Warum ist diese gemeinsam genutzte neutrale Verkabelung schlecht?

Zusammenfassung: Ich habe diese Verkabelungssituation in meinem Haus. Ich habe festgestellt, dass es nicht mit modernem Code zu tun hat, und ich habe erfahren, warum es schlecht ist (schockiert wurde), aber ich verstehe nicht, warum (Physik / Elektrizität) es passiert ist.

In der Abbildung sehen Sie, dass sich zwei Phasen nebeneinander in derselben Lichtschalterbox befinden und sich die beiden Schalter zufällig einen Neutralleiter teilen.

Diese beiden Schalter befinden sich zufällig an verschiedenen Leistungsschaltern, an verschiedenen Subpanels. Ich habe zufällig den Schalter ausgeschaltet, der zur Steckdose ging (vertauschte die Hardware), und festgestellt, dass die Drähte, die von der "Oberseite" der Box hereinkamen, immer noch unter Spannung standen (und auf seltsame Weise mit einem weißen Draht von 119 V zu Masse, und das schwarze Kabel misst 113 V gegen Masse, und die beiden Drähte messen 0 V zwischen sich) und können einen Vollspannungsschock auslösen.

Wie / warum fließt Strom vom weißen Kabel mit Klebeband zum Neutralleiter und in Schalter 1 und dann in das schwarze Kabel an der Steckdose?

Was auch immer es wert ist, ich sehe, dass ich das beheben kann, indem ich den Add-On-Schalter mit Switch2 tausche und dann den Neutralleiter von Phase 2 über die weißen (oder schwarzen) Kabel in die andere Box schicke.

Es gibt eine Regel, um diesen Schock zu verhindern

In einem mehradrigen Abzweigkreis (der sich den Neutralleiter teilt) ist der Pigtail neutral . Aus diesem Grund: Sie können jedes Gerät zur Wartung entfernen, ohne den Neutralleiter zu durchtrennen, von dem andere heiße Drähte abhängen.

Machen Sie sich vorerst nichts daraus , dass dies kein MWBC und in der Tat eine Katastrophe ist .

Berücksichtigen Sie den Nullleiter über der Buchse, der Drahtmutter und der Last 1 und den beiden intelligenten Schaltern. Was hält diesen Neutralleiter nahe 0 Volt ? Ist es die Bezeichnung "neutral"? Ist es die weiße Farbe? Nee. Was es nahe bei 0 Volt hält, ist, dass es an der Schalttafel auf Neutral zurückgebunden ist. Was Sie durchtrennt haben, als Sie den Behälter zur Wartung entfernt haben .

Nun hält absolut nichts den Neutralleiter nahe 0 Volt. Es würde bei jeder Spannung "schweben", die anfällig für induktive oder kapazitive Kopplung ist, wie jeder schwebende Draht. Mit Ausnahme von Schalter 2. Schalter 2 versucht, sich selbst mit Strom zu versorgen. Es wird versucht, das "LINE" -Draht von Panel 2 abzuschalten. Es wird diese Energie über den "Neutralleiter" von Panel 1 zurückgespeist, wodurch der Neutralleiter auf 120 V angehoben wird , wie ich in der zweiten Abbildung hier zeige . Ihre entfernte Steckdose ist das X, und dort legen Sie Ihre Hand ab.

Beginnen wir hier mit der Liste der Lebensmittelfehler.

Mischen Sie keine Quellen aus zwei verschiedenen Panels

Mischen Sie nicht einmal Gründe. Normalerweise ist der Boden das Einzige, was man überall weben kann. Aber selbst die Regeln für das Nachrüsten von Böden erlauben es nicht, Böden aus zwei verschiedenen Paneelen zu mischen.

Das Mischen von Neutralen aus zwei Panels ist völlig falsch. Mischen hots aus zwei Platten ist verrückt . Das machst du einfach nicht. Je.

Es ist nicht illegal, dass Verbrauchsmaterialien von mehreren Paneelen die gleichen Laufbahnen passieren, aber sie dienen niemals der gleichen Ladung.

Mischen Sie keine Neutralen - außer in ordnungsgemäß ausgelegten MWBC

Die oben Ungeachtet Boden ist eine große Spinnweben, aber neutral ist nicht - Neutralen werden müssen penibel mit ihrem Partner hots gehalten. Dafür gibt es einen einfachen Grund: Neutrale haben keine Unterbrecher . Das einzige , was einen neutralen vom Schutz überlastet wird , ist die Tatsache , dass er nur Strom für seine zurückkehrt eine heißen (oder sorgfältig ausgewählt und ausgewogen mehrere hots, in einer Mehrdraht - Abzweigleitung , wo es nur Differenzstrom zurückkehrt. Mist, MWBCs ist Spaß .)

