Où est le sol / négatif pour les lignes électriques aériennes?


12

J'ai récemment appris que la terre peut être utilisée pour compléter des circuits utilisant des tensions élevées.

Je voudrais savoir si c'est ainsi que fonctionnent les lignes électriques aériennes, et si oui, où se terminent exactement les câbles / circuits - dans les sous-stations ou quelque chose?

D'ailleurs, le fil électrique négatif (noir) dans ma maison, où ça va?

J'avais un google autour mais je ne savais pas vraiment quoi chercher, donc demander ici. Si quelqu'un peut m'orienter dans la bonne direction, je l'apprécierais!

Merci!


5
Dans la pratique nord-américaine, le fil noir est "chaud" (120 volts). Le rouge et le bleu peuvent également être utilisés pour les fils chauds. Le fil neutre (0 volt, masse) est blanc. Le vert est une terre de sécurité et ne devrait normalement pas transporter de courant. Les fils vert et blanc seront connectés ensemble à l'entrée de service du bâtiment.
Peter Bennett

Considérez une batterie. Il n'a pas de masse, il a une borne positive et une borne négative. Lorsque vous le connectez à un périphérique, le périphérique peut définir une masse et peut le connecter à l'une des bornes ou à un autre point du circuit. Semblable à une batterie, la compagnie d'électricité n'envoie pas de fil de terre à votre maison ou bâtiment. Il envoie une alimentation biphasée ou triphasée, et dans votre bâtiment, vous définissez une terre - souvent, cela relie l'un des fils d'alimentation (neutre) à une tige de terre. Celui-ci est ensuite distribué à vos points de vente sous forme de sol. En tant que tel, les lignes aériennes n'ont pas de "terre".
Adam Davis

2
Réfléchissez à ceci: pourquoi la masse électrique est -elle appelée la masse ?
Eric Lippert

2
@PeterBennett: L'OP se trouve au Royaume-Uni, où le chaud est rouge ou brun, le neutre est noir ou bleu et le sol est vert ou jaune-vert. Le nouveau câblage de travail doit utiliser la convention marron / bleu / jaune-vert.
Eric Lippert

1
Notez que le fil noir / bleu n'est pas négatif mais plutôt neutre .
Eric Lippert

Réponses:


14

Ce message concerne principalement la terre / terre / sol en tant que conducteur et l'importance de la mise à la terre pour la sécurité. Peut-être que ce n'est pas une réponse précise, mais cela peut aussi être utile. Pour d'autres significations de la terre - voir d'autres réponses.

Je pense que la réponse à votre question est ici:

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

Voir les systèmes TN, TN-C et TN-CS.

Les câbles que vous demandez sur se terminent au transformateur le plus proche.

En savoir plus sur la mise à la terre et pourquoi le sol / sol n'est pas utilisé comme conducteur pour les lignes électriques.

La terre dans les réseaux électriques moyenne et haute tension ne transporte pas de puissance significative dans des conditions normales. Les lignes électriques à haute tension sont triphasées, le courant circule principalement entre les phases et la terre est juste une référence "zéro" pour elles. La mise à la terre fonctionne davantage comme référence et décharge l'électricité statique des boîtiers d'équipements haute tension et d'autres pièces conductrices qui devraient être au potentiel de la terre. Les équipements haute tension sont bien isolés et peuvent accumuler de grosses charges électrostatiques.

Le transport de l'énergie par le sol (sol) aboutirait probablement à une corrosion très rapide des électrodes et peut-être à certains changements environnementaux dans le sol, car le sol contient de l'eau, des sels, des acides. Tout cela devient un mélange d'électrolytes.

La mise à la terre fonctionne également comme protection contre la foudre. C'est le moyen d'acheminer / contrôler la puissance de la foudre dans le sol avec de faibles "pertes de puissance". Lorsqu'il n'y a pas de mise à la terre intentionnelle, la foudre trouvera quand même 50 autres façons. Dans ce cas, la mise à la terre peut être considérée comme une mise à la terre à haute impédance / résistance. Une puissance très élevée peut être émise sur une résistance élevée et cela peut provoquer un incendie incontrôlé ou une explosion n'importe où, dans de nombreux endroits, etc.

Dans certains réseaux, une "mise à la terre fonctionnelle" est utilisée et dans ce cas, la terre est en effet utilisée pour transporter l'énergie.

