Ich habe aus all den Antworten viel gelernt, und es mag sein, dass das, was ich hier darstelle, so offensichtlich ist, dass es nicht erwähnt werden muss, aber es war mir nicht klar, und dasselbe mag für einige andere zutreffen.
Es scheint mir, dass die Wirkung der Erdungspfade nicht als Ursache für den schädlichen Spannungsanstieg an einem Bein aufgrund eines verlorenen Neutralleiters angegeben wurde.
Offensichtlich verwenden wir in den USA das TN-CS-Erdungssystem. Siehe https://en.wikipedia.org/wiki/Earthing_system, bei dem ein unterbrochener Neutralleiter ein erhebliches Sicherheitsrisiko darstellt.
Wenn der Neutralleiter (ganz oder teilweise) verloren geht, verläuft der einzige oder wichtigste Rückstrompfad von der Schalttafel (Erdungsstäbe) zum Transformator (Erdungsstab) durch die Erde. Dieser Pfad weist einen erheblichen Widerstand auf (im Gegensatz zu einem intakten Neutralleiter, der einen wirksamen Widerstand aufweist) Null Widerstand).
Für die 125-V-Stromaufnahme im Haus ist der Stromfluss zum Transformator die Differenz zwischen dem Strom in den beiden heißen Beinen. Ein Ungleichgewicht in den beiden Zweigen wird im Rückweg als ein Strom ungleich Null angezeigt. Wenn der niederohmige Neutralleiter verloren geht, verursacht dieser Strom eine Spannungsdifferenz (V = IR) zwischen den Erdungsstangen an der Verbrauchertafel und am Transformator. Diese Spannungsdifferenz wird von der Spannung eines Strangs im Haus (der höher belasteten) abgezogen, aber addiertauf die Spannung am anderen Bein (dem unteren belasteten Bein). Daher wird jede Ausrüstung auf dem unteren belasteten Bein höher als die Hälfte der Spannungsdifferenz zwischen den Beinen. Und es kann zu einem Kaskadenfehler kommen, da die Spannung bei jedem Ausfall einer Last (wenn ein Gerät ausfällt) auf dem Zweig mit der höheren Spannung so viel höher wird.
BEARBEITEN
Ich spielte mit dem unendlichen Gitter von Widerstandsmodellen des Weges von der Hauserdungsstange zur Erdungsstange am Transformatorpfosten und wurde ziemlich schnell verblüfft und gedemütigt. @ Harper verwies in seinem Kommentar darauf.
Googelte es und fand eine raffinierte Antwort https://www.mathpages.com/home/kmath669/kmath669.htm (Die Antwort für das im Cartoon in @ Harpers Kommentar festgelegte Problem wäre -0,5 + 4 / pi = 0,773 Ohm.)
Diese mathematische Seitenanalyse liefert die Formel für den Widerstand zwischen zwei Punkten auf einer Diagonale, die durch m diagonale Schritte getrennt sind:
Rmm = R (2 / pi) (1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + ... + 1 / (2m-1))
Ich denke, man könnte den Widerstand pro Fuß des Bodens abschätzen und dann wäre die Anzahl der Fuß zum Pol m. Aber ich nehme zur Kenntnis, dass zwischen dem Erdungsstab des Hauses und dem des Transformatorpols ein erheblicher Widerstand besteht.
Ich habe zwei Erdungsstäbe in Reihe und ich könnte den äußeren von meinem Panel trennen und mit Überbrückungskabeln und einem Verlängerungskabel den Widerstand messen. Ich bin mir nicht sicher, ob ich mich dazu motivieren kann. Kennt jemand den Widerstand durch 30 Fuß "Boden" (jetzt sehr nasser Dallas-Boden)?
EDIT2 Mir ist jetzt klar, dass ich beide Erdungsstäbe abklemmen müsste, um eine genaue Messung zu erhalten, und ich bin nicht bereit, dies zu tun. In meinem Hof, der vom Haus entfernt war, konnte ich zwei abgeschnittene Erdungsstangen stechen und sehen, welchen Widerstand ich zwischen ihnen habe.
EDIT3
Ich bin rausgegangen und habe zwei 18-Zoll-lange Erdungsstangen in einem Abstand von 1 Fuß in den Boden von 30 Fuß in unserem sehr nassen Hinterhof geschlagen. Ich habe ein 50-Fuß-Verlängerungskabel als Verlängerung der Messleitungen meines neuen True-RMS-Multimeters Fluke 115 verwendet Natürlich ist dies eine Gleichstrommessung und quantitativ bedeutungslos, aber ich berichte nur, was ich bekommen habe. Jemand hier muss wissen, was ein gültiges Ergebnis sein sollte.
Der erste auf dem Display angezeigte Wert war ~ 40 Ohm und stieg über ~ 10 Sekunden auf ~ 120 Ohm. Ich kann sehen, dass ein Gleichstrom-Ohmmeter keine aussagekräftigen Ergebnisse für 60 Hz Wechselstrom liefert, aber ich melde nur, was ich habe. Ich würde ~ 2 Ohm bis 20 Ohm Impedanz für 60 Hz schätzen.
EDIT4
Der Widerstand entlang einer Diagonale in einem unendlichen 2D -Gitter von Widerständen R wurde oben angegeben
Rmm = R (2 / pi) (1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + ... + 1 / (2m-1)).
Die Summe der Kehrwerte der ungeraden ganzen Zahlen (auch bekannt als die ungerade harmonische Reihe) konvergiert nicht, wenn m zu immer größerem m zunimmt. Für m> 5 und zunehmend besser für m> 10 nähert sich die Summe dieser Reihe asymptotisch einer logarithmischen Funktion
gamma / 2 + Ln (2) + (1/2) Ln (m), wobei gamma die Euler (oder Euler-Mascheroni) -Konstante ist ~ 0,57722, also
0,57722 / 2 + 0,69315 + (1/2) Ln (m) = 0,98176 + (1/2) Ln (m).
Testen Sie dies für m = 7
Die Summe ergibt: 1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + 1/9 + 1/11 + 1/13 = 1,9551
Die logarithmische Formel ergibt 0,98176 + 0,5 Ln (7) = 0,98176 + 0,97296 = 1,9547, und die logarithmische Formel kommt näher und näher als m>.
Der Widerstand entlang einer Diagonale von m diagonalen Schritten wird also durch angenähert
Rmm = ~ R / pi (1,9635 + Ln (m)) wobei m die Anzahl der diagonalen Schritte zwischen den beiden Knoten ist.
Wir können also sehen, dass der Widerstand zwischen dem Erdungsstab eines Hauses und dem Erdungsstab des Transformators eine logarithmisch zunehmende Funktion der Entfernung ist. Dies bedeutet, dass es sich um eine sehr langsam zunehmende Funktion der Entfernung handelt.