Почему мы используем землю

Некоторое время я размышлял об этом, поэтому я немного покопался, и, как обычно, Википедия была самой яркой. Похоже, что телеграф был первый раз, когда земля была введена для завершения цепи. Казалось бы, хорошей идеей было бы спасти провод, если бы не тот факт, что заземление будет иметь гораздо большее сопротивление, поэтому в целом вам потребуется гораздо больше энергии, чтобы электричество могло протекать.

Это было хорошо для телеграфии, но для всего остального, кажется, больше проблем, чем стоит.

Я прочитал аргумент для «контрольной точки» в измерении абсолютных напряжений. Это решение надуманной проблемы. Напряжения имеют смысл только как разность потенциалов. Поэтому вы измеряете потенциальные различия, а не выбираете бессмысленную систему отсчета.

Что касается аргумента безопасности, кажется, мы были бы намного безопаснее без системы заземления. Если земля не использовалась для замыкания цепи, электричество, как правило, должно было бы служить причиной перемещения человека через землю. Это уменьшит риск поражения электрическим током, требуя, чтобы кто-то касался обоих проводов, чтобы получить удар, а не только горячий. Заземляющий провод, кажется, является мерой безопасности, принятой, чтобы избежать ненужной проблемы.

Что касается низковольтных систем, земля создает ненужный источник шума. Насколько я могу судить, земля будет действовать как гигантская нестабильная батарея + антенна. Любая разница ph в грунте будет означать смещение постоянного тока - в зависимости от разницы в кислотности состава воды и минералов в двух основных точках.

Использование заземления для замыкания цепи радиосигналов означает ненужное сопротивление в цепи. Ваше качество зависит от вашего выбора в почве, а не дизайн вашей схемы.

Возможно, есть проблемы, которые я пропустил, но мне действительно интересно, есть ли какие-то действительно ощутимые преимущества, которые я упустил.

Кто-нибудь знает историю / философию использования земли для замыкания цепей?

Заземление или привязка используются, когда они используются, потому что многолетний опыт показал, что это лучший выбор на практике. «Изобретая заземляющее« колесо »» в некоторых случаях может иметь место, но обычно нет. Во многих случаях есть конкурирующие аспекты, но в целом лучший результат достигается при использовании земли. Системы распределения электроэнергии являются одним из таких примеров.

Системы сетевого или сетевого напряжения были бы более безопасными, если бы система была полностью НЕ заземлена, и это принцип, по которому безопасные «изолирующие трансформаторы» используют НО в тот момент, когда неисправность полностью или частично заземляет одну ветвь системы в любом месте цепи, а затем Вся система становится смертельно опасной для пользователей.

Обратите внимание, что ТОЛЬКО ОДИН инструмент должен использоваться с изолирующим трансформатором, и трансформатор должен быть расположен рядом с инструментом. Использование длинных кабелей после трансформатора и двух или более инструментов может привести к повреждению заземления одного инструмента или проводки, оставляя другой незащищенным.

Трудность удержания системы изолированной на практике (что важно) гораздо сложнее, чем проблемы, вызванные заземлением. Некоторые бортовые энергосистемы имеют оба проводника, плавающие относительно земли судна (= потенциал морской воды, когда вы плаваете в соленой воде), НО и повреждение на земле опасно, как указано выше, и прилагаются большие усилия, чтобы отследить и устранить любые замыкания на землю. В наземной системе, которая не была привязана к земле, любое замыкание на землю на одной и той же фазе затронет всех пользователей на одной и той же фазе. Таким образом, целая улица домов может быть повреждена одной цепью в одном доме.

Если у вас есть система заземления, аспекты безопасности обнаружения и управления отдельными цепями легко решаются. Заземленные корпуса обеспечивают как защиту, так и обнаружение, токи короткого замыкания поступают на землю и могут быть либо «поощрены», чтобы обеспечить легкое устранение неисправности (предохранители), либо обнаружены на очень низком уровне (ELCB / GFI). Наземные ссылки являются в целом позитивными в отечественных энергосистемах.

Немногие современные системы используют землю в качестве фактического проводника.
SWER ( S Ingle W IRE Е Arth R системы eturn) мощности были значительно использованы в одно время и все еще используются в некоторых сельских системах. Я видел один здесь (Новая Зеландия) несколько месяцев назад, но они редки. Они на самом деле очень полезны и экономичны, но, как правило, устраняются по причинам, которые часто не имеют технического смысла. Стоимость обеспечения достаточно хорошего заземления на каждом конце в большинстве случаев является низкой по сравнению со стоимостью многих километров добавления дополнительного проводника.

19 кВ линия СВЕР:

Википедия SWER

SWER слайд-шоу - хорошо

SWER видео - NZ

Превосходное слайд-шоу SWER / учебное пособие

SWER - австралийский опыт применения в развивающихся странах

SWER - Википедия

РЧ-сигналы часто «запускаются» как несбалансированные сигналы на фантомном изображении, отраженном в земле. Типичный четвертьволновый вертикальный излучатель имеет неявное изображение, отраженное в плоскости земли. Высокие башни станций AM brodcast почти все используют эту систему. Существуют экономия на используемых материалах по сравнению с дипольными или другими антеннами, диаграмма направленности всенаправленная, а углы излучения подходят для прямой волновой связи - большинство аудиторий находятся рядом с передатчиком для радиовещательных станций AM.

