Đâu là mặt đất / âm cho đường dây điện trên không?


12

Gần đây tôi đã biết rằng mặt đất có thể được sử dụng để hoàn thành các mạch sử dụng điện áp cao.

Tôi muốn biết liệu đây có phải là cách mà các đường dây điện trên không hoạt động không, và nếu vậy thì chính xác thì cáp / mạch kết thúc ở đâu - tại các trạm biến áp hay cái gì đó?

Đối với vấn đề đó, dây điện âm (màu đen) trong nhà tôi, nó đi đâu?

Tôi đã có một google xung quanh nhưng tôi không thực sự chắc chắn những gì cần tìm, do đó hỏi ở đây. Nếu ai đó có thể chỉ cho tôi đi đúng hướng tôi sẽ đánh giá cao nó!

Cảm ơn!


5
Trong thực tế Bắc Mỹ, dây màu đen là "nóng" (120 volt). Màu đỏ và màu xanh cũng có thể được sử dụng cho dây nóng. Dây trung tính (0 volt, mặt đất) có màu trắng. Màu xanh lá cây là mặt đất an toàn và thông thường không nên mang dòng điện. Các dây màu xanh lá cây và trắng sẽ được kết nối với nhau tại lối vào dịch vụ vào tòa nhà.
Peter Bennett

Hãy xem xét một pin. Nó không có mặt bằng, nó có một cực dương và một cực âm. Khi bạn kết nối thiết bị với thiết bị, thiết bị có thể xác định mặt đất và có thể kết nối thiết bị với một trong các thiết bị đầu cuối hoặc một số điểm khác trong mạch. Tương tự như pin, công ty điện lực không gửi dây "mặt đất" đến nhà hoặc tòa nhà của bạn. Nó gửi năng lượng 2 hoặc 3 pha, và tại tòa nhà của bạn, bạn xác định mặt đất - thường thì đây là một trong những dây cấp nguồn (trung tính) cho một thanh nối đất. Điều này sau đó được phân phối cho các cửa hàng của bạn như mặt đất. Như vậy, các đường dây trên không có "mặt đất".
Adam Davis

2
Suy ngẫm điều này: tại sao mặt đất điện được gọi là mặt đất ?
Eric Lippert

2
@PeterBennett: OP ở Anh, nơi nóng có màu đỏ hoặc nâu, và màu trung tính là đen hoặc xanh lam và mặt đất có màu xanh lục hoặc vàng lục. Hệ thống dây điện công việc mới nên sử dụng quy ước nâu / xanh dương / vàng-xanh.
Eric Lippert

1
Lưu ý rằng dây màu đen / xanh không âm mà là trung tính .
Eric Lippert

Câu trả lời:


14

Bài này chủ yếu là về mặt đất / đất / đất là chất dẫn và tầm quan trọng của việc nối đất cho an toàn. Có thể đó không phải là câu trả lời thích hợp nhưng nó cũng có thể hữu ích. Đối với các ý nghĩa khác của mặt đất - xem câu trả lời khác.

Tôi nghĩ rằng câu trả lời cho câu hỏi của bạn là ở đây:

http://en.wikipedia.org/wiki/Earthing_system

Xem các hệ thống TN, TN-C và TN-CS.

Cáp bạn đang hỏi về việc chấm dứt tại máy biến áp gần nhất.

Thông tin thêm về nối đất và tại sao đất / đất không được sử dụng làm dây dẫn cho đường dây điện.

Mặt đất trong lưới điện trung thế và cao không mang điện đáng kể trong điều kiện bình thường. Đường dây điện cao thế là 3 pha, dòng điện chủ yếu giữa các pha và mặt đất chỉ là "không" tham chiếu cho chúng. Mặt đất hoạt động nhiều hơn khi tham chiếu và thải tĩnh điện từ vỏ thiết bị điện áp cao và các bộ phận dẫn điện khác nên có tiềm năng trái đất. Thiết bị điện áp cao được cách điện tốt và nó có thể tích lũy điện tích lớn.

