Между землей и горячим напряжением примерно 120 В, как и ожидалось.
Я ожидал, что разница напряжений между землей и нейтралью будет 0 В, но вместо этого она составляет 0,4 В. Почему это не так? Это опасное состояние? Как бы это исправить?
Это падение вызвано током, протекающим по нулевому проводу, как говорит Андрея. В нормальных условиях ток не должен течь через заземляющий провод.
Я вижу, вы подключили его к 4-контактному адаптеру. Если вы включите/выключите что-то, подключенное к тому же адаптеру (например, свет), и проследите за напряжением, вы должны увидеть его изменение (оно будет расти при включении и падать при выключении).
Я только что проделал этот простой эксперимент с 4-полюсным образом и галогеновой лампой, вот результаты:
С выключенным светом:
При включенном свете:
Мультиметр был в диапазоне 2 В переменного тока и подключен к соседней розетке с нейтралью и землей, как показано в вашем вопросе. Вы можете видеть, что падение напряжения увеличивается примерно на 400 мВ, когда включается свет. Если вы знаете ток, потребляемый прибором, вы можете сделать грубый расчет сопротивления провода.
Я задал аналогичный вопрос на сайте diy и не смог получить четкого ответа, объясняющего, почему высокое напряжение слишком высокое.
Во всяком случае об электрическом явлении: это всего лишь простой закон Ома. У вас есть провода, которые имеют некоторое сопротивление, и по ним проходит ток. Обычно через заземляющий провод не должно проходить тока, поэтому падение напряжения на нем равно нулю, и вы получаете ноль вольт. С другой стороны, у нас есть ток, проходящий через нейтральный провод, и он действует как резистор, поскольку имеет небольшое сопротивление. Вы здесь просто измеряете падение напряжения на нем.
Есть и вторая часть истории: нейтральный провод должен быть где-то связан с землей, но может случиться так, что эталон земли в этом месте отличается от эталона земли в месте заземляющего соединения здания. Это может произойти, например, при заземлении типа ТТ.
Аналогичный эффект может возникнуть при заземлении типа TN-CS, где нейтраль и земля в какой-то точке соединены вместе. Поскольку через заземляющий провод ток не течет, а через нейтральный провод идет ток, нейтральный провод снова будет выглядеть как резистор до точки, где они соединяются вместе.
Также я забыл упомянуть еще две причины, которые могут иметь значение: Система питания переменного тока, что оставляет ее открытой для индуктивной и емкостной связи. Поскольку переменный ток может проходить через конденсатор, он может проходить через два провода, расположенных рядом друг с другом. Размеры изоляции таковы, что эффект может быть очень слабым, но в некоторых случаях может создавать измеримое напряжение. То же самое относится и к индуктивной связи: даже прямой провод имеет индуктивность, а два провода, идущие рядом друг с другом, будут иметь взаимную индуктивность. На частотах сети влияние должно быть очень слабым, но оно может дать вклад в напряжение.
Это безопасно, а также может привести к ошибкам измерения, поскольку не измеряет истинное среднеквадратичное напряжение в режиме переменного тока **
То, что вы измеряете, - это просто падение напряжения между землей на нейтральном соединении на внешнем соединении трансформатора и вашей местной землей. Другими словами, падение напряжения на нейтральном проводе. ЭТО безопасно. Поскольку токи линии 1 и линии 2 имеют тенденцию компенсироваться, если равны, ток минимизируется и уменьшает общее падение, поскольку линии 1 и 2 сдвинуты по фазе на 180 градусов, что, например, в Северной Америке составляет 120 + 120 В = 240 В. Нейтраль подключается только к земле на внешнем трансформаторе.
Поясню для запутавшихся. На грубой схеме показаны Линия 1, нейтраль и Линия 2. Напряжения не имеют значения для жилой однофазной сети. Первичная сеть может быть подключена по схеме «звезда» или «треугольник» к 3-фазным линиям в соответствии с требованиями стандартной понижающей конфигурации для жилых помещений.
(обновление в старой теме....)**
Когда замыканий на землю нет, все же возможен небольшой провал напряжения между нейтралью и землей. Для пропуска кондуктивных излучений FCC IEC на импульсных источниках питания переменного тока им требуется сетевой фильтр LC с шунтирующим конденсатором на землю для подавления пиков излучения, а также уменьшения входящих импульсов.
** Жилая проводка рассчитана на 5% падение напряжения, как правило, макс. (Местные стандарты могут отличаться) Таким образом, резистивная нагрузка от линии к нейтрали может упасть на 2,5% на линии и нейтрали.
Таким образом, 1/2 из 5% от 120 В переменного тока или 3 В ожидается на нейтрали. (не на 100% уверен, что эта спецификация применима к вашему местоположению, но это объясняет ваши измерения.**
Также цифровые мультиметры измеряют пиковое напряжение и масштабируют его до среднеквадратичного значения, предполагая синусоидальную волну, однако импульсное напряжение будет аномально высоким (ближе к пиковому значению, чем среднеквадратичное значение). ПК, зарядные устройства для ноутбуков и многие другие устройства содержат конденсаторы сетевого фильтра, которые вносят свой вклад в этот ток в линии заземления, который рассчитан на безопасность и ограничен среднеквадратичным значением 0,5 мА, но может иметь гораздо более высокий пик с узкой шириной импульса.
Вот топология типичных сетевых фильтров, где C рассчитан на то, чтобы среднеквадратичное значение не превышало 0,5 мА.
пометки
Марк Харрисон
Марк Харрисон