为什么干线的中性线接地？

我父亲是一名电工，而我本人是一名电子设计工程师，直到今天，他仍然无法为我提供充分的理由。

考虑以下两个图片/情况-都是相同的情况，但第二个图片中没有连接中性线。对不好的图表表示歉意，但想象一下，他们将叉子插在烤面包机等的塞子/刀中。为了触摸活跃。

在第一张图片中，该人触电。经典案例。这是因为人的手和脚下的地面之间存在240VAC的差异。这里要注意的关键是造成冲击的是240VAC的差异。

在第二张图片中，该人再次触摸活动的电线-但是，由于大地并未与中性线相连，因此无法保证240VAC的差值。没有。就像只将电池的一端连接到灯上一样，这种情况也没有闭路。因此，遭受电击的唯一方法是，如果一个人同时处于活动状态和中性状态- 如果您以某种方式这样做，则必须试图杀死自己（即，我的意思是，大多数电击是由活动引起的->地电势，不活跃->中性线- 和，将中性线绑到大地无助于防止活跃->中性线电击）。

是的，地球可能是漂浮的，相对于活跃的来说，它可能是“任何”电位，并且很高兴将其与大地桩在电站，变压器插座和房屋外的中性线相连，以便“我们知道”它的电位在。但是您可以提出这样的论点，即对于任何隔离的电源，它可能会带来一些危险。因此，我认为这不是一个可靠的论据，也不是唯一的原因。最重要的是，有时将隔离的变压器/电源仅用于防止电击的目的-那么为什么不将整个地球与电网隔离呢？哈哈。

显然，如果中性线未接地，则不再需要接地机架-因为如果由于某种原因使设备带电（即与情况2相同），则触摸金属外壳不会造成危险。

TL; DR：是我们将地线与中性线相连以便知道我们下面的地线相对于有源地为0V 的唯一原因吗？还是还有其他原因？

中性点接地有四个原因。

1.中性点接地为插入电源系统中的所有物体提供了通用参考。这样可以确保设备之间的连接安全。

2.如果没有接地，则静电会累积到开关柜中会产生电弧的位置，从而导致传输功率，过热，火灾等重大损失。

3.对于浮动系统，内部和相邻系统之间可能会通过地面路径短路，如下所示。在您的房屋中打开灯也会导致邻居房屋中的灯也点亮。此特征是高度不可预测的。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

4.最后，通过使接地回路返回零线，使设备的接地机架短路可在保险丝或断路器响应方面带来可预测的结果。这为用户提供了大量的先占保护。

综上所述

在一个简单的模型中，似乎不将地线绑回中线会更安全。但是，实际上，在分布式电源系统中无法保证这一点，因为您无法知道是否有其他路径通过其他路径返回变压器。也就是说，在上述第3点中，您可能有被电击的危险，就像您的中性点被接地一样。

最后，将地线绑回零线的其他好处胜过一个可能的但不可靠的隔离好处。

注意： 从第4点开始，您需要考虑中性点接地的方式发生了范式转变。不要认为中性线接地，而是要考虑将接地线连接到中性线，以允许短路电流从接地返回到变压器。

您所说的是一个孤立的系统。我在这里有一个广泛的论述。在隔离的系统中，“第一个接地故障是自由的”（并成为中性接地点）。这就是您要提倡的想法。

问题是第二个问题。除非您有维护人员积极进行隔离测试并消除并消除第一个接地故障，否则它将静默地失败，未被发现并处于等待状态。因此，您又回到了同样的困境，只是现在，您不知道今天炎热还是中性会对您致命。

还有一个谬论，就是您发现了一个更好的主意的用例，但却没有考虑所有其他用例。NFPA做到了这一点，并考虑了它们之间的平衡，并制定了可挽救最多生命和房屋的最佳做法。实际上，这就是他们的工作，那就是国家防火协会。

除非您拥有自己的变压器，否则隔离的系统将无法正常工作，因为整个系统必须接受共同维护，以确保其保持隔离状态。我拥有自己的变压器很奢侈。我偶然将其作为“隔离系统”运行（中性接地故障）。“第一地面故障”确实默默地失败了，使我无意识。我在给电路断电并将电线从插座中拔出后发现了这一点。我闪到地上只是为了确保电路已断开，然后重新点亮了电路！什么？？？接通不相关的电路，火线接地。系统中各处均从中性点接地120V即使在已关闭的电路上！这是非常糟糕的，只是在没有适当维护的孤立系统上发生的那种胡说八道。沉默不语是不好的。

我要说的是：对于以前的工作，这是一个很好的验证测试，它是对具有数十个严重缺陷的站点的完全重新布线。

在IT网络上，插座上的两条线都处于活动状态，则GFCI不能在单个故障上工作。
在某些高连续性系统（例如手术室）中，这是有好处的，单个故障并不能完全消除所有故障。
但是您将需要使用绝缘监视主动监视单个故障。

