Почему мы не получаем удар током, касаясь нейтрального провода?

Нейтральный провод имеет такое же значение V, как и заземление, то есть почти 0. Также по нему проходит некоторый ток. Итак, если мы коснемся провода, не станем ли мы частью цепи? Даже если мы находимся на земле и через нас должен идти ток, но я читал, что мы не получаем удара током, так как нет разности потенциалов между землей и нулевым проводом, но ток уже шел от провода под напряжением (220 В) к 0, так разве мы не должны получить шок?

Ток течет только при наличии разности потенциалов.
Вопрос содержит термин «разность потенциалов». Хорошо, что вы знаете этот термин. Ключевое слово этого комментария — «разница». Разница между проводами под напряжением и нейтралью/заземлением составляет 220 В (или что-то другое для вашей электросети), и это все, что имеет значение. Обычно мы просто определяем, что нейтральный/земляной провод имеет нулевой потенциал ( при условии, что нейтраль и земля имеют одинаковый потенциал); тогда потенциал провода под напряжением равен разности потенциалов между напряжением и нейтралью/землей.
Если вы прикоснетесь к нейтральному проводу в цепи под напряжением, будь то лампа, прибор или что-то еще, это будет то же самое, что прикоснуться к активному проводу. Прикасаться к нейтральному проводу «безопасно» только тогда, когда ток не течет, так же как «безопасно» прикасаться к проводу заземления (когда он есть). То есть "безопасность" - это относительно.
У меня был удар током от нулевого провода!
@AryanBeezadhur Нет, я был там, это не было статичным. Это было вызвано какой-то "незавершенной" проводкой. Как отметили несколько человек, нейтраль легко может нагреться из-за неисправности. Линия и нейтраль, перевернутые из-за ошибки установки, также встречаются чаще, чем вы думаете. И я видел много инверторов, которые на самом деле имеют выход с расщепленной фазой, поэтому нейтраль не равна 0 В относительно земли, и она загорится неоновой отверткой.
@ Родни, я думал, ты говоришь об одиноком нейтральном проводе, лежащем вокруг! хD
@ Мик Это неправильно. Прикосновение к нейтральному проводу намного безопаснее, чем к токоведущему, хотя вряд ли это рекомендуется. Если предположить, что на стороне питания нет неисправностей, разность потенциалов между нейтралью и землей не должна превышать пару паразитных вольт, чего недостаточно даже для ощущения. Если есть неисправность нейтрали на стороне питания, напряжение нейтрали потенциально может подняться до 230 В (в зависимости от балансировки фаз) и убить вас. Живое напряжение всегда гарантированно будет на уровне 230 В по отношению к земле, что определенно хуже.
@Demonblack в действующей цепи есть электричество как в активном, так и в нейтральном проводе. Только когда нет цепи, нет тока. Да, на стороне под напряжением выключателя освещения/питания, когда он находится в положении «выключено», провод под напряжением будет иметь 110/240 В, а нейтральный — около 0 В, но в положении «включено» оба провода будут иметь 240 В относительно земля.
и это без учета точек питания, которые я видел, где квалифицированный / лицензированный электрик подключил сеть к нейтральной стороне, или провод заземления также был под напряжением. К счастью, последнее не так распространено, поскольку УЗО становятся все более распространенными. Без УЗО с 3-контактной вилкой можно было бы почти * обойтись без подключения проводов в произвольном порядке.
@Mick «в положении «включено» оба провода будут иметь 240 В относительно земли». Нет, как я уже говорил, это совершенно неправильно. Тот факт, что через нейтраль протекает ток , не означает, что нейтраль имеет потенциал относительно земли, потому что падение напряжения происходит полностью на нагрузке; это элементарная электроника. Нейтральная сторона будет иметь 0 В относительно земли , если нет неисправности нейтрального проводника. В однофазной цепи, если есть неисправность нейтрали, нейтраль на стороне нагрузки немедленно поднимется до 230 В, но в правильно работающей цепи это 0 В.
