为什么不使用中性线接地设备和接地线来闭合电路?


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我知道配电变压器的中性点连接到接地线,所以我认为它们是相同的。

可以通过将中性线连接到外壳(盖子)来保护金属外壳电气设备吗?

我可以使用接地线闭合电路吗?例如,我可以在火线和地线之间连接一个灯泡吗?

我认为答案是:“是,但是这样做不好。”但我不知道为什么它不好。

编辑:

晶体管,非常感谢您的出色回答和宝贵时间。我很感激。我还有一件事我仍然不明白。我想知道您是否愿意回答我,希望我不要被我的问题困扰。

如果以这种方式连接灯泡:

原理图

模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图

如果客户在打开灯泡时触摸灯泡,我认为她不会注意到有轻微的刺痛感,因为返回路径是地面。

如果中性线脱落,则金属外壳没有电。如果接地线脱落,灯泡将只关闭,但没有危险。以这种方式连接设备是否正确?


3
如果您要连接我家里的灯泡,RCD将跳闸。
PlasmaHH 2016年

3
请注意,这是提供保护性接地的一种方法(我认为称为TN-CS),但这不是唯一的方法。在某些地方,您的保护性接地实际上就是接地尖峰。在这些系统中,PE和中性截然不同。
David

6
考虑接地线被切断或失去接触。您对房子所有接地的金属表面上的Manis电压感到满意吗?
德米特里·格里戈里耶夫

3
这种接地方法在德国被称为“ Klassische Nullung”,但由于答案中所述的原因,在40年前被禁止使用。de.wikipedia.org/wiki/...
Drunix

Answers:


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原理图

模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图

图1和图2显示了通过中性线接地的危险。

在第一个示例中,Lunatic的“ Lectrician”通过将灯壳连接到中性线来使其接地。一切似乎都正常,尽管客户在打开灯泡时触摸灯泡时会感到轻微的刺痛感。这是因为通过回流线的电流会引起轻微的电压降。客户这次生活。

在第二种情况下,Lunatic'Lectrician的电线掉落了。不幸的是,这是返回导线,现在金属灯已经通电。(灯泡电阻不足以保护客户。)Lunatic'Lectrician可能会失去此客户。

原理图

模拟该电路

图3.“中性”连接到灯架的相变危险。

现在,并非所有国家/地区都使用极化插头,不幸的是,Lunatic'Lectrician在其中一个国家/地区工作。插头以“安全”方式运行的可能性为50/50。这种方式有50%的可能性。

您还需要说服力吗?

原理图

模拟该电路

图4.正确连接的灯。

考虑在正确接线的系统中会发生什么。如果带电电线从灯泡上掉落并接触金属外壳,则大电流将流向大地。如果保险丝的额定值正确,它将迅速烧断,断开带电的电源。如果中性线短路,则可能无法检测到故障,并且电流可能会在中性线和地线之间分流。RCD / ELCB可以防止此类故障,但这是另一个问题


问题更新后更新。

原理图

模拟该电路

图5.接地线断裂。

不可以。将接地线用作中性线永远是不安全的。考虑图5:一旦S1接通,接地线已经断裂,并且连接到它的任何其他物体都将变成寿命。太危险了。这将导致下一个人修改系统可能造​​成致命的混乱。遵守良好做法,遵守当地法规并享有长寿。


1
更新了正确接线的系统。
晶体管

3
虽然您说的一切都是正确的,并且图表和故事都很有启发性,但我不知道图表1或2是否描述了OP的含义。据我了解的问题:在正常的房屋布线中,有两条来自地面的电线,尽管它们都在末端连接,但它们都被随意地标记为“中性”和“接地”,因此在逻辑上也是“同一条电线”。为什么在连接灯等时不交换“接地”和“中性”?(这与在直径1中将外壳连接到灯泡的中性端的方法不同::仍然有3根电线连接到灯泡。)
彼得-恢复莫妮卡

2
详细说明:断线就像在直径中一样。如果扭曲使“奇妙”图中的绿色将连接到灯泡,将N连接到外壳,则2不会在外壳上产生电压。为了证明这种混乱的严重性,需要一个第二个灯泡和一根中性线的断头(然后才有生命的潜力,并将其连接到布线不良的灯泡的外壳上)。如果接线正确,则中性线或接地线都不会导致外壳带电。
彼得-恢复莫妮卡