Dans les réseaux basse tension (110V ou 230V en Europe), la mise à la terre est utilisée comme "mise à la terre de protection", pour permettre une protection RCD. Une méthode de protection plus ancienne consiste à connecter les boîtiers des appareils conducteurs à la terre. Si l'appareil est endommagé (isolation brûlée, dommages mécaniques, etc.) et que la tension «sort» du boîtier mis à la terre - les fusibles sautent en raison d'un court-circuit.

Votre fil noir va probablement au transformateur de la centrale / station de transformation. C'est là-bas. Dans certains pays, le fil de terre doit être connecté au système de mise à la terre près de la maison (bandes métalliques enfouies sous la maison), mais dans ce cas - ce fil n'est pas noir, mais jaune avec des rayures vertes. Cela dépend du système de mise à la terre utilisé dans votre pays. Vous pouvez lire sur différents systèmes de mise à la terre sur wikipedia (lien ci-dessous).

La mise à la terre / mise à la terre est une chose qui a "de nombreux visages" ...

Et il n'y a rien de tel que la ligne "négative" ou "positive" dans le courant alternatif. Il y a un fil de phase, un fil zéro et / ou un fil de terre. Le fil de phase devient positif (tension supérieure à zéro) ou négatif (tension inférieure à zéro) avec le temps. Zéro reste à zéro par rapport à ... terre / sol :)

Quelqu'un peut-il corriger / vérifier mes erreurs de langue? Mon anglais est mauvais, je ne veux tromper personne sur une question aussi importante (mise à la terre / mise à la terre).


Il peut être utile de discuter de la différence entre la terre (c'est-à-dire le conducteur qui est mis à la terre) et le neutre (c'est-à-dire le conducteur qui renvoie le courant de charge dans une alimentation monophasée - le `` fil noir '' auquel John Hunt fait référence.) Sinon, votre la réponse est généralement correcte.
Li-aung Yip

@ Li-aungYip Droite. Cela dépend du type de système de mise à la terre utilisé pour alimenter sa maison.
Kamil

Bien sûr, cela dépend du système de mise à la terre. De plus, mon commentaire sur le fil noir étant le neutre est incorrect - comme Peter Bennett l'a souligné dans les commentaires, l'Amérique du Nord utilise le noir pour un conducteur actif .
Li-aung Yip

1
Une terre de sécurité ne transporte normalement pas de courants importants. Un terrain de retour (aka "commun") transporte tout le courant d'un système qui entre.
Kaz

@Kaz, je voulais dire les réseaux électriques. J'ai corrigé cela.
Kamil

10

Faites attention à ne pas confondre «terre» / «terre» et «négatif» / «neutre».

  • La terre ou la terre est le conducteur qui relie le système d'alimentation à la masse de la terre, c'est-à-dire via des électrodes enterrées. Le conducteur de terre ne transporte normalement aucun courant. (Exception: lignes SWER.)

    Tous les systèmes d'alimentation nécessitent une connexion à la terre.

    Comme Kamil l'a déjà expliqué, cela est nécessaire pour fournir une référence de tension, dissiper l'électricité statique, dissiper les coups de foudre vers la terre, etc. (Exception: systèmes d'alimentation avec neutre isolé - pas très commun.)

  • Le neutre est le conducteur qui fournit un chemin de retour pour le courant de charge.

Les couleurs typiques de ces conducteurs sont données par l'article de Wikipedia sur les codes de couleur des câbles.


Alors, quels systèmes électriques ont des terres, lesquels ont des neutres et lesquels ont les deux?

Ventilé par type de système d'alimentation (pratique australienne; la pratique américaine peut différer.)

  1. Dans un système triphasé haute tension , il y a trois conducteurs actifs. Si la charge est équilibrée, comme c'est le cas pour les lignes aériennes à haute tension, tout le courant est transporté par les conducteurs triphasés et aucun neutre n'est nécessaire .

    La terre est utilisée à des fins de référence de tension et de mise à la terre de sécurité, entre autres raisons.

    Ainsi, les conducteurs présents sont: 3 × conducteurs actifs, Terre.