Mehrdraht-Abzweigkreise müssen über eine gemeinsame Wartungsabschaltung verfügen, dh einen 2-poligen Leistungsschalter, der gewährleistet, dass beim Abschalten eines MWBC-Zweigs zur Wartung alle Zweige abgeschaltet werden.

Eine relativ neue (2011) NEC-Regel, die auch das Problem lösen soll, das Sie gerade hatten. Dies funktioniert bei Gürteln und Hosenträgern nach der Regel "Pigtail Neutral".

Unabhängig davon, dass Sie mehr Erfahrung benötigen, um mit MWBCs zu spielen.

Die Ströme müssen in jedem Kabel oder Rohr gleich sein

Es ist schwierig für Geeks, dies zu verstehen, weil sie es gewohnt sind, DC zu denken. Wechselstrom erzeugt pulsierende Magnetfelder. Solange alle Drähte zusammen verlaufen, heben sich die Magnetfelder gegenseitig auf. Wenn sie jedoch eine Schleife durchlaufen, wird das Innere der Schleife zum Kern eines Transformators . Wenn Sie jemals einen abgerissen haben, wissen Sie, dass der Kern aus unerklärlichen Gründen ein Stapel dünner Stahlplatten ist, die mit einer Art Lack zusammenlaminiert sind. Dies dient dazu, "Wirbelströme" abzufangen, um eine Wirbelstromerwärmung im Transformatorkern zu verhindern.

Diese Wirbelstromenergie kann beträchtlich sein, weshalb Code so viel darüber spricht.

Um dies zu vermeiden, zeichnen Sie Ihre Zeichnungen mit allen Leitern in einem eng zusammengezogenen Kabel oder Rohr und mit einem Abstand zwischen allen Kabeln und Rohren. Wenn Ihre Zeichnung einen Bereich einschließt , wie es Ihre Zeichnung tut, dann sind Ihre Ströme mit ziemlicher Sicherheit ungleich. Wenn ich die obige Zeichnung grau eingefärbt habe, hätte ich den mittleren Fleck weiß lassen sollen, um das klar zu machen. Wenn Ihre Zeichnung wie ein Baum aussieht , müssen die Ströme gleich sein, da es keine andere mögliche Route gibt. Sie sind fertig.

Fix 1: Alles aus dem linken Stromkreis speisen

In diesem Fall schneiden wir einfach das richtige Stromkabel durch. SNIP! Und es ist weg.

Während ich dies schrieb, beschrieb ThreePhaseEel dieses.

Fix 2: Last 2 vom rechten Stromkreis speisen

In diesem Fall tauschen wir den Schalter 2 und das Add-On aus und trennen die neutrale Verbindung in der linken Box. Das Add-On kommuniziert nur mit dem schwarz-rot-weißen Kabel aus Versorgung 2.

Beachten Sie die unsichtbare Wand zwischen den Teilen des Stromkreises 1 auf der linken Seite des Schaltkastens und den Teilen des Stromkreises 2 auf der rechten Seite. Ich bin überrascht, dass der Fernbedienungsschalter kein immer aktuelles Gerät benötigt. Bei Bedarf ist er jedoch als Ersatz im Paket enthalten. Trennen Sie auch die Erdung für dieses zusätzliche Kabel - das macht es für den scharfsinnigen Beobachter ziemlich offensichtlich, dass dies von einem anderen Stromkreis aus bedient wird, da jeder Draht im Kabel zu einem Gerät führt.