Mang điện bằng đất (đất) có thể sẽ bị ăn mòn điện cực rất nhanh và có thể một số thay đổi môi trường trong đất, bởi vì đất có chứa nước, muối, axit. Tất cả điều này trở thành hỗn hợp của các chất điện giải.

Nối đất cũng hoạt động như chống sét. Đó là cách để định tuyến / kiểm soát năng lượng sét vào mặt đất với "tổn thất điện năng" thấp. Khi không có căn cứ cố ý - sét sẽ tìm 50 cách khác. Trong trường hợp đó - nối đất có thể được coi là nối đất trở kháng / kháng cao. Công suất rất cao có thể được phát ra trên điện trở cao và có thể gây ra cháy nổ không thể kiểm soát ở bất cứ đâu, ở nhiều nơi, v.v. Vì vậy, tốt hơn là tạo ra một "đường cao tốc" cho sét bằng cách nối đất những vật kim loại lớn.

Trong một số mạng, "nối đất chức năng" được sử dụng và trong trường hợp này, trái đất thực sự được sử dụng để mang điện.

Trong các mạng điện áp thấp (110v hoặc 230V ở châu Âu) nối đất được sử dụng làm "nối đất bảo vệ", để cho phép bảo vệ RCD. Phương pháp bảo vệ cũ hơn là kết nối các thiết bị dẫn điện với mặt đất. Nếu thiết bị bị hỏng (cách điện bị cháy, hư hỏng cơ học, v.v.) và điện áp "đi ra" đối với vỏ nối đất - cầu chì sẽ nổ tung vì bị đoản mạch.

Dây màu đen của bạn có thể đi đến máy biến áp tại trạm điện / trạm biến áp. Nó ở đó. Ở một số quốc gia, dây nối đất phải được kết nối với hệ thống tiếp đất gần nhà (băng kim loại được chôn dưới nhà), nhưng trong trường hợp đó - dây đó không phải là màu đen, mà là màu vàng với các sọc màu xanh lá cây. Điều đó phụ thuộc vào hệ thống tiếp đất được sử dụng ở nước bạn. Bạn có thể đọc về các hệ thống tiếp đất khác nhau trên wikipedia (liên kết bên dưới).

Nối đất / tiếp đất là một thứ có "nhiều mặt" ...

Và không có dòng nào như dòng "âm" hay "dương" trong dòng điện thay thế. Có dây pha, không và / hoặc dây nối đất. Dây pha trở nên dương (điện áp trên 0) hoặc âm (dưới điện áp 0) theo thời gian. Không ở mức 0 tương đối với ... trái đất / mặt đất :)

Ai đó có thể sửa / kiểm tra lỗi ngôn ngữ của tôi không? Tiếng Anh của tôi rất tệ, tôi không muốn đánh lừa bất cứ ai trong vấn đề quan trọng như vậy (tiếp đất / tiếp đất).


Có thể đáng để thảo luận về sự khác biệt giữa mặt đất (tức là dây dẫn được nối đất) và trung tính (tức là dây dẫn trả lại dòng tải trong nguồn cung cấp một pha - 'dây đen' mà John Hunt đề cập đến.) Câu trả lời chủ yếu là đúng.
Li-aung Yip

@ Li-aungYip Phải. Điều đó phụ thuộc vào loại hệ thống tiếp đất được sử dụng để cung cấp điện cho nhà anh ta.
Kamil

Chắc chắn, nó phụ thuộc vào hệ thống tiếp đất. Ngoài ra, nhận xét của tôi về dây đen là trung tính là không chính xác - như Peter Bennett đã chỉ ra trong các bình luận, Bắc Mỹ sử dụng màu đen cho một dây dẫn tích cực .
Li-aung Yip

1
Một an toàn mặt đất thường không mang dòng đáng kể. Một nền tảng trở lại (còn gọi là "chung") mang tất cả dòng điện ra khỏi một hệ thống đi vào.
Kaz

@Kaz Ý tôi là lưới điện. Tôi đã sửa nó.
Kamil

10

Cẩn thận không nhầm lẫn giữa 'trái đất' / 'mặt đất' và 'âm tính' / 'trung tính'.

