Welchen Zweck erfüllen getrennte Erdungs-, Leitungs- und Neutralleitungen in einem elektrischen Schaltkreis?

Zweck der Trennung von Erd-, Leit- und Neutralleiter in einem Stromkreis

Leitung (Feuerleitung)

Übertragung von elektrischer Energie: Die Feuerleitung ist die Hauptleitung, die für die Übertragung von elektrischer Energie im Stromkreis verantwortlich ist. Sie überträgt den Wechselstrom, der von der Energieversorgung (z.B. 220V Netz) bereitgestellt wird, zu verschiedenen elektrischen Geräten, um die für das Funktionieren der Geräte erforderliche Energie bereitzustellen. Zum Beispiel, wenn Sie eine Glühbirne einschalten, fließt der Strom vom Leitungsleiter in die Birne, durchläuft die Glühfaden der Birne und kehrt dann über den Neutralleiter zur Energieversorgung zurück, wodurch die Birne leuchtet.

Bereitstellung eines hohen Potentials: Der Leitungsleiter hat ein hohes Potentialunterschied zum Neutral- und Erdleiter. In Wechselstromkreisen ändert sich die Spannung der Feuerleitung als Sinuswelle, und ihr Spitzenwert beträgt in der Regel 2 mal die Wurzel aus 220V (ca. 311V). Dieser hohe Potentialunterschied ist die Energiequelle, die den Strom im Stromkreis fließen lässt, sodass die elektrischen Geräte ordnungsgemäß arbeiten können. Zum Beispiel erzeugt im Elektromotor der durch den Potentialunterschied zwischen Leitungs- und Neutralleiter erzeugte Strom ein Magnetfeld in den Spulen des Motors, das den Rotor des Motors in Rotation versetzt.

Neutralleiter

• Schließen eines Kreises: Die Hauptfunktion des Neutralleiters besteht darin, einen Stromkreis mit dem Leitungsleiter zu bilden, damit der Strom zwischen der Energieversorgung und den elektrischen Geräten zirkulieren kann. Unter normalen Umständen liegt das Potential des Neutralleiters nahe am geodätischen Potential, und das Potential des Erdleiters ist sehr ähnlich. Zum Beispiel fließt im Haushaltsstrom der Strom vom Leitungsleiter in die elektrischen Geräte, nachdem die Geräte ihre Arbeit verrichtet haben, und kehrt dann über den Neutralleiter zur Energieversorgung zurück, wodurch ein vollständiger Stromkreiszyklus abgeschlossen wird.

• Ausgleich der Spannung: Der Neutralleiter spielt auch eine Rolle bei der Ausbalancierung der Spannung im Drehstromkreis. Im Drehstrom-Vierleiter-Versorgungssystem beträgt die Phasenverschiebung der drei Leitungsleiter 120 Grad, und die Spannung im Drehstromkreis kann durch Anschluss des Neutralleiters ausgeglichen werden. Wenn der Neutralleiter unterbrochen oder der Kontakt schlecht ist, kann dies zu einer Drehstrom-Spannungsungleichgewichtigkeit führen, sodass die elektrischen Geräte nicht ordnungsgemäß arbeiten können und sogar beschädigt werden. Zum Beispiel in manchen Fabriken oder Gewerbegebäuden, wenn die Drehstrom-Last ungleichmäßig verteilt ist, nimmt der Strom im Neutralleiter zu, und es ist notwendig, sicherzustellen, dass der Neutralleiter gut angeschlossen ist, um den stabilen Betrieb des Stromsystems zu gewährleisten.

Erdleiter

• Sicherheitsschutz: Der Hauptzweck des Erdleiters besteht in der Bereitstellung von Sicherheitsschutz. Wenn das elektrische Gerät einen Fehler wie Leckage oder Kurzschluss aufweist, kann der Erdleiter den Leckstrom schnell in die Erde ableiten, um einen Menschen vor einem elektrischen Schlag zu schützen. Zum Beispiel, wenn der Gehäuse einer Waschmaschine geladen ist, fließt der Leckstrom über den Erdleiter in die Erde, anstatt über den menschlichen Körper in die Erde, und schützt so die Sicherheit des Benutzers.

• Beseitigung von statischer Elektrizität: Erdleiter können auch statische Elektrizität, die von elektrischen Geräten erzeugt wird, beseitigen. In trockenen Umgebungen sind elektrische Geräte anfällig für statische Elektrizität, die, wenn sie nicht rechtzeitig beseitigt wird, zu einem höheren Potential ansteigen und Schaden an Mensch oder Gerät verursachen kann. Durch die Verbindung des Erdkabels kann die statische Elektrizität schnell in die Erde abgeleitet werden, was die Sicherheit des Geräts und der Umgebung gewährleistet. Zum Beispiel wird in einem Rechenzentrum, um elektrostatische Schäden an elektronischen Geräten zu vermeiden, in der Regel Erdkupferstangen verlegt, um alle elektronischen Geräte mit dem Erdleiter zu verbinden und statische Elektrizität zu beseitigen.

Ein einzelnes Kabel kann all diese Zwecke nicht erfüllen

Verschiedene elektrische Eigenschaften: Die elektrischen Eigenschaften von Leitungs-, Neutral- und Erdleiter im Stromkreis sind unterschiedlich. Der Leitungsleiter hat ein hohes Potentialunterschied und ist für die Übertragung von elektrischer Energie verantwortlich; Der Neutralleiter dient dazu, einen Kreis zu bilden und die Spannung auszugleichen; Erdkabel dienen dem Schutz und der Beseitigung von statischer Elektrizität. Wenn ein Kabel verwendet wird, um diese Funktionen gleichzeitig zu erfüllen, führt dies zu einer instabilen elektrischen Leistung des Stromkreises und erhöht das Risiko von Fehlfunktionen elektrischer Geräte. Zum Beispiel, wenn Erd- und Leitungs- oder Neutralleiter kombiniert werden, fließt der Leckstrom möglicherweise nicht rechtzeitig in die Erde, was das Risiko eines elektrischen Schlags für Menschen erhöht.

Sicherheitsstandards erlauben dies nicht: Um die elektrische Sicherheit zu gewährleisten, haben Länder strenge elektrische Sicherheitsstandards entwickelt, die vorschreiben, dass Leitungs-, Neutral- und Erdleiter getrennt verlegt werden müssen. Diese Standards basieren auf langjähriger praktischer Erfahrung und wissenschaftlicher Forschung, um Leben und Vermögen der Menschen zu schützen. Wenn diese Standards verletzt werden und ein Kabel anstelle von drei Kabeln verwendet wird, kann dies zu schwerwiegenden elektrischen Unfällen und sogar lebensbedrohlichen Situationen führen. Zum Beispiel, bei der Errichtung von elektrischen Anlagen, wenn die Bauarbeiter, um Kosten zu sparen, Erd- und Neutralleiter kombiniert verwenden, funktioniert das Leckstrom-Schutzelement möglicherweise nicht ordnungsgemäß, sobald ein Leckstrom-Unfall auftritt, was große Sicherheitsrisiken für den Benutzer mit sich bringt.