Svrha razdvajanja zemljišta, faze i neutralnog voda u kolu
Faza
Prenos električne energije: Faza je glavni vod odgovoran za prenos električne energije u kolu. Ona prenosi izmjeničnu struju pruženu od strane napajanja (poput 220V mreže) na različitu električnu opremu kako bi se pružila energija potrebna za rad električne opreme. Na primjer, kada upalite svjetiljku, struja teče iz faznog voda u svjetiljku, prolazi kroz žicu svjetiljke, a zatim se vraća u napajanje kroz neutralni vod, čime svjetiljka svjeti.
Pružanje visokog potencijala: Fazni vod ima visoku razliku potencijala u odnosu na neutralni vod i zemlju. U AC koloima, napon faze mijenja se kao sinusna valna, a njegov vrh je obično 2 puta korijen iz 220V (oko 311V). Ova visoka razlika potencijala predstavlja izvor snage koji pokreće struju da teče u koli, omogućujući da električna oprema radi ispravno. Na primjer, u električnom motoru, struja generisana razlikom potencijala između faze i neutralnog voda stvara magnetno polje koje pokreće rotor motora da rotira.
Neutralni vod
Formiranje petlje: Glavna uloga neutralnog voda jeste formiranje kola sa faznim vodom, kako bi struja mogla cirkulirati između napajanja i električne opreme. Pod normalnim uvjetima, potencijal neutralnog voda je blizu geodetskog potencijala, a potencijal zemljišta je vrlo blizu. Na primjer, u kućanskoj strujanosti, struja teče iz faznog voda u električnu opremu, nakon što je odradjena posao električne opreme, a zatim se vraća u napajanje kroz neutralni vod, završavajući potpunu ciklus kola.
Balansiranje napona: Neutralni vod takođe igra ulogu u balansiranju napona u trofaznom kolu. U sustavu trofaznog četverovodnog napajanja, razlika faznih napona tri faznih voda je 120 stepeni, a naponi u trofaznom kolu mogu biti balansirani vezivanjem neutralnog voda. Ako je neutralni vod odvojen ili kontakt loš, to može dovesti do nebalansiranosti trofaznog napona, zbog čega električna oprema ne može raditi ispravno, pa čak i do oštećenja električne opreme. Na primjer, u nekim fabrikama ili trgovinskim prostorima, ako je trofazni opterećenje nebalansirano, struja u neutralnom vodu će porasti, i potrebno je osigurati da je neutralni vod dobro povezan kako bi se osigurala stabilna operacija strujnog sustava.
Zemljište
Sigurnosna zaštita: Glavna svrha zemljišta je pružanje sigurnosne zaštite. Kada električna oprema ima grešku poput isijavanja ili kratkog spoja, zemljište može brzo usmjeriti struju isijavanja u tlo kako bi se spriječilo šokiranje ljudi. Na primjer, kada je kućište perilice pod napajanjem, ako je perilica povezana s zemljom, struja isijavanja teće u tlo kroz zemljište, a ne kroz ljudsko tijelo u tlo, čime se osigurava sigurnost korisnika.
Uklanjanje statične elektriciteta: Zemljište takođe može ukloniti statičnu elektricitet generisanu od strane električne opreme. U nekim suhom okruženju, električna oprema je sklonjena statičnoj elektricitetu, a ako nije uklonjena na vrijeme, statična elektricitet može se akumulirati do višeg potencijala, što može dovesti do štete ljudskom tijelu ili opremi. Povezivanjem zemljišta, statična elektricitet može se brzo osloboditi u tlo, osiguravajući sigurnost uređaja i okruženja. Na primjer, u računalnoj sobi, kako bi se spriječilo oštećenje elektronske opreme statičkom elektricitetom, obično se položi zemljište bakarne trake kako bi se sve elektronske uređaje povezale s zemljom kako bi se uklonio statički naboj.
Jedan vod ne može služiti svim ovim svrsama
Različite električne karakteristike: Električne karakteristike faznog, neutralnog i zemljišta u kolu su različite. Fazni vod ima visoku razliku potencijala i odgovara za prenos električne energije; Neutralni vod koristi se za formiranje petlje i balansiranje napona; Zemljište koristi se za zaštitu i uklanjanje statične elektriciteta. Ako se jedan vod koristi za postizanje ovih funkcija istovremeno, to će dovesti do nestabilnosti električnih performansi kola, povećavajući rizik od otkaza električne opreme. Na primjer, ako se kombiniraju zemlja i faza ili neutralni vod, kada električna oprema isije, struja isijavanja možda neće uspostaviti put u tlo na vrijeme, povećavajući rizik od šoka ljudi.
Sigurnosni standardi ne dopuštaju: Da bi se osigurala električna sigurnost, države su razvile stroge sigurnosne standarde koji jasno propisuju da faza, neutralni vod i zemljište moraju biti posebno postavljeni. Ovi standardi temelje se na dugoročnom praktičnom iskustvu i znanstvenim istraživanjima kako bi se zaštitili životi i imovina ljudi. Ako se ti standardi krše, korištenjem jednog voda umjesto tri, može doći do ozbiljnih električnih nesreća, čak i opasnosti za život. Na primjer, pri izgradnji električnih instalacija, ako izvodnjaci rada radi uštede kombiniraju zemljište i neutralni vod, u slučaju događaja isijavanja, uređaji za zaštitu od isijavanja možda neće raditi ispravno, donoseći veliki sigurnosni rizik korisnicima.