Чтобы уточнить: это означает, что если вы отсоедините «нейтраль» вашей нагрузки от «нейтрали» в стене, «нейтраль» нагрузки фактически станет активной, и, конечно, если вы коснетесь ее, вы получите шок. Но если нейтраль подключена правильно (на всем пути от нагрузки до генератора, поэтому не должно быть повреждений и на нейтральном проводе поставщика, что является нормальным состоянием), то напряжение между нейтралью и землей составляет ~0. Вы можете легко измерить это с помощью мультиметра за 5 долларов. Вы увидите 230 В между фазой и нейтралью, 230 В на фазе и 0 В на нейтрали.
Трудно объяснить это подробно в комментариях, но в основном нейтраль, исходящая от поставщика, представляет собой приемник, привязанный к земле, который будет поглощать любое количество тока, которое вы на него подаете, никогда не поднимаясь выше 0 В. Как только вы подключаете нейтраль к другой точке цепи, нейтраль опускает эту точку до 0 В, поглощая столько тока, сколько необходимо для этого. В крайнем случае, если вы напрямую подключите его к сети (короткое замыкание): он попытается снизить напряжение до 0 В, поглощая огромное количество тока, чтобы попытаться сделать это, и разрушив цепь.
Конечно, если ваша установка подключена в обратном порядке, это проблема, но это просто подпадает под общее правило «никогда не доверяйте цветам проводов, если вы не вставляли их сами». (Кстати, УЗО не волнует, если вы перепутаете живое и нейтральное, и они не чувствуют землю напрямую)
Да, падает напряжение на нагрузке. То, что на одной стороне будет 0 В относительно земли, верно только для системы постоянного тока . При переменном токе в течение одной половины цикла ток течет в одном направлении, а в другом — в другом. Без этого УЗО не будет работать, так как отключается при небалансе тока между питающим и обратным проводниками. Если нейтраль притянута к земле, УЗО отключит цепь; нейтраль при потенциале земли указывает на неисправность.
@ Мик Послушай, мне очень жаль, но ты просто фактически не прав. Нейтраль соединена с землей на генераторе. Вы продолжаете путать нейтральные живые и нейтральные наземные ссылки. Неважно, находится ли нейтраль на уровне +230 В по отношению к жизни, когда синусоида инвертируется. Это может быть +500 кВ, мне все равно, дело в том, что и нейтраль , и земля будут на 500 кВ, потому что нейтраль относится к земле , и, следовательно, по определению не может быть разности потенциалов между нейтралью и землей, если только нет неисправности . Нет разности потенциалов, нет тока.
Я просто добавлю, что трехфазные железные дороги часто использовали этот факт, у них вообще не было нейтрали, потому что они все время работали с идеально сбалансированными нагрузками, поэтому у них просто было две воздушные фазы, а третья фаза находилась в рельсах. В этом случае вместо нейтрали к земле относили третью фазу . Тот факт, что людей не поджаривали направо и налево из-за оголенных рельсов, и что не нужно было предпринимать абсолютно никаких мер предосторожности, является достаточным доказательством моего объяснения.
Что касается УЗО, они измеряют ток, протекающий от фазы обратно к нейтрали, вы правы; но, как я уже говорил, протекание тока в проводнике не подразумевает разность потенциалов между указанным проводником и землей, как в случае с трехфазной железной дорогой. Извините, если я кажусь снисходительным, но я продолжаю доходить до ограничения количества символов и вынужден вырезать части, даже когда пишу несколько комментариев...
*facepalm* Да, ты прав. Я идиот. Или не выспаться, выбирай. :-p Прикасаться к нейтральному проводу должно быть "безопасно", но я бы не поставил на это свою жизнь.

Ответы (4)

Не прикасайтесь даже к нулевому проводу в цепи под напряжением! Существует множество режимов отказа, из-за которых вы можете совершенно ошибиться, если не получите удар током.

По нулевому проводу идет ток. Однако мы не испытываем шока, когда прикасаемся к чему-то, через что проходит ток, мы получаем удар током, когда ток проходит через нас. В этом случае весь ток, который входит в один конец участка провода, которого мы касаемся, также покидает другой конец. Через нас ничего не проходит, чтобы нас не шокировало.

