เหตุใดโลกจึงใช้เป็นพื้นดิน? โลกอย่างแท้จริง?


18

ฉันไม่เคยคิดว่าโลกจะเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันเป็นเพียงสิ่งสกปรกหลังจากทั้งหมด

อย่างไรก็ตามฉันได้เห็น "ดินกราวด์" เดิมพันที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าซึ่งขับเคลื่อนไปที่พื้นเพื่อให้กระแสไฟฟ้าถูกลงดินเพราะมันจะหาทางลงไปที่นั่น

อย่างไรก็ตามมันไม่สมเหตุสมผลสำหรับฉันว่าทำไมโลกถึงให้ผลเช่นนี้: ทำไมไฟฟ้าจะรบกวนการไหลของสิ่งสกปรกออกจากความดีที่เป็นตัวนำทั้งหมดภายในวงจร

ลักษณะของโลก / ไฟฟ้าที่ทำให้กระแสไหลลงสู่พื้นดิน?


ในการติดตั้งที่ทันสมัยกระแสทั้งหมดไหลผ่านสายไฟ กราวด์ดินให้การอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น เฉพาะในสภาวะความผิดปกติเท่านั้นที่จะไหลผ่านโลกไปสู่เสาเข็ม เบรกเกอร์ GFI อาจเดินทางเมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้น ฉันคิดว่ามันสมเหตุสมผลแล้วที่จะมีการอ้างอิง 0V และ Earth อาจเป็นตัวเลือกที่ดีเพราะมีสิ่งต่าง ๆ มากมายในบ้านของคุณเชื่อมต่ออยู่ดี แต่การนำไฟฟ้าของโลกนั้นแปรปรวนเกินกว่าจะใช้เป็นส่วนหนึ่งของวงจรของคุณได้
mkeith

1
ดูเพิ่มเติมSingle Wire Earth Returnสำหรับวิธีการใช้ Real Earth แม้ว่ากริดปกติอาจใช้งานได้โดยไม่มีการเชื่อมต่อ Real Earth เลย แต่ก็เหมาะสมที่จะอ้างอิงระบบพลังงานกับโลกจริง เมื่อถึงจุดหนึ่งคุณจะออกไปข้างนอกตัดสนามหญ้าด้วยเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือกริดไฟฟ้าจะถูกฟ้าผ่า
tomnexus

6
กระแสไฟฟ้าไม่ไหลในดิน แต่มันไหลได้ดีพอสมควรในน้ำเค็มที่ทำให้ดินสกปรก
markt

คำตอบ:


9

โดยสังเขป

ไฟฟ้าไม่ควรไหลผ่านสเตคดินในสภาวะปกติ ไม่ได้หมายความว่ามันมีความต้านทานสูง แต่จริงๆแล้วมันมีขนาดเล็กอย่างน่าประหลาดใจ สาขาของวงจรนั้นไม่ได้ปิดตามปกติ

ในรายละเอียด

กราวด์เป็นจุดอ้างอิง คุณสามารถเอาตาข่ายใด ๆ ในวงจรซึ่งควรจะอยู่ที่แรงดันไฟฟ้าคงที่และเรียกมันว่ากราวด์ หลังจากแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดสร้างความแตกต่างของศักยภาพ (เรียกว่าแรงดันไฟฟ้า) ระหว่างอวนสองแห่งโดยไม่คำนึงถึงศักยภาพของพวกเขา - หากพวกเขาทั้งสองได้รับการแก้ไขภายนอกแล้วจะมีความขัดแย้งและสิ่งเลวร้าย แต่ถ้าหนึ่งในนั้น ศักยภาพอื่น ๆ จะเปลี่ยนตาม โดยทั่วไปแล้วพื้นดินจะถูกนำมาใช้เช่นที่เราทำงานกับวัสดุเชิงบวกส่วนใหญ่เช่นพื้นดินบน - ขั้วของสะพาน rectifier ไม่ได้หมายความว่ากระแสทั้งหมดที่ผ่านมาเป็นเพียงข้อมูลอ้างอิงเท่านั้น

