メインのニュートラルが地球に結びついているのはなぜですか？

私の父は電気技師であり、私自身は電子設計エンジニアであり、今日まで彼はまだこの理由を私に伝えることができませんでした。

次の2つの写真/状況を検討してください-両方とも同じケースですが、2番目にニュートラルが地球に拘束されていません。貧弱な図をおApびしますが、トースターなどのプラグ/ナイフにフォークを刺していると想像してください。アクティブにタッチするため。

最初の写真では、人は感電します。クラシックケース。これは、人の手と足元の地球の間に240VACの差があるためです。ここで重要なことは、ショックを引き起こしたのは240VACの違いだったことです。

2番目の図では、人が再びアクティブなワイヤーに触れていますが、アースはニュートラルに接続されていないため、240VACの差は保証されていません。無し。バッテリーの片方の端だけを照明に接続するように、この状況には閉回路はありません。したがって、ショックを受ける唯一の方法は、人がアクティブとニュートラルを同時に保持した場合です-あなたが何らかの方法でそれをやった場合、あなたは自殺しようとする必要があります（すなわち、私のポイントは、ほとんどの電気ショックはアクティブによって引き起こされます->アース電位、非アクティブ->ニュートラル- そして、ニュートラルをアースに接続しても、アクティブ->ニュートラルポテンシャルショックを防ぐことはできません。

はい、アースは浮いている可能性があり、アクティブに関して「任意の」電位になる可能性があります。発電所、変圧器のコンセント、および家の外でアースステークでニュートラルにつなぐと便利です。で。しかし、孤立した電源について危険な可能性があると主張することができます。だから、それが確固たる議論であり、唯一の理由だとは思わない。これに加えて、絶縁された変圧器/電源は、衝撃から保護する目的でのみ使用されることがあります。なぜ、地球全体を電力網から隔離しないのでしょうか。ハハ。

明らかに、ニュートラルがアースに接続されていない場合でも、アースシャーシは不要になります。これは、何らかの理由でデバイスがライブになった場合（つまり、状況2と同じ）に金属ケースに触れても危険ではないためです。

TL; DR：アースをニュートラルに接続する唯一の理由は、アクティブな点に関して、下の地面が0Vであることを知るためですか？それとも他の理由がありますか？

ニュートラルを接地する理由は4つあります。

1.接地ニュートラルは、電源システムに接続されているすべてのものに共通の基準を提供します。これにより、デバイス間の接続が安全になります（r）。

2.接地がないと、スイッチギアでアーク放電が発生するポイントまで静電気が蓄積し、送信電力の大幅な損失、過熱、火災などが発生します。

3.フローティングシステムでは、以下に示すように、接地経路を介して社内システムと隣接システムの両方を短絡させることができます。家の照明をオンにすると、隣の家の照明も点灯する可能性があります。この特性は非常に予測不能です。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

4.最後に、接地にニュートラルへのリターンパスを与えることにより、アプライアンスの接地されたシャーシへの短絡により、ヒューズまたはブレーカーの応答に関して予測可能な結果が生じます。これにより、ユーザーに多くの予防的な保護が提供されます。

要約すれば

単純なモデルでは、地面をニュートラルに戻さない方が安全だと思われます。ただし、実際には、分散電源システムでは、別のルートを介してトランスに戻る他のパスがあるかどうかを知る方法がないため、これは保証されません。つまり、上記のポイント3では、ニュートラルが接地されているのと同じくらい感電する危険があります。

最終的に、グラウンドをニュートラルに戻すことのその他の利点は、可能ですが、信頼性の低い分離の利点を上回ります。

注： ポイント4から、ニュートラルアース接続について考える必要がある方法にパラダイムシフトがあります。ニュートラルがグランドに接続されていると考えないでください。代わりに、グランドからニュートラルに接続されている電流を考慮して、ショートからグランドへの電流をトランスに戻してください。

あなたが話しているのは孤立したシステムです。ここで詳細な論文を書いています。分離されたシステムでは、「最初の地絡は自由です」（そして中性地絡になります）。これはあなたが推進しているアイデアです。

