабленное или корродированное заземление соединения стержня.Сильно проржавевшие электрические коробки или кабелепровод (трубка или канал для прокладки электрических проводов или кабеля ).

Во-вторых, проходит ли ток по заземляющему проводу? С другой стороны, «заземляющий» провод представляет собой предохранительный провод , который преднамеренно соединен с заземлением . Заземляющий провод не , а не проводит электричество при нормальной работе цепи. Он предназначен для проведения электрического тока только при коротком замыкании или других потенциально опасных условиях.

Кроме того, есть ли напряжение на земле?

Электрическая система заземления должна иметь соответствующую пропускную способность по току, чтобы служить адекватным нулевым напряжением опорного уровня. В теории электронных цепей « земля » обычно идеализируется как бесконечный источник или приемник заряда, который может поглощать неограниченное количество тока без изменения своего потенциала.

Какое напряжение должно быть между нейтралью и землей?

Напряжение Измерение Между нейтралью и Заземление Эмпирическое правило, используемое многими в отрасли, заключается в том, что Нейтраль до Напряжение земли 2 В или меньше в розетке допустимо, в то время как некоторые вольт или более указывает на перегрузку; 5В рассматривается как верхний предел.

ПОЧЕМУ ТРИ ЗУБЦА? Электрическое заземление, паразитное напряжение

Искры возникают из-за малоизвестного факта: весь мир
гигантский электростатический генератор. Идет поток заряда
вертикально везде на земле. Гроза качает отрицательный заряд
вниз, а заряд фильтруется вверх повсюду на земле.
В зависимости от высоты вашей схемы над поверхностью земли,
в зависимости от области, покрытой вашими проводами, и в зависимости от того,
над вами в то время была гроза, может быть довольно
огромный заряд постоянного тока в вашей системе распределения электроэнергии. Этот заряд может
быть несколько сотен вольт; достаточно, чтобы отключить компьютеры и деликатные
электроника. Или… это может быть много десятков тысяч вольт, достаточно, чтобы
создавать огромные искры, которые прыгают по переключателям и выпрыгивают из стены
розетки, настенные выключатели, обмотки трансформатора и т. д. Ваша электрическая
система питания действует как своего рода емкостная «антенна», которая
перехватывает слабый поток, идущий с неба, и создает огромный
разность потенциалов относительно земли.

В дополнение к вышесказанному, вы обнаружите тревожное явление всякий раз, когда
молния попадает прямо в вашу систему распределения электроэнергии.То
грозовой импульс-напряжение мгновенно распространяется по всей вашей сети,
что не
может взорвать только каждый прибор, подключенный к сети в данный момент, но может
создавать смертельные дуги длиной в несколько футов, которые тянутся, чтобы «коснуться» вашего
клиенты, если они находятся где-нибудь рядом с этими проводами в стенах.

У этих проблем есть простое решение: подключите вашу систему к
Земной шар. Вбейте несколько длинных металлических стержней в грязь и соедините их с
твои провода. Таким образом, токи молнии будут направлены в землю.
а не распространяться по вашим линиям электропередач.Так же
ток неба в ясную погоду больше не может создавать высокое напряжение, если таковое имеется
избыточный заряд сразу же просачивается в землю.

Конечно, вы не можете подключить ОБА провода к земле, так как это также
соедините провода друг с другом и закоротите систему. Итак, вы должны
закрой глаза и выбери один провод. Подсоедините этот провод к земле. Сделай это
во многих точках вашей системы линий электропередач, поэтому, если одна часть
отсоединен по какой-либо причине, он не представляет опасности молнии или статического электричества.
опасность разряда.Теперь при ясной погоде небесное напряжение будет разряжено до
Земля, и во время удара молнии огромный ток будет отведен
в землю во многих точках и, надеюсь, найдет очень мало клиентов.
тела на пути к земле.

История не окончена. Поскольку вы внесли изменения в свою систему, Мерфи
Появляется Закон и сообщает вам, что на каждую проблему, которую вы лечите, приходит другая.
создается один. Прежде чем вы «заземлили» свою систему, напряжение переменного тока в
вообще действовал довольно безопасно для ваших клиентов.Единственный способ, которым они могли получить
шок был, если они касались обоих проводов одновременно. Это был
довольно редкое явление. Один-единственный провод действовал так, как если бы он был «безопасным».
ударов не доставил. Если неправильное подключение внутри прибора вызвало один
провода, чтобы случайно не коснуться металлического корпуса устройства, ваши клиенты
все еще мог безопасно коснуться этого металлического корпуса. Любознательные дети могут
по-прежнему суют палец в розетку и получают удар током, но
нежелательный ток был направлен по всей длине их пальца и
не вызывал опасности остановки сердца.

Теперь, когда вы заземлили свою систему, вы внезапно обнаружите, что
клиенты иногда умирают! Один провод вашей системы теперь почти
полностью безопасным, потому что он подключен к земле. Но другой провод
разработали новую опасность, потому что всякий раз, когда приходит случайный покупатель
соприкоснуться с ним, этот глупый покупатель обычно СТОИТ НА
ЗЕМЛЯ! Заземлив половину своей электрической сети, вы случайно
подключил всю половину вашей сети косвенно ко всем ногам.Большую часть времени пол является довольно ужасным проводником, поэтому большую часть времени
время опасность мала. Однако, когда кто-то стоит босиком на
мокрый пол, это электрически соединяет этого человека с системой. Если
они касаются заземленного («нулевого») провода в системе переменного тока, ничего
бывает. Но если они касаются другого, незаземленного провода, это относится к
полное переменное напряжение между ступнями и пальцами. Новый нежелательный ток
путь внутри
их тело затем включает сердечную мышцу, и результирующий переменный ток
вызывает быстрые, преследующие хвост волны сердечных сокращений, называемые «фибрилляцией» в их
основной насос крови.Итак, ваша новая полузаземленная система переменного тока разработала
летальная характеристика. К сожалению, удаление заземления
вызывает еще большую опасность, так что вы не можете вернуться к «плавающей» системе, где
Горячих и нейтральных не существует.

