Det finns fyra skäl för att jorda det neutrala.

1. Jordningsneutral ger en gemensam referens för allt som är anslutet till elsystemet. Det gör anslutningar mellan enheter säkra (r).

2. Utan jord kommer statisk elektricitet att byggas upp till den punkt där ljusbågar kommer att inträffa i ställverket och orsaka betydande förlust av överförd effekt, överhettning, bränder etc.

3. Med ett flytande system är det möjligt att ha en kortslutning mellan både interna och angränsande system via markvägen som visas nedan. Att tända ett ljus i ditt hus kan orsaka att ett ljus tänds också i ditt grannars hus. Denna egenskap är mycket oförutsägbar.

^{simulera denna krets - Schematisk bild skapad med CircuitLab}

4. Slutligen, genom att ge marken en returväg till neutralt, orsakar en kort till det jordade chassit på en apparat ett förutsägbart resultat när det gäller säkrings- eller brytarsvar. Detta ger en hel del förebyggande skydd för användaren.

I Sammanfattning

I en enkel modell verkar det som att inte binda marken till neutralt skulle vara säkrare. I verkligheten finns det emellertid ingen garanti för detta i ett distribuerat kraftsystem eftersom du inte har något sätt att veta om det finns någon annan väg tillbaka till transformatorn via en annan väg. Det vill säga, i punkt 3 ovan kan du riskera att bli elektriskt lika mycket som om din neutrala var jordad.

I slutändan uppväger de andra fördelarna med att binda marken till neutral upp den möjliga men opålitliga isoleringsfördelen.

NOTE: Från punkt 4 sker ett paradigmskifte i det sätt som du behöver tänka på den neutrala jordanslutningen.Tänk inte på neutral ansluten till jord, utan tänk istället på att jord är ansluten till neutral så att strömmen från en kort till jord kan återgå till transformatorn.

Vad du pratar om är ett isolated system. Jag har en utökad avhandling om det här. I ett isolerat system är "det första jordfelet gratis" (och blir den neutrala jordbindningen). Det här är tanken du marknadsför.

Problemet är det andra. Om du inte har underhållspersonal som aktivt gör isoleringstestning och jagar ner och eliminerar det första markfelet, kommer it att misslyckas tyst, oupptäckt och vänta på . Så du är direkt tillbaka i samma situation bara nu har du ingen aning om varma eller neutrala kommer att vara dödliga för dig idag.

Det finns också felaktigheten att du har upptäckt ett användningsfall där din idé är bättre, men du misslyckas med att överväga alla andra användningsfall. NFPA gör, och anser dem alla i balans, och utvecklar bästa metoder som kommer att rädda flest liv och hus. Det är bokstavligen deras jobb, att vara National Fire Prevention Association.

Dessutom fungerar ett isolerat system inte om du inte har din egen transformator, eftersom hela systemet måste vara under gemensamt underhåll så att du kan försäkra att det förblir isolerat. Jag har lyxen att ha min egen transformator. Jag har kört det som ett "isolerat system" av misstag (felaktig neutraljordbindning). Det "första markfelet" misslyckades verkligen tyst och fångade mig medvetet. Jag upptäckte detta efter att ha kopplat ur strömkretsen och dragit ledningarna från ett uttag. Jag blinkade varmt till jorden bara för att se till att kretsen var avstängd, och det tändes igen kretsen! What ??? Visas på en orelaterad krets, hot hade fel till marken. Marken var 120V från neutral överallt i systemet även på kretsar som stängdes av! Det är superdåligt, och bara den typ av nonsens som händer på isolerade system som inte behålls kompetent. Failed silent är BAD.

Jag kommer att säga detta: det var ett bra valideringstest för det tidigare arbetet, vilket var en fullständig omkoppling av en webbplats som hade dussintals allvarliga defekter.

På ett IT-nätverk, där båda raderna på uttaget är live, skulle GFCI inte fungera på ett sing fault.
Vilket har fördelar i vissa system med hög kontinuitet (t.ex. operationsrum), stänger inte ett enda fel av allt.
Men du måste aktivt övervaka enstaka fel med isoleringsövervakning.

Istället slipas vi neutralt så att skyddsmekanismerna fungerar även på ett enda fel.Vi kallar detta ett TT-nätverk.

Det har inget att göra med beröringssäkerhet. SELV (säkerhet extra låg spänning 42V) är för våta områden och beröringssäkerhet.

Som Neil har påpekat är den stora bilden att du är en del av ett stort elnät, och om det inte var jordat någonstans skulle hela jävla flyta högt - kanske till $ blixtvolts.

Din andra fråga "Skulle det inte vara säkrare att bara flyta den", blir en mycket intressant fråga när du har ett lokalt, fristående solkraftsystem.De elektriska reglarna (här) tvingar dig att jorda N, men verkligen gör det bara osäkrare.

Det här är ett ämne som vi (installerar solenergi) har diskuterat i någon längd utan en bra slutsats.

I TV-laboratoriet föreskrev vi användning av en isoleringstransformator för att galvaniskt separera vår enhet som testades från elnätet. Detta gjorde TV: n säker att röra vid, med EN hand. Det gjorde också TV: n säker att testa, dvs att ansluta marken på ditt oscilloskop till kretsen. Men när du ansluter ett jordat omfång till en flytande krets blir det jordat igen och i princip osäkert att röra vid!