  • Trái đất hoặc mặt đất là dây dẫn kết nối hệ thống điện với khối lượng của trái đất, tức là thông qua các điện cực bị chôn vùi. Các dây dẫn trái đất thường không mang theo bất kỳ hiện tại. (Ngoại lệ: dòng SWER.)

    Tất cả các hệ thống điện yêu cầu kết nối với trái đất.

    Như Kamil đã giải thích, điều này là cần thiết để cung cấp một tham chiếu điện áp, tiêu tán tĩnh điện, tiêu tan sét đánh xuống trái đất, v.v. (Ngoại lệ: hệ thống điện với trung tính cách ly - không phổ biến lắm.)

  • Trung tính là dây dẫn cung cấp đường dẫn trở lại cho dòng tải.

Màu sắc điển hình cho các dây dẫn này được đưa ra bởi bài viết Wikipedia về mã màu cáp.


Vậy, hệ thống năng lượng nào có trái đất, có trung tính và có cả hai?

Được chia nhỏ theo loại hệ thống điện (thực tiễn của Úc; thực tiễn của Hoa Kỳ có thể khác nhau.)

  1. Trong một hệ thống ba pha điện áp cao , có ba dây dẫn hoạt động. Nếu tải được cân bằng, vì nó dành cho các đường dây trên cao áp, tất cả dòng điện được mang theo bởi các dây dẫn ba pha, và không cần trung tính .

    Trái đất được sử dụng cho mục đích điện áp và nối đất an toàn trong số các lý do khác.

    Vì vậy, các dây dẫn có mặt là: 3 × Dây dẫn hoạt động, Trái đất.

    Để cung cấp một số trực giác, đây là hình ảnh về cách dòng điện chạy trong hệ thống ba pha được kết nối với nhau mà không có trung tính:

    Dòng điện ba pha

  2. Trong hệ thống phân phối ba pha điện áp thấp , tải có thể không cân bằng. Do đó, một dây dẫn trung tính là cần thiết để mang dòng tải không cân bằng.

    Một mặt bằng cũng được yêu cầu ngoài trung tính. Việc này có được kết nối giữa các điểm hay không phụ thuộc vào cách tiếp đất được thiết kế. Ví dụ, hai tòa nhà cách xa 100 mét có thể được nối đất riêng biệt và giữa chúng sẽ không có dây dẫn đất.

    Vì vậy, các dây dẫn có mặt là: 3 × Dây dẫn hoạt động, Trung tính và có thể là Trái đất.

  3. Trong mạch một pha điện áp thấp , như có thể được tìm thấy trong nhà của bạn, bạn có

    • một dây dẫn hoạt động mang dòng tải từ máy biến áp phân phối cục bộ của bạn
    • một dây dẫn trung tính trả lại dòng tải cho máy biến áp phân phối cục bộ của bạn
    • một dây dẫn đất để tham chiếu điện áp và nối đất an toàn - điều này không mang theo bất kỳ dòng điện nào. Lần duy nhất dây dẫn trái đất mang dòng điện là khi có sự cố ngắn mạch từ hoạt động xuống đất - trong trường hợp đó, thiết bị dòng điện còn lại của bạn (RCD, thuật ngữ Úc) hoặc ngắt mạch nối đất (GFCI, thuật ngữ Hoa Kỳ) sẽ phát hiện ra điều này và ngắt kết nối cung cấp năng lượng của bạn.

    Vì vậy, các dây dẫn có mặt là: 1 × Hoạt động, Trung tính, Trái đất.