Одним из решений было бы настоять на том, чтобы все клиенты носили сухую изолирующую одежду.
обувь, никогда не ходить по мокрому полу, никогда не сидеть в ванне и т. д. Это
гарантирует, что они не подключены к одной половине вашей системы, и это
заставляет другую половину системы снова действовать безопасно, если они коснутся ее
несчастный случай.Профессиональным электрикам может понравиться задача изучения всех этих
правила, но ваши новые требования вызовут негативные последствия
в продаже ваших услуг неспециалистам. Мягко говоря. Несколько других
нужно решение.

Решение: гарантировать, что никто не прикоснется к незаземленному проводу. Получить
в школы и вбить всем в голову, что провода переменного тока
опасный. Объясните всем электрикам и техническим специалистам, что одна из
провода теперь называть «Горячими», и что этот провод может быть смертельным, если
коснулся. Выберите разные цвета для двух проводов (черный — «горячий» в
США, коричневый цвет является «горячим» во всех остальных странах.) Заставьте производителей лечить
провода по-разному внутри приборов, проектирование с тщательной проволокой
позиционирование и добавление дополнительной изоляции к «горячему» проводу.

Возникает другая проблема. В настоящее время некоторые производители бытовой техники
НАМЕРЕННО соединяют внешнюю сторону своих металлических изделий с одним из
силовые провода. Это должно быть остановлено. Но экономические соображения мешают сделать
массивные, мгновенные изменения.Вы не можете принудительно отозвать половину приборов
во всем мире, и вы не можете заставить производителей мгновенно
переделывать все свои продукты. Экономические потрясения от этого разрушили бы
гораздо больше жизней, чем опасная схема. Поэтому вместо этого вы решаете
менять розетки во всех новых домах, а также менять
вилки всех новых приборов, чтобы заставить клиентов всегда придерживаться
вилка «правильным» способом. Производители должны использовать новые типы
шнуры, но, по крайней мере, им не нужно переделывать все свои продукты.Для приборов с одним проводом, подсоединенным к металлическому корпусу,
корпус на заземленную или «нейтральную» сторону, а не на «горячую».
Теперь сделайте один слот двухконтактной розетки длиннее другого.
Проделайте то же самое с вилками прибора. Выберите нейтральную сторону в качестве
широкий слот, горячая сторона должна быть более коротким слотом. Оказать юридическое давление на
заставить производителей прекратить подключать свои металлические корпуса к силовым проводам.
Заставьте электриков соблюдать полярность проводки при установке
розетки в новых домах.Таким образом, мы вступаем в «Эпоху электрических розеток».
с одним длинным слотом».

        __________________________
       / \
    / \
   | |
  | _ |
 | | | _ |
 | | | | | |
 | | | | | |
 | | | | | |
 | | | | | |
 | | | |_| |
 | |_| |
  | |
   | |
    \ /
       \__________________________/
 

Теперь все кажется намного лучше, но проблемы все еще есть. Если
устройство упало в воду, и если эта вода касается заземленного
контейнер (например, ванна, кухонная раковина или даже цокольный этаж или
стоячий бассейн на открытом воздухе) то у любого человека торчит более одного придатка
в воду будут большие неприятности. Люди — соленая вода, и
они представляют собой путь с низким сопротивлением для тока, который предпочтительно
направляет его через свое тело, а не через воду. Другой
вещь: иногда прибор с металлическим корпусом подвержен внутреннему износу
или повреждения, и тогда «горячий» провод будет шевелиться внутри и заканчиваться
прикосновение к металлическому корпусу.Любой, кто стоит на мокрой земле, почувствует боль и
смерть, если они схватят этот металлический ящик.

Какой-то безымянный гений понимает, что если бы мы могли каким-то образом навсегда соединиться
все металлические корпуса приборов к «нулевому» проводу, то если «горячий»
если провод случайно коснется корпуса, произойдет короткое замыкание
предохранители в здании и быстро отключить электрические соединения,
и опасность. Однако это не совсем безопасно. Иногда
электрик случайно подключит розетку наоборот.Этого не может быть
помогло, потому что Perfect Electricians намного дороже, чем
нормальное человеческое разнообразие. И поэтому мы не можем преднамеренно связать корпуса бытовой техники
к широкому штырьку вилки, так как это может привести к смертельному исходу, если
устройство было подключено к неправильно подключенной розетке. Неправильно подключенные розетки выглядят
точно такие же, как и обычные.

Решение? Да добавь третий зубец! Подсоедините этот контакт к нейтрали
стороне сети, но делайте это только в одном месте цепи и запускайте
новый третий провод ко всем розеткам.Дайте этому проводу новый
цвет, один из которых отличается от двух других. Дайте этому этому третьему
зубец тоже совсем другой формы, так что даже в высшей степени несовершенный
Электрики редко подключат специальный штырь не к тому проводу.
И внутри всех приборов в металлическом корпусе настаивайте на том, чтобы производители
подключите этот третий провод к корпусу.

Идея работает! Как по волшебству неисправные приборы в металлическом корпусе начинают
перегорание их предохранителей, чтобы указать на неисправность. И электроинструменты упали в
вода создаст путь тока к металлическому корпусу, а не к соседнему
люди стоят в луже.Мы вступили в «Эпоху электрики».
Розетки с маленьким лицом и глазами разного размера».