Dies ist eigentlich ziemlich einfach zu beheben

Das Problem ist, dass das Licht am Schalter 2 mit dem heißen und neutralen Strom von Stromkreis / Zweig 2 geleitet wurde, während der Schalter selbst mit dem heißen Strom von Stromkreis 2, aber dem neutralen Strom von Stromkreis 1 betrieben wird, wodurch zirkulierende Ströme erzeugt werden, die Metallteile erhitzen können und verursachen EMI sowie eine Code-Verletzung (300.3 (B) /310.10 (H)). Das Verschieben des Lichts von Kreis 2 zu Kreis 1 behebt es:

1. Schalten Sie beide Stromkreise aus und öffnen Sie beide Schaltkästen.
2. Setzen Sie den schwarzen, immer heißen und den weißen, ankommenden Neutralleiter ab, der von selbst in die Zusatzschalterbox gelangt - sie werden in der neuen Konfiguration nicht mehr verwendet
3. Nehmen Sie das Klebeband von dem weißen "heißen" Kabel, das in die Zusatzschalterbox geführt wird, und schließen Sie es an den Schalter an und laden Sie die Neutralleiter in die Zusatzbox. Dies wird die neue Neutralleiterzuführung in diese Box.
4. Nehmen Sie im Hauptschalterkasten das Klebeband vom weißen "heißen" Draht ab und spleißen Sie es mit den restlichen Neutralen in diesem Kasten zusammen.
5. Verbinden Sie den Leitungsanschluss an Schalter 2 im Hauptschalterkasten mit den übrigen Always-Hot-Anschlüssen in diesem Kasten. Dies macht es so, dass jetzt alles an Schalter 2 + dem Zusatzschalter von Stromkreis 1 mit Strom versorgt wird.
6. Knöpfen Sie die Boxen zu und schalten Sie dann beide Stromkreise wieder ein.

Warum hat dich das schockiert?

Als Sie den Stromkreis an der Steckdose unterbrochen haben, musste der Strom, der von Schalter 2 zurückfloss, der versuchte, ihn mit Strom zu versorgen, nirgendwo hin, sodass Sie 120 V zwischen den beiden Neutralleitern in der Steckdose hatten.

Lasten haben normalerweise einen viel höheren effektiven Widerstand als Drähte, aber einen viel geringeren effektiven Widerstand als Ihr Körper oder Ihr Multimeter.

Nehmen wir an, dass die Schalter in Ihrem Beispiel eingeschaltet oder zumindest etwas leitend sind (elektronische Schalter können auch im ausgeschalteten Zustand etwas leitend sein, vertrauen Sie ihnen NIEMALS für die Sicherheitsisolierung).

Switch2 ist eine Art elektronischer Schalter, also eine Last. Wenn der Neutralleiter angeschlossen ist, fließt der Strom zur Versorgung der Schalterelektronik normalerweise von Phase 2 durch die Schalterelektronik und zurück in den gemeinsamen Neutralleiter. Der gemeinsame Neutralleiter nimmt den Strom leicht auf und es liegt nur sehr wenig Spannung an.

Dann gehst du und trennst den gemeinsamen Neutralleiter, jetzt hat der Strom nirgendwo mehr zu gehen. Kein Strom bedeutet, dass am Netzteil des Schalters keine Spannung anliegt, was bedeutet, dass am abgetrennten Neutralleiter die volle Spannung anliegt.

In ähnlicher Weise wird der "heiße Draht" über das Netzteil von Schalter 2 unter Spannung gesetzt, dann der gemeinsame Neutralleiter und dann Last 1.

Was das macht so gefährlich ist , dass die gefährlichen Spannungen nur angezeigt , nachdem Sie den gemeinsamen Nullleiter trennen. Unabhängig davon, wie viel Sie vor dem Trennen testen, ist es unwahrscheinlich, dass etwas nicht stimmt (Sie bemerken möglicherweise eine leichte Spannung zwischen Masse und Neutralleiter, aber leichte Spannungen zwischen Masse und Neutralleiter sind ganz normal).

Andere Antworten haben gesagt, wie man diesen speziellen Fall des Problems behebt, aber das größere Problem ist, dass, wenn jemand dies an einem Ort in Ihrem Haus tat, es durchaus auch an anderen Orten möglich ist. Bei zukünftigen Arbeiten an dieser Anlage ist äußerste Vorsicht geboten.

Edit: Ich habe dein Diagramm ein bisschen falsch verstanden.

Wie Sie vermutet haben, ist das Vorhandensein des gemeinsamen Neutralleiters der Grund, warum der Neutralleiter heiß ist, auch wenn dieser Stromkreis ausgeschaltet ist. Aktivierte Switches benötigen einen Neutralleiter, da sie selbst Strom verbrauchen. Daher entnimmt Switch 2 dem White-with-Tape-Strom und sendet ihn über den gemeinsamen Neutralleiter. Ich kenne mich mit Code nicht aus, aber es ist keine gute Idee, da Sie von einem Unterbrecher erwarten, dass er den Strom zum entsprechenden Neutralleiter abschaltet.