dlaczego neutralny dla usługi jest uziemiony, ale nie neutralny dla subpanelu?

Wiem, że to kod (patrz NEC 250.24 (A) 5 i 250.32), ale nie rozumiem, dlaczego nie można użyć zworki łączącej, aby połączyć szynę uziemiającą i szynę neutralną w subpanelu? Powiedziano mi, że to dlatego, że wtedy miałbyś prąd na przewodzie uziemiającym. Próbując to zrozumieć, pomyślałem, że może to bardziej problem z równoległymi neutralnymi ... ale jeśli są one uziemione na obu końcach, jak to (nie) działałoby? Możliwy problem z bezpieczeństwem: jeśli jeden z uziemień zostanie odłączony, to masz prawdziwą neutralną równoległą ... czy to jest realne lub lepsze wytłumaczenie, czy też prąd na przewodzie uziemiającym jest prawdziwym problemem?

Jeśli tak, to dlaczego nie występuje problem z przewodami uziemiającymi z panelu głównego? Nie widzę nieodłącznej różnicy między podpanelem a panelem głównym. Ostatecznie pytanie brzmi: dlaczego wiązanie jest neutralne i uziemione w głównym panelu, ale nie w podpanelu (poza tym, co powiedział NEC)? Dlaczego neutralny od głównego panelu do podpanelu z natury różni się od neutralnego serwisowego do głównego?

edytuj - możesz również zapoznać się z: Jak prawidłowo uziemić podpanel w oddzielnym budynku? dla odpowiedniego obrazu i ponieważ jest to powiązany wątek.

electrical electrical-panel electrical-distribution

— Ben Welborn
źródło

W normalnych okolicznościach nie ma prądu w żadnym przewodzie uziemiającym i dlatego mogą one być cieńszym drutem niż inne - przewód uziemiający musi przewodzić prąd tylko tak długo, jak potrzeba wyzwolenia wyłącznika. Równoległe uziemienie i przewód neutralny mogą stać się niebezpieczne, jeśli przewód neutralny zostanie odłączony, a następnie zaczniesz polegać na potencjalnie niewymiarowym przewodzie uziemienia, tak jakby był neutralny.

— brhans

@brhans Ah, to ma sens! Nie myślałem o tym ... niewymiarowym terenie.

— Ben Welborn

@brhans I potrzebujemy uziemienia przewodu na wypadek, gdyby wystąpił błąd między głównym a podrzędnym, prawda? Poza tym równoległe neutralne mają swoje własne problemy (harmoniczne), prawda? Wydaje się, że równoległe neutralne są bardziej sensownym wyjaśnieniem, niż przewód uziemiający mógłby przewodzić prąd.

— Ben Welborn

Zgadzam się z Brhanami na równoległych ścieżkach, ale to tylko połowa tego powodu. Ze względu na odległość, rezystancja drutu, gdy jest zwarcie do uziemienia, teraz wszystkie uziemione powierzchnie są zasilane do momentu wyzwolenia wyłącznika. jest to powód, dla którego teraz dostępne są również 4-przewodowe gniazda 240.

— Ed Beal

Wyjaśniło mi to, kiedy inspektor stał się kodem jako główny powód z powodu możliwości zwarcia w sub wytwarzającym napięcie na przewodzie neutralnym, powód, który zacytował. Rozmawialiśmy o ścieżce równoległej również dlatego, że ziemia jest mniejsza i ma wyższy opór, na neutralnym może znajdować się „budzący zastrzeżenia prąd”.

— Ed Beal

Odpowiedzi:

Uziemiony i neutralny nie są neutralnymi równoległymi. Wiem, że tak to wygląda, ponieważ są połączone w głównym panelu. Ale przejdź do innego sposobu myślenia o celach 2 przewodów. Pomyśl o ziemi wyłącznie jako o osłonie bezpieczeństwa.

Wypróbujmy kilka par przykładów. Pierwszym z nich jest Code, a drugim obligacje również w podkomitecie. Pomarańczowy blask jest na „gorących” rzeczach.

Wygląda niesamowicie, prawda? Biedny stary Code Man jest w ciemności. Jego moc próbowała powrócić przez neutralny, a neutralny został złamany, więc moc zawiodła. Rogue Man jest szczęśliwym facetem, a jego życie nie jest zakłócone. Ground działa świetnie jako „neutralny zapasowy”. Nawet nie wie, że ma problem!

