Warum ist der Neutralleiter der Hauptleitung mit Erde verbunden?

Mein Vater ist Elektriker und ich selbst Elektronikdesigner, und er konnte mir bis heute keinen triftigen Grund dafür nennen.

Betrachten Sie die beiden folgenden Bilder / Situationen - beide der gleiche Fall, aber mit Neutralleiter, der im zweiten nicht an Erde gebunden ist. Entschuldigung für die schlechten Diagramme, aber stellen Sie sich vor, sie stecken eine Gabel in einen Stecker / ein Messer in einen Toaster / etc. um aktiv zu berühren.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Auf dem ersten Bild bekommt die Person einen Stromschlag. Klassischer Fall. Dies liegt daran, dass zwischen der Hand der Person und der Erde zu ihren Füßen ein Unterschied von 240 VAC besteht. Das Wichtigste, was hier zu beachten ist, ist, dass es der 240-VAC- Unterschied war, der den Schock verursachte.

Im zweiten Bild berührt die Person erneut den aktiven Draht - da die Erde jedoch nicht mit dem Neutralleiter verbunden ist, gibt es keinen garantierten 240-VAC-Unterschied. Keiner. Wie beim Anschließen von nur einem Ende einer Batterie an ein Licht hat diese Situation keinen geschlossenen Stromkreis. Daher besteht die einzige Möglichkeit, einen Schock zu erhalten, darin, dass eine Person gleichzeitig aktiv und neutral gehalten wird - was Sie versuchen müssten, sich umzubringen, wenn Sie dies irgendwie tun würden (dh mein Punkt ist, dass die meisten Elektroschocks durch aktiv verursacht werden -> Erdpotential, nicht aktiv -> Neutralleiter - und das Verbinden von Neutralleiter mit Erde trägt nichts dazu bei, aktive -> Neutralleiterpotentialschläge zu verhindern).

Ja, die Erde könnte schweben und in Bezug auf aktiv „irgendein“ Potenzial haben, und es ist schön, sie an Kraftwerken, Transformatorsteckdosen und außerhalb unseres Hauses mit einem Erdpfahl an den Neutralleiter zu binden, damit „wir wissen“, welches Potenzial sie hat bei. Aber Sie könnten argumentieren, dass es bei jeder isolierten Stromversorgung zu einem gefährlichen Potenzial kommen könnte. Also ich denke nicht, dass das ein solides Argument und der einzige Grund ist. Hinzu kommt, dass isolierte Transformatoren/Netzteile manchmal nur zum Schutz vor Erschütterungen verwendet werden – warum also nicht einfach die ganze Erde von unserem Stromnetz trennen? Haha.

Offensichtlich wäre auch kein Erdungschassis mehr erforderlich, wenn der Neutralleiter nicht mit Erde verbunden wäre - denn das Berühren des Metallgehäuses wäre nicht gefährlich, wenn das Gerät aus irgendeinem Grund unter Spannung steht (dh wie in Situation 2).

TL; DR: Ist der einzige Grund, warum wir die Erde mit dem Neutralleiter verbinden, damit wir wissen, dass der Boden unter uns 0 V in Bezug auf aktiv ist? Oder gibt es einen anderen Grund?