Почему через нас не проходит ток? С точки зрения схемы мы, в первом приближении, просто большой резистор в форме человека. Ток через резистор пропорционален напряжению на нем. Поскольку нейтраль находится под тем же напряжением, что и земля, и наша голова, и наши ноги находятся под напряжением 0 В. Таким образом, напряжение на нас равно 0 В, и, следовательно, ток равен 0 А.

Обязательная ссылка на ElectroBOOM: youtube.com/watch?v=XDf2nhfxVzg
Никогда не прикасайтесь к подключенным проводам или розеткам без проверки. Всегда тестируйте, независимо от того, что вы считаете «выключенным». Розетки более чем способны убить вас (при правильной настройке они могут убить около 100 из вас одновременно).
Даже без аварийных режимов напряжение на нейтральном выводе розетки может значительно отличаться от 0 В из-за «падения» напряжения в нейтральном проводе. Этого должно быть недостаточно, чтобы вы почувствовали это (и я повторяю то, что говорили другие, НЕ ПРИКАСАЙТЕСЬ К ЭТОМУ), но в большинстве случаев этого будет достаточно, чтобы короткое замыкание на нейтраль спровоцировало срабатывание прерывателя типа GFCI / RCD.
Я чувствую, что здесь чего-то не хватает. Скажем, вы коснулись нейтрального провода на полпути, тогда ток в этой точке еще не достиг земли и будет продолжать течь. Так почему же он предпочитает течь через провод, а не через человека, который к проводу прикасается? Это похоже на то, о чем задается вопрос, и, похоже, здесь это явно не освещалось. Я предполагаю, что это потому, что резистор в форме жука имеет значительно более высокое сопротивление, чем остальная часть провода, и что на самом деле существует очень и очень маленькая разность потенциалов, но эти два фактора просто означают, что ток невозможно обнаружить.
@ Нельсон, мне любопытна эта установка ...
@Chris, который был освещен явно. Это весь последний абзац
@Dale: я не уверен, что это так, но, может быть, я просто неправильно объяснил (или где-то делаю какое-то неверное предположение). Если я вас правильно понимаю, вы говорите, что точка на нейтральном проводе, которой я касаюсь, находится на нуле. Что мои ноги на нуле и эта земля на нуле. Расширяя эту логику, я могу сделать вывод, что ток также не течет по проводу от точки, где я касаюсь провода, до его нейтрального вывода, поскольку разность потенциалов там тоже равна нулю. Это явно неправильно, потому что мы знаем, что ток течет по проводу.
@ Крис, в первом приближении провод - идеальный проводник. Для прохождения тока не требуется разницы напряжений. Не всегда связывайте ток с разностью напряжений. Это верно только в конкретном случае резистора, поэтому важно заявить, что человек ведет себя как резистор.
@Дейл: Ага. Благодарю за разъяснение. Теперь это имеет больше смысла!
«В этом случае весь ток, который входит в один конец участка провода, которого мы касаемся, также выходит из другого конца»: невозможный реальный случай. «Почему через нас не проходит ток?»: через нас всегда проходит какой-то ток. Все эти утверждения предполагает идеальный проводник, очень далекий от обычных сценариев.
@ Дейл, я не совсем понял твою точку зрения о том, что ток не всегда требует разности напряжений для протекания, поскольку меня всегда учили, что ток зависит от разности напряжений для его течения. Пожалуйста, уточните. спасибо
@sneh versha, к сожалению, это неправильное впечатление, которое многие преподаватели случайно оставляют в сознании своих студентов. Это относится только к резисторам. Конденсаторы могут иметь напряжение без тока. Катушки индуктивности могут иметь ток без напряжения. Сверхпроводники (или «идеальные» проводники) могут иметь ток без напряжения. Катушки индуктивности и конденсаторы могут иметь отрицательное напряжение с положительным током или положительное напряжение с отрицательным током. Транзисторы и трансформаторы имеют еще более сложные соотношения между напряжением и током. Суть в том, что не все ведет себя как резистор
@Dale Хорошо! спасибо за разъяснение. я не знал об этом

Почему бы и нет? На самом деле мы могли!

