Vad händer om du inte ' binder neutralt och slipas i en huvudservicepanel?

Kanske om du ägde transformatorn

Tänk dig att du hade total kontroll över transformatorn. (som du antagligen inte gör). Du skulle kunna försäkra dig om att den neutrala jordbindningen inte fanns någonstans. Om du åstadkom detta och inte hade några defekter i din ledning, skulle du ha en isolerat system vilket jag diskuterar här.

Det finns fördelar och nackdelar. Som jag diskuterar är det första jordfelet inte farligt. Det förvränger bara systemet (som en jordrem skulle göra); bara vid en oväntad och oplanerad spänning. En varmjordfelfästning som är varm som 0V från marken; neutral är 120V och den andra är 240V. Å andra sidan är en primär-sekundär felförsörjningstransformator ansluten till dina ledningar vid 2400V från marken. Är din brödrost isolerad för 2400V? Jag gissar inte.

En annan nackdel som jag inte diskuterade är att – kom ihåg att makten vill återvända till källan, inte marken. Förutom att blixt gör vill komma till marken. Så gör ESD. Om din brödrost inte är isolerad för 2400V, är den förmodligen inte redo för en 50 kA blixtnedslag. Blanda fötterna tvärs över mattan och zappa brödrostens chassi med statisk elektricitet, vart går det? Kan inte gå till marken, brödrosten har en 2-polig sladd. Utan en neutraljordbindning kommer den att effektivt transporteras till alla enheter, även de som är ”avstängda” – neutralt är inte bytt.

Kom ihåg att heta och neutrala är inte isolerade – de är bundna, med en förspänning. En 120V förspänning förutsatt att transformatorn är påslagen. En transformatorlindning har mycket låg motståndskraft.

… Farligt om du inte äger transformatorn

Troligtvis ägs transformatorn av kraftföretaget, och de har en neutral markbindning vid transformatorn. Och flera andra hus betjänas av samma transformator, och alla har ett neutralt jordband.

Så vad händer om du har ett bultat (noll ohm) hot-ground-fel?

Det strömmar in i ditt jordningssystem som avsett. Det vill komma tillbaka till källan (neutral). Det kommer att följa alla tillgängliga vägar i omvänd proportion av deras motstånd. Vart går det? Inte direkt till neutralt eftersom du inte band det. Så var?

”Okej, det kommer att gå igenom mitt friska jordningssystem, till jorden, över jorden till en granne eller transformatorn. Eftersom jorden är magisk. ” Nej – jorden är smuts. Smuts är en elak ledare.

Det rinner inte tillräckligt med ström för att dra ditt jordningssystem tillbaka till 0V där det hör hemma. Så det kommer att höja spänningen i ditt jordningssystem till nära 120.

Nu är varje jordad yta som var tänkt att vara säker – täckplattans skruvar på ljusströmbrytare, din dator, ditt kylskåp, din diskmaskin – nu energisk nära 120V. Via jordstången höjer den också jordens spänning runt ditt hus till 120V, vilket orsakar alla slags konstigheter.

Vad mer, för det kommer inte att strömma tillräckligt med ström (20A ) för att slå en brytare, den vann inte en brytare . Så detta fel kommer att fortsätta på obestämd tid. Hur skulle du ens veta att det var där? Du skulle leva normalt tills något extremt gjorde dig uppmärksam. Vad skulle det ens vara?

Jag har hört talas om en situation där en fast telefon inte skulle ringa. Reparatören ringer för att bekräfta en reparationsdatum, frågade hur kunden visste att plocka upp telefonen. ”Min hund hjälper”, sa de.

Obehållen el är galna grejer.

Kommentarer

• +1 för personer som anger ” Eftersom jorden är magisk ”;). Jag älskar detaljerna i Detta svar. För att sammanfatta för att se till att jag förstår, skulle det korta svaret vara, ” Om du inte ’ t binder neutralt och slipas huvudingången, då vann brytare ’ t resa. ”?
• Visst, om du lägger till ” … och ditt hus kommer att försöka döda dig ”. Alla har utsikt över elens dödlighet. Du kanske ’ har blivit zapped tidigare och levt för att berätta historien. Det finns ’ mycket komplicerad vetenskap bakom vilka som kommer att döda dig och vilka som vann ’ t, men alla har potentialen.
• Jag tycker inte ’ Jag tycker inte att det statiska el- och brödrostsexemplet är korrekt, eftersom brödrosten är en icke jordad dubbelisolerad enhet. Inga aktuella apparater ansluter chassit till neutralt. Jag gillar exempel på 2400V common mode-fel som ger 2400V in i byggnadens ledningar. Markens syfte är att säkerställa att ett chassi och jord har samma potential. 2400V på en bunden mark och neutral skulle skapa en enorm chockfara mellan ett chassi och jord, såvida inte marken var tillräckligt bra för att blåsa säkringen på 2400V-strömförsörjningen.
• Så bunden mark skulle spara dina apparater , men det skulle döda människor. Icke-bunden mark till neutral kan orsaka skador på apparater med en 2400 V-båge från neutral till mark, men det skulle vara säkrare för människor. Kanske två separata markstänger inte bredvid varandra skulle vara bäst, en för neutral och en för mark? Vad sägs om att länka marken och neutralt med en snabbverkande säkring som öppnas när strömmen överstiger vad jordstången kan leda in till jorden utan att skapa ett farligt jordat chassi till jordpotentialen?
• @AlexCannon 3-poliga områden och ugnar ansluter chassit till neutralt, det ’ är skrämmande! I brödrostsexemplet antar jag att ESD hoppar över brödrostens dubbla isolering för att komma till neutral, som sedan tas till marken av N-G-bindningen. Det finns ’ inget fel med säkerhetsmark och lokal jord som båda dras upp av en spik, så länge de dras upp tillsammans, så cappuccino-tillverkaren för att sjunka kran förblir nära varandra. Två markstänger på ett avstånd är faktiskt Kod.