ok, zweites Szenario ... Sie stecken eine Gabel in das aktive Terminal und sagen "haha, ich bekomme keinen Schock", und wie Karma es wollte, steckt Ihr Nachbar eine Gabel in das neutrale Terminal und sagt "haha, ich' m ....."
Und dann bekommen wir beide einen Schock, fair genug. Aber so wie es jetzt ist (mit Erde an Neutral), hätte ich sowieso beide einen Schock bekommen! Haha.
Wenn Ihr Vater ein lecky ist - dann sollte er eine Kopie der IEE-Regs haben - es ist dort abgedeckt.
Es wäre lustig, wenn Ihr Wechselstrom dann bei 380 kV schweben würde
In einem Netz würden sich wahrscheinlich verschiedene Kurzschlüsse zwischen Verteilungsleitungen und Erde entwickeln. Wenn das System erdfrei ist, könnte eine geerdete Person an einer oder beiden Stromleitungen unter Spannung stehen. Ein zweiter Kurzschluss könnte tödlich sein. Wenn Netz- und Geräterahmen geerdet sind, würde ein Kurzschluss einen Erdschluss auslösen und für die Benutzer sicherer sein.
Ich weiß nicht, ob jemand Blitz schon erwähnt hat. Aber Blitze sind einer der Gründe, warum wir Erdung brauchen.
Sie bekommen also einen Schock, aber Sie würden auch schnell eine Sicherung / einen Leistungsschalter durchbrennen und Ihr Leben retten. In dem Fall ohne Erdungsverbindung verlassen Sie sich auf den Zufall, dass es keinen anderen ungeschützten Weg zur Erde gibt, der keinen Stromkreisunterbrecher hat, um Ihr Leben zu retten.
Mein Verständnis ist, dass das gesamte Stromnetz mit Masse verbunden ist. Wenn Sie es also nicht sind, schweben Sie weniger sicher als sonst.
@PlasmaHH: In Wirklichkeit gibt es keinen perfekten Isolator. 380 kV würden sich schnell auflösen. Es gäbe keine Unterscheidung mehr zwischen neutral und aktiv, beide würden dann nahe Null schweben
Ich mochte es, als du sagtest: "Ja, die Erde könnte schweben". Nun, sinken oder schwimmen, denke ich.
@jstola Aus diesem Grund legt der ICC * -Standard ein Minimum von 12 mm für Kuchengabeln fest - sie passen also nicht in Steckdosen. *Internationale Besteckkommission
Mann, das Zeug ist kompliziert, ich weiß nicht, wie ihr das macht. (Es wird komplizierter, wenn wir jemals den Mond mit einem Draht mit der Erde verbinden! :) )
@mkeith Ich habe auch gelesen, dass eine Verbindung zur physischen Erde / zum Boden hergestellt wird, damit Blitze anstelle von Geräten zur Erde gelangen. Doch was machen Blitzableiter dann?
@AlejandroNava Blitze haben viel zu bieten und ich bin kein Experte. Im Allgemeinen steckt jedoch so viel Energie in einem Blitzeinschlag, dass es fast unmöglich ist, sich vor einem direkten Einschlag zu schützen. Ich glaube, dass die meisten Schadensbegrenzungen darauf ausgelegt sind, vor indirekten Treffern zu schützen.
Ein weiteres Szenario ist ein Ausfall des Neutralleiters aufgrund einer unsymmetrischen Last im Transformator. Grundsätzlich erhalten wir im 230-V-System (PN) mehr als 230-440 Volt (PN). In diesem Szenario fallen alle Geräte im Haus, die für 230 V ausgelegt sind, aus oder werden beschädigt. Da Ihr Pops weise genug ist, dies zu wissen, tut er dies als vorsorgliche Maßnahme.

Antworten (10)

Es gibt vier Gründe für die Erdung des Neutralleiters.

1. Erdungsneutral bietet eine gemeinsame Referenz für alle Dinge, die an das Stromversorgungssystem angeschlossen sind. Das macht Verbindungen zwischen Geräten sicher(r).

2. Ohne Erdung baut sich statische Elektrizität bis zu dem Punkt auf, an dem Lichtbögen in der Schaltanlage auftreten, was zu erheblichen Verlusten bei der übertragenen Leistung, Überhitzung, Bränden usw. führt.

3. Bei einem erdfreien System ist es möglich, wie unten gezeigt, einen Kurzschluss zwischen dem internen und dem benachbarten System über den Erdungspfad zu haben. Das Einschalten eines Lichts in Ihrem Haus kann dazu führen, dass auch im Haus Ihres Nachbarn ein Licht angeht. Diese Eigenschaft ist höchst unberechenbar.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

4. Schließlich führt ein Kurzschluss zum geerdeten Chassis eines Geräts, indem der Erde ein Rückweg zum Neutralleiter gegeben wird, zu einem vorhersagbaren Ergebnis in Bezug auf eine Sicherungs- oder Unterbrecherreaktion. Dies bietet dem Benutzer ein hohes Maß an präventivem Schutz.