1
Trời đã khuya và tôi chuẩn bị đi ngủ, vì vậy hãy thoải mái chỉnh sửa câu trả lời của tôi nếu tôi có bất kỳ sai lầm nghiêm trọng nào.
Li-aung Yip

Tôi không chắc chắn về điều này, nhưng nếu bạn sử dụng trái đất làm dây dẫn - các điện cực sẽ có thể phản ứng hóa học với nước. Nước đó không phải là 100,00% nước, nó chứa một số muối, axit, v.v ... Các điện cực có thể xuống cấp rất sớm, vì vậy sử dụng trái đất để mang "dòng chảy hàng ngày" giữa các tòa nhà có thể là ý tưởng tồi. Chúc ngủ ngon :)
Kamil

"Tất cả các hệ thống điện yêu cầu kết nối với trái đất." - Máy bay hoạt động thế nào rồi?
Paŭlo Ebermann

@ PaŭloEbermann "Làm thế nào để máy bay hoạt động?" Máy bay cũng yêu cầu kết nối với trái đất và điều này cực kỳ quan trọng. Khi máy bay bay - "bấc" đặc biệt được sử dụng để xả nó một phần. Trong khi hạ cánh - bộ xả trong thiết bị hạ cánh được sử dụng. Khi máy bay được cung cấp nhiên liệu trong sân bay, nó phải được nối đất vĩnh viễn và kết nối với xe tải nhiên liệu để tránh cháy nổ.
Kamil

Tôi cũng muốn đề xuất thêm hình ảnh này vào câu trả lời của bạn: upload.wikidia.org/wikipedia/commons/4/48/3-phase_flow.gif . Nó cung cấp một trực giác tốt về dòng điện ba pha mà không có trung tính.
Peter

4

Tôi muốn biết liệu đây có phải là cách mà các đường dây điện trên không hoạt động không, và nếu vậy thì chính xác thì cáp / mạch kết thúc ở đâu - tại các trạm biến áp hay cái gì đó?

Đi ra ngoài và tìm một cột điện với một máy biến áp có thể, và kiểm tra nó một cách cẩn thận. Các cấu hình khác nhau đáng kể, nhưng một thiết lập điển hình ở Bắc Mỹ là:

  • Có một đường dây nóng điện áp cao và đường dây điện áp cao làm mạch điện đến trạm biến áp.

  • Máy biến áp được gắn vào điện áp cao và trung tính.

  • Máy biến áp giảm điện ~ 7200VAC xuống 240VAC, được cấu hình là hai nóng và một trung tính, các nóng cách nhau 240VAC và mỗi 120VAC từ trung tính. Bạn đang ở Vương quốc Anh có thể sẽ có một cấu hình hơi khác vì tôi tin rằng bạn sử dụng 240VAC trong tất cả các chương trình.

  • Một dây nối đất đi xuống cực từ mặt đất từ ​​máy biến áp, hoặc cột được nối với nhau bằng một sợi cáp thép được sử dụng làm mặt đất máy biến áp.

  • Hai nóng và một trung tính đi đến hộp ngắt mạch của bạn.

  • Hộp cầu dao có thể được nối đất bằng cáp đồng gắn vào thanh chôn trong sân.

Căn cứ cuối cùng được gọi là căn cứ bởi vì chúng gắn liền với mặt đất. Thông thường, chúng tôi hy vọng các đường mặt đất chuyên dụng thực sự được nối đất chỉ mang dòng điện trong trường hợp khẩn cấp; thông thường dòng điện trên nóng nên bằng dòng điện trên trung tính.

Nó rất hữu ích cho người mới bắt đầu nghĩ về sự tương tự với nước. Nóng là các đường cung cấp áp lực. Trung tính là đường cống. Mặt đất an toàn là một cống thêm trong tầng hầm chỉ được sử dụng khi nhà bị ngập lụt.

