Какова цель использования отдельных заземляющего нулевого и фазного проводов в электрической цепи

Цель разделения заземляющего, фазового и нейтрального проводов в цепи

Фазовый провод

Передача электрической энергии: Фазовый провод является основным проводом, отвечающим за передачу электрической энергии в цепи. Он передает переменный ток, поставляемый источником питания (например, 220В сети), к различному электрооборудованию, чтобы обеспечить энергию, необходимую для работы электрооборудования. Например, когда вы включаете лампочку, ток протекает из фазового провода в лампу, проходит через нить накала лампы, а затем возвращается к источнику питания через нейтральный провод, таким образом, лампа начинает светиться.

Обеспечение высокого потенциала: Фазовый провод имеет высокое потенциальное напряжение относительно нейтрального и заземляющего проводов. В сетях переменного тока напряжение на фазовом проводе изменяется как синусоидальная волна, и его пик обычно составляет 2 раза корень из 220В (около 311В). Это высокое потенциальное напряжение является источником, который приводит в движение ток в цепи, чтобы электрооборудование могло работать правильно. Например, в электродвигателе ток, генерируемый потенциальной разностью между фазовым и нейтральным проводами, вызывает образование магнитного поля в обмотках двигателя, что приводит к вращению ротора двигателя.

Нейтральный провод

• Формирование контура: Основная роль нейтрального провода заключается в формировании цепи с фазовым проводом, чтобы ток мог циркулировать между источником питания и электрооборудованием. В нормальных условиях потенциал нейтрального провода близок к геодезическому потенциалу, и потенциал заземляющего провода также очень близок. Например, в бытовой электросети ток протекает из фазового провода в электрооборудование, после выполнения работы электрооборудования, а затем возвращается к источнику питания через нейтральный провод, завершая полный цикл цепи.

• Балансировка напряжения: Нейтральный провод также играет роль в балансировке напряжения в трехфазной цепи. В системе питания с тремя фазами и четырьмя проводами фазовая разница напряжений трех фазных проводов составляет 120 градусов, и напряжение в трехфазной цепи можно уравновесить, подключив нейтральный провод. Если нейтральный провод отсоединен или контакт плохой, это может привести к несбалансированности трехфазного напряжения, в результате чего электрооборудование не сможет работать нормально, а иногда даже повредится. Например, на некоторых заводах или в коммерческих местах, если нагрузка на три фазы несбалансирована, ток в нейтральном проводе увеличится, и необходимо обеспечить надежное соединение нейтрального провода, чтобы гарантировать стабильную работу системы питания.

Заземляющий провод

• Защита безопасности: Основная цель заземляющего провода — обеспечение безопасности. Когда в электрооборудовании возникает неисправность, такая как утечка или короткое замыкание, заземляющий провод может быстро направить утечку тока в землю, чтобы избежать поражения человека током. Например, если корпус стиральной машины заряжен, и стиральная машина подключена к заземляющему проводу, утечка тока будет протекать в землю через заземляющий провод, а не через человеческое тело, тем самым обеспечивая безопасность пользователя.

• Устранение статического электричества: Заземляющие провода также могут устранять статическое электричество, генерируемое электрооборудованием. В некоторых сухих средах электрооборудование склонно к накоплению статического электричества, и если оно не устраняется вовремя, статическое электричество может накапливаться до более высокого потенциала, причиняя вред человеку или оборудованию. Подключив заземляющий кабель, статическое электричество можно быстро отвести в землю, обеспечивая безопасность устройства и окружающей среды. Например, в компьютерных помещениях, чтобы предотвратить повреждение электронного оборудования статическим электричеством, обычно укладывают медные шины, соединяющие все электронное оборудование с заземляющим проводом, чтобы устранить статическое электричество.

Один провод не может выполнять все эти функции

Различные электрические характеристики: Электрические характеристики фазового, нейтрального и заземляющего проводов в цепи различны. Фазовый провод имеет высокое потенциальное напряжение и отвечает за передачу электрической энергии; нейтральный провод используется для формирования контура и балансировки напряжения; заземляющие кабели используются для защиты и устранения статического электричества. Если один провод используется для выполнения всех этих функций одновременно, это приведет к нестабильности электрических характеристик цепи, увеличивая риск отказа электрооборудования. Например, если заземляющий и фазовый или нейтральный провод объединены, при утечке электрооборудования утечка тока может не успеть попасть в землю, что увеличивает риск поражения человека током.

Стандарты безопасности не допускают: Для обеспечения электрической безопасности страны разработали строгие стандарты электробезопасности, которые четко устанавливают, что фазовый, нейтральный и заземляющий провода должны быть проложены отдельно. Эти стандарты основаны на длительном практическом опыте и научных исследованиях, направленных на защиту жизни и имущества людей. Если эти стандарты нарушаются, использование одного провода вместо трех может привести к серьезным электрическим авариям и даже угрозе жизни. Например, при установке электропроводки, если строители, чтобы сэкономить, объединяют заземляющий и нейтральный провода, при возникновении утечки тока устройство защиты от утечки может не сработать, что создаст большие риски для пользователя.