In Summe

In einem einfachen Modell scheint es sicherer zu sein, die Erdung nicht an den Neutralleiter zurückzubinden. In Wirklichkeit gibt es in einem dezentralen Stromversorgungssystem jedoch keine Garantie dafür, da Sie nicht wissen können, ob es einen anderen Weg zurück zum Transformator über einen anderen Weg gibt. Das heißt, in Punkt 3 oben besteht die Gefahr, dass Sie einen Stromschlag erleiden, genauso wie wenn Ihr Neutralleiter geerdet wäre.

Am Ende überwiegen die anderen Vorteile der Rückbindung an den Neutralleiter den einen möglichen, aber unzuverlässigen Isolationsvorteil.

HINWEIS: Ab Punkt 4 gibt es einen Paradigmenwechsel in der Art und Weise, wie Sie über die Neutral-Erde-Verbindung nachdenken müssen. Stellen Sie sich nicht vor, dass der Neutralleiter mit Erde verbunden ist, sondern dass die Erde mit dem Neutralleiter verbunden ist, damit der Strom von einem Kurzschluss zur Erde zum Transformator zurückkehren kann.

Elektrische Vorschriften erlauben die Verwendung von dreipoligen GFCI-Steckdosen in Fällen, in denen kein Erdungsleiter verfügbar ist, vorausgesetzt, sie sind mit "keine Geräteerdung" gekennzeichnet. Bei solchen Steckdosen sollte das Erdungskabel getrennt werden. Ich würde jedoch denken, dass dies die Gefahr mit sich bringen würde, dass ein Kurzschluss zwischen heißem und freiliegendem Metall unentdeckt bleibt, es sei denn, oder bis es von etwas mit einem Weg zum Boden berührt wird. Es scheint sicherer zu sein, einen speziellen GFCI mit einer Art Überwachungsschaltung am nicht angeschlossenen Erdungsstift zu haben, aber ich habe noch nie davon gehört.
Ich denke, diese Regel (die nur für alte Installationen gilt) ist ein kleineres von zwei Übeln. Die Leute werden ihre Geräte der Klasse 1 auf die eine oder andere Weise verwenden, und es ist besser, wenn sie einen GFCI-Schutz haben, um zumindest die Dauer des Stromschlags zu begrenzen.
Abgesehen davon, dass Schmutz nicht annähernd so gut leitet, wie alle glauben. Deshalb machen sie sich die Mühe, Kupfer abzubauen. Es kann genug Strom fließen, um Sie zu beißen, aber keine produktive Strommenge zurückzugeben. Sie hoffen optimistisch auf 25 Ohm, den gleichen Widerstand wie drei Meilen eines gewöhnlichen 12AWG-Abzweigkabels.
Grounding neutral provides a common reference for all things plugged into the power system. That makes connections between devices safe- Können Sie erklären, warum das Verbindungen zwischen Geräten sicher macht?
Nur TBC, dieses Diagramm zeigt ein theoretisches schwimmendes System - habe ich recht? (Also TBC zeigt es nicht das aktuelle tatsächliche System, das wir normalerweise verwenden. Es zeigt das "System, das wir nicht verwenden, nach dem das OP fragt.) Danke!
Darüber hinaus bin ich mir nicht sicher, wie viel Nutzen Sie aus einem Fehlerstromschutzschalter ohne Erdung ziehen würden. Auch in Einzelfällen, wo für einzelne Geräte eine erdfreie Schaltung gewünscht wird, kann diese mit einem Trafo realisiert werden.
@Fattie das ist richtig.
@anhnha Wenn Sie versuchen, Systeme zu verbinden, deren Gründe sich auf unterschiedlichen Ebenen befinden, können Sie das eine oder andere oder beide Systeme sprengen. Sie können auch einen bösen Schock und einige ziemlich große und alarmierende Funken bekommen.
Zu Punkt 2 über statische Elektrizität geht dieser Artikel näher auf natürliche Blitze ein: amasci.com/amateur/whygnd.html
Ihr Punkt 3 (mit Diagramm) geht davon aus, dass beide Nachbarn einen tatsächlichen Metallstab haben, der tief in den Boden geht - verdrahtet mit den Metallgehäusen usw. Das Argument schlägt fehl, wenn keiner der Nachbarn so etwas hat (was Sinn machen würde, wenn sie befürworten, nichts an die eigentliche Erde zu binden, geschweige denn den Neutralleiter). Beachten Sie, dass der Blitzschutz eine separate Installation sein kann, die überhaupt nicht mit dem Haus/Stromkreis verbunden ist.
@Greendrake Ich mag Punkt 3 nicht, denn warum um alles in der Welt sollte ein Nachbar ein Gerät zwischen dem geerdeten Neutralleiter und dem Transformator anschließen? Auch Punkt 1 macht keinen Sinn, die Referenz ist im Grunde immer noch der Neutralleiter, da Masse den größten Widerstand hat. Ich denke, dies würde die an diesem Punkt gemessene Spannung nur äußerst geringfügig reduzieren
Auch Punkt 4, das vorhersehbare Ergebnis ist, dass Sie wissen, wo der zur Erde fließende Strom zum Neutralleiter zurückkehren wird, was meiner Meinung nach nur eine Erde mit geringerem Widerstand bedeutet, da die Neutralerde näher ist als die Transformatorerde oder eine benachbarte Neutralerde und da es einen geringeren Widerstand hat, besteht eine größere Wahrscheinlichkeit, dass der RCD ausgelöst wird (vorausgesetzt, die Erdungs- und Neutralleiterschienen sind nicht direkt verbunden), da eine größere Stromungleichheit besteht (und im Allgemeinen ein größerer Strom für den Fall eines Leistungsschalters).
Ein weiteres Szenario ist ein Ausfall des Neutralleiters aufgrund einer unsymmetrischen Last im Transformator. Grundsätzlich erhalten wir im 230-V-System (PN) mehr als 230-440 Volt (PN). In diesem Szenario fallen alle Geräte im Haus, die für 230 V ausgelegt sind, aus oder werden beschädigt.

