Dov'è il terreno / negativo per le linee elettriche aeree?

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Di recente ho appreso che la terra può essere utilizzata per completare i circuiti utilizzando alte tensioni.

Vorrei sapere se è così che funzionano le linee elettriche aeree e, in tal caso, dove terminano esattamente i cavi / i circuiti - nelle sottostazioni o qualcosa del genere?

Del resto, il filo negativo (nero) di casa mia, dove va?

Avevo un google in giro ma non ero davvero sicuro di cosa cercare, quindi chiedendo qui. Se qualcuno può indicarmi la giusta direzione, lo apprezzerei!

Grazie!

mains grounding

— John Hunt
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Nella pratica nordamericana, il filo nero è "caldo" (120 volt). Il rosso e il blu possono essere utilizzati anche per fili caldi. Il filo neutro (0 volt, terra) è bianco. Il verde è una terra di sicurezza e normalmente non dovrebbe trasportare corrente. I fili verde e bianco saranno collegati insieme all'ingresso di servizio dell'edificio.

— Peter Bennett,

Prendi in considerazione una batteria. Non ha terra, ha un terminale positivo e un terminale negativo. Quando lo si collega a un dispositivo, il dispositivo può definire una messa a terra e collegarlo a uno dei terminali, o qualche altro punto nel circuito. Simile a una batteria, la compagnia elettrica non invia un filo di "terra" a casa o edificio. Invia alimentazione a 2 o 3 fasi e nel tuo edificio definisci una messa a terra - spesso questo sta vincolando uno dei fili di alimentazione (neutro) a un'asta di terra. Questo viene quindi distribuito ai punti vendita come terra. Pertanto, le linee aeree non hanno "terra".

— Adam Davis,

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Medita su questo: perché la terra elettrica è chiamata terra ?

— Eric Lippert,

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@PeterBennett: L'OP è nel Regno Unito, dove il caldo è rosso o marrone e il neutro è nero o blu e il terreno è verde o giallo-verde. I nuovi cablaggi di lavoro dovrebbero utilizzare la convenzione marrone / blu / giallo-verde.

— Eric Lippert,

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Si noti che il filo nero / blu non è negativo ma piuttosto neutro .

— Eric Lippert,

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Questo post riguarda principalmente terra / terra / suolo come conduttore e importanza della messa a terra per la sicurezza. Forse non è una risposta accurrata ma può anche essere utile. Per altri significati di terra - vedi altre risposte.

Penso che la risposta alla tua domanda sia qui:

http://en.wikipedia.org/wiki/Earthing_system

Vedi i sistemi TN, TN-C e TN-CS.

I cavi di cui si sta chiedendo terminano al trasformatore più vicino.

Maggiori informazioni sulla messa a terra e sul motivo per cui terra / suolo non viene utilizzato come conduttore per le linee elettriche.

La messa a terra in reti elettriche di media e alta tensione non trasporta una potenza significativa in condizioni normali. Le linee elettriche ad alta tensione sono trifase, i flussi di corrente principalmente tra fasi e terra sono solo riferimento "zero" per loro. La terra funziona più come riferimento e scarica l'elettricità statica dagli alloggiamenti delle apparecchiature ad alta tensione e altre parti conduttive che dovrebbero essere al potenziale di terra. Le apparecchiature ad alta tensione sono ben isolate e possono accumulare grandi cariche elettrostatiche.

Il trasporto di energia da terra (suolo) probabilmente finirebbe con una corrosione degli elettrodi molto veloce e forse alcuni cambiamenti ambientali nel suolo, perché il suolo contiene acqua, sali, acidi. Tutto questo diventa un mix di elettroliti.

La messa a terra funziona anche come protezione contro i fulmini. Questo è il modo di instradare / controllare la potenza del fulmine nel terreno con basse "perdite di potenza". Quando non vi è alcuna messa a terra intenzionale, i fulmini troveranno comunque altri 50 modi. In tal caso, la messa a terra può essere considerata come messa a terra ad alta impedenza / resistenza. Una potenza molto elevata può essere emessa ad alta resistenza e ciò può causare incendi o esplosioni incontrollate ovunque, in molti luoghi, ecc. Quindi è meglio creare una "strada" per il fulmine mettendo a terra grandi oggetti metallici.

