Warum den Neutralleiter im Hausstrom haben

Es gibt Eindraht-Stromverteilungssysteme, die den Boden (Erde) als Rückleitung verwenden. Sie werden oft in großen ländlichen Orten verwendet, wo die Kabelkosten hoch sind, wie Australien ...

https://en.wikipedia.org/wiki/Single-wire_earth_return

Aber selbst in diesen Systemen kommen normalerweise zwei (oder mehr) Drähte ins Haus. Dies liegt daran, dass der lange Verteilerdraht mit sehr hohen Spannungen betrieben wird, um den Strom niedrig zu halten. Es wäre unsicher und unnütz, diese Spannungen in ein Haus zu bringen, daher werden sie mit einem Transformator auf eine nutzbare Spannung heruntertransformiert und über eine normale Zwei- (oder Mehr-) Drahtverbindung in das Haus gesendet.

Lokaler könntest du eine Seite einer Glühbirne mit dem heißen Draht in deinem Haus und die andere Seite mit einem in die Erde getriebenen Stab verbinden und je nach Bodenbeschaffenheit (feucht und dicht ist besser) und wie nahe am nächsten liegen Masseverbindung ist, ist es möglich, dass das Licht aufleuchtet. Dies ist jedoch aus mehreren Gründen nicht so gut, darunter ...

1. Die Helligkeit des Lichts hängt von den sich ständig ändernden Bodenverhältnissen ab.
2. Wenn der Boden einen hohen Widerstand hat (wahrscheinlich), gibt es einen großen Spannungsabfall darüber, was eine Energieverschwendung darstellt.
3. Aufgrund des Spannungsabfalls über dem Boden ist es möglich, dass Sie einen Schock bekommen, wenn Sie barfuß an der falschen Stelle stehen (eine Sache mit der unterschiedlichen Spannung zwischen Ihren beiden Füßen oder zwischen Ihren Füßen und einem anderen Objekt und dem "Erdungs" -Potential).

Als direkte Antwort auf Ihre Frage: Nur einen Leiter in einem anderen Potenzial mit Masse zu verbinden, "schließt den Stromkreis leider nicht gut". An vielen Standorten ist die Strombelastbarkeit des Bodens sehr schlecht, da es keine zugesicherten Angaben zu den elektrischen Eigenschaften gibt. Es kann zum Beispiel zu 100 % Grundgestein sein. Grundgestein ist kein guter Leiter (1mS/Meter = 1kOhm/Meter)

Andere Dinge: Hier drüben haben wir ein 3-Phasen-System, nicht 2 (impliziert in Ihrer 180-Grad-Sekundärphase). Ich bin mir nicht ganz sicher, ob es ihnen so viel Geld sparen würde, selbst wenn es funktionieren würde. Ich glaube, die meisten Kosten würden darin bestehen, den Weg freizumachen und Stangen aufzustellen.

-Quelle: EE-Student, entworfene Modellverkabelung für Häuser. Allerdings kein Grid-Designer. Wenn Sie mich etwas korrigieren müssen, zögern Sie nicht!

Die meisten Häuser in Großbritannien verfügen (zumindest) über Schutzvorrichtungen, die als RCDs (Residual Current Devices) bezeichnet werden - dies sind kleine Inline-Geräte, die sich normalerweise an Ihrer Sicherungstafel befinden und den Strom durch den Neutralleiter und den stromführenden Draht überwachen. Wenn diese Stromdifferenz um mehr als etwa 30 mA ungleich ist, löst es aus, um diese Leitung zu speisen.

Es löst die Leitung auf der Grundlage aus, dass, wenn im stromführenden Kabel 30 mA mehr Strom als im Neutralleiter fließt, dieser zusätzliche Strom gefährlich durch Ihren Körper oder durch Ihre Katze, Ihren Hund oder Ihr Kind zur Erde fließt.

Wenn Sie keinen Neutralleiter haben und sich auf Masse verlassen, verlieren Sie diesen Schutz - Sie würden braten, da das einzige, was den Strom begrenzen kann, die Sicherung ist (Nennwert in Ampere und nicht in Milliampere).

In den USA heißen sie GFCIs (Ground Fault Current Interruptors). Siehe diese Frage und Antwort zu RCDs. Diese auch und diese auch. Alles im Zusammenhang mit der Sicherheit in Haushalten und der Notwendigkeit, einen separaten Erd- und Neutralleiter zu haben.

Sie schlagen eine Eindraht-Stromversorgung vor, bei der der Benutzer den Rückstrompfad über seine eigene Erdverbindung bereitstellt? Ein Benutzer kann keine gute Erdung mit ausreichend geringem Widerstand bereitstellen. Es wäre eine gute Möglichkeit, die Erde aufzuheizen, anstatt Ihre Geräte mit Strom zu versorgen.
Energieübertragung mit hervorragenden Leitern wie Kupfer und Aluminium bei hoher Spannung minimiert Verluste. Trotzdem wird in diesen Leitern viel Leistung als Wärme abgeführt. Der Erdungswiderstand ist viel schlechter - vergleichen Sie den Kupferwiderstand mit dem Erdungswiderstand (niedriger ist besser):
Kupfer: 17 Nano-Ohm-Meter .
Erde: 10 -1000 Ohmmeter .
Anders ausgedrückt: Die Erde ist etwa 1.000.000.000-mal schlechter als Kupfer, um Strom zu leiten.
Die Kupferdrahtzuführung von außen in Ihr Haus, das Gerät in Ihrem Haus und die Erdverbindung wären alle in Reihe, sodass der höchste Widerstand dieser drei die meiste Energie verbraucht und die meiste Wärme abgibt.