Was Sie meinen, ist ein isoliertes System . Ich habe hier eine ausführliche Abhandlung darüber . In einem isolierten System "ist der erste Erdschluss frei" (und wird zur Verbindung zwischen Neutralleiter und Erde). Das ist die Idee, die Sie fördern.

Das Problem ist das zweite. Wenn Sie kein Wartungspersonal haben, das aktiv Isolationstests durchführt und diesen ersten Erdschluss aufspürt und beseitigt, wird er lautlos, unentdeckt ausfallen und auf der Lauer liegen . Sie befinden sich also wieder in derselben misslichen Lage , nur dass Sie jetzt keine Ahnung haben, ob heiß oder neutral für Sie heute tödlich sein wird.

Es gibt auch den Trugschluss, dass Sie einen Anwendungsfall entdeckt haben, in dem Ihre Idee besser ist, aber Sie versäumen es, alle anderen Anwendungsfälle zu berücksichtigen. Die NFPA tut dies und betrachtet sie alle im Gleichgewicht und entwickelt Best Practices, die die meisten Leben und Häuser retten werden. Das ist buchstäblich ihre Aufgabe, die National Fire Prevention Association zu sein.

Auch ein isoliertes System funktioniert nur, wenn Sie über einen eigenen Transformator verfügen, da das gesamte System regelmäßig gewartet werden muss, damit Sie sicherstellen können, dass es isoliert bleibt. Ich habe den Luxus, meinen eigenen Transformator zu haben. Ich habe es versehentlich als "isoliertes System" betrieben (fehlerhafte Neutral-Masse-Verbindung). Der „erste Erdschluss“ ist tatsächlich lautlos ausgefallen und hat mich überrascht. Ich entdeckte dies, nachdem ich einen Stromkreis stromlos gemacht und die Drähte aus einer Steckdose gezogen hatte. Ich habe heiß auf die Erde geblitzt, nur um sicherzustellen, dass der Stromkreis ausgeschaltet war, und dies hat den Stromkreis wieder beleuchtet ! Was??? Es stellte sich heraus, dass ein unabhängiger Stromkreis einen Erdschluss hatte. Masse war überall im System 120 V vom Neutralleiterauch auf abgeschalteten Stromkreisen! Das ist super schlecht und genau die Art von Unsinn, die auf isolierten Systemen passiert, die nicht kompetent gewartet werden. Nicht zu schweigen ist SCHLECHT.