        __________________________
       / \
    / _ \
   | | | _ |
  | | | | | |
 | | | | | |
 | | | | | |
 | | | | | |
 | | | |_| |
 | |_| |
 | ____ |
 | / \ |
  | | | |
   | |______| |
    \ /
       \__________________________/
 

Но тем не менее, время от времени Клиент получает действительно неприятный шок.
из дешевого мокрого пластикового прибора с двумя контактами.Или, может быть, электрический
волосы
сушилка упадет в ванну, но ток короткого замыкания в
воды не хватит, чтобы перегореть предохранители в доме, а ванна
вода станет смертельной. Теоретически есть способ предотвратить это.
Эти шоки клиентов происходят потому, что тела клиентов предлагают
путь прохождения тока между прибором и защитным заземлением
основания. Во время удара током часть текущего заряда переменного тока
входит (и выходит) из «горячего» провода, но НЕ входит обратно в (и
из) «нейтрального» провода, как и положено.Вместо этого идет
сквозь
человека, а также попадание в заземленные трубы сантехники.

Если бы мы могли измерить ток, который идет по «неправильному» пути, может быть, мы
может обнаружить проблему и отключить питание до того, как кто-нибудь умрет. Мы
мы не можем измерить ток в водопроводе, но мы можем измерить его в
«горячий» провод, измерьте ток в «нулевом» проводе, затем вычтите
их. Это говорит нам о величине электрического тока, уходящего через
«незаконный»
путь через человека к земле.Вычитание обычно должно давать
нулевой результат, так как никогда не должно быть пути тока к земле,
не использует нейтральный провод. Если мы усилим результат вычитания и
использовать его, чтобы отключить автоматический выключатель, у нас будет новый тип прибора, который
немедленно выключается, когда любой человек попадает в электрический тракт.
Эти устройства теперь необходимы во влажных помещениях домов (ванных комнатах).
называемые прерывателями замыкания на землю. И вот мы, наконец, вошли в современный
времена, «эпоха электрической розетки с красной кнопкой, которая
Выскакивает!»

— Билл Бити

Другие статьи здесь:

Горячий провод заземления и странные показания напряжения на многопроводной цепи

Всем привет,

Позвольте мне начать с того, что я не электрик, но у меня есть практические знания по домашнему электричеству, и я могу делать простые вещи, такие как замена и добавление розеток и т. д.Я знаю, когда что-то над моей головой, и я думаю, что это один из них. Просто хочу получить совет от профессионалов, чтобы знать, чего ожидать, когда звоню лицензированному специалисту, или, может быть, это что-то простое, о чем я не подумал.

Добавляя розетку над кухонной стойкой, я обнаружил, что провод заземления горячий. Я заменил существующую розетку на GFI, а затем установил новую. Я заметил, что существующая розетка была на той же цепи, что и кухонное освещение, состоящее из двух выключателей, один для люминесцентного, а другой для подвесного светильника.

Горячий заземляющий провод был достаточно странным, но затем он стал еще более странным. При включенном GFI, когда я включал флуоресцентную лампу, загоралась только 1/2 лампочки. Если бы я отключил GFI, остальные включились бы и остались бы единицами, даже когда я снова включу GFI. Также при включенном GFI я получаю 120 В между землей обеих розеток и землей от чего-то еще, например, от заземленной вытяжки. У меня также было 120 В между заземлением розетки и нейтральными проводами, но 0 В между заземлением и горячими проводами.

Если я выключаю GFI (срабатывает), я получаю странную долю напряжения от проводов, идущих в розетку между землей и нейтралью (например, 80 В), и между землей и горячим (например, 40 В), совпадая ( или нет?) в сумме получается 120.

Я открыл светильник, который находится на той же цепи, чтобы посмотреть, и я думаю, что цепь сначала входит в эту распределительную коробку. Сначала я заметил, что провод заземления и нулевой провод выскользнули прямо из разъемов, поэтому я подумал, что это может быть моя проблема.Но затем я отсоединил все провода здесь, чтобы розетки ниже по течению были вне поля зрения, и получил те же результаты, что и раньше. Но здесь заземляющий провод регистрировал бы 60В между нейтралью и горячим.

Странные вещи. Тогда я решил, что это, вероятно, выше моего понимания. Любые идеи?

Существуют ли напряжение и заземление?

Есть несколько вещей, которым я научился на уроках электротехники в университете, и мне бы очень хотелось, чтобы их преподавали немного по-другому.Понятия напряжение и земля попадают в эту категорию, так как эти термины часто тонко используются неправильно. Мы дадим им точное определение и расскажем о некоторых интересных случаях с точки зрения понимания электромагнетизма и построения хороших вычислительных моделей.

Пример из учебника

Начнем с одного из первых и простейших электрических устройств: батареи. В простейшей форме батарею можно сделать, воткнув два куска металла в апельсин.Мы можем использовать батарею в электрическом устройстве, таком как фонарик. Одной из первых вещей, которую мы узнали на уроках электротехники, было то, как нарисовать принципиальную схему, которая, вероятно, выглядела примерно так:

.

Элементарная принципиальная схема фонарика.

На этом рисунке показано, что у нас есть батарея с одной клеммой, подключенной к выключателю. Как только переключатель замкнут, ток будет течь через лампочку (излучающую свет) и через резисторы обратно к другому выводу батареи.Это устройство работает на постоянном токе (стационарном). Резисторы представляют собой внутреннее сопротивление батареи, а также соединительных проводов. Точки, соединяющие эти компоненты, называются узлами схемы.

