Wat is het doel van aparte aarde live en neutrale draden in een elektrisch circuit

Het doel van het scheiden van aarde-, live- en neutrale draden in een circuit

Live draad

Overdracht van elektrische energie: De live draad is de hoofddraad verantwoordelijk voor de overdracht van elektrische energie in het circuit. Het zorgt voor de overbrenging van de wisselstroom die door de energievoorziening (zoals 220V netstroom) wordt geleverd naar diverse elektrische apparaten om de benodigde energie te leveren. Bijvoorbeeld, wanneer je een lamp aanzet, stroomt de stroom van de live draad in de lamp, gaat door het filament van de lamp en keert vervolgens via de neutrale draad terug naar de energievoorziening, waardoor de lamp oplicht.

Hoge potentiaal bieden: De live draad heeft een hoge potentiaaldifferentie ten opzichte van de neutrale draad en de aardedraad. In wisselstroomcircuits varieert de spanning van de live draad als een sinusgolf, en het piekwaarde is meestal 2 keer de wortel van 220V (ongeveer 311V). Deze hoge potentiaaldifferentie is de krachtbron die de stroom in het circuit laat stromen, zodat de elektrische apparaten correct kunnen werken. Bijvoorbeeld, in een elektromotor veroorzaken de stroom die door de potentiaaldifferentie tussen de live en neutrale draden wordt gegenereerd, dat de spoelen van de motor een magnetisch veld genereren, wat de rotor van de motor doet draaien.

Neutrale draad

• Een lus vormen: De belangrijkste rol van de neutrale draad is om samen met de live draad een circuit te vormen, zodat de stroom kan circuleren tussen de energievoorziening en de elektrische apparaten. Onder normale omstandigheden is het potentiaal van de neutrale draad dicht bij het geografische potentiaal, en het potentiaal van de aardedraad is zeer dichtbij. Bijvoorbeeld, in huishoudelijke elektriciteit stroomt de stroom van de live draad in de elektrische apparaten, nadat de apparaten hun werk hebben gedaan, en keert dan via de neutrale draad terug naar de energievoorziening, waarmee een volledige circuitcyclus wordt afgerond.

• Spanning balanceren: De neutrale draad speelt ook een rol bij het balanceren van de spanning in een driefasecircuit. In een driefase vierdraads voedingssysteem is de faseverschil van de drie live draden 120 graden, en de spanning in het driefasecircuit kan worden gebalanceerd door de neutrale draad aan te sluiten. Als de neutrale draad wordt losgekoppeld of de contacten slecht zijn, kan dit leiden tot onbalans in de driefasespanning, waardoor de elektrische apparaten niet normaal kunnen werken en zelfs beschadigd kunnen raken. Bijvoorbeeld, in sommige fabrieken of commerciële plaatsen, als de driefaselast ongebalanceerd is, zal de stroom in de neutrale draad toenemen, en het is nodig om ervoor te zorgen dat de neutrale draad goed verbonden is om de stabiele werking van het elektriciteitsnetwerk te garanderen.

Aardedraad

• Veiligheidsbescherming: Het belangrijkste doel van de aardedraad is om veiligheidsbescherming te bieden. Wanneer er een fout optreedt in de elektrische apparatuur, zoals een lek of korte sluiting, kan de aardedraad de lekkende stroom snel naar de aarde leiden om schokken bij mensen te voorkomen. Bijvoorbeeld, wanneer de behuizing van een wasmachine onder stroom staat, en de wasmachine is verbonden met de aardedraad, zal de lekkende stroom via de aardedraad naar de aarde stromen, in plaats van via het menselijk lichaam, waardoor de veiligheid van de gebruiker wordt beschermd.

• Statische elektriciteit elimineren: Aardedraden kunnen ook statische elektriciteit die door elektrische apparatuur wordt opgewekt, elimineren. In sommige droge omgevingen zijn elektrische apparaten geneigd om statische elektriciteit op te bouwen, en als deze niet tijdig wordt geëlimineerd, kan de statische elektriciteit zich opbouwen tot een hoger potentiaal, wat schade kan toebrengen aan het menselijk lichaam of de apparatuur. Door de aardedraad aan te sluiten, kan de statische elektriciteit snel naar de aarde worden geleid, waardoor de veiligheid van de apparatuur en de omgeving wordt gewaarborgd. Bijvoorbeeld, in een computerzaal worden er meestal koperen balken gelegd om alle elektronische apparatuur met de aardedraad te verbinden om statische elektriciteit te elimineren.

Een enkele draad kan al deze doeleinden niet dienen

Verschillende elektrische eigenschappen: De elektrische eigenschappen van de live-, neutrale en aardedraad in het circuit verschillen. De live draad heeft een hoge potentiaaldifferentie en is verantwoordelijk voor de overdracht van elektrische energie; de neutrale draad wordt gebruikt om een lus te vormen en de spanning te balanceren; aardedraden worden gebruikt voor bescherming en het elimineren van statische elektriciteit. Als één draad zou worden gebruikt om al deze functies tegelijk te realiseren, zou dit de elektrische prestaties van het circuit onstabiel maken, waardoor het risico op storingen in elektrische apparatuur zou toenemen. Bijvoorbeeld, als de aarde en live of neutrale draad worden gecombineerd, en de elektrische apparatuur lekt, zou de lekkende stroom mogelijk niet tijdig naar de aarde kunnen stromen, waardoor het risico op schokken bij mensen zou toenemen.

Veiligheidsnormen staan dit niet toe: Om elektrische veiligheid te waarborgen, hebben landen strenge elektrische veiligheidsnormen ontwikkeld, die duidelijk bepalen dat de live-, neutrale en aardedraad apart moeten worden gelegd. Deze normen zijn gebaseerd op lange-termijn praktijkervaring en wetenschappelijk onderzoek om mensenlevens en eigendommen te beschermen. Indien deze normen worden overtreden en één draad in plaats van drie draden wordt gebruikt, kan dit leiden tot ernstige elektrische ongelukken en zelfs levensbedreigende situaties. Bijvoorbeeld, bij de constructie van elektrische installaties, als de monteurs om kosten te besparen de aarde- en neutrale draad combineren, kan bij het optreden van een lek de lekstroombeveiliging mogelijk niet correct functioneren, waardoor grote veiligheidsrisico's voor de gebruiker ontstaan.