In alcune reti viene utilizzata la "messa a terra funzionale" e in questo caso la terra viene effettivamente utilizzata per trasportare energia.

Nelle reti a bassa tensione (110 V o 230 V in Europa) la messa a terra viene utilizzata come "messa a terra di protezione", per consentire la protezione dell'RCD. Il vecchio metodo di protezione consiste nel collegare a terra gli alloggiamenti dei dispositivi conduttivi. Se il dispositivo è danneggiato (isolamento bruciato, danni meccanici ecc.) E la tensione "esce" sull'alloggiamento collegato a terra, i fusibili si bruciano a causa di un cortocircuito.

Il filo nero probabilmente va al trasformatore presso la centrale / stazione di trasformazione. È radicato lì. In alcuni paesi il filo di terra deve essere collegato al sistema di messa a terra vicino alla casa (nastri metallici sepolti sotto casa), ma in quel caso - quel filo non è nero, ma giallo con strisce verdi. Dipende dal sistema di messa a terra utilizzato nel tuo paese. Puoi leggere i diversi sistemi di messa a terra su Wikipedia (link sotto).

La messa a terra / messa a terra è una cosa con "molte facce" ...

E non esiste una linea "negativa" o "positiva" in corrente alternata. C'è filo di fase, zero e / o filo di terra. Il filo di fase diventa positivo (tensione sopra zero) o negativo (sotto tensione zero) nel tempo. Lo zero rimane a zero relativamente a ... terra / terra :)

Qualcuno può correggere / verificare i miei errori di lingua? Il mio inglese è pessimo, non voglio fuorviare nessuno in una questione così importante (messa a terra / messa a terra).

— Kamil
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Potrebbe valere la pena discutere la differenza tra terra (cioè il conduttore collegato a terra) e neutro (cioè il conduttore che restituisce la corrente di carico in un alimentatore monofase - il "filo nero" a cui fa riferimento John Hunt.) Altrimenti il tuo la risposta è per lo più corretta.

— Li-aung Yip,

@ Li-aungYip Right. Dipende dal tipo di sistema di messa a terra utilizzato per fornire energia a casa sua.

— Kamil,

Certo, dipende dal sistema di messa a terra. Inoltre, il mio commento sul fatto che il filo nero sia il neutro non è corretto - come ha sottolineato Peter Bennett nei commenti, il Nord America usa il nero per un conduttore attivo .

— Li-aung Yip,

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Una terra di sicurezza normalmente non porta correnti significative. Un terreno di ritorno (detto "comune") trasporta tutta la corrente da un sistema che entra.

— Kaz,

@Kaz intendevo le reti elettriche. L'ho corretto.

— Kamil,

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Fare attenzione a non confondere "terra" / "terra" e "negativo" / "neutro".

Terra o terra è il conduttore che collega il sistema di alimentazione alla massa della terra, cioè tramite elettrodi sepolti. Il conduttore di terra normalmente non porta corrente. (Eccezione: linee SWER.)

Tutti i sistemi di alimentazione richiedono una connessione a terra.

Come già spiegato da Kamil, ciò è necessario per fornire un riferimento di tensione, dissipare l'elettricità statica, dissipare i fulmini sulla terra, ecc. (Eccezione: sistemi di alimentazione con neutro isolato - non molto comune.)
Il neutro è il conduttore che fornisce un percorso di ritorno per la corrente di carico.

I colori tipici di questi conduttori sono riportati nell'articolo di Wikipedia sui codici colore dei cavi.

Quindi, quali sistemi di potere hanno terre, che hanno neutri e quali hanno entrambi?

Suddiviso per tipo di sistema di alimentazione (pratica australiana; la prassi americana potrebbe essere diversa).

In un sistema trifase ad alta tensione , ci sono tre conduttori attivi. Se il carico è bilanciato, come per le linee aeree ad alta tensione, tutta la corrente viene trasportata dai conduttori trifase e non è necessario alcun neutro .

La terra viene utilizzata per scopi di riferimento di tensione e messa a terra di sicurezza, tra le altre ragioni.

Quindi i conduttori che sono presenti sono: 3 × conduttori attivi, Terra.