Упражнение, которое нам, скорее всего, давали в школе, заключалось в вычислении тока в цепи, а также напряжений в различных узлах. Но что такое напряжение в данном контексте? Напряжение определяется как разность электрических потенциалов между двумя узлами в цепи , такими как два узла батареи. Однако обратите внимание, что мы также нарисовали землю на одном выводе батареи, и нам также дали определение земли как: узел, где электрический потенциал равен нулю . Таким образом, если нам дана 9-вольтовая батарея, мы теперь знаем электрический потенциал другого вывода батареи и можем использовать законы Кирхгофа, чтобы вычислить напряжения всех других узлов относительно наземного узла, а также ток.

Однако это должно вызвать вопрос: почему мы называем этот конкретный узел землей? Схема, которую мы здесь имеем, представляет собой фонарик, а фонарик все равно будет работать, если он полностью электрически изолирован от чего-либо еще.(Вы можете убедиться в этом, подбросив фонарик в воздух.) Что это за точка в нашей сети, которую мы называем землей? Это совершенно произвольное, но очень удобное в численном отношении определение. На самом деле мы могли бы выбрать любую другую точку цепи в качестве земли (или даже присвоить значение, отличное от нуля) и получить точно такое же решение для тока. Узловые напряжения будут отличаться на константу. То есть, если у нас есть решение для электрических потенциалов узлов, \mathbf{V} = \{V_1, V_2, V_3, V_4\}, мы теоретически можем добавить любых констант \mathbf{V} = \{ V_1+c, V_2+c, V_3+c, V_4+c\} и все еще имеют правильное решение.{16} \ приблизительно 1/\ эпсилон, где \ эпсилон — относительная точность двойной точности с плавающей запятой, так как это может привести к проблемам с числовыми значениями. Таким образом, установка одного произвольного узла в модели на ноль (на землю) не только удобна с педагогической точки зрения, но и является хорошей практикой численного моделирования.

При расчете электрических токов в наборе доменов с использованием метода конечных элементов мало что меняется. Метод конечных элементов можно рассматривать как пространственно распределенную форму закона Кирхгофа.То есть конечно-элементная модель, по сути, представляет собой гораздо более сложную принципиальную схему, и для ее численного решения нам просто нужно установить произвольную точку в пространстве моделирования на землю.

Держись! Вы имеете в виду, что земля является произвольной и предназначена только для числовых целей?

Я уже слышу, как несколько энергетиков скрипят зубами, так как термин «земля», безусловно, имеет вполне реальный физический смысл. Мы также определяем землю как Землю, тот большой шар материи под нашими ногами, к которому мы подсоединяем заземляющие ленты.Мы точно знаем, что это такое; это очень физическая вещь. Но что это означает с точки зрения электрического моделирования?

С точки зрения электричества, Земля представляет собой очень большую массу проводящего материала и (по крайней мере, для целей этого обсуждения) имеет относительно незначительное сопротивление. Это приводит ко второму определению земли: это область, которая соприкасается с нашей моделью и, как предполагается, имеет относительно незначительное изменение электрического потенциала, когда через нее протекает ток, по сравнению с распределением потенциала в нашей модели.

Это новое определение явно отличается от предыдущего, и иногда люди называют это «Земляной землей». Существует также аналогичное понятие «заземление шасси» или «заземление рамы» (представьте себе самолет, летящий в небе, или шасси вашего автомобиля), но даже очень большая шина, проходящая через завод, также может быть определена как заземление. земля.

Большая разница здесь в том, что мы изменили наше определение земли с одной точки на объем пространства. Этот объем пространства представляет собой бесконечный источник и сток тока.То есть электроны могут втекать или вытекать из этого домена земли вечно, пока существует разность потенциалов относительно земли из-за батареи или генератора.

Для целей вычислительного моделирования нам вообще не нужно моделировать этот наземный домен; нам просто нужно указать границу, где наша область моделирования касается этой области. Так как мы уже сказали, что допустим незначительное электрическое изменение в этой области, мы можем оправдать применение однородного электрического потенциала по всей этой поверхности, и по числовым причинам, описанным ранее, мы выбираем электрический потенциал равным нулю. Теперь мы подошли к определению земли, которое мы можем использовать для моделирования электрических систем постоянного тока: граница нулевого электрического потенциала, представляющая область, которая является бесконечным источником или стоком тока.

Далее мы рассмотрим, как эти определения влияют на наш подход к моделированию.

Моделирование напряжения и заземления в COMSOL Multiphysics®

Рассмотрим прямой участок круглого провода. Предположим, что один конец подключен к земле, а другой конец подключен к источнику.

Модель сечения токоведущего провода.

При расчете течения в условиях постоянного тока мы используем комбинацию этих граничных условий в интерфейсе Electric Currents :

1. Заземление Состояние
2. Электрический потенциал Состояние
3. Состояние Нормальная плотность тока
4. Состояние терминала (доступно только с модулем AC/DC, модулем MEMS, полупроводниковым модулем или плазменным модулем)

Заземление и Электрический потенциал почти в одинаковом состоянии. Они фиксируют электрический потенциал поперек и по всей поверхности. Условие Ground просто фиксирует электрический потенциал точно на нуле, в то время как вы можете вводить другие значения с помощью условия Electric Potential . Имейте в виду предыдущее определение: эти границы представляют собой границу области, которая является бесконечным стоком (или источником) тока, и любая разность электрических потенциалов в этой области пренебрежимо мала по сравнению с нашей областью моделирования. Если вы моделируете провода, подсоединенные к клеммам батареи, используйте эти граничные условия.

Третий параметр, Нормальная плотность тока , определяет поток тока в модель через поверхность. Он не фиксирует, чтобы электрический потенциал был однородным по всей границе. Модель с условием Нормальная плотность тока обычно также имеет состояние Заземление , через которое уходит весь подаваемый ток.