Ваша первая строка — это предположение, которое убьет вас. Буквально.

Нейтральный провод имеет такое же значение V, как и заземление, то есть почти 0.

В идеальном мире, где повсюду идеальные электрические проводники с нулевым импедансом, между нейтралью и землей нет напряжения. В этом идеальном мире можно было спокойно прикоснуться к нейтральному проводу.

Сюрприз - мы живем не в идеальном мире...

Электропередача фактически не имеет нейтрали. Вместо этого у него есть 3 провода, на каждом из которых есть переменный ток, где волны переменного тока на каждом не совпадают с другими. Когда электричество поступает на вашу местную подстанцию ​​рядом с вашим домом, оно проходит через трансформатор для понижения напряжения, а также для «добавления» трех сигналов переменного тока. Поскольку волны переменного напряжения не совпадают друг с другом, их сложение таким образом дает «нулевое» напряжение в середине, то есть на нейтрали.

Чтобы нейтраль была близко к земле, ее подключают к земле (физический металлический стержень в землю!) через некоторое сопротивление. Однако его нельзя слишком хорошо привязать к земле, потому что удары молнии поблизости могут вернуться на нейтраль и быть невероятно опасными. (Кстати, они все еще могут, но из-за этого урон в основном довольно низкий.)

Отдельно в вашем доме также есть физический металлический стержень в земле, который подключен к точкам заземления всех ваших розеток.

Так как же это может пойти не так...?

Что ж, "земля" здесь не является "землей" в другом месте. Вот почему в вашем доме есть собственный металлический стержень, уходящий в землю. Различные вещи (молния, химические реакции в почве, трение воздуха о землю, влажность воздуха, просто для примера) создают разницу в напряжении между местами. Известно, что именно поэтому коровы могут быть убиты ближайшим ударом молнии — между каждой ногой и землей, на которой они стоят, достаточно напряжения, чтобы убить их электрическим током. Таким образом, даже если нейтраль была на «земле» на трансформаторе, ее может не быть к тому времени, когда она достигнет вашего дома.

Или связи могут разорваться. Если земля вашего дома проржавеет или порвется, или то же самое произойдет с трансформатором, все ставки на то, находитесь ли вы на земле или нет, не принимаются.

Или вы можете получить короткое замыкание от живого к нейтральному. Теоретически это должно сработать выключатель. Но предположим, что у вас нет выключателя или кто-то заменил предохранитель на гвоздь в старом доме. Сопротивления вдоль линии и обратно вдоль нейтрали будут примерно одинаковыми, поэтому напряжение на нейтральном проводе в вашей розетке будет составлять примерно половину напряжения под напряжением. (И тогда изоляция проводов имеет свойство гореть и поджигать дом, но это отдельная проблема.)

Или вы можете получить неисправность в передаче электроэнергии, когда однофазное соединение нарушено. Вместо того, чтобы объединять три фазы, чтобы нейтрализовать и получить нейтраль, теперь у вас есть чертовски большое переменное напряжение на нейтрали. Обычно есть защита от этого выхода, поэтому в этом случае следует отключить все питание, но в сельской местности со старым комплектом (или где-то вроде фермы, где им управляет фермер) я бы не поставил на это свою жизнь. .

Или, что более иронично, что-то где-то еще может иметь неисправность, когда оно замкнуто на землю. Вы можете быть в безопасности, касаясь нейтрали (помимо вышеперечисленных проблем), но если вы держите землю в одной руке и нейтральную в другой, это будет земля, которая убьет вас.

Там просто несколько примеров. Я не претендую на то, что это исчерпывающий список способов убить себя с помощью нейтрального — я просто пытаюсь объяснить вам, почему это плохая идея, и почему ваше неверное предположение оказывается фатальным для многих людей. каждый год. Не добавляйте к этой статистике.

