Tôi đã học được rất nhiều từ tất cả các câu trả lời, và có thể quan điểm của tôi ở đây rõ ràng đến mức nó không đề cập đến, nhưng nó không rõ ràng đối với tôi và điều tương tự cũng có thể đúng với một số người khác.
Dường như với tôi, ảnh hưởng của các đường nối đất (tiếp đất) không được quy cho là nguyên nhân gây ra sự tăng điện áp gây hại ở một chân do mất trung tính.
Rõ ràng ở Mỹ, chúng tôi sử dụng hệ thống nối đất TN-CS. Xem https://en.wikipedia.org/wiki/Earthing_system mà trung tính bị hỏng là một rủi ro an toàn lớn.
Nếu trung tính bị mất (hoàn toàn hoặc một phần), đường dẫn trở lại duy nhất hoặc chính từ bảng điều khiển (thanh nối đất) đến máy biến áp (thanh nối đất) là qua trái đất, một con đường có sức cản đáng kể (không giống như một trung tính nguyên vẹn có hiệu quả không điện trở).
Đối với nguồn điện 125 V trong nhà, dòng điện quay trở lại máy biến áp là sự khác biệt giữa dòng điện ở hai chân nóng. Sự mất cân bằng ở hai chân sẽ xuất hiện dưới dạng dòng điện khác không trong đường dẫn trở lại. Nếu trung tính điện trở thấp bị mất, dòng điện này sẽ gây ra chênh lệch điện áp (V = IR) giữa các thanh nối đất ở bảng tiêu dùng và tại máy biến áp. Chênh lệch điện áp này sẽ được trừ vào điện áp của một chân trong nhà (chân tải cao hơn), nhưng được thêm vàođến điện áp ở chân kia (chân tải dưới). Do đó, bất kỳ thiết bị nào ở chân tải thấp hơn sẽ nhận được cao hơn một nửa chênh lệch điện áp giữa hai chân. Và có thể xảy ra lỗi tầng vì mỗi lần tải biến mất (vì thiết bị hỏng) ở chân điện áp cao hơn, điện áp sẽ cao hơn nhiều.
CHỈNH SỬA
Tôi chơi xung quanh với mô hình điện trở vô hạn của con đường từ thanh nối đất đến thanh đất ở cột máy biến áp và bị vấp ngã và bị làm nhục khá nhanh. @Harper đã đề cập đến điều này trong bình luận của mình.
Googled nó và tìm thấy một câu trả lời tiện lợi https://www.mathpages.com/home/kmath669/kmath669.htm (Câu trả lời cho vấn đề được đặt trong phim hoạt hình trong bình luận của @Harper sẽ là -0,5 + 4 / pi = 0,773 Om.)
Phân tích trang toán học này đưa ra công thức cho điện trở giữa hai điểm trên một đường chéo cách nhau bởi các bước chéo là:
Rmm = R (2 / pi) (1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + .. + 1 / (2m-1))
Tôi đoán người ta có thể ước tính điện trở trên mỗi bước chân của đất và sau đó số ft đến cực sẽ là m. Nhưng điều đáng nói của tôi là có một lực cản đáng kể giữa thanh đất của ngôi nhà và của cột biến áp.
Tôi có hai thanh nối đất nối tiếp và tôi có thể ngắt kết nối thanh bên ngoài khỏi bảng điều khiển của mình và sử dụng cáp nhảy và dây nối dài để đo điện trở. Không chắc chắn tôi sẽ có thể thúc đẩy bản thân mình để làm điều này mặc dù. Có ai biết sức đề kháng qua 30 ft "đất" (bây giờ đất Dallas rất ẩm ướt) không?
EDIT2 Bây giờ tôi nhận ra rằng tôi sẽ phải ngắt kết nối cả hai thanh nối đất để có được số đo chính xác và tôi không sẵn sàng làm điều đó. Trong sân của tôi cách xa ngôi nhà, tôi có thể đâm hai mảnh vụn của thanh nối đất bị cắt và xem tôi có lực cản nào giữa chúng.
EDIT3
Tôi đã đi ra ngoài và đập hai mảnh que tiếp đất dài 18 ft xuống đất cách nhau 30 ft trong sân sau rất ẩm ướt của chúng tôi. Tất nhiên, đây là phép đo DC và vô nghĩa về mặt định lượng nhưng tôi chỉ báo cáo những gì tôi nhận được. Ai đó ở đây phải biết kết quả hợp lệ là gì.
Giá trị đầu tiên xuất hiện trên màn hình là ~ 40 ohm và giá trị này tăng hơn ~ 10 giây lên ~ 120 ohm. Tôi có thể thấy rằng một ohmmeter DC sẽ không mang lại kết quả có ý nghĩa cho 60 hz ac, nhưng tôi chỉ báo cáo những gì tôi nhận được. Tôi đoán khoảng 2 ohm đến 20 ohm trở kháng trong 60 hz.
EDIT4
Điện trở dọc theo đường chéo trong lưới điện trở vô hạn 2 chiều D được tham chiếu ở trên
Rmm = R (2 / pi) (1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + .. + 1 / (2m-1)).
Tổng các nghịch đảo của các số nguyên lẻ (hay còn gọi là chuỗi hài bậc lẻ) không hội tụ khi m tăng lên m lớn hơn và lớn hơn. Đối với m> 5 và dần dần tốt hơn cho m> 10, tổng của chuỗi này tiếp cận một cách bất thường một hàm logarit
gamma / 2 + Ln (2) + (1/2) Ln (m), trong đó gamma là hằng số Euler (hoặc Euler-Mascheroni) ~ 0,57722, vì vậy
0,57722 / 2 + 0,69315 + (1/2) Ln (m) = 0,98176 + (1/2) Ln (m).
Kiểm tra điều này cho m = 7
Tổng cho: 1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + 1/9 + 1/11 + 1/13 = 1.9551
Công thức logarit cho 0,98176 + 0,5 Ln (7) = 0,98176 + 0,97296 = 1,9547 và công thức logarit ngày càng gần hơn khi m>.
Vì vậy, điện trở dọc theo một đường chéo của các bước đường chéo m được tính gần đúng bởi
Rmm = ~ R / pi (1.9635 + Ln (m)) trong đó m sẽ là số bước chéo giữa hai nút.
Vì vậy, chúng ta có thể thấy rằng điện trở giữa thanh đất của một ngôi nhà và thanh đất của máy biến áp là một hàm tăng logarit của khoảng cách. Điều này có nghĩa là nó là một chức năng tăng rất chậm của khoảng cách.