Можно также иметь правильно построенную модель конечных элементов, которая имеет две функции Нормальная плотность тока , одну, которая вводит ток, и одну, которая удаляет ток. Пока сумма этих токов точно равна нулю, решение существует. Чтобы найти это решение, рекомендуется добавить условие Point Ground к любой произвольной точке по причинам, обсуждавшимся ранее. Но, что интересно, при моделировании в 3D мы можем фактически полностью исключить условие Point Ground и просто иметь две функции Normal Current Density , если они вводят и удаляют точно такое же количество тока в данной конечно-элементной сетке. .Результирующая задача не будет калибрована, но в 3D-моделях мы используем итеративный решатель, который «выберет свою собственную калибровку» и по-прежнему будет сходиться, даже если поле электрического потенциала недостаточно ограничено. Дополнительные сведения о фиксации манометров см. в предыдущих записях блога «Что такое фиксация манометров: теоретическое введение» и «Как использовать фиксацию манометров в COMSOL Multiphysics®?». Этот момент, однако, представляет собой скорее математическое любопытство для очень заинтересованного читателя.

Наконец, отдельно стоит упомянуть условие Terminal .В терминальном состоянии можно указать электрический потенциал, и в этом случае оно функционально идентично условию Electric Potential . Он также имеет возможность указать общий ток. Когда ток указан, условие Terminal применяет дополнительное уравнение, которое определяет электрический потенциал на поверхности, так что желаемый общий ток течет в модель или из нее. Условие Terminal дополнительно автоматически вычисляет сопротивления и другие интересующие величины, поэтому, если у вас есть либо модуль AC/DC, либо модуль MEMS, обычно это предпочтительный вариант.В условии терминала имеются и другие параметры, позволяющие указать подключение к цепи, или указать рассеиваемую мощность, или указать оконечное соединение с линией передачи для расчета S-параметров. Эти более сложные условия рассматриваются в нашей серии лекций по моделированию резистивных и емкостных устройств.

После того, как вы решили свою модель, вы также захотите извлечь из нее данные. С помощью метода конечных элементов программное обеспечение вычисляет поле V(\mathbf{x}), и из этого мы можем извлечь электрическое поле, \mathbf{E} = – \nabla V, и ток, \mathbf{J} = \sigma \mathbf{E}, а также величину (норму) любого из этих векторных полей.Имейте в виду, что эти поля будут сходиться при измельчении сетки, за исключением локализации каких-либо сингулярностей в модели, которые вы можете захотеть или не захотеть учитывать.

Наконец, обратите внимание, что вы можете взять линейный интеграл электрического поля между двумя точками модели, и этот интеграл будет равен разнице электрического потенциала между этими двумя точками. Поскольку мы имеем дело со скалярным потенциальным полем, этот интеграл не зависит от пути:

V = \int_C \mathbf{E} \cdot d\mathbf{r}

Вышеупомянутое уравнение, которое определяет напряжение как интеграл по пути электрического поля, не всегда верно, когда мы переходим к моделированию изменяющихся во времени электромагнитных полей. Это тема для другого поста в блоге, так что следите за обновлениями!

Дополнительное чтение

Вопрос: Что вызывает напряжение на заземляющем проводе?

Что означает 0 вольт?

При использовании при измерении разности потенциалов нулевой вольт просто означает, что две измеряемые точки имеют одинаковый электрический потенциал.

Разность потенциалов всегда измеряется между двумя точками.

…

Если источник не дает энергии, то ЭДС источника равна нулю вольт.

Также на землю нет нулевого напряжения..

Почему на провод заземления подается напряжение?

Некоторые из факторов, которые могут вызвать напряжение N-E, включают: Ненадежное или корродированное соединение заземляющего стержня. Сильно проржавевшие электрические коробки или кабелепровод (труба или канал для прокладки электрических проводов или кабеля). … Соединение нейтрали с землей. В условиях нагрузки должно присутствовать некоторое напряжение между нейтралью и землей, обычно 2 В или меньше.

Должно ли быть напряжение на проводе заземления?

Вы должны измерить нейтральную или горячую землю.Если напряжение нейтрали-земли составляет около 120 В, а горячая земля — ​​несколько вольт или меньше, то горячая и нейтральная части поменялись местами. В условиях нагрузки должно быть некоторое напряжение нейтрали – обычно 2 В или чуть меньше.

Земля всегда 0 вольт?

Земля — это нейтральная линия с нулевым напряжением. Другой тип земли — плавающая или виртуальная земля. Эта земля не связана напрямую с землей и, таким образом, плавает. Многие цепи батарей имеют плавающее заземление и не должны содержать заземление, поскольку они несут небольшое напряжение.

Что означает напряжение заземления?

Напряжение определяется как разность электрических потенциалов между точками в электрическом поле. … Эта общая контрольная точка обозначается как «земля» и считается имеющей нулевой потенциал.

К чему должен быть подключен заземляющий провод?

Провода заземления должны быть надежно подключены во всех точках. А если в качестве заземляющего пути используется кабелепровод или оболочка, соединения должны быть плотными.Если вы не уверены, заземлены ли ваши розетки, анализатор розеток сообщит вам об этом. В этом разделе показано, как установить заземление в розетках, светильниках и выключателях.

Какой возможный признак короткого замыкания?

При наличии неисправных проводов, ослабленных соединений коробки или если розетка старше 15-25 лет, это может привести к короткому замыканию. Обращайте внимание на возможные признаки, указывающие на неисправность розеток, в том числе: Следы ожогов на розетке или запах гари. Искры, вылетающие из розетки.