Motstånd

Det kokar ner till en mycket grundläggande uppfattning om mindre motstånd. Mindre motstånd betyder att felströmmen reser mindre och mindre innebär snabbare svar för att öppna överströmsskyddsanordningen (brytare).

Jordningssystemet ska normalt aldrig ha ström på den.

När den neutrala bär obalanserad ström, du vill inte sätta den på jordningssystemet eftersom … yep-motståndet ökar när det finns ström på ledaren.

Efter att ha funderat på det och kommenterat Harper – Återställ Monicas svar inser jag att det är en kompromiss. Verktyg kan behövas för att jorda sekundärerna på sina transformatorer i alla områden, annars kan marken vara felaktig. De kan förlita sig på många byggnader som ger en jordad neutral för att blåsa sina högspänningssäkringar och hålla sekundärspänningen minimal i händelse av att en transformators högspänningssida kommer i kontakt med 120V-sidan. Så det kan påverka vad koden kräver.

Om neutralen är begränsad till mark som också ska anslutas till en lämplig jordstång eller vattenrör, hjälper det i flera situationer. Om tjänstneutralen öppnas kan marken delvis ta över och förhindra att spänningen fördubblas från 120V till 240V på delningssystemet. Detta kan förhindra skadade apparater och bränder. Om det uppstår ett blixtnedslag eller ett fel som kopplar ihop den primära och sekundära transformatorn, kan marken avsevärt minska mängden spänning mellan jordjord och 120V-kretsarna. Dubbelisolerade enheter som hårtorkar och brödrostar skulle inte få energi till transformatorns primära spänning, vilket kan vara 7,2 kV! Redigera: Jag försummade att nämna den viktigaste anledningen till att marken fästes till neutral. Det är som en situation där en kort till varm till mark uppstår, vilket är ett mycket vanligt fel. Om marken inte är bunden till neutral, blir hela jordkretsen i byggnaden nära varm tills strömbrytaren löser ut. Jordstänger kan ha flera ohm motstånd mot mark , som är alldeles för hög för att hålla marken säker Spänning i en sådan situation.

Fördelen med att marken är separat från neutral är att det är säkrare för jordade apparater i situationer där ett neutralt fel uppstår När marken är bunden till neutral och en av de tre situationer som nämns i föregående stycke inträffar, är det troligt att jordstången inte kan hålla spänningen i jordkretsen på en säker spänning relativt t o den verkliga jordmarken. Om en öppen neutral situation uppstår kan chassit på en tvättmaskin eller poolpump stiga avsevärt om jordstången har dålig anslutning.Även 50 volt mellan chassi och jord kan vara farligt i en våt miljö. Om högspänning kommer in av de andra två situationerna kan någon som rör vid en jordad apparat dödas. Om 7,2 kV kom in i byggnadens ledningar kan det ändå böja över till marken och du skulle inte ha det bättre, men dina chanser är bättre.

Så det är nog bättre att binda marken till neutral bara för blixtnedslag och dubbelisolerad enhetssituation i de flesta fall, men om du har jordad poolpump eller liknande kan du överväga att göra något annat, om det finns en mycket god jordanslutning.

Jag tror att det bästa sättet är att ha två grunder som ligger något långt ifrån varandra, om risken för ett neutralt fel på verktygsidan är hög. En för neutral och en för mark. Detta ger dig fördelarna med en bunden mark och en separat mark samtidigt. Det behövs en mycket god jordjord för jordkretsen på grund av det korta tillståndet i en apparat.

Jag undrar hur väl min idé att böja marken till neutral med en snabbverkande säkring skulle fungera. Om jordstången hade 2 ohm motstånd, skulle en säkring på 80 A hålla marken under 40 volt om ett öppet neutralt fel inträffade. Ett blixtnedslag bör överstiga säkringens avbrottsvärde så att den beter sig något som en bunden mark i så fall. Om strömtransformatorn kortslutte den höga sidan till den låga sidan, skulle resultaten variera beroende på säkringens spänning och avbrytande ström.

Mer information: https://www.mikeholt.com/mojonewsarchive/NEC-HTML/HTML/DangerofOpenServiceNeutral~20020816.htm

Den här webbplatsen verkar vara ganska ansvarig för att upprätthålla fungerande länkar, men här är artikelns titel för alla fall: ”Danger of Open Service Neutral ”- mikeholt.com

Kommentarer

• Jag ’ är ganska säker på att NESC (den elektriska koden verktyget följer) kräver att verktyget också jordar den sekundära neutralen ….
• Det du beskriver i ditt tankeexperiment kallas också ett funktionellt jordat system, och det ’ är vanligt förekommande i PV DC-arbete eftersom det var ett lämpligt sätt för tillverkare att uppfylla DC-jordfelsskyddskraven som är unika för PV-system. (Vanliga GFCI: er är beroende av aktuell transformatoråtgärd, så att arkitekturen inte är ’ som inte kan användas för PV-arbete.) Funktionell jordning kan dock leda till allvarliga problem med felaktig PV-ledning som flyter upp till farliga spänningar , till exempel i en power cross -händelse där växelström kortsluts i DC-systemet.
• I länken mikeholt.com står det ” Eftersom elverktyg inte behöver installera en jordledare för utrustning för serviceutrustning, ”. Jag trodde att det innebar att verktyget inte behöver ’ t att jorda sin sekundära neutral.
• Du ’ omblandning upp med en separat bindningsväg från transformatorn till din serviceutrustning med den neutrala jordningen så att den inte ’ t skramlar av till tretton volt