Для чого ми використовуємо землю

Мені це було цікаво деякий час, тому я зробив кілька копань, і, як завжди, Вікіпедія була найяскравішою. Схоже, що телеграф був вперше введений заземлення для завершення схеми. Здавалося, було б гарною ідеєю заощадити провід, якби не той факт, що земля матиме набагато більший опір, тому в цілому вам потрібно буде набагато більше енергії, щоб електроенергія потікала.

Це було чудово для телеграфії, але для всього іншого, здається, більше клопоту, ніж варто.

Я прочитав аргумент для "опорної точки" при вимірюванні абсолютних напруг. Це рішення надуманої проблеми. Напруги мають значення лише як різниці потенціалів. Тому ви вимірюєте потенційні відмінності, а не вибираєте безглузду систему відліку.

Що стосується аргументу безпеки, то, здається, нам було б набагато безпечніше без системи заземлення. Якщо земля не була використана для завершення ланцюга, електрика, як правило, повинна була б стати причиною їхати через людину в землю. Це знизить ризик ураження електричним струмом, вимагаючи, щоб хтось торкнувся обох проводів, щоб отримати шок, а не тільки гарячий. Здається, заземлений провід є заходом безпеки, щоб уникнути зайвих проблем.

Що стосується систем низької напруги, то земля створює непотрібне джерело шуму. Наскільки я можу сказати, земля діяла б як гігантська нестабільна батарея + антена. Будь-яка різниця в ґрунті означатиме зміщення постійного струму - залежно від різниці кислотності води та мінеральних композицій у двох точках ґрунту.

Використання землі для завершення схеми радіосигналів означає непотрібний опір в ланцюзі. Ваша якість відповідає вашим виборам ґрунту, а не конструкції вашого контуру.

Напевно, є проблеми, які я пропустив, але мені дуже цікаво, чи є якісь справді розумні переваги, які я пропустив.

Хтось знає історію / філософію використання ґрунту для завершення схем?

Наземне з'єднання або посилання використовуються при його використанні, оскільки багаторічний досвід показав, що це найкращий вибір на практиці. "Переосмислення заземлюючого" колеса "може мати місце в деяких випадках, але зазвичай це не так. У багатьох випадках є конкуруючі аспекти, але загальний найкращий результат отримується за допомогою ґрунту. Системи розподілу енергії є одним із таких прикладів.

Системи напруги мережі або мережі були б безпечнішими, якби на систему використовувались повністю НЕ заземлення, і це принцип, що "ізолятори-трансформатори безпеки" використовують АЛЕ в той момент, коли несправність повністю або частково спричинить за собою одну ногу системи в будь-якій точці ланцюга, тоді вся система стає смертельно небезпечною для користувачів.

Зауважте, що ТИЛЬКО ОДИН інструмент слід використовувати з ізоляційним трансформатором, а трансформатор повинен розташовуватися біля інструменту. Використання довгих кабельних проводів після трансформатора та двох чи більше інструментів ризикує помилкою заземлення одного інструменту або проводкою, залишаючи інший незахищеним.

Складність у підтримці системи ізольованою на практиці є багато складніше, ніж проблеми, викликані заземленням. У деяких енергосистемах на борту корабля є як провідники, що плавають відносно суднового ґрунту (= потенціал морської води, коли ви плаваєте в солоній воді), але НЕ і несправність у ґрунті небезпечна, як і вище, докладаються великі зусилля, щоб знайти та усунути будь-які несправності землі. У наземній системі, на яку не було посилання на землю, будь-яка несправність заземлення на одній фазі вплине на всіх користувачів на одній фазі. Таким чином, ціла вулиця будинків може постраждати від несправності в одному колі в одному будинку.

Коли у вас є наземна система, аспекти безпеки виявлення та управління окремими схемами легко обробляються. Заземлені кожухи забезпечують захист і виявлення, струми несправності надходять на землю і можуть бути "заохочені", щоб дозволити легке припинення несправностей (запобіжники), або виявлені на дуже низькому рівні (ELCB / GFI). Посилання на землю є загальним позитивом у вітчизняних енергосистемах.

Мало хто з сучасних систем використовує землю як фактичний провідник. Енергетичні системи
SWER ( S ingle W ire E arth R eturn) широко використовувались свого часу і досі застосовуються в деяких сільських системах. Я бачив тут (NZ) кілька місяців тому, але вони рідкісні. Насправді вони дуже корисні та економічно вигідні, але, як правило, усуваються з причин, які часто не мають технічного сенсу. Вартість забезпечення достатньо хорошого заземлення на кожному кінці в більшості випадків низька порівняно з витратами на багато км підключення додаткового провідника.

Лінія SWER 19 кВ:

Вікіпедія SWER

Слайд-шоу SWER - добре

SWER відео - NZ

Чудове слайд-шоу / підручник SWER

SWER - австралійський досвід із застосуванням для країн, що розвиваються

SWER - Вікіпедія

РЧ-сигнали часто «запускаються» як неврівноважені сигнали проти фантомного зображення, відображеного в землі. Типовий чвертьхвильовий вертикальний радіатор має неявне зображення, відображене в земній площині. Високі вежі станцій Бродкаста AM майже всі використовують цю систему. Існує економія матеріалів, що застосовуються порівняно з дипольними або іншими антенами, схема випромінювання є всеспрямованою, а кути випромінювання підходять для прямої хвильової комунікації - більшість аудиторій знаходяться біля передавача для радіостанцій АМ.