Что произойдет, если нейтраль и землю поменять местами?

Однократное перепутывание нейтрали и земли может поставить под угрозу всю систему заземления.

Что вызывает замыкание на землю?

Замыкание на землю. Короткое замыкание и замыкание на землю — это два термина, которые относятся к коротким замыканиям. … С другой стороны, «замыкание на землю» происходит, когда горячий провод касается заземленной части вашей электрической системы, например, металлической настенной коробки или электроприбора.В обоих случаях большое количество тока выходит за пределы намеченного пути.

Можно ли получить удар током от заземляющего провода?

Нет, вы не можете получить удар током от правильно подключенного заземляющего провода. … Если вы затем прикоснетесь к заземляющему проводу, вы почувствуете удар, который, кажется, исходит от заземляющего провода, поскольку именно здесь электрический ток пойдет от вашего тела к проводнику провода.

Опасен ли оголенный заземляющий провод?

Открытые заземляющие провода Заземляющие провода большую часть времени не пропускают электрический ток и обычно имеют открытые провода и соединения.… К заземляющим проводам можно прикасаться, если только не возникает скачок напряжения, вызывающий протекание электричества через заземляющий провод.

Почему мой заземляющий провод горячий?

В 90% случаев, когда я нахожу горячую землю, кто-то допустил ошибку при подключении электроприбора или розетке для электроприбора. Одна ошибка в цепи 240 В может привести к горячему заземлению. Вам нужно получить хороший измеритель напряжения с 2 проводами и найти провод заземления, который вызывает проблему.

Может ли короткое замыкание устранить само себя?

В электрических устройствах короткие замыкания обычно вызываются пробоем изоляции провода или введением другого проводника, что приводит к непреднамеренному прохождению электричества. Чтобы решить эту проблему, вам нужно будет заменить провод.

Должно ли быть напряжение на нейтрали?

Все нейтральные провода одной и той же заземленной (заземленной) электрической системы должны иметь одинаковый электрический потенциал, поскольку все они подключены через заземление системы. Нейтральные проводники обычно имеют изоляцию для того же напряжения, что и линейные, за некоторыми исключениями.

Есть ли напряжение на земле?

Дело не в том, что на земле нет напряжения или на уровне моря нет высоты: это вещи — различия, и разница между вещью и самой собой равна 0.Таким образом, в земле нет никакой магии. Это ничего не делает. Это просто узел в цепи, как и любой другой.

Из-за чего на нейтральном проводе может быть напряжение?

Провода, используемые в системах распределения электроэнергии, обычно изготавливаются из меди. … Когда длина провода от панели выключателя до сервисной розетки велика и подключенное оборудование потребляет большой ток, сопротивление в проводе вызовет падение напряжения на НЕЙТРАЛЬНОМ проводе.

Почему я получаю 120 вольт на нейтрали?

Неподключенная где-либо нейтраль может привести к тому, что напряжение между нейтралью и землей составит 120 вольт.Напряжение проходит через любое подключенное устройство. Устройство не работает, потому что ток не течет.

Можно ли использовать провод заземления в качестве нейтрали?

заземление и нейтраль являются проводами. если они не соединены вместе с другими цепями, а не «хоумраном» обратно к панели, между ними нет никакой разницы, когда они обе заканчиваются на одной и той же шине в коробке.

Как проверить заземляющий провод?

Прикоснитесь одним щупом мультиметра к проводу заземления и одним щупом к электрическому столбу провода заземления. Поскольку ваш мультиметр теперь работает как амперметр, он будет регистрировать любой ток, протекающий между штырем и проводом. Правильно заземленный провод покажет нулевое напряжение.

Нужно ли заземлять аккумулятор 12 В?

Да, ваш — провод должен быть заземлен на шасси, вы можете использовать для этого провод #8, найти хорошее место, когда есть винт, или вы можете вставить его. Вам нужно соскоблить немного краски для хорошего соединения , а затем спилить один конец, подключить другой к клемме аккумулятора.

Может ли намокнуть заземляющий провод?

Ну, технически вся ваша рама представляет собой землю и соприкасается с водой. Я не рекомендую намокать проводку из-за коррозии, но технически ответ — да.

Проходит ли ток по проводу заземления?

При нормальных условиях цепи по проводу заземления не проходит ток. Но когда происходит электрическая авария, такая как короткое замыкание, заземляющий провод отводит нестабильный ток от вашей электрической системы и направляет его на землю.

Что произойдет, если провод заземления не подключен?

Прибор будет нормально работать без заземляющего провода, поскольку он не является частью проводящего пути, по которому к прибору подается электричество. … При отсутствии заземляющего провода условия опасности поражения электрическим током часто не приводят к срабатыванию выключателя, если в цепи нет прерывателя замыкания на землю.

Что вызывает короткое замыкание в проводе?

Короткое замыкание может произойти, когда изоляция на проводах плавится и обнажает оголенные провода.Основной опасностью короткого замыкания является искрение или искрение, которые могут возникнуть при переходе электрического тока от горячего провода к нейтрали. … Изношенные или иным образом поврежденные электрические удлинители или шнуры электроприборов также могут стать причиной короткого замыкания.

Может ли заземляющий провод вызвать пожар?

Если, например, ослабевает проводное соединение или грызун перегрызает провод, система заземления направляет блуждающий ток обратно на землю по этому альтернативному пути, прежде чем он может вызвать пожар или поражение электрическим током.… И даже более старые системы, установленные до 1940 года, могут вообще не иметь никакого заземления.

Земля положительная или отрицательная?

