なぜ電力会社は中立線を提供するのですか?


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多くの場合、電力は3段階で伝達されます(ニュートラルなし)。そして、ある変電所に着くと、電力会社は基本的に家1、L1、家2、L2、家3にL3を与え、それらすべてを共通の中性線に接続します。つまり、各家は1つのフェーズの電力と3つのラインすべてで共有されるニュートラルを取得します。次に、そのニュートラルは変電所でアースに接地されます。

また、私の家のメインパネルでは、ニュートラルが接地されていることも理解しています。これを行おうとすると、なぜ中性線が必要なのでしょうか。実際、どのシステムでも、電力会社が実際に変電所で中性線を接地している場合、各家が単純に中性線を提供できないのはなぜですか(つまり、各家には単相と金属極が1つまたは2つ後ろにあります)ニュートラル(電流が流れるアースアース)およびアース(安全用)として機能するアース。これにより、電気会社が中性線を用意する必要がなくなります。私のポイントは、中性線が変電所と各家庭で接地されているということですが、なぜそれを提供する必要があるのですか?

私の設定では、電流は極(単相)から家に入る1線から流れ、各家に提供されているアースに電流が流れます。電力会社が中立を提供する理由はありません。

私の誤解を修正していただけますか?私は多くの投稿を読んだことがあり、これについて矛盾する、または矛盾する情報を得ます。


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アースは、ワイヤーのように保証された低抵抗接続を提供しません。(しかし、通常は田舎で、アースリターンで単一のホットワイヤーが使用される状況がありました。)
Peter Bennett

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最初の段落は基本的には英国ですが、米国は少し異なります。英国では、ニュートラルとグラウンドはパネルで結ばれていません。変電所でのみ結ばれています。(アメリカでは、消費者ユニットで結ばれていると思います)どこで質問しているのかを言うことは価値があります。
ブライアンドラモンド2015年

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また、米国は2相電源(およびニュートラル)を使用します。
Ignacio Vazquez-Abrams

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電力システムについて追加するだけです。ドイツでは、各家、通常は各フラットでさえ、3相電力とニュートラルを取得します。ヒューズボックスでは、3つおきのヒューズが同じ相に接続されています。電気炊飯器とフローヒーターは3つのフェーズで供給されるため、3つの(より強い)ヒューズのブロックを取得します。すべてのニュートラルはヒューズボックスで接続され、ニュートラルとアースは家の接続ボックスで接続されます。ガス/水/暖房用のパイプもこのジャンクションに接続されており、このジャンクションは最終的に文字通りearthedです。
sweber 2015年

米国では、ラインの1つがニュートラルになるように選択されており、これは(通常、サービス入口で)アースに接続されているラインです。電柱には中立線はありません。
mkeith 2017

回答:


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電圧は、導体間の電位差です。たとえば、ライブワイヤーとニュートラルワイヤーの違いです。

電力会社は、これらの2つのラインを提供して、顧客への潜在的な違いを確実にします。活線のみを供給し、地域の顧客のアースが使用されている場合、顧客が受け取る電圧は不明です。

それは、電力設備とあなたの家の間のニュートラルの潜在的な違いについての知識がないためです。高くなる場合と低くなる場合があります。そして、あなたのデバイスで結果として生じる電圧は、より高くも低くもなります。


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矛盾する情報が表示される理由の1つは、国によって慣行が異なるためだと思います。したがって、ある場所で写真の一部を、別の場所で一部を拾ったとしても、矛盾する情報が表示されるのは当然のことです。

1つの場所に固執し、その実践がどのように機能するかを理解すれば、より良い状態になります。英国では、以前は「IEE配線規則」と呼ばれていたBS7671に準拠する必要があります。現在は第17版です。初版は1882年にさかのぼります。

あなたの最初の段落はそれをうまく要約しています:各家はフェーズとニュートラルを得て、ニュートラルは変電所で接地されます。

このシステムでは、家のグラウンドはニュートラルから分離されており、接続されていないため、電流はほとんど流れません。ただし、メインハウスのヒューズが溶断するか、ブレーカーが落ちるまで、障害発生時に安全に保つのに十分な電流を流すのに十分な低インピーダンスでなければなりません。この接地インピーダンスは、従来は金属であった時代に冷水パイプに接続することで保証されており、引っ越す前に新しい家でテストされています。

実際、現代のブレーカー(英国のRCD、またはGFCI(米国))で保護されている家では、家の中のどこかで20mAもニュートラルからアースに流用すると、ブレーカーが不均衡を検出して電源を切断します。 20mAが流れていました。

中性電流と安全アースの両方に1つの導体のみを節約して使用した場合にどうなるかを考えてください。ここで、回路に過負荷をかけたり、接続不良により高抵抗と過熱が発生したり、中性線/アース線が溶断する前に溶けたりして、過大な電流が流れることを想像してください...

家の中のすべて(中性線/接地線、したがってすべての露出した金属細工を含む)は生きていて、それを修正しようとして暗闇の中でさまよっています。あなたはそれについてどれくらい幸せですか?