Ich werde Folgendes sagen: Es war ein guter Validierungstest für die vorherige Arbeit, die eine vollständige Neuverkabelung einer Site war, die Dutzende schwerwiegender Mängel aufwies.

Betreff: Ihr letzter Satz, manche Leute nennen es "Hausbesitzer" -Verkabelung (ungeschulte Leute versuchen, die Arbeit selbst zu erledigen). Einiges davon habe ich auch gefunden. Jetzt kennst du ein neues Schimpfwort!
Ich denke, das ist ein gutes Argument im Fall meiner obigen Solaranfrage. Aber es gibt einen gewissen logischen Fehler: Nach 1:N-Fehlern ist das System genauso gefährlich wie das geerdete N-System nach 0-Fehlern. Natürlich lebe ich in einem 3-Draht-Land, und Metallgehäuse werden geerdet, unabhängig davon, ob N ist. (also 2 Fehler führen nicht zu einer Gefahr - ein 3. Erdleiterfehler ist erforderlich)
@harper In Ihrer Abhandlung erwähnen Sie "Übrigens haben viele Panels eine" Elektrikersteckdose "ein paar Zentimeter von der Platte entfernt." Wird das über den Hauptschalter gesteuert? Oder kann man es noch benutzen, wenn der Hauptschalter ausgeschaltet ist? (Ich mag die Idee eher und muss die Verdrahtungsvorschriften überprüfen, um zu sehen, ob das hier legal ist)
@Henry nicht gerade so gefährlich. Indem Sie den ersten Fehler auf technische Weise verursachen, können Sie im Gegensatz zu meinem hässlichen zufälligen Ausfall für ein Minimum an Lebensgefahr sorgen. Dieses Minmaxing wird von der NFPA erledigt, es ist so ziemlich ihre einzige Aufgabe . Die Steckdose des Elektrikers befindet sich ganz allein an einem normalen Leitungsschutzschalter. Keine Umgehung von Sicherheitseinrichtungen, legal keine Frage.
@Harper Wenn Sie ein hypothetisches System mit einer Rate von 1/10 und 6 möglichen Fehlern (LN, LC, LG, CG, NC, NG) betrachten, weist ein geerdetes System 1/3600 tödliche Fehler auf. Ein isoliertes System hat 1/108k tödliche Fehler. Dem Erdungssystem entgehen 1/6 potenziell tödlicher Fehler (CG Gehäuse-Erde). Das isolierte System kann Fehler akkumulieren, bis Sie einen tödlichen Zustand mit 3 Fehlern erreichen. Aber es gibt immer noch eine große Lücke zwischen den tödlichen Fehlerraten. [Anmerkung: Ich argumentiere hier nicht ernsthaft gegen Erdung]
Ich habe diese Schaltung in sehr kleinem Maßstab gebaut. Was ich getan habe, um seltsame Wiederzündungen zu verhindern, war, dass jeder einzelne AC-Schalter doppelt umgelegt war.
@HenryCrun, der davon ausgeht, dass alle diese Fehler gleich wahrscheinlich sind. Der unangenehme (LC) ist weitaus unwahrscheinlicher, da UL darauf besteht, dass Geräte gebaut werden, um dies zu ermöglichen. Ohne UL-Listung kann es nicht in Festverkabelungen verwendet werden und wird nicht bei seriösen Verkäufern verkauft (Amazon Marketplace ist kein seriöser Verkäufer).