Земля не является ни положительной, ни отрицательной, но может *показаться* и тем, и другим в зависимости от того, как вы определяете землю. Обычно заземление представляет собой путь с чрезвычайно низким импедансом для протекания тока и имеет опорное напряжение 0 В.

Какого цвета заземляющий провод?

GreenGreen — в США большинство заземляющих проводов будут зелеными или, по крайней мере, преимущественно зелеными.Зеленый и желтый — в некоторых системах для заземления используется зеленый провод с желтой полосой. Неизолированный — если провод не в основном зеленого цвета, это может быть просто оголенный медный провод.

Вам действительно нужен заземляющий провод?

В большинстве электрических систем вы найдете провод под напряжением, нейтральный провод и провод заземления. Заземляющий провод не является строго необходимым для работы устройства, но все же является важной функцией. Этот провод предназначен для обеспечения пути прохождения электрического тока, если обычные пути недоступны.

Что произойдет, если соединить провод заземления с проводом под напряжением?

Если горячий провод коснется металлического корпуса, то электричество теперь будет течь по проводу заземления. Если горячий провод соприкасается как с нейтралью, так и с землей, то он будет течь по обоим проводам обратно к источнику, но, поскольку заземление имеет меньшее сопротивление, через него будет протекать больший ток.

Зачем там нейтраль и провод заземления?

Нейтральный провод служит обратным путем для электрического тока, а провод заземления обеспечивает путь для электрического тока на землю.Поскольку электричество течет от источника к месту назначения и обратно, каждый провод служит определенной потребности, чтобы обеспечить поддержание цикла.

Могут ли нейтраль и земля быть на одной шине?

Допускаются нейтрали и заземления на одной и той же шине, однако допускается только один нейтральный провод под винтом. Никакие другие нейтрали или заземления не должны находиться под винтом.

Как работает земля в электронике?

Немногие темы в электронике вызвали столько дезинформации и путаницы, как тема заземления.Цель данной статьи — разъяснить, что такое заземление и почему оно так принципиально важно.

Молотый для картофеля и моркови

Одной из причин того, что заземление может быть такой запутанной темой, является чрезмерное злоупотребление этим термином. В зависимости от контекста это может означать немного разные, но связанные вещи. Именно по этой причине некоторым инженерам не нравится этот термин, и они придумали фразы, подобные заголовку этого раздела. Чтобы понять заземление, давайте сначала определим обратные пути, как только мы поймем обратные пути, будет легко понять заземление.

Рисунок 1. Каждая функционирующая цепь представляет собой замкнутый контур, всегда должен быть обратный путь к источнику

На рис. 1 показана очень простая схема. Как вы можете видеть, ток, выходящий из батареи, течет через резистор, через светодиод, а затем обратно в батарею. Чтобы электрическая цепь функционировала, она должна быть замкнутой, всегда должен быть способ возврата тока к источнику. Независимо от того, насколько сложной становится схема, всегда будет либо трасса (трассы), либо плоскость, которая служит обратным путем для возврата тока к источнику.

Почти во всех цепях эти обратные пути вместе называются «землей». Проблема в том, что термин «земля» также используется для определения точки отсчета цепи. В большинстве случаев они совпадают (Рисунок 2) и все понятно, но это не всегда так (Рисунок 3). Эталонная точка необходима, потому что абсолютного нуля напряжения не существует. Когда вы измеряете напряжение, оно всегда относится к некоторому эталонному узлу в вашем проекте и не обязательно должно находиться на обратном пути.Фактически, с теоретической точки зрения, любой узел в вашей схеме может быть эталонным узлом, однако по причинам, которые мы рассмотрим позже, некоторые узлы лучше других. Я уверен, что вы начинаете понимать, как это может сбивать с толку, у нас есть один и тот же термин, относящийся к двум разным понятиям.

Рисунок 2. Контрольная точка и обратный путь находятся на одном узле, что очень естественно и типично.

Рисунок 3. Исходная точка и обратный путь не совпадают, в сложных схемах может быть запутанным кошмаром.

В сложных схемах у нас может быть много обратных путей, и некоторые из них иногда группируются в РАЗНЫЕ основания. Что это обозначает? Вам может быть интересно, в конце концов, несколько абзацев назад я сказал, что все обратные пути должны в конечном итоге вернуться к источнику, и здесь мы имеем то, что может показаться противоречием. Посмотрите на рисунок 4, и вместе мы во всем разберемся.

Рисунок 4. Все подцепи с разными заземлениями в конечном итоге ведут обратно к источнику

Здесь, на рис. 4, вы можете наблюдать как минимум 3 разных основания.Есть аналоговая земля (AGND), цифровая земля (DGND) и общая земля (GND) [ Первое, что я хочу, чтобы вы знали, это то, что я поставил эту схему в образовательных целях, вы бы не указали обратное путь к источнику, используя толстые сети, как я сделал здесь. В нынешнем виде это недействительная схема EAGLE, я просто использую EAGLE, чтобы сделать рисунок ]. Обратите внимание, что три разных заземления возвращаются к источнику, так что это правильная схема. Впрочем, зачем их разделять, если в итоге все равно все равно вернутся к истоку? Быстрый ответ заключается в том, что сгруппировав обратные пути по трем основаниям, мы можем изолировать шумовые токи в одной цепи от других.Например, токи, проходящие через схему AGND, проходят только через те компоненты, которые подключены к AGND. При такой конструкции цепей токи взаимодействуют друг с другом только в источнике. Используя наши предыдущие определения, мы видим, что все обратные пути возвращаются к источнику, просто их расположение было тщательно разработано, чтобы обеспечить некоторую помехоустойчивость между тремя цепями.

Заземление, шасси и сигнальные заземления.Розы под разными названиями.