Per fornire un po 'di intuizione, ecco un'immagine di come la corrente fluisce in un sistema trifase collegato a stella senza un neutro:
In un sistema di distribuzione trifase a bassa tensione , il carico potrebbe non essere bilanciato. Pertanto è necessario un conduttore neutro per trasportare la corrente di carico sbilanciata.

È inoltre necessario un terreno oltre al neutro. Se questo è interconnesso tra i punti dipende da come è stata progettata la messa a terra. Ad esempio, due edifici distanti 100 metri potrebbero essere collegati a terra separatamente e non vi sarebbe alcun conduttore di terra tra di loro.

Quindi i conduttori che sono presenti sono: 3 × conduttori attivi, neutri e possibilmente terra.
In un circuito monofase a bassa tensione , come si può trovare nella tua casa, hai
- un conduttore attivo che trasporta la corrente di carico dal trasformatore di distribuzione locale
- un conduttore neutro che restituisce la corrente di carico al trasformatore di distribuzione locale
- un conduttore di terra per riferimento di tensione e messa a terra di sicurezza - questo non porta alcuna corrente. L'unica volta che il conduttore di terra trasporta corrente è quando c'è un cortocircuito da attivo a terra - nel qual caso il dispositivo di corrente residua (RCD, termine australiano) o l'interruttore di circuito di guasto a terra (GFCI, termine USA) lo rileverà e si disconnetterà il tuo alimentatore.
Quindi i conduttori che sono presenti sono: 1 × Attivo, Neutro, Terra.

— Li-aung Yip
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È tardi e sto per andare a letto, quindi sentiti libero di modificare la mia risposta se ho commesso errori eclatanti.

— Li-aung Yip,

Non ne sono sicuro, ma se usi la terra come conduttore, gli elettrodi potrebbero reagire chimicamente con l'acqua. Quell'acqua non è al 100,00% di acqua, contiene alcuni sali, acidi, ecc. Gli elettrodi potrebbero degradarsi molto presto, quindi usare la terra per trasportare "correnti quotidiane" tra gli edifici potrebbe essere una cattiva idea. Buona notte :)

— Kamil,

"Tutti i sistemi di alimentazione richiedono una connessione a terra." - come funzionano allora gli aeroplani?

— Paŭlo Ebermann,

@ PaŭloEbermann "Come funzionano allora gli aeroplani?" Anche gli aeroplani richiedono un collegamento a terra e questo è estremamente importante. Quando l'aereo vola - speciali "stoppini" vengono utilizzati per scaricarlo parzialmente. Durante l'atterraggio - vengono utilizzati gli scaricatori in carrello di atterraggio. Quando l'aereo è alimentato in aeroporto, deve essere messo a terra in modo permanente e collegato al camion del carburante che lo alimenta per evitare l'esplosione del carburante.

— Kamil,

Vorrei anche suggerire di aggiungere questa immagine alla tua risposta: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/3-phase_flow.gif . Fornisce una buona intuizione sul flusso di corrente trifase senza neutro.

— Peter,

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Vorrei sapere se è così che funzionano le linee elettriche aeree e, in tal caso, dove terminano esattamente i cavi / i circuiti - nelle sottostazioni o qualcosa del genere?

Vai fuori e trova un palo di potenza con un trasformatore di lattine ed esaminalo attentamente. Le configurazioni variano considerevolmente, ma una configurazione tipica in Nord America è:

C'è una linea calda ad alta tensione e una linea di ritorno ad alta tensione che fa un circuito alla sottostazione.
Il trasformatore è collegato all'alta tensione calda e neutra.
Il trasformatore riduce l'elettricità ~ 7200VAC a 240VAC, configurati come due hots e uno neutro, i cui hots sono 240VAC separati l'uno dall'altro e ogni 120VAC dal neutro. Il tuo soggiorno nel Regno Unito avrà probabilmente una configurazione leggermente diversa in quanto credo che utilizzi 240 V CA in tutto lo spettacolo.
Un filo di terra o scende dal polo verso terra dal trasformatore, oppure il palo viene fissato in posizione da un cavo d'acciaio che viene utilizzato come massa del trasformatore.
I due punti caldi e uno neutro vanno nella tua scatola dell'interruttore.
La scatola dell'interruttore potrebbe essere messa a terra da un cavo di rame collegato a una barra sepolta nel cortile.