    Pour fournir une certaine intuition, voici une image de la façon dont le courant circule dans un système triphasé connecté en étoile sans neutre:

    Courants triphasés

  2. Dans un système de distribution triphasé basse tension , la charge peut ne pas être équilibrée. Par conséquent, un conducteur neutre est nécessaire pour transporter le courant de charge asymétrique.

    Un sol est également nécessaire en plus du neutre. L'interconnexion entre les points dépend de la conception de la mise à la terre. Par exemple, deux bâtiments distants de 100 mètres pourraient être mis à la terre séparément, et il n'y aurait pas de conducteur de terre entre eux.

    Ainsi, les conducteurs qui sont présents sont: 3 × conducteurs actifs, neutres et éventuellement la terre.

  3. Dans un circuit monophasé basse tension , comme on peut le trouver dans votre maison, vous avez

    • un conducteur actif qui transporte le courant de charge de votre transformateur de distribution local
    • un conducteur neutre qui renvoie le courant de charge à votre transformateur de distribution local
    • un conducteur de terre pour la référence de tension et la mise à la terre de sécurité - il ne transporte aucun courant. Le seul moment où le conducteur de terre transporte du courant est lorsqu'il y a un court-circuit de l'actif à la terre - dans ce cas, votre dispositif de courant résiduel (RCD, terme australien) ou interrupteur de circuit de défaut à la terre (GFCI, terme américain) le détectera et se déconnectera votre alimentation.

    Les conducteurs présents sont donc: 1 × Actif, Neutre, Terre.


1
Il est tard et je suis sur le point de me coucher, alors n'hésitez pas à modifier ma réponse si j'ai fait des erreurs flagrantes.
Li-aung Yip

Je ne suis pas sûr de cela, mais si vous utilisez la terre comme conducteur - les électrodes peuvent réagir chimiquement avec l'eau. Cette eau n'est pas 100% d'eau, elle contient des sels, des acides, etc. Les électrodes peuvent se dégrader très rapidement, donc utiliser la terre pour transporter des "courants quotidiens" entre les bâtiments peut être une mauvaise idée. Bonne nuit :)
Kamil

"Tous les systèmes d'alimentation nécessitent une connexion à la terre." - comment fonctionnent les avions?
Paŭlo Ebermann

@ PaŭloEbermann "Comment fonctionnent les avions alors?" Les avions nécessitent également une connexion à la terre, ce qui est extrêmement important. Lorsque l'avion vole - des "mèches" spéciales sont utilisées pour le décharger partiellement. Pendant l'atterrissage - des déchargeurs dans le train d'atterrissage sont utilisés. Lorsque l'avion est ravitaillé en carburant à l'aéroport, il doit être mis à la terre de façon permanente et connecté au camion-citerne qui le remplit de combustible pour éviter une explosion de carburant.
Kamil

Je voudrais également suggérer d'ajouter cette image à votre réponse: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/3-phase_flow.gif . Il fournit une bonne intuition sur le flux de courant triphasé sans neutre.
Peter

4

Je voudrais savoir si c'est ainsi que fonctionnent les lignes électriques aériennes, et si oui, où se terminent exactement les câbles / circuits - dans les sous-stations ou quelque chose?

Allez à l'extérieur et trouvez un poteau électrique avec un transformateur de canette, et examinez-le attentivement. Les configurations varient considérablement, mais une configuration typique en Amérique du Nord est:

  • Il y a une ligne chaude à haute tension et une ligne de retour à haute tension faisant un circuit vers la sous-station.

  • Le transformateur est fixé au neutre et au chaud haute tension.

  • Le transformateur réduit l'électricité ~ 7200VAC à 240VAC, configurée en deux points chauds et un neutre, les points chauds étant séparés de 240VAC et de 120VAC chacun du neutre. Vous être au Royaume-Uni aura probablement une configuration légèrement différente car je pense que vous utilisez 240VAC partout dans le spectacle.

  • Un fil de terre descend le pôle vers la terre à partir du transformateur, ou le pôle est haubané en place par un câble en acier qui est utilisé comme terre du transformateur.

  • Les deux points chauds et un neutre vont à votre boîtier de disjoncteurs.

  • Le boîtier du disjoncteur pourrait lui-même être mis à la terre par un câble en cuivre attaché à une barre enfouie dans la cour.

