Warum ist ein Service-Neutralleiter geerdet, aber nicht der Subpanel-Neutralleiter?

Masse und Neutralleiter sind keine parallelen Neutralleiter. Ich weiß, dass es so aussieht, weil sie im Hauptpanel verklebt sind. Aber wechseln Sie zu einer anderen Denkweise über die Zwecke der 2 Drähte. Stellen Sie sich den Boden nur als Sicherheitsschild vor.

Versuchen wir ein paar Beispiele. Der erste ist Code und der zweite bindet sich auch an das Subpanel. Das orangefarbene Leuchten ist auf Dingen, die "heiß" sind.

Sieht toll aus, oder? Der arme alte Code Man tappt im Dunkeln. Seine Kraft versuchte, über Neutral zurückzukehren, und Neutral ist kaputt, also ist die Kraft ausgefallen. Rogue Man ist ein glücklicher Kerl und sein Leben ist nicht gestört. Ground funktioniert hervorragend als "Backup-Neutral". Er weiß nicht einmal, dass er ein Problem hat!

Natürlich ist Masse ein dünnerer Draht, also könnte er überhitzen, aber na und? Oder was wäre, wenn sowohl Masse als auch Neutral abgeschnitten würden?

Code Man tappt immer noch im Dunkeln und er muss immer noch diese Kabel reparieren. Rogue Man ist tot.

In Code Mans Installation ging das Heiße durch die Glühbirne und suchte nach Neutral. Es hat es nicht gefunden, also hat es den Neutralleiter auf 120 V hochgezogen (nicht genug Strom für nützliche Arbeit, aber viel zum Schocken). Das gleiche gilt für Rogue Man, aber da er den Neutralleiter im Subpanel mit Masse verbunden hat, beträgt die Masse jetzt auch 120 V, einschließlich der Abdeckung des Servicepanels und der Schrauben der Schalterplattenabdeckung.

Angenommen, das Unterpanel hat einen eigenen Erdungsstab. Das hilft nicht viel. Die Erde hat tendenziell einen hohen Widerstand, sodass die Deckelschrauben möglicherweise 103 V anstelle von 120 V haben.

Ich habe das Glück, in einem Stahlgebäude in EMT-Leitungen zu arbeiten, was natürlich das gesamte Leitungssystem auf Masse zwingt. Masse ist in keiner Weise Teil des Stromkreises. Ich sehe es also wie beabsichtigt, als schützendes "Leichentuch" um alle elektrischen Dinge.

Ground ist noch keine perfekte Hülle. Es befindet sich in neuer Arbeit, aber wir haben noch viele alte Kabel da draußen, die nicht vollständig verboten werden können - wie NEMA 10 und Switch-Loop-Smart-Switches, die Masse als Neutralleiter abwerben.

Warum überhaupt neutral binden?

Das ist eine GROSSE Frage. Wenn Sie die Erdung nicht verbinden, erhalten Sie ein isoliertes System . Und das macht in gewisser Weise sehr viel Sinn, wie zum Beispiel das Lösen einiger der Probleme, die Sie oben sehen. Aber es hat andere Nachteile. Darauf gehe ich hier eingehend ein .

Ich habe die Postings durchgelesen und verstehe irgendwie, warum Neutral und Ground am Hauptservicepanel verbunden sind. Aber warum ist es eine schlechte Idee, sie am Subpanel zu verbinden, da der Erdungsdraht und der Neutralleiter vom Subpanel sowieso durch das Bonden am Hauptpanel verbunden sind?

Harper hat wirklich die richtigen Antworten gegeben, aber ich denke, als Laie kann ich es vielleicht mit ein paar einfachen Illustrationen erklären. (Haftungsausschluss: Ich bin nur ein Anfänger und habe mich für die Frage des Neutral- / Erdungskabels interessiert, als ich versuchte, herauszufinden, wie man einige 50-W-LEDs an das elektrische System anschließt.)

Alles ist in der Tat in Ordnung, wenn im Stromkreis nichts kaputt ist. Wenn das Subpanel mit dem Hauptpanel verbunden ist, scheint das Verbinden am Subpanel harmlos zu sein, aber es passieren schlimme Dinge, wenn diese Verbindung unterbrochen wird.