In einem IT-Netzwerk , in dem beide Leitungen an der Steckdose unter Spannung stehen, würde der GFCI bei einem einzigen Fehler nicht funktionieren .
Was in einigen Systemen mit hoher Kontinuität (z. B. Operationssälen) Vorteile hat, schaltet ein einzelner Fehler nicht alles aus. Sie müssen jedoch mithilfe der Isolationsüberwachung
aktiv auf einzelne Fehler überwachen .

Stattdessen erden wir neutral, damit die Schutzmechanismen auch bei einem einzelnen Fehler funktionieren. Wir nennen dies ein TT-Netzwerk .

Mit Berührungsschutz hat das nichts zu tun. SELV (Safety Extra Low Voltage 42V) ist für Nassbereiche und Berührungsschutz.

Vielen Dank für die klare Erwähnung der verschiedenen Netzwerke. Es ist wichtig zu erkennen, dass dies nicht immer der Fall ist, und es gibt Situationen, in denen wir möchten, dass alles "schwebt", damit wir bestimmte Fehler tatsächlich tolerieren können, ohne Ausfallzeiten zu verursachen.
Möglicherweise möchten Sie den IT-Link zur englischen Wikipedia aktualisieren.
@MSalters Es gibt keine solche Seite. Aber die deutsche Version hat eine Illustration.
Nun, die Seite, die die verschiedenen Systeme auflistet, hat eine englische Version: Erdungssystem . Und ja, die Erwähnung von Erdungssystemen ist bei solchen Fragen ein Muss.
Hier nennen wir es ein isoliertes System. Zum Surfen auf Facebook werden IT-Netze verwendet.

Wie Neil betont hat, ist das Gesamtbild, dass Sie Teil eines großen Stromnetzes sind, und wenn es nicht irgendwo geerdet wäre, würde das ganze verdammte Ding hoch schweben - vielleicht bis zu $Blitzvolt.

Ihre zweite Frage „Wäre es nicht sicherer, es einfach schwimmen zu lassen“, wird zu einer sehr interessanten Frage, wenn Sie eine lokale, nicht angeschlossene Solarstromanlage haben. Die elektrischen Vorschriften (hier) verpflichten Sie, N zu erden, aber das macht es wirklich nur unsicherer.

Dies ist ein Thema, über das wir (Installation von Solarenergie) ohne ein gutes Ergebnis ausführlich diskutiert haben.

Einige Netzwerke werden tatsächlich schwebend gehalten. Auf diese Weise können Sie bestimmte Fehler tolerieren (z. B. eine der Leitungen, die mit Masse verbunden sind), ohne Ausfallzeiten zu erleiden. Dies wird als IT-Netzwerk bezeichnet und in der Antwort von @Jeroen3 erörtert
In der Tat, aber die Frage ist, welche Vorteile es gegenüber geerdetem N hat, wenn Sie nicht mit einem Netzwerk verbunden sind
Sonnenkollektoren befinden sich in der Regel im Freien, sodass eine Art Fehler da draußen (Leitung, die auf die Rahmen fällt oder so) den Fehler nach innen bringen könnte. Aus diesem Grund sollten zumindest die Rahmen geerdet werden. Betrachten Sie dann die Isolation zwischen dem Rahmen und der Solarstromverkabelung ... Schießen Sie, erden Sie es einfach.
Gleiches gilt für unterbrechungsfreie Stromversorgungen – sie können leicht in eine schwebende, leistungsstarke, tödliche Wechselstromquelle verwandelt werden, vor der Sie keine Sicherheitsvorrichtung in Ihrer Hausverkabelung schützen kann. Das Erste, was jeder, der in einem Serverraum unerfahren ist, darauf aufmerksam machen sollte.
@nocomprende Stimmt nicht wirklich: Es gibt keine Oberleitungen - deshalb Solar. Panels müssen jedoch für Blitze geerdet werden. Einige Systeme haben hohe Gleichspannungen, und hier treten Erdungsprobleme auf - aber HV-Gleichstrom ist viel beängstigender.