En fin de compte, les motifs sont appelés motifs parce qu'ils s'attachent au sol. En règle générale, nous nous attendons à ce que les lignes de terre dédiées qui soient réellement mises à la terre ne transportent du courant qu'en cas d'urgence; normalement, le courant sur le chaud doit être égal au courant sur le neutre.

Il est utile pour les débutants de penser aux analogies avec l'eau. Le chaud est les conduites d'alimentation sous pression. Le neutre est la ligne de vidange. Le sol de sécurité est un drain supplémentaire dans le sous-sol utilisé uniquement lorsque la maison est inondée.

Il y a beaucoup de photos sur Internet montrant comment tout cela fonctionne. En voici quelques-uns:

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


Combien de puissance un transformateur type comme celui-ci peut-il avoir? waterheatertimer.org/images/Electricity-from-the-pole-4.jpg Il y a des lignes 7,2kV partout et chaque maison a un transformateur séparé aux USA?
Kamil

@Kamil: Les tensions de la sous-station varient et un transformateur dessert généralement quelques maisons. Mais en gros, oui, c'est ainsi que cela se présente dans les quartiers résidentiels qui ont un service électrique hors sol. Comment ça se passe pour les maisons qui ont un service à travers le sol, je ne sais pas.
Eric Lippert

@Kamil: Je m'attendrais à ce qu'un petit transformateur comme celui-ci soit d'environ 50 à 100 kVA. Les transformateurs Poletop peuvent atteindre jusqu'à 500 kVA avant d'être trop lourds pour être installés sur des poteaux.
Li-aung Yip

2

La plupart des lignes électriques industrielles utilisent du courant alternatif, il n'y a donc pas de fils positifs et négatifs. Les fils triphasés et les fils neutres sont communs. Le consommateur électrique peut utiliser tous les fils triphasés ou une seule phase et neutre (comme la plupart des câbles domestiques).

Le circuit de courant commun se compose de ces trois appareils: centrale électrique - poste électrique, qui transforme la tension (ou une série d'entre eux) - appareil de consommation électrique. Les fils de phase et le fil neutre font un circuit d'alimentation fermé entre deux d'entre eux.

Pour le transport par chariot (bus électriques, trains), le courant continu est utilisé ainsi que le courant alternatif. Un chariot est souvent positif et l'autre chariot ou rails est négatif. Dans ce cas, l'alimentation des chariots est fournie par une sous-station qui transforme et rectifie également l'énergie prélevée sur la ligne alternative industrielle.


3
C'est vrai. Aux États-Unis, cependant, les clients résidentiels obtiennent généralement une alimentation en "phase divisée". Cela signifie qu'ils obtiennent deux lignes CA et une neutre. Les lignes sont déphasées à 180 degrés, pas à 120 degrés comme dans un système triphasé. De cette façon, vous pouvez obtenir 120VAC de ligne à neutre ou 240VAC de ligne à ligne. Ces connexions sont effectuées en sélectionnant les disjoncteurs appropriés dans le panneau de disjoncteurs principal d'une maison.
bitsmack

@bitsmack Alors ... ces clients ont un système à 3 fils? 2 phases et zéro?
Kamil

@Kamil Trois fils "porteurs de courant": Ligne 1, Ligne 2 et Neutre. Les lignes 1 et 2 sont "chaudes" ou sous tension. Le neutre fournit le chemin du courant de retour. Il existe également un conducteur de mise à la terre, qui provient soit du service public, soit est connecté à une grande tige de mise à la terre qui est enfoncée dans la terre de chaque maison. Cette connexion à la terre n'est utilisée que pour des raisons de sécurité: le courant ne circule à la terre qu'en cas de panne électrique. Ce courant provoquera le déclenchement des disjoncteurs (et des disjoncteurs différentiels).
bitsmack

@bitsmack Je sais comment fonctionne la mise à la terre / la terre, je suis électricien de formation. Just était curieux de connaître les systèmes américains. Jamais appris à leur sujet.
Kamil

@Kamil Très bien, je n'essayais pas d'être condescendant. J'ai lu votre réponse, et il est évident que vous savez de quoi vous parlez! Wikipedia a une page sur ce type de système: en.wikipedia.org/wiki/Split-phase_electric_power . Faites attention :)
bitsmack
En utilisant notre site, vous reconnaissez avoir lu et compris notre politique liée aux cookies et notre politique de confidentialité.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.