Wenn Erdungskabel und Neutralleiter an einem Subpanel verbunden sind und irgendwie die Neutralleiter vom Subpanel zum Hauptpanel gebrochen sind, wird das Erdungskabel trotz dieser "schlechten Verbindung" jetzt zum "Backup-Neutralleiter" und beginnt, den Strom zu führen soll zum Transformator zurückkehren, und alle geerdeten Gehäuse usw. werden heiß und können jemanden durch Stromschlag töten. (Siehe die Illustrationen von Code Man vs. Rogue Man von Harper, 26. Mai 2016 um 21:39 Uhr)

Aufbau ohne Subpanel

                                  -----------
Main Panel         Hot wire      |           |
   --------------->--------------| Appliance |
   +------X-------<--------------|           |
   |      |        Neutral wire   -----+-----
   |      |                            | Ground wire
   +------|-----------------------------
   |      |
   |       ---- If the wire breaks there, all is well since
-------         the break occurs BEFORE the bonding 
 ----- Earth
  ---

Gute Verdrahtung ohne Bonding am Subpanel

                                     Subpanel        -----------
Main Panel         Hot wire             -           |           |
   --------------->--------------------| |---->-----| Appliance |
   +--------------<---------------X----| |----<-----|           |
   |               Neutral wire   |    | |           -----+-----
   |                              |    | |                | Ground wire
   +------------------------------|----| |----------------+
   |                              |     -         OK if there is a break
   |                              --------------  since there is no bonding
-------                                           at sub panel
 ----- Earth
  ---

Schlechte Verdrahtung mit Bonding am Subpanel

                                     Subpanel        -----------
Main Panel         Hot wire             -           |           |
   --------------->--------------------| |-->-------| Appliance |
   +--------------<---------------X ---| +--<-------|           |
   |               Neutral wire        | |           -----+-----
   |                                   | V                | Ground wire
   +--------------------------------<----+----------------+
   |                               Alternative return path
   |                               via ground wire, which becomes deadly
-------                            when that path also breaks and the
 ----- Earth                       the appliance's case becomes hot
  ---

Überlegen Sie alternativ, warum es eine schlechte Idee ist, die neutralen und geerdeten Buchsen an der Steckdose zu verbinden, und der gleiche Grund gilt für das Subpanel.

Bevor ich Ihre Frage beantworte, lassen Sie uns einige grundlegende Eigenschaften behandeln:

• Der Hauptzweck des Neutralleiters besteht darin, die unausgeglichenen Lasten zu tragen.
• Der Hauptzweck des Erdungssystems besteht darin, eine saubere und zuverlässige Nullspannungsreferenz zu haben.
• Der Hauptzweck einer Erdungsstange und/oder anderer Erdungselektroden besteht darin, externe indirekte Überspannungen aus natürlichen Quellen davon abzuhalten, Schäden am elektrischen System des Wohngebäudes zu verursachen.
• Das Erdungssystem und die Erdungselektroden dienen zwei völlig unterschiedlichen Zwecken.

Nun zu den wichtigsten Fragen

Warum ist Strom auf dem/den Erdungsleiter(n) von der Haupttafel kein Problem?

Einfache Antwort: Parallel- und Reihenschaltung verhalten sich unterschiedlich.

Zum größten Teil wird jeder Abzweigstromkreis in einem Haus parallel geführt, aber der Neutralleiter trägt alle unsymmetrischen Lasten und ist technisch gesehen ein geerdeter Leiter in Reihe. In einem Reihenpfad ist die Spannung umgekehrt proportional, der Widerstand ist direkt proportional und der Strom ist konstant.
Dies macht es sehr schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, dass die potenzielle Spannung irgendwo anders als nach unten geht, aber machen Sie keinen Fehler, der Neutralleiter kann aufgrund des Stroms einen Schock verursachen und zum Tod führen.

Heißer Draht ist SCHWARZ bei Wechselstrom und Masse bei Gleichstrom, Neutral ist weiß bei Wechselstrom und Rot für positiv oder "heiß" bei Gleichstrom.

