למה זרם נכנס לאדמה
מדוע זרם חשמלי נכנס לאדמה? אבל לא ניתן להתייחס לשאלה הזו לכל המעגלים החשמליים, אז בואו נעשה את זה קצת יותר מסובך. באילו מקרים ולמה הזרם הולך לאדמה?
נתחיל בדוגמה פשוטה. אין ספק שכל אחד מאיתנו היה צריך להתבונן בתופעת טבע כזו כמו ברק. בָּרָק - אין יותר מזרם קצר המשאיר ענן רעמים באדמה. למה זה קורה?
זה ידוע מהקורס בפיזיקה של בית הספר:
1 - שמטענים של סימנים מנוגדים נוטים למשוך זה את זה;
2 - כיוון הזרם במוליך נלקח ככיוון המנוגד לכיוון התנועה של חלקיקים בעלי מטען שלילי - אלקטרונים (לגזים מיוננים או אלקטרוליטים - מנוגד לכיוון התנועה של יונים שליליים, ועבור מוליכים למחצה - הפוך ל כיוון התנועה של "חורים").
אז, במונחים של ברק, אנחנו יכולים לומר שכאשר ענן רעמים טעון חיובי, ומשטח הקרקע מתחת לענן טעון שלילי (ההפך קורה! ראה איור), בתנאים מסוימים (טמפרטורה, לחץ, לחות) , באטמוספירה מתרחשת התמוטטות אוויר כאשר אלקטרונים מהאדמה ממהרים אל ענן רעמים טעון חיובי, כלומר במקרה הספציפי הזה הזרם באמת "נכנס לאדמה" פשוט כי מטענים של סימנים מנוגדים נמשכים.
טען מחדש קַבָּל, ותן ללוח הטעון השלילי שלו לסמל את כדור הארץ ולטעון חיובי שלו ענן רעמים. סגרו את המסופים עם מברג - קבלו זרם "שנכנס לאדמה" - אנלוגי מיניאטורי של ברק מענן - לתוך האדמה. אם המטען על הקרקע היה שווה למטען על ענן רעמים (אנלוגיה - קבל משוחרר), אז הפריקה לא הייתה מתרחשת והזרם "לא היה נכנס לאדמה".
בוא נדבר עכשיו על רשתות חשמל זרם חילופיןמשמש ברוב התעשיות, בבניינים שבהם אנשים עובדים, כמו גם בבתים שלנו לאספקת חשמל ביתית. אלו הן מה שנקרא "רשתות ניטרליות מוארקות".
ניטרלי, ביחס לרשתות אלה, פירושו בהכרח המסוף המוארק של הפיתול המשני שנאי תלת פאזי תעשייתי (הוא עומד בתחנת המשנה) ממנה מקבלים הדירות שלנו את אותם 220 וולט לפאזה בשקע.
חוט המחובר לנייטרלי מוארק מוצק נקרא «PEN». מוליכי הפאזה הם למעשה המסופים המנוגדים של פיתול תלת פאזי נתון, ש"הנקודה הנייטרלית" שלו מקורקעת בהתאם לדרישות הבטיחות - זהו תקן מקובל בהנדסת חשמל.
מה קורה אם אחד מחוטי הפאזה בא בטעות במגע עם הגוף המוליך של מכשיר כלשהו, בתנאי שגוף זה מחובר לחוט ה-PEN?
המעגל של מוליך-דיור הפאזה ייסגר KHIMILKA (מחובר לאדמה ולניטרל של השנאי בתחנת המשנה), במקרה זה התקן המגן, ככלל, המותקן בכל רשתות החשמל המתוכננות בצורה מצפונית, אמור לעבוד. האם ניתן לומר שבמקרה זה "הזרם חדר לקרקע"? רק בתנאי, אם אתה קורא לאדמה מקום החיבור לאדמה של הפלט הנייטרלי של השנאי בתחנת המשנה.
אבל מה אם חוט ה-PEN כמעט נעדר ובמקום זה נעשה שימוש בהארקה מקומית, כלומר סיכת מתכת או מעגל מוכנס לתוך האדמה? מה אז?
במצב דומה עם הפאזה הפוגעת במקרה, הזרם ימהר לאותו מסוף שנאי המוארק בתחנת המשנה, והזרם הזה יזרום ישר דרך האדמה, פשוטו כמשמעו דרך האדמה, ויסלל את הנתיב של ההתנגדות המינימלית מהקרקע המקומית. למוליכים מוארקים, המחוברים לאותה תחנת משנה ניטראלית.
במצב זה הזרם אכן ישאיר את הפאזה לאדמה, אך כדור הארץ ישמש רק כמוליך, שכן בפועל הזרם יופנה לנייטרלי של השנאי הרחוק בתחנת המשנה, והזרם הזה יזרום דרך התחנה. כדור הארץ רק בגלל שהניטרל הזה מוארק, כלומר הזרם במקרה זה ייאלץ "להיכנס לאדמה" בחיפוש אחר הנתיב של ההתנגדות הקטנה ביותר.
ראה גם: פעולות של זרם חשמלי: תרמית, כימית, מגנטית, קלה ומכאנית