Różnica między rzeczywistym a wirtualnym uziemieniem

Rzeczywisty przypadek ziemi vs. wirtualny przypadek ziemi: definicje i zastosowania

W dziedzinie inżynierii elektrycznej koncepcje rzeczywistego i wirtualnego przypływu ziemi odgrywają różne, ale kluczowe role. Rzeczywisty przypadek ziemi tworzy fizyczne połączenie między metalową częścią urządzenia elektrycznego a Ziemią, zwykle poprzez Przewodnik Kontynuacji Ziemi (ECG), Przewodnik Elektrody Ziemi (GEC) lub inne równoważne środki. Z drugiej strony, wirtualny przypadek ziemi jest abstrakcyjnym pojęciem głównie wykorzystywanym w wzmacniaczach operacyjnych (op-amps). W tym kontekście, określony węzeł w obwodzie uznawany jest za mający to samo potencjał elektryczny co rzeczywiste gniazdo ziemi, mimo braku bezpośredniego fizycznego połączenia z nim.

Rzeczywisty przypadek ziemi

Rzeczywisty przypadek ziemi, również znany jako faktyczny przypadek ziemi lub przypadek ziemi, jest podstawowym elementem systemów elektrycznych, reprezentującym bezpośredni fizyczny link do Ziemi lub wspólny punkt odniesienia. Jego głównym zadaniem jest zwiększenie bezpieczeństwa poprzez zapewnienie niskiego oporu dla prądów awaryjnych, które mogą płynąć do ziemi. Ten mechanizm skutecznie zapobiega porażeniom elektrycznym, odsyłając potencjalnie niebezpieczne prądy od użytkowników i sprzętu. W schematach obwodowych rzeczywisty przypadek ziemi jest konwencjonalnie oznaczany symbolem ziemi (⏚ lub ⏋).

Zgodnie z Artykułem 250 Kodeksu Elektrycznego Narodowego (NEC), wszystkie metalowe i odsłonięte komponenty systemów elektrycznych muszą być połączone z prętem gruntu przez Przewodnik Gruntujący Urządzenia (EGC) i Przewodnik Elektrody Ziemi (GEC). To obowiązkowe połączenie zapewnia, że wszelkie nieoczekiwane prądy elektryczne wynikające z uszkodzeń są bezpiecznie odprowadzane do ziemi. Ponadto, w panelach elektrycznych, przewód neutralny jest często połączony z przypływem ziemi, dalej wzmacniając bezpieczeństwo i stabilność systemu. W standardowych instalacjach elektrycznych, do celów gruntuowania używany jest przewód zielonego koloru lub goły, ułatwiający łatwe rozpoznawanie.

Chociaż Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) i normy BS 7671 podzielają te same podstawowe zasady i cele co NEC i Kanadyjski Kodeks Elektryczny (CEC) dotyczące gruntu, używają różnych terminologii. Na przykład, według tych norm, części metalowe sprzętu elektrycznego są połączone z płytą ziemi poprzez Przewodnik Kontynuacji Ziemi (ECC). Przewód zielony lub zielono-żółty jest przeznaczony do funkcji Ochronnego Przewodnika Ziemi (PE), pełniąc tę samą kluczową rolę bezpieczeństwa jak przewodniki gruntujące określone w innych kodeksach.

Krótko mówiąc, V2 nie odprowadza prądu, ponieważ prąd w węźle V2 płynie przez rezystor sprzężenia zwrotnego (Rf) i VOUT ze względu na wysoki opór "R" w wzmacniaczu operacyjnym. Dlatego węzeł V2 działa jako wirtualny przypadek ziemi, podczas gdy V1 jest połączony z rzeczywistym przypływem ziemi.

Główne różnice między rzeczywistym a wirtualnym przypływem ziemi

Poniższa tabela porównawcza pokazuje główne różnice między wirtualnym a rzeczywistym przypływem ziemi.