• Антенны телевизионных приемников (традиционные конструкции Yagi) и станции дальнего радиовещания, используемые для межконтинентальных новостей и т. Д., Вместо этого часто используют лучевые или подобные антенны. Антенна HRH delta Loop, не имеющая заземления, была разработана специально для таких применений.

В системах, которые требуют заземления, были разработаны методы, обеспечивающие основания, которые являются достаточно хорошими для адекватной минимизации воздействия местных условий. Собственно заземление имеет практически нулевое сопротивление, поскольку оно имеет разумно бесконечный размер. Соединение местного заземления с фактическим заземлением является сложной задачей, и методы и потребности хорошо понятны для каждого соответствующего применения.

Вы делаете кучу неверных предположений. Некоторые очень старые системы электропередачи использовали землю в качестве одного из проводников, но это не так, как сегодня, по крайней мере, не новые системы.

В противном случае вы делаете предположение, что вещи всегда связаны с землей, когда это не так. Здесь, в США, подача электроэнергии в дом фактически плавает. Это от вторичной обмотки трансформатора, отключенного от одной из трех фаз. Вторичное напряжение 220 В с центральным отводом. Большинство цепей работают между одним концом и центральным отводом, чтобы получить 110 В. Мощные цепи, такие как электрические плиты или сушилки, подключены по всей вторичной обмотке и, следовательно, 220 В.

В то время как три провода от вторичной обмотки трансформатора плавают, центральный отвод намеренно заземлен в доме. Это частично связано с освещением и предотвращением накопления статического электричества. Без заземления вся цепь может заряжаться до некоторого высокого напряжения относительно земли. В грозу это может быть особенно плохо, даже без прямого удара.

Когда вы говорите «земля», вы должны действительно различать заземление и заземление цепи. Земля - ​​это то, на что это похоже, прямая связь с землей. Контур заземления действительно не имеет ничего общего с реальным заземлением. Это просто имя, которое мы даем узлу в цепи, мы рассматриваем ссылку 0 В для других узлов. Это в основном для удобства.

Радио снова совсем другая проблема. Радиоволны не замыкают цепь, по крайней мере, в общем обычном случае, когда вы находитесь в дальней зоне. Земля используется в радио в качестве эталона для антенны, а иногда и в качестве зеркала, чтобы маленькая антенна выглядела больше. Иногда эта земля - ​​земля, но часто нет, и это, конечно, не обязательно.

Я заметил этот сайт в своем поиске, чтобы найти первый раз, когда кто-то решил заземлить и подать электросеть. Причины заземления или заземления, по крайней мере, в 3 раза, насколько я обнаружил при изучении электричества:

1 Статическая сборка, особенно на накладных расходах. Накапливание статического электричества на воздушных проводах от ветра и т. Д., Которые, конечно, напрямую связаны с бытовыми приборами, может вызвать у кого-то неприятный шок от элемента тостера через человека на землю.

2Явление искрения Земли. Я прочитал в старом документе о ранней системе поставок в Висконсине. Много ссылок в сети на Arcing Ground. Но, насколько я понимаю, в ранних незаземленных системах было замечено, что когда один фазовый проводник упал на землю и был снова поднят, дуга неожиданно возникла. С тех пор стало понятно, что, как только один провод контактирует с землей, непреднамеренная полная цепь образуется через емкость между другими фазами и теперь подключенной землей. Иногда образуется близкий к резонансному контуру, вызывающий очень высокое напряжение между другими фазами и непреднамеренным заземляющим проводником, что является опасным. При подключении различных уровней напряжения системы питания к заземлению эта проблема искрового заземления устраняется, поскольку емкостная связь между воздушными проводами и землей закорачивается.

3Земля - ​​это проводник. Таким образом, если в незаземленной системе происходит повреждение изоляции, когда одна фаза соединена с землей, заземление становится под напряжением при этом напряжении, но мало что происходит. Пока не произойдет вторая ошибка. Затем заземление соединяет две неисправности вместе, и могут возникнуть большие токи и непреднамеренное включение оборудования. т. е. тостер с активным элементом, подключенным к земле на главной улице № 1, может быть подключен к лампе на главной улице № 26, а его активное вещество также заземлено. При включении тостера в № 1 лампа загорится в № 26 и наоборот. Без сомнения, это смутило бы любого электрика. Купив точку подключения звезды (Wye) трансформатора питания к земле, мы точно знаем, чего ожидать от земли. Это нейтральный проводник просто потому, что мы подключаем его к нейтрали питания.

Опорное напряжение вещь только что заземление нейтралью напряжение на землю сводится к минимуму фазного напряжения, а не напряжения. Системы SWER все еще распространены в сельских районах Австралии. Некоторые шахты, фабрики и корабли работают по обнаруженной системе. В этом случае индикаторы или реле расположены таким образом, что, если происходит соединение с землей, это немедленно указывается или сигнализируется, и дежурный электрик найдет и устранит неисправность (надеюсь) до того, как произойдет второе заземление. Преимущество заключается в том, что система может испытывать одну неисправность, а не отключение, что приводит к поддержанию поставок и производства. Пока неисправность быстро изолируется и устраняется. Кто-нибудь знает, кто и когда впервые основал систему снабжения?

Рассматривайте электрическую систему как нашу систему кровообращения, линию давления и обратную линию, положительную и отрицательную, горячую и нейтральную (единый контур) в самых простых цепях. Земля должна использоваться только для безопасности.