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また、英国全体で異なります。TN-S(あなたが説明する)が最も一般的ですが、TN-CSも存在します。詳細については、こちらをご覧ください
David

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@David-ありがとう!見たことがない。上記の障害シナリオを回避するために、リンクには単一の中性/接地導体の厳しい追加条件が表示されます(私の測定値が正しい場合)より大きな断面積(実際には2つの別々の接地/中性線の合計よりも大きい)が含まれます。
ブライアンドラモンド2015年

このページは、「新しいプロパティ、または古いプロパティへの新しい供給の場合、TNCSが最も可能性の高いタイプ」を提案します。私の1980年代の資産はTN-CSです。
David

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中性線を切断し、アースを使用して電流を電力会社に戻すことができます。ただし、使用する電流がごくわずかである限り。勇気がある場合は、夜の小さなLEDを取り、一方のプロングを電源コンセントの高温側に接続し、もう一方を地面に打ち込まれたロッドに接続します。点灯するはずです。(これを試す場合は十分に注意してください。何をしているかわからない場合は危険です。)

なぜほんの少しの夜の明かりだけですか?電力会社からニュートラルを家から切り離し、家から地球のロッドへの中性接続のみを使用してブレンダーを実行しませんか?

汚れはワイヤーよりもはるかに高い抵抗を持ち、発電所は遠く離れているためです。汚れを通して送ろうとする電流が多ければ多いほど、汚れ全体の電圧降下が大きくなります。地球を通り抜けてブレンダーを動かすのに十分な力はありません。

アースを導体の1つとして使用する「アースリターン」配電システムが実際にいくつかあることに注意してください。それらは通常、家よりはるかに高い電圧で動作します。電圧が非常に高いため、電流は低く(オームの法則)、土壌の抵抗はそれほど問題になりません。

https://en.wikipedia.org/wiki/Single-wire_earth_return


その場合、地面の抵抗が高いので、活線に触れて地面に立っても感電しないと思います。
Ronen Festinger 2016年

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12Vカーバッテリーが湿った地面で駆動されている2つの杭にケーブル接続されたときに何が起こるかを見たことがある人なら誰でも、大規模で高出力のアース伝導経路は実現不可能であることを理解するでしょう。(肥沃な土壌では、ミミズは地面からすぐに波打つでしょう。これは釣り餌を捕まえるのに最適ですが、土壌には悪いです。)

土壌を大規模に指揮者として使用すると、多くの穴を掘る生き物が混乱します。


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米国で地上と中立の両方が必要なのはなぜですか?

まあ、米国では、中性線は電流を運ぶ導体です。それはたまたま地球に(正確に一箇所で)結合されていることを除いて、「ホット」ラインと同じです。障害が発生した場合にのみ、アース線に電流が流れます。このスキームはうまく機能します。アース線は、すべてのライン給電機器の外部からアクセス可能なすべての金属にボンディングされています。通常、電流はアース線に流れません。しかし、機器内部で熱線が緩んで金属ケースに短絡すると、大きな故障電流が発生し、回路ブレーカーが落ちます。

ニュートラルがケースに短絡している場合はどうなりますか?原則として、電流は中性線を流れるため、このシナリオでは依然としてショックを受ける可能性があります。

しかし、ほとんどの電源コンセントには地絡割り込み(GFI)回路ブレーカーが付いています。これらが行うことは、高温導体と中性導体を流れる電流を比較することです。電流の大きさが正確に等しくない場合(数mA以内)、GFIが作動します。これは、グラウンドとニュートラルの両方が使用されているためにのみ可能です。そして、それは大きな安全上の利点です。

そのため、両方が必要です。


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接地されたシステムでは、電気は常に地面に戻る最短の(最小抵抗)パスを探しています。あなたが地面への唯一の道であるならば、それは実際の土壌の抵抗が何であるかに違いはありません。良好な接地(低抵抗)の主な理由の1つは、電気が身体を通り抜けて殺されるのではなく、安全なシステムの接地経路を選択するためです。


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番号!電流はそれ自体を分割して最小の損失を与えます。何も選択しません。2つのパスを想像してください。1つは1.00000オーム、もう1つは1.00001オームの並列です。電流はどこに流れますか?接地と中性が同じであるかどうかに関係なく、2つの異なるワイヤ、異なる電位、および/または異なるインピーダンスは、国ごとに、また電気システムごとに大きく異なります。
winny

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米国では高電圧の3相が全国に送られています。電圧は、一連の変圧器を介して降圧されます。最後の変圧器は、住宅用の路上に設置されることが多いローカルのポールで、単相です。その最後の変圧器の二次コイルは、それより前のすべてのシステムから絶縁されており、コイルの両端とコイルの中心でタップされています。

これらの3本のワイヤは、住居l1、l2、およびセンタータップリードであるニュートラルに入ります。l1またはl2とニュートラルの間の電圧は、いずれの場合も120ボルトであり、120ボルトのサービスです。l1とl2の両端の電圧は240ボルトで、オーブンやコンロなどの高出力のものに使用されます。

ニュートラルは、サービスパネルで直接接地されます。また、ほとんどの家には、安全のために個別の家庭用接地システムがあります。

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