問題は2番目の問題です。メンテナンススタッフがアイソレーションテストを積極的に実行し、その最初の地絡を追跡して排除しない限り、黙って失敗し、検出されずに待機します。だから、あなたは同じ苦境にすぐに戻って、今だけ、あなたは今日熱いか中立があなたに致命的であるかどうか分かりません。

また、アイデアが優れているユースケースを発見したという誤解もありますが、他のすべてのユースケースを検討することに失敗しています。NFPAは、これらすべてをバランスよく実行し、考慮し、最も多くの命と家を救うベストプラクティスを開発します。それが文字通り彼らの仕事であり、全米防火協会である。

また、独自の変圧器がない限り、隔離されたシステムは機能しません。システム全体が隔離された状態を維持できるように、システム全体を共通の保守状態にする必要があるためです。私は自分の変圧器を持つ贅沢を持っています。私はそれを偶然に「孤立したシステム」として実行しました（フォールトニュートラルグランドボンド）。「最初の地絡」は静かに失敗し、気づかなかった。回路の電源を切り、電線をコンセントから引き抜いた後にこれを発見しました。回路がオフになっていることを確認するためだけに、私は熱く地上にフラッシュしました。これにより、回路が再び点灯しました。何？？？無関係な回路で、ホットがグランドにフォールトしたことが判明しました。接地はシステム内のどこでも中立から120Vでしたオフになったサーキットでも！それは非常に悪いことであり、適切に保守されていない孤立したシステムで起こる一種のナンセンスです。サイレントに失敗すると悪いです。

私はこれを言うだろう：それはサイトの完全な再配線した前作、のために良い検証テストだった重大な欠陥の数十を。

ソケットの両方のラインがライブであるITネットワークでは、GFCIは単一の障害では機能しません。
一部の高連続性システム（例：手術室）では利点がありますが、1つの障害ですべてがオフになるわけではありません。
ただし、絶縁監視を使用して、単一障害を積極的に監視する必要があります。

代わりに、単一の障害でも保護メカニズムが機能するように、中性点を接地します。これをTT-networkと呼びます。

タッチの安全性とは関係ありません。SELV（安全特別低電圧42V）は、濡れたエリアとタッチの安全性のためです。

ニールが指摘したように、大きなイメージはあなたが大きな電気ネットワークの一部であり、それがどこかに接地されていないと、気の全体が高値に浮かぶでしょう。

2番目の質問「フロートするだけの方が安全ではないか」は、ローカルの未接続の太陽光発電システムがある場合、非常に興味深い質問になります。電気抵抗（ここ）は、接地Nを義務付けていますが、実際には、それは安全性を低下させています。

これは、私たち（太陽光発電の設置）が長年議論してきましたが、良い結論は出ていません。

テレビラボでは、絶縁トランスを使用して、テスト対象のデバイスを主電源から電気的に分離することを規定しました。これにより、片手でテレビを安全に触ることができました。また、テレビをテストする、つまりオシロスコープのグランドを回路に接続するのが安全になりました。しかし、接地されたスコープをフローティング回路に接続すると、再び接地され、原則として触れることは安全ではなくなります！

要するに、電源タップを絶縁トランスに接続することは禁止されているという法律がありました。デバイスごとに1つのトランスを使用します。そうしないと、2つのデバイスに触れて、一方が他方に対して「ホット」であるという難しい方法を見つけるのが簡単になります。建物全体を電気的に分離することはできず、回路がフローティング状態で安全であることを期待することはできません。

一部のデバイスを介した不注意な接地の他に、コンデンサを介した接地への漏れ電流もあります。お使いのコンピューターには電源が​​電気的に分離されているため、触れても安全です。ただし、SMPSのEMIを短絡するために、プライマリグラウンドとセカンダリの間にCがあります。アースが接続されていない状態でケースに触れると、そのC（およびトランスのC）を流れる50〜60 Hzの電流がヒリヒリします。そのようなデバイスを10個のCで明示的に接地せずに10個一緒に接続すると、そのチクチク感がショックになります。そのため、最新の電子機器にはアース付きコンセントを使用する必要があります。[編集：別のスレッドHenry Crunの回路図を追加]