För att komma till saken hade vi en lag om att det är förbjudet att ansluta ett nätuttag till en isoleringstransformator. Använd en transformator per enhet. Annars blir det för lätt att röra vid två enheter och ta reda på det hårda sättet att den ena är "het" i förhållande till den andra. Du kan inte separera en hel byggnad galvaniskt och förvänta dig att kretsen förblir flytande och säker.

Förutom oavsiktlig jordning genom någon enhet finns det också läckström till jord, genom kondensatorer. Din dator har en galvaniskt separerad strömförsörjning, så den är säker att röra vid. Men det finns en C mellan den primära marken och den sekundära för att kortsluta EMI för SMPS. Om marken inte är ansluten och du vidrör fallet ger strömmen 50-60 Hz genom den C (och transformatorns C) en stickning. Anslut 10 sådana enheter med 10 Cs utan att jorda någon av dem uttryckligen och den stickningen blir en chock. Därför bör du använda ett uttag med mark för moderna elektroniska enheter. [redigera: har lagt till schemat från en annan tråd Henry Crun]

Huvudskälet är att blåsa skyddssäkringar för att säkerställa att felströmmen är tillräcklig för detta ändamål.Men det hjälper också till att begränsa spänningsutflykter i 3-fasfördelning.

Live to chassis ground är ett vanligt fel.Utan att neutralt bindas till jorden skulle ingen signifikant ström strömma för att blåsa säkringen och koppla bort strömmen.

Tänk på en 3-fas lokal distributionstransformator, 240v fas till N, 415v mellan faser.Om ett levande till jordfel jordade den röda fasen, skulle N bli 240v till jord, och blå och gula faser skulle bli 415v till jord, vilket skulle lägga mer stress på isoleringen i alla andra egenskaper som tog sin enfasförsörjning från samma transformator.

Svar med ett ord: förutsägbarhet.

Ibland är det bättre för ett nätverk att vara förutsägbart än att "ibland" eller "vanligtvis" är säkrare / billigare / bättre på något annat sätt.Förutsägbarhet möjliggör global säkerhet / effektivitet / effektivitet, eftersom det förenklar användningen av nätverket och utformningen av saker som är anslutna till det.Du löser problem en gång istället för vid varje implementering.

Här i Australien har vi det som kallas ett MEN-system. Multipel jordneutral, IEC beskriver MEN-systemet som ett TN-C-S-system (Terra Neutral Combined Seperate) vilket är ett snyggt sätt att säga; den neutrala och jordledaren är funktionellt och fysiskt samma ledare mellan fördelningstransformatorns stjärnpunkt och leveranspunkten, som kommer att finnas på konsumentens egendom.

Det är vid leveransstället som den kombinerade ledaren separerar i två fysiska ledare, neutralt och jordat. Huvudjordningsterminalen ansluts sedan till jordens större massa via huvudjordningsledaren och en jordstake. Denna process upprepas vid varje egendom och utgör således en del av ett system som vi kallar PME-systemet (Protective Multiple Earth).

Anledningen till att PME-systemet är rakt framåt, ju längre du kommer från transformatorn desto större potential ökar den neutrala ledaren i förhållande till jorden. PME-systemet gör att spänningsökningen kan försvinna till jorden vid varje fastighet och därmed håller den neutrala spänningen konstant låg. Genom att hålla den neutrala spänningen så nära jordpotentialen som möjligt kan man använda en bra referensspänning och ett medel för att mildra spänningsskillnader som uppträder mellan exponerade ledande delar av utrustningen och främmande ledande delar genom potentialutjämning.

Att ha en jordledare möjliggör automatisk frånkoppling av matningen i händelse av kortslutning till jordfel med felström, en lågimpedansbana som är tillräcklig för att driva kretsskyddsenheten.

Felströmmen vill alltid hitta tillbaka till ursprunget (transformatorn).

Så för att svara på din fråga; jordning är faktiskt en mycket komplex del av alla distributionssystem och utgör en integrerad del av skyddsanordningarna genom att låta dem fungera som de har designats för. Jordledaren får inte tillräckligt med kredit för vad den gör !!!

Den här kraftstången utanför mitt hus visar en fördel med att jorda den neutrala ledningen.Levande ledning är placerad av sig själv på den högsta och säkraste platsen, medan den neutrala ledningen ligger längre ner på polen.

Poängen med jordningsenheter är att om det (realistiskt när) det finns en kort till en del du kan röra vid en krets görs strömmen snabbt under en mycket kort tidsperiod och sedan överströmsskyddet på grenresor som varnar en åskådare om att det finns ett problem. Neutral är knuten till marken för att den potentiella risken för en kortslutning kan kännas och skyddas mot. Jag tror att ett bättre exempel på vikten är en brödrost som kortsluter elnätet till dess chassi. Om det är jordat bryts strömbrytaren varje gång du ansluter brödrosten och antingen fixar den eller får en ny. Om brödrosten inte är jordad sitter potentialen där vid brödrostens chassi och väntar på att du ska slutföra kretsen till jorden (som att röra vid brödrosten med ena handen och sjunka med den andra). Den andra situationen lämnar dig i betydande fara. Om uttaget inte är skyddat med en GFCI kan du se att flera förstärkare flödar genom dig i flera ms innan en traditionell magnetisk brytare löser ut. Detta är mer än tillräckligt för att göra allvarliga skador och / eller döda beroende på väg. Om neutralt inte är bundet till marken är det ingen säkerhet att en kortslutning kommer att utlösa överströmsskyddet.