• Антени телевізійних приймачів 9 традиційних конструкцій Yagi) та радіостанції на великі відстані, які використовуються для міжконтинентальних новин тощо, часто використовують замість цього промінні або подібні антени. Неземна антена HRH delta Loop була розроблена спеціально для таких застосувань.

У системах, які потребують заземлення, були розроблені методи, що дозволяють забезпечити підстави, які достатньо хороші для адекватного мінімізації наслідків місцевих умов. Власне заземлення має по суті нульовий опір, оскільки воно має нескінченний розмір. Підключення локального ґрунту до фактичного заземлення є викликом, і методи та потреби добре розуміються для кожної відповідної програми.

Ви робите купу неправильних припущень. Деякі дуже старі системи передачі електроенергії використовували землю як один з провідників, але це не так, як це робиться сьогодні, принаймні, не нові системи.

В іншому випадку ви робите припущення, що речі завжди пов'язані із землею, коли це неправда. Тут, у США, подача живлення на будинок насправді плаває. Це від вторинного від трансформатора однієї з трьох фаз. Вторинна - 220 В з центральним краном. Більшість контурів проходять між одним кінцем і центральним краном, щоб отримати 110 В. Електричні ланцюги високої потужності, як електричні діапазони або сушарки, підключаються по всій вторинній і тому 220 В.

Поки три дроти від вторинного трансформатора плавають, центральний кран навмисно заземлений у будинку. Це частково для боротьби з освітленням та запобігання великих статичних накопичень. Без заземлення весь ланцюг міг заряджати до високої напруги відносно землі. У штормі легше це може бути особливо погано навіть без прямого удару.

Коли ви говорите "земля", ви дійсно повинні розрізняти землю заземлення і землю ланцюга. Земна земля - ​​це, як це звучить, прямий зв’язок із землею. Земляний контур дійсно не має нічого спільного з реальним земляним. Саме ім'я, яке ми даємо вузлу в ланцюзі, ми вважаємо посиланням 0 V для інших вузлів. Це здебільшого для зручності.

Знову ж таки радіо - це зовсім інше питання. Радіохвилі не завершують ланцюг, принаймні, не в загальному звичайному випадку, коли ви знаходитесь в далекому полі. Земля використовується в радіостанціях як орієнтир для антени, а іноді і як дзеркало для того, щоб маленька антена виглядала більшою. Іноді ця земля є землею, але часто ні, і це, звичайно, не повинно бути.

Я помітив цей сайт у своїх пошуках знайти перший раз, коли хтось вирішив заземлити та електричну мережу. Причини заземлення або заземлення принаймні в 3 рази, наскільки я виявив під час вивчення електрики:

1 Статична збірка, особливо на надмірних витратах. Статичний накопичувач на повітряних провідниках від вітру тощо, які, звичайно, безпосередньо пов'язані з побутовою технікою, може призвести до неприємного шоку, сказаного від елемента тостера через людину на землю.

2Явища наземних явищ. Я читав у старому документі про систему раннього постачання у Вісконсіні. У мережі багато посилань на Arcing Ground. Але, як я це розумію, в ранніх незаземлених системах було помічено, що коли один фазовий провідник впав на землю і знову був підхоплений, дуга несподівано витягнулася. Це було реалізовано з того часу, що як тільки один провід контактує із землею, утворюється ненавмисна повна схема за допомогою ємності між іншими фазами і тепер з'єднаною землею. Часом утворюється близький до резонансного контур, що викликає дуже високі напруги між іншими фазами і небезпечним заземленим провідником заземлення. Завдяки підключенню різних рівнів напруги системи живлення до заземлення ця проблема стрільби заземлення усувається, оскільки ємнісна муфта між верхніми провідниками та землею коротшає.

3Земля - ​​провідник. Отже, якщо в незаземленій системі відбувається збій теплоізоляції таким чином, що одна фаза підключена до землі, земля стає напруженою при цій напрузі, але мало іншого трапляється. Поки не виникає друга несправність. Потім заземлення з'єднує два несправності разом, і можуть виникнути великі струми, і може виникнути ненавмисна напруга обладнання. тобто тостер з активним підключенням до землі на головній вулиці № 1 може бути підключений до лампи на головній вулиці № 26, і його активний також короткий заземлення. Якщо ввімкнути тостер у №1, лампа загориться під номером 26 і вимкнеться навпаки. Без сумніву, це збентежило б будь-якого електрика. Купуючи з’єднувальну зірку (Wye) точки живильного трансформатора із землею, ми точно знаємо, чого очікувати від землі. Це нейтральний провідник просто тому, що ми підключаємо його до нейтрального живлення.

Справа в напрузі полягає лише в тому, що при заземленні точки зірки напруга на землю мінімізується до фазової напруги, а не лінійної напруги. Системи SWER все ще поширені в сільській місцевості Австралії. Деякі шахти, заводи та кораблі працюють із заземленою системою. У цьому випадку індикатори або реле розташовуються так, що якщо відбувається підключення до заземлення, воно негайно вказується або сигналізується, і черговий електрик знайде та виправить несправність (сподіваємось), перш ніж відбудеться друге заземлення. Перевагою є те, що система може зазнати однієї несправності, а не відключити, підтримуючи при цьому постачання та виробництво. Поки несправність швидко усувається та виправляється. Хтось знає, хто і коли вперше заземлив систему постачання?

Подивіться на електричну систему як на нашу систему кровообігу, напірну лінію і зворотну лінію, позитивну та негативну, гарячу та нейтральну, (єдиний контур) у найпростіших контурах. Землю слід використовувати лише для безпеки.