Das Problem besteht darin, eine Analogie zu AC und DC zu finden, die den meisten mit DC vertraut sind, weil sie fälschlicherweise die Analogie des Wasserflusses für Strom in DC verwenden.

Bleiben Sie bei Wechselstrom und nur Wechselstrom, es sei denn, Sie können sich Wechselstrom als Gleichstrom vorstellen und die Gleichstromkabel wechseln 60 Mal pro Sekunde (60 Hz) die Stelle.

Das Erdungskabel von der Gehäusemasse des Geräts zur Erdung hat nichts mit dem Stromkreis zu tun, nichts.

Bis nach zu vielen Stromschlägen die Elektrikergewerkschaft Sicherheitsmaßnahmen forderte, die zwar Gewinnverluste bedeuteten, aber Menschenleben retteten.

Betrachten Sie die Erdung vom Gehäuse bis zur Erde an den Untertafeln, als ob sie nicht existierte, und behandeln Sie den Stromkreis so, wie er ist.

Verbinden Sie als nächstes den Neutralleiter NICHT über die Hauptplatte hinaus mit Masse, PUNKT!

Diese zusätzlichen Chassis-Erdungen sind wie ein Faraday-Käfig für und nur zur Sicherheit und zum Schutz und NICHT, damit der Stromkreis weiter funktioniert, wenn der Neutralleiter an den Sub-Panels verloren geht.

Das schwächste Glied in jedem Stromkreis sollte der Leistungsschalter (Sicherung) sein, und er sollte brechen (öffnen), sobald es die Sicherheit erfordert, um den Stromkreis zu schützen.

Der Schaltungswiderstand wird vom Hersteller ausgelegt. Der Leistungsschalter (Sicherung) soll das Kabel davor schützen, zu heiß zu werden und das Haus niederzubrennen, und nicht, um Menschen und ihre Tiere vor Stromschlägen zu schützen. Hier kommen GFCI ins Spiel, und Sie können immer noch braten, wenn Sie beide heißen Beine berühren und neutral zur exakt gleichen Zeit in weniger als 10 Millisekunden. Der GFCI löst aus, wenn ein Potentialunterschied besteht, den die meisten lebenden Organismen normalerweise mit einem der beiden Beine berühren, um den GFCI auszulösen und einen Potentialunterschied zu verursachen.

Im Wesentlichen soll die Chassis-Erdung einen plötzlichen Stromabfluss über dem Leistungsschalter verursachen oder den Draht brechen und kennzeichnen, damit ein Elektriker den Fehler beheben kann, und nicht Menschen schützen, da 0,001 Ampere der Schwellenwert ist von Empfindung, 0,010 Ampere ist die Schmerzschwelle und 0,100 ist die Herzflimmernschwelle, die dem unmittelbar folgenden Tod entspricht; Warum sollten Sie also den Neutralleiter an einer beliebigen Unterplatte mit der Gehäuseerde an Erde binden oder verbinden? Es macht keinen Sinn, weil es vergleichbar mit der Verwendung eines Elektriker-Schraubendrehers ohne den isolierten Griff an einem stromführenden Stromkreis ist: Wenn Sie dies tun, benötigt der Stromkreis jedoch keinen Neutralleiter, wenn Sie eine gute Verbindung haben. Berühren Sie einfach nicht das Gerät oder ein Gerät auf diesem Subpanel-Schaltkreis. Ich beschäftige mich lieber mit einem Haus mit Sprengfallen als mit einem Haus mit einem verbundenen Sub-Panel-Neutralleiter mit Erdung und nicht nur mit "Erde", da es bei Wechselstrom keine "Erde" gibt, nur bei Gleichstrom, und das ist der Ursprung der Verwirrung . Ein Wort ist das, was es im Satz tut, und das Wort bedeutet, was der Prä- und Postkontext aussagt. Verwenden Sie im Zweifelsfall ein Voltmeter.

Elektroinspektor und Ingenieur im Ruhestand. Der NEC hat mir geholfen, meine Rechnungen zu bezahlen.