Waarom stroom de grond binnenkomt

Waarom komt elektrische stroom de grond binnen? Maar deze vraag kan niet op alle elektrische circuits worden gericht, dus laten we het wat ingewikkelder maken. In welke gevallen en waarom gaat de stroom naar aarde?

Laten we beginnen met een eenvoudig voorbeeld. Natuurlijk moest ieder van ons zo'n natuurlijk fenomeen als bliksem observeren. Bliksem — er is niets meer dan een korte stroming die een onweerswolk in de grond achterlaat. Waarom gebeurt dit?

Uit de natuurkundecursus op school is bekend:

1 — dat ladingen van tegengestelde tekens de neiging hebben elkaar aan te trekken;

2 - de richting van de stroom in de geleider wordt genomen als de richting tegengesteld aan de bewegingsrichting van negatief geladen deeltjes - elektronen (voor geïoniseerde gassen of elektrolyten - tegengesteld aan de bewegingsrichting van negatieve ionen, en voor halfgeleiders - tegengesteld aan de bewegingsrichting van « gaten").

Dus in termen van bliksem kunnen we zeggen dat wanneer een onweerswolk positief geladen is, en het oppervlak van de grond onder de wolk negatief geladen is (het tegenovergestelde gebeurt! Zie de figuur), onder bepaalde omstandigheden (temperatuur, druk, vochtigheid) , in de atmosfeer treedt een luchtstoring op wanneer elektronen van de grond in een positief geladen onweerswolk stromen, wat in dit specifieke geval betekent dat de stroom echt "de grond in gaat" simpelweg omdat ladingen met tegengestelde tekens worden aangetrokken.

Opladen condensator, en laat zijn negatief geladen plaat de aarde symboliseren en zijn positief geladen een onweerswolk. Sluit de terminals met een schroevendraaier - zorg voor een stroom "die de grond in gaat" - een miniatuur analoog van bliksem uit een wolk - in de grond. Als de lading op de grond gelijk zou zijn aan de lading op een onweerswolk (analogie - een ontladen condensator), dan zou de ontlading niet plaatsvinden en zou de stroom "niet de grond in gaan".

Laten we nu praten op wisselstroom elektrische netwerkengebruikt in de meeste industrieën, in gebouwen waar mensen werken, maar ook in onze huizen voor huishoudelijke stroomvoorziening Dit zijn de zogenaamde «geaarde neutrale netwerken».

Neutraal, in relatie tot deze netwerken, betekent noodzakelijkerwijs de geaarde aansluiting van de secundaire wikkeling industriële driefasige transformator (hij staat bij het onderstation) van waaruit onze appartementen dezelfde 220 volt per fase aan het stopcontact krijgen.

Een draad die is aangesloten op een vaste geaarde nulleider wordt «PEN» genoemd. De fasegeleiders zijn eigenlijk de tegenovergestelde klemmen van een bepaalde driefasige wikkeling, waarvan het "neutrale punt" geaard is in overeenstemming met veiligheidseisen - dit is een geaccepteerde norm in de elektrotechniek.

Wat gebeurt er als een van de fasedraden per ongeluk in contact komt met het geleidende lichaam van een apparaat, op voorwaarde dat dit lichaam is aangesloten op de PEN-draad?

Het circuit van de fasebehuizing-geleider zal sluiten KHIMILK (verbonden met de grond en met de nulleider van de transformator in het onderstation), in dit geval zou het beveiligingsapparaat, dat in de regel is geïnstalleerd in alle gewetensvol ontworpen elektrische netwerken, moeten werken. Kunnen we zeggen dat in dit geval "de stroom de grond is binnengedrongen"? Alleen voorwaardelijk, als u de grond de plaats van verbinding met de grond van de neutrale uitgang van de transformator in het onderstation noemt.

Maar wat als de PEN-draad praktisch afwezig is en in plaats daarvan een lokale aarde wordt gebruikt, grofweg een metalen pin of circuit dat in de aarde wordt gestoken? Wat dan?

In een vergelijkbare situatie met de fase die het geval raakt, zal de stroom naar dezelfde transformatorterminal stromen die in het onderstation is geaard, en die stroom zal dwars door de grond stromen, letterlijk door de grond, en het pad van de minste weerstand van de lokale grond effenen naar geaarde geleiders, verbonden met hetzelfde onderstation neutraal.

In deze situatie zal de stroom weliswaar de fase verlaten naar aarde, maar de aarde zal alleen als geleider dienen, aangezien in de praktijk de stroom naar de nulleider van de transformator ver weg in het onderstation zal worden geleid en die stroom door de aard alleen omdat die nulleider geaard is, dat wil zeggen dat de stroom in dit geval gedwongen zal worden "de grond binnen te gaan" op zoek naar het pad van de minste weerstand.

Zie ook: Acties van elektrische stroom: thermisch, chemisch, magnetisch, licht en mechanisch