主な理由は、保護ヒューズを溶断して、故障電流がその目的に十分であることを確認することです。ただし、3相配電での電圧変動を制限するのにも役立ちます。

シャーシアースへのライブは一般的な障害です。ニュートラルがアースに結合されていないと、ヒューズを溶断して通電を切断するための大きな電流は流れません。

3相のローカル配電変圧器、Nに対する240v相、相間の415vを考えます。地絡故障が赤相を地絡させた場合、Nは240vになり、青相と黄相は415vになり、同じ変圧器からの単相電源を使用する他のすべてのプロパティの絶縁により多くのストレスがかかります。

一言で言うと、予測可能性です。

時には、ネットワークが他の方法で「時々」または「通常」より安全/安く/より良くなるよりも、予測可能な方が良い場合があります。予測可能性は、ネットワークの使用とそれに接続されるものの設計を簡素化するため、グローバルな安全性/効率性/有効性を可能にします。すべての実装ではなく、一度だけ問題を解決します。

ここオーストラリアでは、MENシステムと呼ばれるものがあります。複数のアースニュートラル、IECはMENシステムをTN-CSシステム（Terra Neutral Combined Seperate）として説明しています。中性線とアース線は、機能的にも物理的にも、配電用変圧器のスターポイントと消費者の所有地にある供給ポイントとの間で同じコンダクターです。

結合された導体が2つの物理的な導体、ニュートラルとアースに分かれているのは供給点です。次に、メイン接地端子は、メイン接地導体とアースステークを介して、より大きな地球に接続されます。このプロセスは、すべてのプロパティで繰り返されるため、PMEシステム（Protective Multiple Earth）と呼ばれるシステムの一部を形成します。

PMEシステムが単純である理由は、変圧器から遠くなるほど、アースに対して中性線の電位が大きくなります。PMEシステムにより、各プロパティで電圧の上昇がアースに消失するため、中性電圧が一貫して低く維持されます。中性電圧を可能な限り接地電位に保つことにより、良好な基準電圧と、等電位ボンディングにより機器の露出した導電部と外部の導電部の間に現れる電圧差を緩和する手段を使用できます。

接地導体を使用すると、回路保護装置を動作させるのに十分な低インピーダンス経路で障害電流により地絡が発生した場合、電源の自動切断が可能になります。

故障電流は、常に原点（変圧器）に戻る方法を探しています。

あなたの質問に答えるために; 接地は、実際にはあらゆる配電システムの非常に複雑な部分であり、設計どおりに機能できるようにすることで保護装置の不可欠な部分を形成します。接地導体は、それがすることに対して十分な信用を得られません!!!

私の家の外にあるこの電柱には、中性線が接地されているという利点があります。活線は単独で最高の安全な場所に配置され、中性線は極の下にあります。

接地デバイスのポイントは、回路に触れることができる部分が（実際にいつ）短絡した場合、非常に短い時間で電流が急速に流れ、その後、分岐の過電流保護が警告を発することです問題があるという見物人。ニュートラルは、短絡の潜在的な危険性を感知して保護できるように、地面に固定されています。重要性のより良い例は、シャーシのメインを短絡しているトースターだと思います。接地されている場合、トースターを接続するたびにサーキットブレーカが鳴り、それを修正するか、新しいトースターを入手します。トースターが接地されていない場合、主電源がトースターのシャーシに座って、アースへの回路を完了するのを待っています（片手でトースターに触れ、もう片方で沈む）。2番目の状況では、重大な危険にさらされます。コンセントがGFCIで保護されていない場合、従来の磁気ブレーカーが作動する前に数ミリ秒間、数アンペアが流れることがあります。これは、パスに応じて深刻なダメージを与えたり殺したりするのに十分です。ニュートラルがグランドに接続されていない場合、短絡によって過電流保護が作動するという確実性はありません。