相反，我们将中性线接地，这样即使在单个故障上，保护机制也能起作用。我们称其为TT网络。

它与触摸安全无关。SELV（安全特低电压42V）适用于潮湿区域和触摸安全。

正如尼尔所指出的那样，大局是您是一个大型电网的一部分，如果不将其接地，那么整个该死的东西就会浮得很高-可能升至闪电电压。

当您拥有未连接的本地太阳能系统时，您的第二个问题“将其漂浮起来会更安全”，这将成为一个非常有趣的问题。电气调节器（此处）要求您将N接地，但实际上，这只是使其更不安全。

我们（安装太阳能）一直在争论这个话题，但没有一个很好的结论。

在电视实验室中，我们规定了使用隔离变压器将被测设备与电源电气隔离的方法。一只手就能安全触摸电视。这也使电视可以安全地进行测试，即将示波器的地线连接到电路。但是，当您将接地的示波器连接到浮动电路时，它会再次接地，并且原则上不安全！

明确地说，我们有一条法律规定，禁止将电源板连接到隔离变压器。每个设备使用一台变压器。否则，触摸两个设备并找出其中一个相对于另一个“热”的困难方式变得太容易了。您不能将整个建筑物电气隔离，并期望电路保持浮动和安全。

除了通过某些设备意外接地外，还存在通过电容器接地的泄漏电流。您的计算机具有电隔离的电源，因此可以安全触摸。但是，初级和次级之间存在一个C，以使SMPS的EMI短路。如果未接地，请触摸外壳，然后通过该C（和变压器的C）的50-60 Hz电流会使您感到麻木。将10个这样的设备与10 C连接在一起，而无需将它们中的任何一个明确接地，并且刺痛感会成为电击。这就是为什么您应该使用带接地的插座来连接现代电子设备。[编辑：从另一个线程Henry Crun添加了原理图]

主要原因是保险丝熔断，以确保故障电流足以达到该目的。但是，它也有助于限制三相分布中的电压偏移。

带电接地是常见的故障。如果不将中性线接地，则不会有大电流流过保险丝并断开火线。

考虑一个三相本地配电变压器，N相为240v，N相为415v。如果带电接地故障将红相接地，则N接地将变为240v，蓝相和黄相将变为接地415v，采用相同变压器的单相电源供电时，所有其他特性的绝缘都会承受更大的压力。

一言以蔽之：可预测性。

有时候，相比于“有时”或“通常”以某种其他方式更安全/更便宜/更好的网络，可预测性更好。可预测性使全局安全性/效率/有效性成为可能，因为它简化了网络的使用和插入网络的设计。您一次解决问题，而不是每次解决。

在澳大利亚，我们拥有所谓的MEN系统。IEC将多地中性描述为MEN系统，即TN-CS系统（Terra中性组合分离），这是一种很好的说法。中性和接地导体在功能上和物理上是配电变压器的星形点与供电点之间的同一根导体，供电点将由消费者承担。

在供电时，组合导体分离为两个物理导体，中性线和大地。然后，主接地端子通过主接地导体和地桩连接到更大的地球。每个属性都会重复此过程，因此构成了我们称为PME系统（保护性多地球）的系统的一部分。

PME系统直截了当的原因是，您从变压器获得的距离越远，相对于大地的中性导体上的电势上升越大。PME系统允许电压上升在每种特性下都分散到大地，从而使中性电压始终保持较低。通过将中性电压保持在尽可能接近地的电位，可以提供良好的参考电压，并通过等电位联结来减轻设备的裸露导电部分与外部导电部分之间出现的电压差。

具有接地导体可以在由于故障电流而引起的接地故障短路情况下自动切断电源，该低阻抗路径足以操作电路保护装置。

故障电流总是希望找到返回原点（变压器）的方式。

因此，回答您的问题；接地实际上是任何配电系统中非常复杂的部分，并且通过允许它们按照设计的目的运行，从而形成了保护装置的组成部分。接地导体所做的工作并没有得到足够的认可！！！

我家外面的电源杆显示了零线接地的优点。带电电线本身位于最高和最安全的位置，而中性线则位于电线杆的下方。

接地设备的要点是，如果（实际上是在何时）某个部分短路，您可以触摸电路，则电流会在很短的时间内快速流动，然后分支上的过电流保护会触发警报一个有问题的旁观者。中性与地面紧密相连，可以感知并防范短路的潜在危险。我认为一个重要的更好的例子是一个烤面包机，该烤面包机正在将电源短路到其底盘上。如果接地，则每次插入烤面包机时断路器都会弹出，您可以对其进行修理或换新的。如果烤面包机没有接地，则电源电位就坐在烤面包机的底盘上，等待您完成接地电路（例如，用一只手触摸烤面包机，用另一只手下沉）。第二种情况使您处于严重危险中。如果插座不受GFCI保护，则在传统的电磁断路器跳闸之前，您可能会看到几安培的电流流过您几毫秒。这足以造成严重的损坏和/或杀死，具体取决于路径。如果中性线未接地，则无法确定短路会导致过电流保护跳闸。