Oczywiście uziemienie jest cieńszym drutem, więc może się przegrzać, ale co z tego? Lub co, jeśli zarówno grunt, jak i neutralny zostaną odcięte?

Code Man wciąż jest w ciemności i wciąż musi naprawić te druty. Rogue Man nie żyje.

W instalacji Code Mana gorąco przeszło przez żarówkę, szukając neutralności. Nie znalazł go, więc podniósł neutralne napięcie do 120 V (niewystarczająca moc do użytecznej pracy, ale wystarczająca do wstrząsu). Zrobił to samo dla Rogue Mana, ale ponieważ przywiązał przewód zerowy do uziemienia w podpanelu, uziemienie ma teraz również napięcie 120 V, w tym pokrywę panelu serwisowego i śruby pokrywy płyty przełączników.

Załóżmy, że podpanel ma własny pręt uziemiający. To niewiele pomaga. Ziemia ma zwykle wysoką rezystancję, więc śruby pokrywy mogą wynosić 103 V zamiast 120 V.

Mam szczęście pracować w kanale EMT w stalowym budynku, który naturalnie zmusza cały system kanałów do uziemienia. Uziemienie nigdy nie jest w żaden sposób częścią obwodu. Widzę to zgodnie z przeznaczeniem, jako ochronny „całun” wokół wszystkich rzeczy elektrycznych.

Ziemia nie jest jeszcze idealną kopertą. Jest w nowej pracy, ale wciąż mamy wiele starych okablowania, które nie są w praktyce całkowicie zabronione - takie jak NEMA 10 i inteligentne przełączniki z pętlą przełączającą, które uziemiają jako neutralne.

Dlaczego w ogóle obligacje są neutralne?

To WIELKIE pytanie. Brak wiązania uziemienia dałby ci izolowany system . I ma to w pewnym sensie sens, na przykład rozwiązanie niektórych problemów, które widzisz powyżej. Ale ma inne wady. Zagłębiam się w to tutaj .

— Harper - Przywróć Monikę
źródło

Myślę, że pojawia się zamieszanie, ponieważ masa i zero są połączone w głównym panelu, ale wymaga izolacji w sub.

— Ed Beal

@EdBeal Tak. Ludzie źle rozumieją cel więzi. Mam nadzieję, że uda mi się zrobić sztukę, kiedy wrócę do domu.

— Harper - Przywróć Monikę

Ta odpowiedź nie odnosi się do podstawowego pytania „dlaczego prąd w przewodach uziemiających z głównego panelu nie stanowi problemu”.

— Kris,

Nie zgadzam się, że to jest jego główne pytanie. Zadał 7 pytań, głównie próbując zrozumieć funkcję podziału ziemi. Musiałem trochę zrozumieć, o co mu chodzi. Wydaje się, że jego podstawowe pytanie brzmi „dlaczego kod tego nie zezwala”, na które odpowiedziałem. W rzeczywistości prąd na przewodzie uziemiającym z głównego panelu JEST problemem.

— Harper - Przywróć Monikę

@Harper, moje oddane głosy NIGDY nie są wykonywane, ponieważ odpowiedź jest inna. A teraz wracając do PRAWDZIWEJ sprawy: OP dwukrotnie mówi o tym, dlaczego powiązać punkt zerowy i uziemienie w panelu głównym z panelem podrzędnym, a twoja odpowiedź w zasadzie pokazuje, że ktoś doznał szoku, ponieważ ziemia NIE była podłączona do wykrycia zwarcia doziemnego. Zatem znowu twoja odpowiedź NIE odnosi się do pytania.

— Kris,

Czytam posty i rozumiem, dlaczego Neutral i Ground są połączone w głównym panelu serwisowym. Ale dlaczego łączenie ich w podpanelu jest kiepskim pomysłem, skoro drut uziemiający i przewód neutralny z podpanelu są w rzeczywistości połączone poprzez połączenie na panelu głównym?

