Tại sao nguồn cung cấp điện từ tiện ích điện được tham chiếu đến trái đất?

Để trả lời cho câu hỏi Huấn luyện cơ bản để làm việc với zebonaut AC 120V đã trả lời rằng "Một ổ cắm tường thông thường được tham chiếu đến trái đất" và điều này cung cấp vòng lặp gần để mạch hoàn thành. Ngoài ra, để đảm bảo an toàn nếu sử dụng máy biến áp cách ly, dòng điện sẽ phải chảy ngược lại máy biến áp và bạn sẽ không bị sốc khi chỉ chạm vào bằng một tay. Vậy tại sao nguồn điện từ thiết bị điện không đến từ máy biến áp cách ly? Cách này sẽ không có ít nguy cơ bị điện giật từ các thiết bị điện?

Bạn không muốn toàn bộ hệ thống điện của bạn nổi tùy ý. Đầu tiên, chỉ cần một rò rỉ nhỏ hoặc tĩnh điện có thể sạc điện lên đến điện áp cao. Toàn bộ hệ thống sẽ có đủ điện dung để tiếp đất để việc phóng điện có thể gây ra thiệt hại.

Vậy thì điều gì sẽ xảy ra nếu bất kỳ một trong ba dòng vô tình bị rút ngắn xuống đất? Bạn sẽ không biết bất cứ điều gì xảy ra nếu một trong số chúng bị chập, nhưng đột nhiên các phần khác của hệ thống đang ở mức điện áp gây chết người.

Ở Mỹ, có một máy biến áp cuối cùng ở gần nhà bạn, thường trên một cột điện ở đường trước nhà bạn. Điều đó làm cho trung tâm khai thác điện áp 220v từ bất cứ nguồn cấp điện áp cao hơn nào trên cực tiện ích. Những thứ này được để lại cô lập trên cột và cả ba dòng mang vào nhà. Vòi trung tâm sau đó được nối đất bằng một sợi cáp dày đến một ống đồng đi xuống đất, hoặc đến một cọc đất chỉ với mục đích đó. Điều này để lại hai pha 110v với cực tính ngược nhau. Hầu hết các mạch được kết nối giữa một trong các pha và trung tâm, được gọi là "trung tính". Một vài mạch công suất cao đặc biệt, như đối với máy sấy quần áo hoặc dải điện, được kết nối qua cả hai đầu và do đó là 220 V thay vì 110v thông thường.

Một phần lý do cho việc thiết lập mặt đất nó để đối phó với ánh sáng tốt nhất có thể. Hệ thống được nối đất càng sát càng tốt với bảng điều khiển trong nhà để giảm thiểu điện áp chung trên hệ thống do bù đất. Hãy tưởng tượng điều gì sẽ xảy ra nếu vòi trung tâm máy biến áp thứ cấp được nối đất ở cực tiện ích thay vì nhà của bạn và có một cuộc đình công chớp nhoáng gần đó. Có thể dễ dàng có nhiều độ lệch kV giữa nơi chạm đất trung tâm và mặt đất thực tế tiềm năng những thứ khác trong nhà bạn có thể được kết nối, như sàn bê tông bạn đang đứng dưới tầng hầm, ống nước, v.v. thiết bị được thiết kế phù hợp sẽ không bảo vệ bạn khỏi điều đó.

Bởi vì bất kỳ máy biến áp thực sự không phải là một chất cách điện lý tưởng. Luôn có vài trăm hoặc hàng nghìn picofarad điện dung giữa cuộn dây sơ cấp và thứ cấp.

Nếu bạn không nối đất cho cuộn dây thứ cấp, thì trên tất cả các đầu ra thứ cấp, bạn sẽ có điện áp xoay chiều 60Hz nổi khoảng một nửa điện áp sơ cấp, ví dụ như 5500 volt so với trái đất.

Và, vâng, trên các hiệu ứng đơn hàng đầu tiên đơn giản, có hàng tá các khía cạnh an toàn, quy định, chi phí, môi trường và các khía cạnh khác.

Nếu không có tài liệu tham khảo mặt đất, sẽ có rủi ro rất cao nếu điện áp cao của cực tiện ích bị thiếu điện áp thứ cấp (120V hoặc 240V) - hàng ngàn volt được gửi đến các thiết bị của bạn. Với một tham chiếu mặt đất như vậy ngắn sẽ thổi một bộ ngắt ở phía tiện ích.