Warum verwenden wir kein Neutralkabel zum Erden von Geräten und ein Erdkabel zum Schließen des Stromkreises?

Ich weiß, dass der Sternpunkt eines Verteilertransformators mit dem Erdungskabel verbunden ist, daher denke ich, dass sie gleich sind.

Kann ich den Neutralleiter zum Schutz von Elektrogeräten mit Metallgehäuse verwenden, indem ich ihn an das Gehäuse (Abdeckung) anschließe?

Kann ich das Erdungskabel verwenden, um den Stromkreis zu schließen? Kann ich zum Beispiel eine Glühbirne zwischen dem stromführenden Kabel und dem Erdungskabel anschließen?

Ich denke, die Antwort wäre "Ja, aber es ist schlecht, das zu tun", aber ich weiß nicht, warum es schlecht ist.

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Transistor, vielen Dank für Ihre tolle Antwort und Ihre Zeit. Ich weis das zu schätzen. Ich habe noch eine Sache, die ich immer noch nicht verstehe. Ich frage mich, ob es Ihnen etwas ausmacht, mir zu antworten, und ich hoffe, ich störe Sie nicht durch meine Fragen.

Wenn die Glühbirne so angeschlossen ist:

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Wenn der Kunde die Lampe berührt, während sie eingeschaltet ist, wird sie wahrscheinlich kein leichtes Kribbeln bemerken, da der Rückweg der Boden ist.

Wenn der Neutralleiter abgefallen ist, steht das Metallgehäuse nicht unter Spannung. Wenn das Erdungskabel abgefallen ist, erlischt die Glühbirne, es besteht jedoch keine Gefahr. Ist es richtig, Geräte auf diese Weise zu verdrahten?

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Die Abbildungen 1 und 2 zeigen die Erdungsgefahr durch den Neutralleiter.

Im ersten Beispiel hat der Lunatic-Elektriker das Lampengehäuse durch Anschließen an den Neutralleiter geerdet. Alles erscheint in Ordnung, obwohl der Kunde ein leichtes Kribbeln bemerkt, wenn er die Lampe berührt, wenn sie eingeschaltet ist. Dies liegt daran, dass ein leichter Spannungsabfall durch den Strom durch die Rückleitung verursacht wird. Der Kunde lebt diesmal.

In der zweiten Situation fiel einer der Drähte von Lunatic Lectrician ab. Leider war es der Rückleiter und jetzt steht die Metalllampe unter Spannung. (Der Lampenwiderstand ist nicht hoch genug, um den Kunden zu schützen.) Lunatic 'Lectrician kann diesen Kunden verlieren.

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Abbildung 3. Gefahr der Phasenumkehr, wenn der Neutralleiter am Lampenrahmen angeschlossen ist.

Derzeit verwenden nicht alle Länder polarisierte Stecker, und leider ist Lunatic 'Lectrician in einem dieser Länder tätig. Es besteht eine 50/50-Chance, dass der Stecker auf "sichere" Weise funktioniert. Es besteht eine 50% ige Chance, dass es so läuft.

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Abbildung 4. Richtig verdrahtete Lampe.

Überlegen Sie, was in einem korrekt verdrahteten System passiert. Wenn der stromführende Draht von der Glühlampe abfällt und das Metallgehäuse berührt, fließt ein großer Strom zur Erde. Wenn die Sicherung richtig bemessen ist, löst sie schnell die Stromzufuhr aus. Wenn der Neutralleiter kurzgeschlossen wird, wird der Fehler möglicherweise nicht erkannt, und der Strom kann sich zwischen dem Neutralleiter und dem Erdleiter aufteilen. Ein RCD / ELCB schützt vor dieser Art von Fehlern, aber das ist eine andere Frage .

Update nach Frage Update.

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Abbildung 5. Erdungskabel einreißen.

Nein. Es ist niemals sicher, das Erdungskabel als Neutralleiter zu verwenden. Betrachten Sie Abbildung 5: Das Erdungskabel ist gebrochen und alles andere, was daran angeschlossen ist, wird nach dem Einschalten von S1 lebensfähig. Es ist einfach zu gefährlich. Die nächste Person, die das System ändert, kann möglicherweise fatal verwirrt sein. Halten Sie sich an bewährte Praktiken und lokale Vorschriften und genießen Sie ein langes Leben.

Während in der Regel Neutralleiter und Erdleiter auf dem gleichen Potential liegen und daher rein elektrisch effektiv vertauscht werden können, unterscheiden sie sich durch die Art und Weise, wie sie miteinander verbunden sind, erheblich.

Eine Haushaltselektrik sollte immer zwei Schutzeinrichtungen haben:

• der RCD, auch bekannt als Fehlerstromschutzschalter
• ein Leistungsschalter

Der FI-Schutzschalter ist mit Spannung und Neutralleiter verbunden und misst die Stromdifferenz zwischen den beiden Kabeln. Wenn die Differenz zu hoch wird, löst er das Trennen der nachgeschalteten Kabel aus. Mit diesem Gerät soll verhindert werden, dass Strom, der vom Stromnetz kommt, nicht durch den Neutralleiter zurückkommt. Dies kann der Fall sein, wenn dieser Strom an einer Last fließt, z. wie die Erde.