In definitiva i motivi sono chiamati motivi perché si attaccano al terreno. In genere ci aspettiamo che le linee di terra dedicate che sono effettivamente collegate a terra trasportino corrente solo in caso di emergenza; normalmente la corrente sul caldo dovrebbe essere uguale alla corrente sul neutro.

È utile per i principianti pensare alle analogie con l'acqua. Il caldo è le linee di alimentazione in pressione. Il neutro è la linea di scarico. Il terreno di sicurezza è uno scarico supplementare nel seminterrato utilizzato solo quando la casa si allaga.

Ci sono molte immagini su Internet che mostrano come tutto funzioni. Eccone alcuni:

http://waterheatertimer.org/See-inside-main-breaker-box.html

— Eric Lippert
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Quanta potenza può avere un trasformatore tipico come questo? waterheatertimer.org/images/Electricity-from-the-pole-4.jpg Ci sono linee da 7,2kV ovunque e ogni casa ha un trasformatore separato negli Stati Uniti?

— Kamil,

@Kamil: le tensioni della sottostazione variano e un trasformatore in genere serve poche case. Ma fondamentalmente sì, è così che si presenta nei quartieri residenziali che hanno un servizio elettrico fuori terra. Come va per le case che hanno un servizio che attraversa il terreno, non lo so.

— Eric Lippert,

@Kamil: mi aspetto che un piccolo trasformatore del genere sia di circa 50-100 kVA. I trasformatori Poletop possono arrivare a 500kVA prima di diventare troppo pesanti per essere montati.

— Li-aung Yip,

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La maggior parte delle linee elettriche industriali usa corrente alternata, quindi non ci sono cavi positivi e negativi. Comune sono i fili trifase e il filo neutro. Il consumatore elettrico può utilizzare tutti i fili trifase o solo una fase e neutri (come la maggior parte di quelli domestici).

Il comune curcuit di potenza è costituito da questi tre dispositivi: centrale elettrica - sottostazione elettrica, che trasforma la tensione (o serie di essi) - dispositivo di assorbimento di potenza. I fili di fase e il cavo neutro formano un circuito di alimentazione chiuso tra due di essi.

Per il trasporto su carrello (autobus elettrici, treni) viene utilizzata sia la corrente continua che la corrente alternata. Un carrello è spesso positivo e l'altro carrello o binari è negativo. In questo caso, l'alimentazione ai carrelli viene fornita da una sottostazione che trasforma e corregge anche la potenza prelevata dalla linea CA industriale.

— Vovanium
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Questo è vero. Negli Stati Uniti, tuttavia, i clienti residenziali in genere ottengono il potere "Split Phase". Ciò significa che ottengono due linee CA e una neutrale. Le linee sono sfasate di 180 gradi, non di 120 gradi come in un sistema trifase. In questo modo, è possibile ottenere 120 V CA da linea a neutro o 240 V CA da linea a linea. Queste connessioni vengono effettuate selezionando gli interruttori automatici appropriati nel pannello dell'interruttore principale di una casa.

— bitsmack,

@bitsmack Quindi ... questi clienti hanno un sistema a 3 fili? 2 fasi e zero?

— Kamil,

@Kamil Tre fili "portatori di corrente": Linea 1, Linea 2 e Neutro. Le linee 1 e 2 sono "calde" o eccitate. Neutral fornisce il percorso della corrente di ritorno. C'è anche un conduttore di "messa a terra", che proviene dall'utilità o è collegato a una grande asta di messa a terra che viene condotta nella terra in ogni casa. Questo collegamento a terra viene utilizzato solo per motivi di sicurezza: la corrente fluirà a terra solo in caso di guasto elettrico. Questa corrente farà scattare gli interruttori di circuito (e interruttori di guasto a terra).

— bitsmack

@bitsmack So come funziona la messa a terra / terra, sono un elettricano per educazione. Era solo curioso dei sistemi statunitensi. Non ho mai saputo di loro.

— Kamil,

@Kamil Molto bene, non stavo cercando di essere condiscendente. Ho letto la tua risposta ed è ovvio che sai di cosa stai parlando! Wikipedia ha una pagina su questo tipo di sistema: en.wikipedia.org/wiki/Split-phase_electric_power . Abbi cura di te :)

— BitMack il