Im TV-Labor haben wir den Einsatz eines Trenntransformators vorgeschrieben, um unseren Prüfling galvanisch vom Netz zu trennen. Dadurch konnte der Fernseher sicher mit EINER Hand berührt werden. Es machte auch den Fernseher sicher zum Testen, dh zum Verbinden der Masse Ihres Oszilloskops mit der Schaltung. Aber wenn Sie ein geerdetes Oszilloskop an einen schwebenden Stromkreis anschließen, wird es wieder geerdet und im Prinzip nicht sicher zu berühren!

Um es auf den Punkt zu bringen, wir hatten ein Gesetz, dass es verboten ist, eine Steckdosenleiste an einen Trenntransformator anzuschließen. Verwenden Sie einen Transformator pro Gerät. Andernfalls wird es zu einfach, zwei Geräte zu berühren und auf die harte Tour herauszufinden, dass eines relativ zum anderen "heiß" ist. Sie können nicht ein ganzes Gebäude galvanisch trennen und erwarten, dass der Stromkreis erdfrei und sicher bleibt.

Neben der versehentlichen Erdung durch einige Geräte gibt es auch Leckströme zur Erde durch Kondensatoren. Ihr Computer verfügt über eine galvanisch getrennte Stromversorgung und ist somit berührungssicher. Aber es gibt ein C zwischen der Primärmasse und der Sekundärseite, um die EMI des SMPS kurzzuschließen. Wenn die Masse nicht angeschlossen ist und Sie das Gehäuse berühren, verursacht der 50-60-Hz-Strom durch dieses C (und das C des Transformators) ein Kribbeln. Verbinden Sie 10 solcher Geräte mit 10 Cs miteinander, ohne eines von ihnen explizit zu erden, und dieses Kribbeln wird zu einem Schock. Verwenden Sie deshalb für moderne Elektrogeräte eine Steckdose mit Erdung. [Bearbeiten: Schema aus einem anderen Thread Henry Crun hinzugefügt]

schematisch

Vielen Dank für die Erklärung des Kribbelns, das ich als Teenager bekam, als ich meinen glänzenden neuen Stereosystem-Receiver streichelte! Ach, die gute alte Zeit.
Es gibt auch eine (signifikante) Kapazität von primär -> sekundär von überlappend gewickelten Transformatoren. Transformatoren mit geringem Leckstrom haben nebeneinander gewickelte Spulen mit dickem Spulenkunststoff zwischen den Wicklungen. Alternativ sind Farady-Abschirmungen eine geerdete Folie zwischen Primär- und Sekundärseite. (also das C ist auf Masse)

Der Hauptgrund ist das Auslösen von Schutzsicherungen, um sicherzustellen, dass der Fehlerstrom für diesen Zweck ausreicht. Es hilft jedoch auch, Spannungsausschläge in der 3-Phasen-Verteilung zu begrenzen.

Live to Chassis Ground ist ein häufiger Fehler. Wenn der Neutralleiter nicht mit Erde verbunden ist, würde kein nennenswerter Strom fließen, um die Sicherung durchzubrennen und die Spannung zu trennen.

Betrachten Sie einen 3-phasigen lokalen Verteilungstransformator, 240 V Phase zu N, 415 V zwischen den Phasen. Wenn ein Erdschluss die rote Phase erdet, würde N 240 V gegen Erde werden, und die blauen und gelben Phasen würden 415 V gegen Erde werden, wodurch die Isolierung in allen anderen Eigenschaften, die ihre einphasige Versorgung aus demselben Transformator beziehen, stärker belastet wird .

Ein-Wort-Antwort: Vorhersagbarkeit.

Manchmal ist es für ein Netzwerk besser, vorhersehbar zu sein, als „manchmal“ oder „normalerweise“ auf andere Weise sicherer/billiger/besser zu sein. Vorhersagbarkeit ermöglicht globale Sicherheit/Effizienz/Effektivität, da sie die Nutzung des Netzwerks und das Design der daran angeschlossenen Dinge vereinfacht. Sie lösen Probleme einmal statt bei jeder Implementierung.

Besser der Teufel, den du kennst, als der Teufel, den du nicht kennst.