โลกส่วนใหญ่มีบทบาทในการคุ้มครองบุคคล ไม่ควรมีกระแสไหลในโลกเพราะวงจรการจ่ายจริงถูกแยกออกจากโลกอย่างไรก็ตามจะเกิดอะไรขึ้นถ้าการแยกนี้ถูกบุกรุก (สายไฟที่กระต่ายกินเข้าไปเด็ก ๆ กำลังสอดนิ้วของพวกเขาในซ็อกเก็ต ... )? ทุกคนมีการเชื่อมต่อทางอ้อมกับโลก (ไม่มีการแยกที่สมบูรณ์แบบ) ซึ่งหมายความว่าวงจรจะถูกปิดในขณะนี้และสิ่งเดียวที่จะ จำกัด กระแสที่จะผ่านสิ่งที่กำลังปิดวงจร (เช่นคน) คือความต้านทานภายใน ความต้านทานนั้นอาจต่ำพอที่จะฆ่าใครบางคนขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม อ้างถึงหัวข้อนี้เกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าที่ถือว่าปลอดภัย. เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งที่แนบมาทั้งหมดเชื่อมต่อกับ Earth (วงจร Earth-R-Earth มีกระแสไฟฟ้าใกล้ 0A) และแหล่งจ่ายไฟฟ้ามีอุปกรณ์ที่เหลืออยู่ซึ่งเปรียบเทียบกระแสที่ไหลเข้าและออกและตัดแหล่งจ่ายถ้า มีการรั่วไหล (ผ่านโลก)

โลกถูกใช้สำหรับการจัดหาที่มีศักยภาพของ equi [อ้างอิง]ผู้ให้บริการไฟฟ้าจำเป็นต้องปกป้องผู้คนด้วยเช่นกันดังนั้นอุปทานต้นน้ำจึงถูกอ้างถึงโลกเช่นกัน เหมือนทุกที่อื่น แล้วจะเกิดอะไรขึ้นถ้าโลกไม่ใช่ตัวนำที่ดีและศักยภาพของมันไม่เหมือนกัน? ผู้ใช้อาจสัมผัสกับ Earth 2 แบบที่แตกต่างกันซึ่งอาจมีความต่างศักย์สูง (= แรงดันไฟฟ้า) โชคดีที่ความชื้นในสิ่งสกปรกและแผ่นน้ำเป็นตัวนำที่ดี แต่เหนือสิ่งอื่นใดที่เทียบเท่าในตัวนำที่มีรูปร่างแบบนี้นั้นมีขนาดใหญ่มาก ยกเว้นในช่วงเวลาสั้น ๆ เช่นฟ้าผ่า แต่ก็มีความเป็นเนื้อเดียวกันอย่างดีเยี่ยมในศักยภาพ เหตุใดจึงต้องใช้ตัวนำอื่นสำหรับพื้นซึ่งจะใช้ทองแดงมากขึ้นและมีประสิทธิภาพน้อยลงถ้าเราสามารถใช้สิ่งที่อยู่ใต้ฝ่าเท้าของเรา?

โลกยังมีประโยชน์ในการป้องกันฟ้าผ่า:ฟ้าผ่าก็เหมือนกับการแยกไดอิเล็กทริก / ตัวแยกมันเกิดขึ้นที่ความต้านทานระหว่างเมฆที่มีประจุและโลกมีค่าน้อยที่สุด (ดูGIF ที่น่าตื่นตาตื่นใจนี้ ) ต้นไม้สูงหอคอย ฯลฯ และเราไม่สามารถเสี่ยงต่อการพึ่งพาโชคเพียงอย่างเดียวได้ดังนั้นหนามแหลมที่มีการนำไฟฟ้าสูงจะถูกนำมาใช้เพื่อดึงดูดสายฟ้าและโลกก็ถูกใช้เพื่อกระจายพลังงาน พูดอย่างหลวม ๆ โดยปกติแล้วฟ้าผ่าจะมีกระแสไหลออกมาเพียงพอที่จะสร้างผ่านทางโลกและที่ขามนุษย์มีแรงดันไฟฟ้าสูงพอที่จะฆ่ามันดังนั้นมันจึงกระจายออกไปอย่างสม่ำเสมอ

ตามปกติฉันจะยินดีต้อนรับอย่างอบอุ่นทุกคนที่แก้ไขฉันหากไม่ถูกต้อง


sweeet! ขอบคุณมากสำหรับคำอธิบายรายละเอียด!
user3916009

5

สิ่งสกปรกที่ไม่มีความชื้น (ปริมาณน้ำ) ไม่ใช่ตัวนำที่ดีมากและไม่ใช่พื้นดินที่ดี ดังนั้นคุณพูดถูกสิ่งสกปรกไม่ใช่ตัวนำที่ดีมากด้วยตัวเองและด้วยตัวของมันเองไม่ใช่พื้นดินที่ดี ทรายแห้งและหินก็เป็นบริเวณที่น่าสงสารเช่นกัน

