Ist eine Masseverbindung im elektrischen Haussystem wirklich notwendig?
Ich weiß, dass die Antwort auf meine Frage "Ja, das ist es!" Lautet. Die Erdungsverbindung wird benötigt, um zu vermeiden, dass eine Person, die ein Metallteil eines fehlerhaften Geräts berührt, elektrisch geschockt wird. Die Person fungiert also als Leiter, der den Stromkreis zwischen dem Hochspannungsmetallteil und der Erde schließt (per Definition bei Null Volt). Die Erdungsverbindung bietet daher einen alternativen Weg für den Stromfluss, und dies geschieht, weil irgendwo entlang des Stromverteilungssystems der Neutralleiter N mit einem in die Erde eingepflanzten Metallstab verbunden ist. Meine Frage ist: Was ist, wenn diese neutrale Draht-Masse-Verbindung entfernt wird, wie in der Abbildung dargestellt? Dies würde das Erdungskabel in Haushaltssteckdosen unnötig machen, da eine Person, die das Metallgehäuse eines fehlerhaften Geräts berührt, den Stromkreis nicht schließt, da der Stromkreis nicht die Erde enthält. So wie ich es verstehe, würde dies (vielleicht) funktionieren, wenn das Stromverteilungssystem nirgendwo geerdet ist. Ist es möglich, ein vollständig vom Boden aus schwebendes Stromverteilungssystem zu realisieren? Ich bin mir ziemlich sicher, dass die Antwort nein ist, aber ich weiß nicht warum ... also, warum ist das nicht möglich ??? Danke.
Antworten
Was Sie nicht in Betracht ziehen, ist, dass ein geerdetes Gehäuse oder eine geerdete Metallbox mit einer "Rogue" -Verbindungsverbindung selbsterklärend ist, falls ein Fehler auftritt, der dazu führt, dass unter Spannung das geerdete Metall berührt. Es wird eine Sicherung durchbrennen und innerhalb weniger Millisekunden ist das Problem sicher und aufgedeckt .
Bei einer isolierten Wechselstromquelle (z. B. der Sekundärseite eines Trenntransformators) gibt es keine Hinweise darauf, dass unter Spannung stehende Personen mit der Metallbox in Kontakt gekommen sein könnten. Sie können es berühren und vielleicht ein kleines Kribbeln bekommen, aber es ist nicht eindeutig selbsterklärend.
Fehler 1 ist aufgetreten und nicht aufschlussreich ...
Einige Zeit später tritt ein weiterer Fehler auf, der sich überall auf Ihrer Straße und in einem der Häuser in dieser Straße befinden kann. Dieser Fehler führt dazu, dass der Neutralleiter mit der Erde verbunden wird.
Fehler 2 wird sich auch nicht selbst aufdecken, da er keine Sicherung durchbrennt: -
Dann berühren Sie die ausgegrabene Metallbox oder das ausgegrabene Chassis: -
simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab
Die magentafarbenen Pfeile zeigen den Stromflussstrom
Jetzt ist die Metallbox eine Todesfalle (weil sie nicht geerdet ist) und wartet darauf, dass die nächste unglückliche Person kommt und sie berührt. Es hat sich nichts gezeigt, was Ihnen sagt, dass eine gefährliche Situation eingetreten ist.
Der erste "Hinweis" (wenn Sie den Hinweis überleben) ist Stromschlag.
Zusätzlich zu Andys Antwort erfordert eine schwebende Versorgung möglicherweise zwei Leistungsschalter an jedem Stromkreis, um beide Leitungen auszulösen, da Sie nicht vorhersagen können, welche Phase durch den ersten Fehler "neutralisiert" wird.
Durch das absichtliche Neutralisieren einer Leitung wird dieses Risiko vermieden, und daher benötigen nur die stromführenden Kabel einen Sicherungs- oder Leistungsschalterschutz.
Das gezeigte Erdungssystem ist das in Italien verfolgte TT-System mit einer dreiphasigen Versorgungsspannung von 400 V und einer einphasigen 230 V.
In diesem System liegt die Verantwortung für die neutrale Erdung des Transformators beim Versorger, während die für die Erdung des Metallgehäuses beim Verbraucher liegt.
Das System ermöglicht die Verwendung von Leistungsschaltern (MCBs) und Fehlerstromschutzschaltern (FI-Schutzschaltern), um Fehler von Leitung zu Leitung, Leitung zu Neutralleiter und Leitung zu Erde zu beseitigen.
Der wahrscheinlichste Ort für einen Erdschluss wäre ein Metallgehäuse. Sollten die Neutral- und Metallgehäuse nicht geerdet werden, würde keine Auslösung auftreten, um einen solchen Fehler zu beheben, und es würde unbemerkt bleiben. Das natürliche Ergebnis wäre ein Stromschlag aufgrund des Kontakts mit dem stromführenden Metallgehäuse und der Erde, falls eine andere Leitung oder der Neutralleiter gleichzeitig an anderer Stelle geerdet wird.
In einem Dreiphasensystem, ohne die Menschen (oder wertvolle Tiere / Geräte), und kein Leiter bricht, gibt es keine Notwendigkeit für diese redundant ‚Neutral‘ oder ‚Erde‘ Verbindung.
Die Probleme treten auf, wenn Fehler, Menschen und wertvolle Tiere / Geräte vorhanden sind, die vor elektrischer Energie (Feuer), Körperströmen (Schock / Tod) und Überspannung (Ausrüstung) geschützt werden müssen.
Die Erde und die darin eingeklebten Metallteile bieten Menschen, die das fehlerhafte System und die „Erde“ berühren, einen guten Leitungsweg.
Die ganze Aufregung besteht darin, sicherzustellen, dass Menschen (und wertvolle Tiere), die normalerweise die Erde berühren, nicht auch fehlerhafte Geräte mit Spannungen berühren, die Stoßströme induzieren können. Und auch, dass die Fehlerströme (in den Drähten) hoch genug sind, um die Sicherungen (Leistungsschalter) durchzubrennen, die eine niedrige Impedanz zur und durch die Erde benötigen.
Daher stellen wir sicher, dass ausreichend Isolierung und Abstand vorhanden sind, damit die Menschen die stromführenden Stromkreise nicht berühren können, dass die Stromkreise abgesichert und geerdet sind (Backup-Rücklaufverbindung) und dass wir heutzutage auch einen Leckschutz (Reststrom oder Erdschluss) haben Geräte.
Erdung ist eigentlich nicht kompliziert, aber zu viele verschiedene Aspekte werden alle unter denselben Teppich gekehrt (z. B. Beschädigung der Versorgungsausrüstung durch Überhitzung, Tod durch Brände, Tod durch Stromschlag, Beschädigung der Ausrüstung durch Spannungstransienten, um einige der Fehler zu identifizieren Schutzmaßnahmen in der modernen Versorgung).