Вооружившись нашими новыми определениями, давайте проанализируем некоторые часто используемые «основания» и поймем, что все они работают одинаково. Именно в контексте приложения они получают разные имена.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Земля (почва у нас под ногами, а не планета) считается бесконечным источником электронов и определяет точку отсчета для всей электропроводки в наших домах (см. рис. 5).С практической точки зрения, этот обратный путь «подключен» путем вбивания металлического стержня в землю и обеспечения того, чтобы вся «заземляющая» проводка в наших домах прочно соединилась с ним.

Рисунок 5. Заземляющий стержень, подсоединенный к дому и забитый в землю. Значит, земля-земля.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ ШАССИ

Этот тип заземления получил свое название, когда металлический корпус устройства определяется как точка отсчета для электрической цепи. Это относится к автомобилю (см. рис. 6), стиральной машине или любому другому устройству с электропроводящим корпусом.Основная причина использования шасси корпуса и земли в качестве ориентиров связана с безопасностью. Наши тела почти всегда имеют потенциал земли (или почти всегда). Представьте на мгновение, что вы собираетесь стирать, внутри вашей стиральной машины вся электроника подключена к шасси (заземление шасси), а шасси подключено к заземляющей вилке вашей розетки (заземление). Что произойдет, если линия высокого напряжения внутри вашей стиральной машины закоротит на корпус? На рисунке 7 есть ответ.

Рис. 6. Минусовая клемма аккумулятора, подключенная к шасси автомобиля. Определяет эталонный узел для всей электроники вашего автомобиля.

Рис. 7. Когда заземление и заземление шасси соединены, обратный путь тока проходит мимо человеческого тела, обеспечивая вашу безопасность.

Как видите, если используются шасси и заземление, то обратный путь гарантированно минует тело человека в случае контакта с корпусом стиралки при неисправности. Опять же, если мы подумаем об обратных путях, вы увидите, что в этом примере заземление шасси и заземление от обратного пути к источнику переменного тока.Это позволяет избежать разницы потенциалов между вашим телом и корпусом стиральной машины, которая может привести к протеканию тока через ваше тело. Повторим сценарий, что будет, если по какой-то причине шасси стиралки не будет заземлено? Рисунок 8 показывает болезненный результат.

Рисунок 8. Соединение с заземлением прервано, теперь вы являетесь частью обратного пути.

В этом сценарии вы несчастливы, потому что соединение с землей было разорвано, и есть только один жизнеспособный обратный путь для переменного тока, ВЫ.В этом сценарии, как только вы соприкоснетесь с корпусом стиральной машины, вы получите удар током. Что еще хуже, часто силы тока недостаточно для срабатывания выключателя, и вы можете быть поражены током в течение длительного периода времени. Благодаря разумному выбору эталонных узлов пути возврата настраиваются таким образом, чтобы обеспечить вашу безопасность. Как вы уже поняли, название этих узлов «земля» сбивает с толку понимание того, как работают эти меры безопасности.

СИГНАЛЬНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Это наиболее распространенное обозначение, и в основном это определение эталонного узла для схем на наших печатных платах. Обычно это физически реализуется с использованием заземляющего слоя, таким образом, в нашей конструкции имеется обратный путь к источнику питания с низким импедансом (см. рис. 9). Это важно, иначе разные «земли» на плате могут находиться под разными потенциалами (у опорного узла не везде одинаковое значение) и это может привести к неисправности схемы или просто нерабочему периоду.

Рис. 9. Видите сплошной красный цвет на этой разводке печатной платы? Это обратный путь медной плоскости (земля сигнала) для всех ваших компонентов.

Вам действительно нужна земля?

Как мы узнали, каждая электрическая система нуждается по крайней мере в одном обратном пути к источнику, поэтому в этом смысле все цепи нуждаются в «земле». Как правило, эта «земля» также используется в качестве эталонного узла, относительно которого можно измерить все напряжения в цепи. Однако не все цепи подключаются к линейному напряжению (т. е. устройствам с батарейным питанием), поэтому не всем им требуется заземление или, точнее, обратный путь через землю. Точно так же устройства в непроводящих корпусах не нуждаются в обратном пути шасси в целях безопасности. Что нам нужно, так это иметь возможность называть эти пути как-то иначе, чтобы избежать путаницы с землей, но это вопрос, выходящий за рамки данной статьи.

Теперь, когда вы знаете, что представляет собой каждый из этих типов «заземлений», важно уметь распознавать их на схеме, чтобы ваша электроника могла работать правильно и безопасно. Ниже вы найдете наиболее часто используемые символы для обозначения сигнала, шасси и заземления.Хотя это стандартные символы, вы можете столкнуться со схемой, которая отличается от них. Если это произойдет, обязательно проверьте. Это позволит убедиться, что вы в безопасности.

Мы надеемся, что эта статья помогла прояснить некоторую путаницу вокруг того, что такое «земля». Термин загружается и, в зависимости от контекста, может относиться к пути возврата, опорному узлу или тому и другому. Имейте в виду, что это только верхушка айсберга, о «основаниях» и о том, как должны быть реализованы пути возврата в различных приложениях, написаны целые книги. Вы можете ознакомиться с недавним веб-семинаром, который мы провели: «Введение в целостность сигнала для проектирования печатных плат».

Теперь у вас есть основа для понимания этих книг и принятия правильных проектных решений в ваших схемах. Тщательно проектируя пути возврата, вы можете свести к минимуму перекрестные помехи между различными частями вашей цепи и обеспечить безопасность пользователей ваших продуктов, что поможет вам спать по ночам. Получайте удовольствие от проектирования и помните, что земля предназначена для картофеля и моркови!

.