Hier in Australien haben wir ein sogenanntes MEN-System. Multiple Earth Neutral, die IEC beschreibt das MEN-System als ein TN-CS-System (Terra Neutral Combined Separate), was eine schicke Art zu sagen ist; Neutral- und Erdleiter sind funktional und physikalisch derselbe Leiter zwischen dem Sternpunkt des Verteilungstransformators und dem Einspeisepunkt, der sich auf dem Grundstück des Verbrauchers befinden wird.

Am Versorgungspunkt trennt sich der kombinierte Leiter in zwei physische Leiter, den Neutralleiter und die Erde. Die Haupterdungsklemme wird dann über den Haupterdungsleiter und einen Erdspieß mit der größeren Masse der Erde verbunden. Dieser Prozess wiederholt sich bei jedem Grundstück und ist somit Teil eines Systems, das wir das PME-System (Protective Multiple Earth) nennen.

Der Grund für das PME-System ist einfach: Je weiter Sie sich vom Transformator entfernen, desto mehr Potential steigt auf dem Neutralleiter in Bezug auf Erde. Das PME-System lässt den Spannungsanstieg an jedem Grundstück zur Erde abfließen und hält so die Neutralspannung konstant niedrig. Indem Sie die neutrale Spannung so nah wie möglich am Erdpotential halten, können Sie eine gute Referenzspannung verwenden und Spannungsunterschiede zwischen freiliegenden leitfähigen Teilen von Geräten und fremden leitfähigen Teilen durch Potentialausgleich abschwächen.

Das Vorhandensein eines Erdungsleiters ermöglicht die automatische Trennung der Versorgung im Falle eines Erdschlusses durch einen Fehlerstrom über einen Pfad mit niedriger Impedanz, der ausreicht, um die Schutzvorrichtung des Stromkreises zu betreiben.

Fehlerstrom will immer wieder zurück zum Ursprung (dem Transformator).

Also um deine Frage zu beantworten; Die Erdung ist tatsächlich ein sehr komplexer Teil jedes Verteilungssystems und bildet einen integralen Bestandteil der Schutzgeräte, indem sie ermöglicht, dass sie so funktionieren, wie sie entworfen wurden. Dem Erdungsleiter wird zu wenig zugetraut!!!

Leistungstransformator mit stromführenden und neutralen Drähten

Dieser Strommast außerhalb meines Hauses zeigt den Vorteil, dass der Neutralleiter geerdet ist. Der stromführende Draht befindet sich von selbst an der höchsten und sichersten Stelle, während der Neutralleiter weiter unten am Mast liegt.

Der Sinn von Erdungsvorrichtungen besteht darin, dass bei einem Kurzschluss an einem Teil, den Sie berühren können, ein Stromkreis für eine sehr kurze Zeit schnell fließt und dann der Überstromschutz an den Zweigen alarmiert ein Zuschauer, dass es ein Problem gibt. Der Neutralleiter ist mit Masse verbunden, damit die potenzielle Gefahr eines Kurzschlusses erkannt und davor geschützt werden kann. Ich denke, ein besseres Beispiel für die Bedeutung ist ein Toaster, der das Stromnetz mit seinem Chassis kurzschließt. Wenn es geerdet ist, springt der Leistungsschalter jedes Mal, wenn Sie den Toaster einstecken, und Sie reparieren ihn entweder oder kaufen einen neuen. Wenn der Toaster nicht geerdet ist, liegt das Netzpotential dort am Chassis des Toasters und wartet darauf, dass Sie den Stromkreis schließen (wie den Toaster mit einer Hand zu berühren und mit der anderen zu sinken). Die zweite Situation bringt Sie in erhebliche Gefahr. Wenn die Steckdose nicht mit einem GFCI geschützt ist, können Sie sehen, wie mehrere Ampere für mehrere ms durch Sie fließen, bevor ein herkömmlicher magnetischer Unterbrecher auslöst. Dies ist mehr als genug, um je nach Pfad ernsthaften Schaden anzurichten und/oder zu töten. Wenn der Neutralleiter nicht geerdet ist, besteht keine Gewissheit, dass ein Kurzschluss den Überstromschutz auslöst.

Warum ist der Neutralleiter der Hauptleitung mit Erde verbunden?
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