Я багато чого навчився з усіх відповідей, і, можливо, те, що моя суть тут є настільки очевидним, що не згадує, але для мене це не було очевидним, і те саме може бути правдою для деяких інших.
Мені здається, що вплив заземлювальних (заземлювальних) шляхів не було віднесено як причину підйому напруги на одну ногу через пошкодження нейтралі.
Очевидно, в США ми використовуємо систему заземлення TN-CS. Дивіться https://en.wikipedia.org/wiki/Earthing_system, для якого зламаний нейтрал є основним ризиком для безпеки.
Якщо нейтраль втрачена (повністю або частково), єдиний або основний шлях повернення струму від панелі (заземлюючих стрижнів) до трансформатора (заземлення) проходить через землю, шлях, який має значний опір (на відміну від неушкодженого нейтралі, який ефективно нульовий опір).
Для живлення потужністю 125 В у будинку струм потоку назад до трансформатора - це різниця між струмом у двох гарячих ніжках. Дисбаланс двох ніг буде відображатися як ненульовий струм на зворотному шляху. Якщо втрачається нейтральний низький опір, цей струм спричинить різницю напруги (V = ІК) між заземлюючими стрижнями на панелі споживача та трансформатором. Ця різниця напруги буде відніматися від напруги однієї ноги в будинку (чим більше навантажена), але доданадо напруги на іншій ніжці (нижня навантажена нога). Отже, будь-яке обладнання на нижній навантаженій ніжці отримає вище половини різниці напруги між ніжками. І може статися каскадний збій, тому що кожного разу, коли навантаження на вищій ніжці напруги зникає (коли виходить з ладу обладнання), напруга стає набагато вище.
EDIT
Я розігрувався з нескінченною сіткою резисторів моделі шляху від стрижня до будинку до ґрунтового стрижня на полюсі трансформатора і досить швидко зіткнувся і принизився. @Harper посилався на це у своєму коментарі.
Поглянув на це і знайшов чудову відповідь https://www.mathpages.com/home/kmath669/kmath669.htm (Відповідь на проблему, яку виклав у мультфільмі, у коментарі @Harper буде -0,5 + 4 / pi = 0,773 Ом.)
Цей математичний аналіз дає формулу опору між двома точками по діагоналі, розділеними m діагональними кроками, як:
Rmm = R (2 / pi) (1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 +. + 1 / (2m-1))
Я думаю, можна було б оцінити опір грунту ґрунту, і тоді число футів на полюс було б m. Але мій винос полягає в значному опорі між землею стрижня будинку та опорою трансформаторного стовпа.
У мене є два заземлювальні стрижні послідовно, і я міг від'єднати зовнішній від моєї панелі, використовуючи перемички та кабель подовжувача, вимірювати опір. Не впевнений, що зможу мотивувати себе це робити, хоча. Хтось знає опір через 30 футів "ґрунту" (зараз дуже вологий ґрунт Далласа)?
EDIT2 Тепер я розумію, що мені доведеться відключити обидва заземлюючих стрижня, щоб отримати точне вимірювання, і я не бажаю цього робити. На своєму подвір’ї подалі від будинку я міг зарізати два шматки брухту відрізаного заземлювача і побачити, який опір я отримую між ними.
EDIT3
Я вийшов і забив два 18-дюймові шматки заземлюючого стрижня на 1 фут в землю на відстані 30 футів один від одного на нашому мокрому подвір’ї. Я використовував 50-дюймовий подовжувальний шнур як подовжувач тестових виводів мого нового мультиметра Fluke 115 справжнього RMS в режимі опору. Звичайно, це вимірювання постійного струму і кількісно безглуздо, але я лише повідомляю про те, що я отримав. Хтось тут повинен знати, яким повинен бути дійсний результат.
Перше значення, яке з’явилося на дисплеї, становило ~ 40 Ом, і воно зросло за ~ 10 секунд до ~ 120 Ом. Я бачу, що омметр постійного струму не збирається давати результати, що мають значення для 60 Гц змінного струму, але я лише повідомляю, що я отримав. Я б здогадався, ~ 2 Ом до 20 Ом імпедансу за 60 Гц.
EDIT4
Опір по діагоналі в 2-D нескінченній сітці резисторів R посилалося вище
Rmm = R (2 / pi) (1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 +. + 1 / (2m-1)).
Сума зворотних чисел непарних цілих чисел (також непарний гармонічний ряд) не збігається, оскільки m збільшується до більших і більших m. Для m> 5 і прогресивно краще для m> 10 сума цього ряду асимптотично наближається до логарифмічної функції
гамма / 2 + Ln (2) + (1/2) Ln (m), де гамма - константа Ейлера (або Ейлера-Машероні) ~ 0,57722, так
0,57722 / 2 + 0,69315 + (1/2) Ln (m) = 0,98176 + (1/2) Ln (m).
Тестуючи це на m = 7
Сума дає: 1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + 1/9 + 1/11 + 1/13 = 1.9551
Логарифмічна формула дає 0,98176 + 0,5 Ln (7) = 0,98176 + 0,97296 = 1,9547, а логарифмічна формула стає ближчою і ближчою як m>.
Тож опір уздовж діагоналі m ступенів діагоналі наближається до
Rmm = ~ R / pi (1,9635 + Ln (m)), де m - кількість діагональних кроків між двома вузлами.
Тож ми можемо бачити, що опір між заземлювальним пристроєм будинку та заземлювальним стрижнем трансформатора є логарифмічною функцією збільшення відстані. Це означає, що це дуже повільно зростаюча функція відстані.