Có rất nhiều hình ảnh trên internet cho thấy tất cả những thứ này hoạt động như thế nào. Đây là một vài:

http://waterheatertimer.org/See-inside-main-breaker-box.html


Máy biến áp điển hình như thế này có thể có bao nhiêu? waterheatertimer.org/images/Electricity-from-the-pole-4.jpg Có đường dây 7.2kV ở khắp mọi nơi và mọi nhà đều có máy biến áp riêng ở Mỹ?
Kamil

@Kamil: Điện áp từ trạm biến áp khác nhau, và một máy biến áp thường phục vụ một vài ngôi nhà. Nhưng về cơ bản, vâng, đây là cách nó được đặt ra trong các khu dân cư có dịch vụ điện trên mặt đất. Làm thế nào nó đi cho những ngôi nhà có dịch vụ chạy qua mặt đất, tôi không biết.
Eric Lippert

@Kamil: Tôi mong đợi một máy biến áp nhỏ như thế sẽ vào khoảng 50 - 100 kVA. Máy biến áp Poletop có thể có kích thước lớn tới 500kVA trước khi chúng quá nặng để đặt lên cột điện.
Li-aung Yip

2

Hầu hết các đường dây điện công nghiệp sử dụng dòng điện xoay chiều, do đó không có dây tích cực và tiêu cực. Phổ biến là dây 3 pha và dây trung tính. Người tiêu dùng điện có thể sử dụng cả ba dây pha hoặc chỉ một pha và trung tính (giống như hầu hết các dây trong nước).

Curcuit phổ biến bao gồm ba thiết bị: nhà máy điện - trạm biến áp, biến đổi điện áp (hoặc loạt của chúng) - thiết bị điện năng. Dây pha và dây trung tính làm cho mạch điện kín giữa hai trong số chúng.

Đối với vận chuyển xe đẩy (xe buýt điện, xe lửa) dòng điện trực tiếp được sử dụng cũng như dòng điện xoay chiều. Một xe đẩy thường dương và các xe đẩy hoặc đường ray khác là âm. Trong trường hợp này, nguồn điện cho xe đẩy được phân phối bởi trạm phụ chuyển đổi và cũng điều chỉnh năng lượng lấy từ đường dây AC công nghiệp.


3
Đây là sự thật. Tuy nhiên, tại Hoa Kỳ, khách hàng dân cư thường có được sức mạnh "Chia pha". Điều này có nghĩa là họ nhận được hai dòng AC và một Trung tính. Các dòng là lệch pha 180 độ, không phải 120 độ như trong hệ thống 3 pha. Bằng cách này, bạn có thể nhận được 120VAC từ dòng đến trung tính hoặc 240VAC từ dòng này sang dòng khác. Những kết nối này được thực hiện bằng cách chọn các bộ ngắt mạch thích hợp trong bảng ngắt chính của một ngôi nhà.
bitsmack

@bitsmack Vậy ... những khách hàng này có hệ thống 3 dây? 2 pha và không?
Kamil

@Kamil Ba dây "mang dòng điện": Dòng 1, Dòng 2 và Trung tính. Dòng 1 và 2 là "nóng" hoặc tràn đầy năng lượng. Trung lập cung cấp đường dẫn hiện tại trở lại. Ngoài ra còn có một dây dẫn "nối đất", xuất phát từ tiện ích hoặc được kết nối với một thanh nối đất lớn được dẫn vào trái đất tại mỗi ngôi nhà. Kết nối mặt đất này chỉ được sử dụng vì lý do an toàn: Dòng điện sẽ chỉ chảy xuống đất khi có sự cố về điện. Dòng điện này sẽ làm cho các bộ ngắt mạch (và bộ ngắt đất) bị ngắt.
bitsmack

@bitsmack Tôi biết cách tiếp đất / tiếp đất hoạt động, tôi là một thợ điện. Chỉ tò mò về các hệ thống của Hoa Kỳ. Không bao giờ tìm hiểu về họ.
Kamil

@Kamil Rất tốt, tôi đã không cố gắng để hạ mình. Tôi đã đọc câu trả lời của bạn và rõ ràng là bạn biết bạn đang nói về điều gì! Wikipedia có một trang về loại hệ thống này: en.wikipedia.org/wiki/Split-phase_electric_power . Hãy cẩn thận :)
bitsmack
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.