Der Leistungsschalter enthält normalerweise zwei Auslösemechanismen: magnetisch und thermisch. Der magnetische Mechanismus greift ein, wenn der im Leistungsschalter fließende Strom auch nur für kurze Zeit zu hoch wird, während der thermische Mechanismus eingreift, wenn für längere Zeit ein etwas hoher Strom fließt. Mit diesem Gerät soll verhindert werden, dass Ihre Drähte in Brand geraten, während dennoch für einen kurzen Moment hohe, aber nicht zu hohe Stromspitzen auftreten.

Wenn Sie nur live tauschen und an einer Last erden, löst der RCD einfach aus und es sollte nichts Interessantes passieren. Vergessen Sie es einfach. Wenn kein RCD vorhanden ist und Sie eine kleine / lange / fehlerhafte Verkabelung haben, können Sie möglicherweise die Erde von mehreren Volt abheben, und das ist eine schlechte Sache.

Vladamir hat die wichtige Antwort: Wir behandeln die beiden Leiter unterschiedlich, obwohl sie nominell die gleiche Spannung haben. Er nennt das Beispiel eines RCD, und die GFCIs, die Sie im modernen US-amerikanischen Bau sehen, funktionieren sehr ähnlich. Die Erwartung ist, dass der Stromfluss des heißen Drahtes und des neutralen Drahtes gleich groß ist. Wenn dies nicht der Fall ist, gibt der FI / RCD an, dass der Strom über eine andere Route (Erdungskabel, Rohrleitungen usw.) zurückgeführt werden muss, damit er auslöst.

Es gibt einen zweiten Grund, den er nicht erwähnte, nämlich dass sie nur nominell die gleiche Spannung haben. Kupferdrähte sind nicht perfekt. Sie haben einen gewissen Widerstand. Dies bedeutet, dass der Strom, der durch die neutrale Leitung fließt, diese auf eine oberirdische Spannung "anheben" kann. Normalerweise ist dies klein genug, dass wir es nicht bemerken, aber Stereoanlagen fallen groß aufZeit. Audiogeräte müssen häufig kleine Spannungen (dh weniger als 1 V) an einem gemeinsamen Knoten messen und dann das Signal verstärken, um es an die Lautsprecher zu senden. Diese Messung erfolgt häufig aus der "Masse" -Referenzspannung (aus vielen Gründen). Wenn Sie anfangen, Lärm auf den "Boden" zu legen, wird er ziemlich schnell im Sound angezeigt. Aus diesem Grund verfügen viele Stereoverstärker entweder über einen 3-poligen Anschluss oder einen speziellen Erdungsanschluss, den Sie an eine Erdung anschließen können, wenn die Geräusche in der Nähe einen großen Einfluss auf Ihre Klangqualität haben.

Beantwortung der Frage in der Bearbeitung:

Wenn die Glühbirne so angeschlossen ist:

Wenn der Kunde die Lampe berührt, wenn sie eingeschaltet ist, merke ich nichts, dass sie ein leichtes Kribbeln bemerkt, weil der Rückweg der Boden ist.

Wenn der Neutralleiter abgefallen ist, steht das Metallgehäuse nicht unter Spannung. Wenn das Erdungskabel abgefallen ist, erlischt die Glühbirne, es besteht jedoch keine Gefahr. Ist das richtig, um Geräte auf diese Weise zu verkabeln?

Elektronen interessieren sich nicht für die Farbe von Drähten oder die von uns angebrachten Etiketten. Wenn unser Versorgungskabel drei mit schwarzweißem und grünem Kunststoff isolierte Leiter hätte (ich gehe hier von nordamerikanischen Farbcodes aus) und wir alle berührbaren Metallteile an den weißen Draht und alle Rückleitungen an den grünen Draht anschließen würden, bestünde kein unmittelbares Risiko des Schocks. Auch wenn sich ein "Einzelfehler" entwickelt.

Es gibt jedoch einige Gründe, warum dies eine schlechte Idee ist.

1. In vielen praktischen Kabeln ist der Erdungsdraht nicht nur ein anderer kunststoffummantelter Leiter, der sich nur in der Farbe von den anderen Drähten unterscheidet. Es darf von Personen isoliert werden, die das Kabel nur durch den Außenmantel berühren, während die anderen Leiter sowohl durch ihre eigene Isolierung als auch durch den Außenmantel isoliert werden. Manchmal ist es möglicherweise überhaupt nicht von Personen isoliert, die das Kabel berühren.
2. Konventionen sind Konventionen aus einem bestimmten Grund. Selbst wenn Ihr System mit seltsamen Drahtfarben in der jetzigen Form sicher ist, ist nur eine Person erforderlich, die Änderungen daran vornimmt und davon ausgeht, dass es dem Standard entspricht, um es unsicher zu machen.

Dies war früher Standard bei Hausverdrahtungen - 3-polige Steckdosen, bei denen N und PE überbrückt waren, und es wurden 2 Drähte in der Wand verwendet. Geringeres Risiko, dass ein Draht in der Wand bricht und das oben beschriebene Worst-Case-Szenario verursacht; Dennoch führten beschädigte oder schlecht ausgeführte / modifizierte Verkabelungen an den meisten Orten zu Unfällen, die zum Ausstieg aus solchen Praktiken führten.