Ну.. по крайней мере, здесь была концепция «классического заземления», поэтому розетки питались двумя проводами, а в розетке нейтраль подключалась к земле, чтобы обеспечить заземление. Обычно металлические корпуса устройств соединяются с заземляющим контактом, поэтому множество людей задевали нулевой провод при прикосновении к любому электроприбору с металлическим корпусом. Не слышал, чтобы люди были шокированы (но, может быть, не слышал достаточно). Но я согласен: не делайте этого намеренно
@lalala Они наверняка были в шоке, и люди погибли. Вот почему новые стандарты требуют двойной изоляции вместо простого заземления шасси. Если все настроено правильно, то это безопасно, но если что-то не правильно подключено, то нейтраль (и даже земля!) может проводить ток и кого-то ранить/убить.

если мы коснемся провода, не станем ли мы частью цепи?

«Контур» происходит от того же латинского слова, что и «круг» или «цирк». Цепь — это петля . Единственный способ получить устойчивый поток электрического тока — это если он течет по петле. Если вы касаетесь провода, но изолированы от всего остального, то вы не являетесь частью какой-либо петли, и через ваше тело не может проходить постоянный поток. Но...


... Это становится немного сложнее, когда мы говорим об переменном токе (AC), потому что тогда мы можем говорить о токе, «протекающем» через конденсатор, даже несмотря на тот факт, что два вывода конденсатора электрически изолированы от каждого. другой.

Каждый раз, когда какой-то электропроводящий предмет приближается к другому электропроводящему предмету, между ними возникает слабая емкость. Примечательно, что между вами и Землей всегда есть слабая емкость.

Даже если вы хорошо изолированы от всего остального, вы все равно почувствуете сильное «покалывание», если прикоснетесь к «горячему» проводу в цепи, потому что небольшое количество переменного тока может течь по петле от генераторной станции через горячий провод, через ваше тело, через емкость между вашим телом и Землей и через Землю обратно к проводу заземления на электростанции.

Вы не должны чувствовать никакого покалывания*, если прикоснетесь к нейтральному проводу, потому что нейтральный провод должен быть подключен к земле где-то недалеко от того места, где вы стоите. По сути, оба конца «конденсатора» подключены к одному и тому же объекту (Земле), поэтому на самом деле он не является частью какой-либо петли или цепи.


* Но обратите внимание, что другие ответы уже сказали вам. То, что должно быть, не всегда совпадает с тем, что есть на самом деле . Прикосновение к нейтрали по-прежнему рискованно, потому что неисправность в проводке может привести к тому, что предположительно нейтральный провод на самом деле будет «горячим».

Не прикасайтесь к токоведущим цепям.

Нейтраль близка к 0 В, скажем, 15 В в бытовой установке. Поскольку все провода имеют небольшое сопротивление (например, 5 Ом), мы можем смоделировать эту систему как точку низкого напряжения (15 В) с низким резистором (5 Ом), подключенным от нее к реальной земле (0 В).

Когда кто-то (не делайте этого дома) касается нейтрального провода, изменение в цепи заключается в том, что появляется новый путь соединения от точки касания через тело к земле. Тело имеет (обычно) импеданс больше 1000 Ом (это зависит от человека, давления пальцев, условий, обуви, ...).

Теперь схема представляет собой параллель соединения двух «резисторов» от точки касания нейтрали к земле: провода (5 Ом) и корпуса (1000 Ом). По закону электрических цепей количество тока, которое пройдет через тело, будет 5/(1000+5)=0,5% от общего тока. Обычно это означает уровень тока, который не может причинить больших травм.

Однако эти значения слишком близки к опасной силе тока, и в некоторых сценариях по телу может пройти действительно опасный ток.

Не делай этого дома.

(примечание по биологии: если надо дотронуться до провода - не делайте этого - дотроньтесь тыльной стороной пальцев. При ударе мышцы стремятся сомкнуть пальцы, поэтому пальцы выскочат из контакт с кабелем.Вместо этого, если вы коснетесь внутренней стороной пальцев, вы рискуете, что шок сомкнет пальцы вокруг кабеля, делая его смертельным и непреодолимым замыканием).