Harper naprawdę podał poprawne odpowiedzi, ale myślę, że będąc nie-ekspertem mogę wyjaśnić to kilkoma prostymi ilustracjami. (Oświadczenie: Jestem tylko początkującym i zainteresowałem się pytaniem o przewód neutralny / uziemiający, próbując wymyślić, jak podłączyć do systemu elektrycznego kilka diod LED o mocy 50 W.)

Wszystko jest w porządku, kiedy w obwodzie nic się nie zepsuje. Jeśli podpanel jest podłączony do panelu głównego, łączenie w podpanelu wydaje się nieszkodliwe, ale złe rzeczy zdarzają się, gdy połączenie zostanie przerwane.

Jeśli przewód uziemiający i przewód neutralny są połączone w podpanelu, a w jakiś sposób przewody neutralne z podpanelu do panelu głównego są zerwane, to pomimo tego „złego połączenia” przewód uziemiający staje się teraz „rezerwowym przewodem neutralnym” i zaczyna przewodzić prąd, który ma wrócić do transformatora, a wszystkie uziemione obudowy itp. stają się gorące i mogą kogoś porazić prądem. (Zobacz ilustracje Code Man vs. Rogue Man autorstwa Harper 26 maja 16 o 21:39)

Instaluj bez podpanelu

                                  -----------
Main Panel         Hot wire      |           |
   --------------->--------------| Appliance |
   +------X-------<--------------|           |
   |      |        Neutral wire   -----+-----
   |      |                            | Ground wire
   +------|-----------------------------
   |      |
   |       ---- If the wire breaks there, all is well since
-------         the break occurs BEFORE the bonding 
 ----- Earth
  ---

Dobre okablowanie bez klejenia w podpanelu

                                     Subpanel        -----------
Main Panel         Hot wire             -           |           |
   --------------->--------------------| |---->-----| Appliance |
   +--------------<---------------X----| |----<-----|           |
   |               Neutral wire   |    | |           -----+-----
   |                              |    | |                | Ground wire
   +------------------------------|----| |----------------+
   |                              |     -         OK if there is a break
   |                              --------------  since there is no bonding
-------                                           at sub panel
 ----- Earth
  ---

Złe okablowanie z połączeniami w podpanelu

                                     Subpanel        -----------
Main Panel         Hot wire             -           |           |
   --------------->--------------------| |-->-------| Appliance |
   +--------------<---------------X ---| +--<-------|           |
   |               Neutral wire        | |           -----+-----
   |                                   | V                | Ground wire
   +--------------------------------<----+----------------+
   |                               Alternative return path
   |                               via ground wire, which becomes deadly
-------                            when that path also breaks and the
 ----- Earth                       the appliance's case becomes hot
  ---

Alternatywnie zastanów się, dlaczego złym pomysłem jest połączenie neutralnego i uziemionego gniazda na wylocie, a ten sam powód dotyczy podpanelu.

— tst
źródło

Zanim odpowiem na twoje pytanie, omówmy kilka podstawowych właściwości:

Głównym celem neutralnego jest przenoszenie niezrównoważonych ładunków.

Głównym celem systemu uziemienia jest uzyskanie czystego i niezawodnego napięcia zerowego.

Głównym celem pręta uziemiającego i / lub innych elektrod uziemiających jest pomoc w zapobieganiu zewnętrznym skokom pośrednim ze źródeł naturalnych przed uszkodzeniem domowego systemu elektrycznego.

System uziemienia i elektrody uziemienia służą dwóm zupełnie innym celom.

Teraz, aby odpowiedzieć na główne pytania

Dlaczego prąd w przewodach uziemiających z panelu głównego nie stanowi problemu?

Prosta odpowiedź: obwód równoległy i szeregowy zachowują się inaczej.

W większości przypadków każdy obwód odgałęziony jest prowadzony równolegle w domu, jednak przewód neutralny przenosi wszystkie niezrównoważone obciążenia i jest technicznie uziemionym przewodem szeregowo. Na ścieżce szeregowej napięcie jest odwrotnie proporcjonalne, rezystancja jest wprost proporcjonalna, a prąd jest stały.
To sprawia, że bardzo trudno jest, jeśli potencjalne napięcie nie pójdzie gdziekolwiek, ale spadnie, ale nie popełnijcie błędu, neutralny może szokować i powodować śmierć z powodu prądu.

— Kris
źródło