Разница между реальным заземлением и виртуальным заземлением

Реальный заземляющий контур против виртуального заземления: определения и применения

В области электротехники понятия реального заземления и виртуального заземления играют различную, но важную роль. Реальное заземление устанавливает осязаемое физическое соединение между металлическим корпусом электрического устройства и Землей, обычно с помощью проводника непрерывности заземления (ECG), проводника заземления электродов (GEC) или других эквивалентных средств. С другой стороны, виртуальное заземление — это абстрактное понятие, которое в основном используется в операционных усилителях (ОУ). В этом контексте определенный узел в цепи считается имеющим такое же электрическое напряжение, как и фактический заземляющий терминал, несмотря на отсутствие прямого физического соединения с ним.

Реальное заземление

Реальное заземление, также известное как фактическое заземление или заземление на землю, является основным элементом в электрических системах, представляющим собой прямую физическую связь с Землей или общую точку отсчета. Его основная функция заключается в повышении безопасности путем предоставления низкоомного пути для тока короткого замыкания, чтобы он мог течь в землю. Этот механизм эффективно предотвращает электрические удары, направляя потенциально опасные токи прочь от пользователей и оборудования. В схемах цепей реальное заземление традиционно обозначается символом заземления (⏚ или ⏋).

Согласно Национальному электрическому коду (NEC) статья 250, все металлические и открытые компоненты электрических систем должны быть подключены к заземляющему стержню через проводник заземления оборудования (EGC) и проводник заземления электродов (GEC). Это обязательное соединение обеспечивает безопасное направление любых неожиданных электрических токов, возникающих из-за неисправностей, в землю. Кроме того, в электрических панелях нейтральный провод обычно соединяется с заземлением на землю, что дополнительно усиливает безопасность и стабильность системы. В стандартных установках электрической проводки для заземления обычно используется зеленый или голый проводник, что облегчает его идентификацию.

Хотя Международная электротехническая комиссия (IEC) и стандарт BS 7671 разделяют те же основные принципы и цели, что и NEC и Канадский электрический кодекс (CEC) в отношении заземления, они используют различные терминологии. Например, согласно этим стандартам, металлические части электрического оборудования подключаются к заземляющей пластине через проводник непрерывности заземления (ECC). Проводник зеленого цвета или зелено-желтой полосы предназначен для функции защитного заземления (PE), выполняя ту же важную функцию безопасности, что и проводники заземления, указанные в других кодах.

Коротко говоря, V2 не потребляет ток, потому что ток в узле V2 течет через обратный резистор (Rf) и VOUT из-за высокого сопротивления "R" в ОУ. Поэтому узел V2 действует как виртуальное заземление, в то время как V1 подключен к реальному заземлению.

Основные различия между реальным и виртуальным заземлением

В следующей сравнительной таблице показаны основные различия между виртуальным и реальным заземлением.