Cal é o propósito de ter fíos de terra neutra e activa separados nun circuito eléctrico

O obxectivo de separar os cables de terra, vivo e neutro nun circuito

Línea de fogo

Transmisión de enerxía eléctrica: A liña de fogo é a liña principal responsable da transmisión de enerxía eléctrica no circuito. Transmite a corrente alternada fornecida polo suministro de enerxía (como a rede de 220V) a diversos equipos eléctricos para proporcionar a enerxía necesaria para que o equipo funcione. Por exemplo, cando accionas unha lámpara, a corrente flúe desde o cable vivo á lámpara, pasa pola filamento da lámpara e despois volve ao suministro de enerxía a través do cable neutro, facendo así que a lámpara brille.

Proporcionar alto potencial: O cable vivo ten unha gran diferenza de potencial en relación co cable neutro e co cable de terra. Nos circuitos de corrente alternada, a tensión da liña de fogo cambia como unha onda senoidal, e o seu pico é xeralmente 2 veces a raíz cuadrada de 220V (aproximadamente 311V). Esta gran diferenza de potencial é a fonte de enerxía que impulsa a corrente no circuito, permitindo que o equipo eléctrico funcione correctamente. Por exemplo, nun motor eléctrico, a corrente xerada pola diferenza de potencial entre os cables vivo e neutro xera un campo magnético que fai xirar o rotor do motor.

Liña neutra

• Formar un circuito: O papel principal da liña neutra é formar un circuito coa liña viva, para que a corrente poida circular entre o suministro de enerxía e o equipo eléctrico. Nas condicións normais, o potencial da liña neutra está preto do potencial geodésico, e o potencial da liña de terra é moi similar. Por exemplo, na electricidade doméstica, a corrente flúe dende a liña viva ao equipo eléctrico, despois de funcionar o equipo, e despois volve ao suministro de enerxía a través da liña neutra, completando un ciclo completo do circuito.

• Equilibrar a tensión: A liña neutra tamén xoga un papel no equilibrio da tensión no circuito trifásico. No sistema de suministro de enerxía trifásico con catro cables, a diferenza de fase da tensión das tres liñas vivas é de 120 graos, e a tensión no circuito trifásico pode equilibrarse conectando a liña neutra. Se a liña neutra está desconectada ou a conexión é defectuosa, pode provocar un desequilibrio de tensión trifásico, facendo que o equipo eléctrico non funcione correctamente e incluso danando o equipo. Por exemplo, en algúns lugares industriais ou comerciais, se a carga trifásica está desequilibrada, a corrente na liña neutra aumentará, sendo necesario asegurar que a liña neutra estea ben conectada para garantir o funcionamento estable do sistema eléctrico.

Cable de terra

• Protección de seguridade: O propósito principal do cable de terra é proporcionar protección de seguridade. Cando o equipo eléctrico ten un fallo como unha fuga ou un curto-circuíto, o cable de terra pode introducir rapidamente a corrente de fuga á terra para evitar choques eléctricos nas persoas. Por exemplo, cando a carcasa dunha lavadora está electrificada, se a lavadora está conectada ao cable de terra, a corrente de fuga fluirá á terra a través do cable de terra, en lugar de pasar polo corpo humano, protexendo así a seguridade do usuario.

• Eliminar a electricidade estática: Os cables de terra tamén poden eliminar a electricidade estática xerada polo equipo eléctrico. En algúns entornos secos, o equipo eléctrico é propenso á electricidade estática, se non se elimina a tempo, a electricidade estática pode acumularse a un potencial máis alto, causando danos no corpo humano ou no equipo. Conectando o cable de terra, a electricidade estática pode ser liberada rapidamente á terra, asegurando a seguridade do dispositivo e do entorno. Por exemplo, nunha sala de servidores, para prevenir danos electrostáticos no equipo electrónico, xeralmente instálanse barras de cobre para conectar todo o equipo electrónico ao cable de terra para eliminar a electricidade estática.

Un único cable non pode cumprir todos estes propósitos

Características eléctricas diferentes: As características eléctricas dos cables vivo, neutro e de terra no circuito son diferentes. O cable vivo ten unha gran diferenza de potencial e é responsable da transmisión de enerxía eléctrica; A liña neutra úsase para formar un circuito e equilibrar a tensión; Os cables de terra úsanse para protexer e eliminar a electricidade estática. Se se usa un único cable para lograr todas estas funcións ao mesmo tempo, isto fará que o rendemento eléctrico do circuito sexa inestable, aumentando o risco de fallos no equipo eléctrico. Por exemplo, se o cable de terra e o cable vivo ou neutro están combinados, cando o equipo eléctrico ten unha fuga, a corrente de fuga pode non fluir á terra a tempo, aumentando así o risco de choques eléctricos nas persoas.

As normas de seguridade non o permiten: Para asegurar a seguridade eléctrica, os países desenvolveron estritas normas de seguridade eléctrica, que especifican claramente que a liña de fogo, a liña neutra e o cable de terra deben estar instalados separadamente. Estas normas están baseadas en experiencia práctica de longo prazo e investigación científica para protexer as vidas e bens das persoas. Se se violan estas normas, usar un único cable en lugar de tres pode resultar en graves accidentes eléctricos e incluso situaciones mortais. Por exemplo, na construción de instalacións eléctricas, se o persoal de montaxe combina o cable de terra e a liña neutra para ahorrar custos, cando ocorre un accidente de fuga, o dispositivo de protección contra fugas pode non funcionar correctamente, trazendo grandes riscos de seguridade ao usuario.