โลกที่ถูกแช่แข็งไม่ใช่พื้นดินที่ดีซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงจำเป็นต้องใช้เสาดินที่มีความยาวพอที่จะไปถึงด้านล่างของ "สายน้ำค้างแข็ง" น้ำแข็งไม่ใช่ตัวนำที่ดี อันที่จริงน้ำแข็งนั้นเป็นฉนวนกันความร้อน

ในความเป็นจริง PURE น้ำของเหลวไม่ได้เป็นตัวนำเลย มันเป็นแร่ธาตุที่ปนเปื้อนในน้ำที่นำกระแสไฟฟ้าหรือค่อนข้างเป็นไอออนในแร่ธาตุเหล่านั้น น้ำเกลือมีอิออนที่เคลื่อนที่ได้จำนวนมากดังนั้นน้ำเค็มจึงเป็นสื่อกระแสไฟฟ้ามาก

ยังคงอ่อนแอเกลือบริสุทธิ์บริสุทธิ์ไม่นำไฟฟ้าเช่นกัน

มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้ฟรีในตัวนำและในสารละลายที่เคลื่อนที่ได้ฟรี

ในน้ำบริสุทธิ์ไม่มีอิเล็กตรอนอิสระและไม่มีไอออน

ในเกลือบริสุทธิ์นั้นมีไอออน แต่ Sodium Na + และ Cloride CL-ions ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้

ขั้วของโมเลกุลน้ำช่วยให้น้ำสามารถละลายสารที่มีพันธะอิออนมากมาย ดังนั้นน้ำเค็มที่เป็นของเหลวจะมี Na + และ CL-ions เคลื่อนที่ได้ฟรี แร่ไอออนิกอื่น ๆ ที่ละลายในน้ำอาจเป็นตัวนำที่ดีเช่นกัน

หากคุณแช่แข็งน้ำเค็มนั้นจะเกิดขึ้นสองสิ่ง น้ำแข็งก้อนแรก (โมเลกุลของน้ำที่เป็นของแข็ง) มีแนวโน้มที่จะไม่รวมไอออน Na + และ CL- จากผลึกน้ำแข็ง ประการที่สองแม้ว่าไอออนจะไม่ถูกแยกออกพวกเขาไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้เพียงพอที่จะถ่ายโอนประจุได้อีกต่อไป ดังนั้นจึงไม่มีในปัจจุบัน

ดังนั้นการลงดินบนพื้นดินจะทำงานได้ดีก็ต่อเมื่อดินถูกต้อง บ่อยครั้งที่ดินที่ชื้นสร้างสารละลายน้ำที่มีไอออนเคลื่อนที่ฟรี

อ่านบทความนี้: "การบรรลุถึงพื้นดินที่ยอมรับได้ในดินที่ไม่ดี" มันพูดถึงว่าในฮาวายดินภูเขาไฟเป็นปัญหาในการสร้างระบบดิน

http://ecmweb.com/content/achieving-acceptable-ground-poor-soil


1

ตกลงดังนั้นนี่คือวิธีที่ฉันดู ไม่มีสิ่งเช่นแรงดันสัมบูรณ์ แต่มีเพียงแรงดันไฟฟ้าสัมพัทธ์ ซึ่งหมายความว่าหากคุณมี +5 โวลต์ที่ใดที่หนึ่งในระบบก็หมายความว่ามันเป็น 5 โวลต์มากกว่าแรงดันที่จุดหรือจุดอ้างอิงอื่น ๆ

แต่แทนที่จะสร้างจุดสุ่มเป็นการอ้างอิงและการวัดแรงดันด้วยความเคารพในจุดนี้เรานำแนวคิดของพื้นโลก

พื้นดินอาจเป็นเพียงดินหรือสิ่งสกปรกทางร่างกายหรือส่วนใหญ่เป็นจุดในระบบวงจรที่เราพิจารณาจุดที่มีศักยภาพที่จะเป็นศูนย์โวลต์และวัดศักยภาพอื่น ๆ ในระบบด้วยความเคารพต่อจุดนี้


1
คุณอาจคิดถึงศักยภาพที่เป็นศูนย์ในแง่ของค่าใช้จ่าย ศักยภาพที่ไม่มีที่สิ้นสุดเนื่องจากระบบประจุโคลัมบัสถูกพิจารณาว่าเป็นศูนย์ดังนั้นศักยภาพ ณ จุดใด ๆ คือความแตกต่างของศักยภาพระหว่างตำแหน่งที่เกี่ยวข้องและ 0 ศักยภาพที่ไม่มีที่สิ้นสุด
Timmy
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.