Miért áramlik a földbe

Miért kerül elektromos áram a földbe? De ez a kérdés nem vonatkoztatható minden elektromos áramkörre, ezért tegyük egy kicsit bonyolultabbá. Milyen esetekben és miért megy le az áram?

Kezdjük egy egyszerű példával. Bizonyára mindannyiunknak meg kellett figyelnie egy olyan természeti jelenséget, mint a villámlás. Villám - nincs más, mint egy rövid áramlat, amely zivatarfelhőt hagy a földben. Miért történik ez?

Az iskolai fizika tantárgyból ismert:

1 — hogy az ellenkező előjelű töltések vonzzák egymást;

2 — a vezetőben lévő áram irányát a negatív töltésű részecskék – elektronok (ionizált gázok vagy elektrolitok esetén – a negatív ionok mozgási irányával ellentétes, félvezetők esetén – a negatív töltésű részecskék – elektronok – mozgási irányával ellentétes iránynak) tekintjük. a «lyukak» mozgási iránya).

A villámlás szempontjából tehát azt mondhatjuk, hogy amikor egy zivatarfelhő pozitív töltésű, a felhő alatti talajfelszín pedig negatív töltésű (az ellenkezője történik! Lásd az ábrát), bizonyos feltételek mellett (hőmérséklet, nyomás, páratartalom) , az atmoszférában a levegő lebomlása akkor következik be, amikor a földről érkező elektronok egy pozitív töltésű zivatarfelhőbe rohannak, ami azt jelenti, hogy ebben az esetben az áram valóban "bemegy a földbe", egyszerűen azért, mert ellentétes előjelű töltések vonzódnak.

Újratöltés kondenzátorNegatív töltésű lapja pedig a Földet, pozitív töltésű zivatarfelhőt szimbolizálja. Zárja le a kivezetéseket egy csavarhúzóval - a "földbe jutó" áramot - a felhőből származó villám miniatűr analógját - a földbe juttassa. Ha a földön lévő töltés egyenlő lenne a zivatarfelhő töltésével (analógia - lemerült kondenzátor), akkor a kisülés nem történne, és az áram "nem menne a földbe".

Most beszéljünk váltakozó áramú elektromos hálózatokona legtöbb iparágban, épületekben, ahol emberek dolgoznak, valamint otthonainkban háztartási áramellátásra használják.Ezek az úgynevezett "földelt semleges hálózatok".

A semleges ezen hálózatok vonatkozásában szükségszerűen a szekunder tekercs földelt kapcsát jelenti ipari háromfázisú transzformátor (az alállomáson áll), ahonnan a lakásaink ugyanazt a 220 voltot kapják fázisonként a konnektoron.

A szilárd földelt nullához csatlakoztatott vezetéket "PEN"-nek nevezik. A fázisvezetők tulajdonképpen egy adott háromfázisú tekercs ellentétes kapcsai, amelyek "nullapontja" a biztonsági előírásoknak megfelelően földelve van - ez az elektrotechnikában elfogadott szabvány.

Mi történik, ha az egyik fázisvezeték véletlenül érintkezik valamelyik eszköz vezető testével, feltéve, hogy ez a test a PEN vezetékhez csatlakozik?

A fázisház-vezető áramköre bezárul KHIMILKA (földeléshez és az alállomási transzformátor nullapontjához csatlakozik), ebben az esetben a védőberendezésnek, általában minden lelkiismeretesen kialakított elektromos hálózatban, működnie kell. Mondhatjuk-e, hogy ebben az esetben "az áram áthatolt a talajon"? Csak feltételesen, ha a földelést az alállomási transzformátor semleges kimenetének földhöz való csatlakozásának nevezi.

De mi van akkor, ha a PEN-vezeték gyakorlatilag hiányzik, és helyette helyi földelést használnak, durván szólva a földbe helyezett fémcsapot vagy áramkört? Akkor mit?

Hasonló helyzetben, amikor a fázis ütközik az esetbe, az áram ugyanarra a transzformátor terminálra zúdul, amely az alállomáson van földelve, és ez az áram közvetlenül a talajon keresztül folyik, szó szerint a talajon keresztül, kikövezve a legkisebb ellenállású utat a helyi földtől. földelt vezetékekhez, ugyanahhoz az alállomás nullához csatlakozik.

Ebben a helyzetben az áram valóban elhagyja a fázist a föld felé, de a föld csak vezetőként fog szolgálni, mivel a gyakorlatban az áram az alállomáson távolabb lévő transzformátor nullapontjára irányul, és ez az áram átfolyik az alállomáson. föld csak azért, mert a nulla földelve van, vagyis az áram ebben az esetben kénytelen lesz "belépni a földbe" a legkisebb ellenállású utat keresve.

Lásd még: Az elektromos áram hatásai: termikus, kémiai, mágneses, fény és mechanikai