1
@MichaelGeorge:回答。
晶体管

2
@ njzk2:我希望这很讽刺。极化插头可更安全地使用带有单刀开关等的设备。开关和保险丝可插入火线中,并且在关闭时,大多数设备在内部都是隔离的。不,它不是万无一失的,但是对于许多应用程序来说,它比不极化要好。
晶体管

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虽然通常中性线和地线处于相同的电位,因此可以从纯电气角度有效地互换,但它们的连接方式使它们非常非常不同。

家用电气系统应始终具有两个保护装置:

  • RCD,又名剩余电流设备
  • 断路器

RCD连接到火线和零线,并测量两条线之间的电流差:如果差值太大,则跳闸,断开下游接线。此设备的目的是避免来自带电的电流不会通过中性线返回:如果这种电流流过负载(例如人),而该负载未连接到中性线但连接到其他类似电位,则可能会发生这种情况,像地球

断路器通常包括两个跳闸机构:电磁和热跳闸。如果断路器中流过的电流过短(即使是很短的时间),电磁机构也会干预,而如果有些大的电流流过较长时间,则电磁机构会干预。该设备的目的是避免电线着火,同时仍允许持续很短时间的高电流尖峰,但又不过分。

如果您仅在负载下交换带电和接地,RCD就会跳闸而不会发生任何有趣的事情,那就算了。如果没有RCD,并且布线小/长/坏,则可能会从几伏的地上升起大地,这是一件坏事。


据我所知,在美国,RCD(或我们所说的“ GFCI”)仅在浴室,厨房水槽和其他潮湿区域中才需要,而在一般情况下则不需要。
mattdm

2
这可能是正确的,在美国,电压较低且危险性较小,但是我会用RCD保护整个房屋。
弗拉基米尔·克拉韦罗

不说那不是一个好主意。我们只是没有。
mattdm

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弗拉达米尔(Vladamir)有一个重要的答案:即使标称电压相同,我们也要区别对待这两种导体。他以RCD为例,您在现代美国建筑中看到的GFCI运行起来非常相似。期望的是,热线和中性线的电流大小相等。如果不是,则RCD / GFCI认为电流必须通过另一条线路(接地线,管道等)返回,这样电流才会跳闸。

他没有提及的第二个原因是,它们在名义上仅处于相同的电压。铜线并不完美。他们有些抵抗。这意味着流过中性线的电流可以将其“提升”到高于地面的电压。通常,这个尺寸很小,我们不会注意到,但是立体声设备会注意到很大时间。音频设备通常需要在一个公共节点上测量较小的电压(即小于1V),然后放大该信号以将其发送到扬声器。该测量通常是在“接地”参考电压的基础上完成的(出于许多原因)。如果您开始在“地面”上放置噪音,则噪音会很快出现在声音中。这就是为什么许多立体声放大器具有3脚连接器或专用接地端口的原因,如果附近的电气噪声对您的声音质量有很大影响,则可以将其接地。


6

在编辑中回答问题:

如果以这种方式连接灯泡:

原理图

如果客户在打开灯泡时触摸了灯泡,我认为她不会觉得有点刺痛,因为返回路径是地面。

如果中性线脱落,则金属外壳没有电。如果接地线掉落,灯泡将只熄灭,但没有危险。以这种方式连接设备是否正确?

电子不在乎电线的颜色或我们附在电线上的金属标签。如果我们的电源线有三根用黑白色和绿色塑料绝缘的导体(此处假设使用北美颜色代码),并且我们将所有可接触的金属制品连接到了白线,并且将所有返回路径连接到了绿线,那么就不会立即面临风险震惊。即使出现“单一故障”。

但是,有两个原因导致这是个坏主意。

  1. 在许多实际的电缆中,接地线不仅是另一种塑料包覆的导体,其颜色仅与其他电线不同。它可以与仅通过外部护套接触电缆的人绝缘,而其他导体则通过其自身的绝缘和外部护套来绝缘。有时,它可能根本无法与人触摸电缆绝缘。
  2. 约定是出于某种原因的约定。即使您的系统使用奇怪的电线颜色是安全的,即使假设它遵循标准以使其不安全,也只需要有人陪伴并对其进行修改。

1

这曾经是房屋布线中的标准做法-具有N和PE桥接的3芯插座,并且在墙上使用了2根电线。墙内电线断裂并导致上述最坏情况的风险较小;尽管如此,损坏或执行不当/修改不当的布线仍导致足够的事故,导致大多数地方逐步淘汰此类做法。

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