Pourquoi nous utilisons le sol

Je me le demandais depuis un moment, j'ai donc creusé, et comme d'habitude, wikipedia était le plus éclairant. Il semble que le télégraphe était la première fois que le sol a été introduit pour compléter un circuit. Cela semblait avoir été une bonne idée d'économiser du fil sans le fait que la terre va avoir beaucoup plus de résistance, donc dans l'ensemble, vous allez avoir besoin de beaucoup plus d'énergie pour faire circuler l'électricité.

C'était bien pour la télégraphie, mais pour toute autre chose, cela semble plus difficile que sa valeur.

J'ai lu l'argument en faveur d'un "point de référence" pour mesurer les tensions absolues. C'est la solution à un problème artificiel. Les tensions n'ont de sens que comme différences potentielles. Par conséquent, vous mesurez les différences potentielles, ne choisissez pas un cadre de référence vide de sens.

Quant à l'argument de la sécurité, il semble que nous serions beaucoup plus en sécurité sans le système de mise à la terre. Si le sol n'était pas utilisé pour compléter le circuit, l'électricité devrait généralement être motivée pour traverser une personne dans le sol. Cela réduirait le risque d'électrocution en obligeant quelqu'un à toucher les deux fils pour être choqué plutôt que le seul chaud. Le fil de terre semble être une mesure de sécurité prise pour éviter un problème inutile.

Quant aux systèmes basse tension, le sol crée une source inutile de bruit. Autant que je sache, le sol agirait comme une batterie + antenne instable géante. Toute différence de ph dans le sol signifierait un décalage en courant continu - dépendant de la différence d'acidité de l'eau et des compositions minérales aux deux points du sol.

L'utilisation de la terre pour compléter le circuit des signaux radio signifie une résistance inutile dans un circuit. Votre qualité est à la merci de votre choix dans le sol plutôt que dans la conception de votre circuit.

Il y a probablement des problèmes que j'ai ratés, mais je me demande vraiment s'il y a des avantages vraiment sensibles que j'ai ratés.

Quelqu'un connaît-il l'histoire / la philosophie de l'utilisation de la terre pour compléter des circuits?

La connexion ou le référencement à la terre est utilisé lorsqu'il est utilisé car une longue expérience a montré qu'il était le meilleur choix dans la pratique. "Réinventer la" roue "de mise à la terre peut avoir sa place dans certains cas, mais ce n'est généralement pas le cas. Dans de nombreux cas, il existe des aspects concurrents, mais le meilleur résultat global est obtenu en utilisant le sol. Les systèmes de distribution d'énergie en sont un exemple.

Les systèmes de tension de réseau ou de réseau seraient plus sûrs si le système était entièrement NON référencé à la terre, et c'est le principe que les «transformateurs d'isolement» de sécurité utilisent MAIS le moment où un défaut met entièrement ou partiellement à la terre une branche du système n'importe où sur un circuit, puis le l'ensemble du système devient mortellement dangereux pour les utilisateurs.

Notez qu'UN SEUL outil doit être utilisé avec un transformateur d'isolement et le transformateur doit être situé près de l'outil. L'utilisation de longs câbles après le transformateur et deux ou plusieurs outils risque de provoquer un défaut de mise à la terre dans un outil ou un câblage laissant l'autre non protégé.

La difficulté de maintenir un système isolé est en pratique (ce qui compte) beaucoup plus difficile que les problèmes causés par l'échouement. Certains systèmes d'alimentation à bord du navire ont les deux conducteurs flottant par rapport au sol du navire (= potentiel d'eau de mer lorsque vous flottez dans l'eau salée) MAIS et le défaut à la terre est dangereux, comme ci-dessus, un grand effort est fait pour localiser et éliminer les défauts au sol. Dans un système terrestre non référencé à la terre, tout défaut à la terre sur la même phase affecterait tous les utilisateurs sur la même phase. Ainsi, toute une rue de maisons peut être affectée par un défaut sur un circuit dans une maison.

Une fois que vous disposez d'un système référencé au sol, les aspects de sécurité de la détection et de la gestion des circuits individuels sont faciles à gérer. Les boîtiers mis à la terre assurent à la fois la protection et la détection, les courants de défaut circulent vers la terre et peuvent être «encouragés» pour permettre une terminaison facile des défauts (fusibles) ou détectés à très bas niveau (ELCB / GFI). Le référencement au sol est globalement positif dans les réseaux électriques domestiques.

Peu de systèmes modernes utilisent la terre comme véritable conducteur.
Les systèmes électriques SWER ( S ingle W ire E arth R eturn) étaient très utilisés à une époque et sont encore utilisés dans certains systèmes ruraux. J'en ai vu un ici (NZ) il y a quelques mois mais ils sont rares. Ils sont en fait très utiles et rentables mais sont généralement éliminés pour des raisons qui n'ont souvent pas de sens technique. Le coût de la fourniture d'une connexion à la terre suffisamment bonne à chaque extrémité est dans la plupart des cas faible par rapport au coût de plusieurs kilomètres d'ajout d'un conducteur supplémentaire.

Ligne SWER 19 kV:

Wikipedia SWER

Diaporama SWER - bon

Vidéo SWER - NZ

Superbe diaporama / tutoriel SWER

SWER - Expérience australienne en matière d'application aux pays en développement

SWER - Wikipedia

Les signaux RF sont souvent «lancés» sous forme de signaux déséquilibrés par rapport à une image fantôme réfléchie dans le sol. Un radiateur vertical quart d'onde typique a une image implicite réfléchie dans le plan du sol. Les hautes tours des stations AM brodcast utilisent presque toutes ce système. Il existe des économies dans les matériaux utilisés par rapport aux antennes dipôles ou autres, le diagramme de rayonnement est omnidirectionnel et les angles de rayonnement sont adaptés aux communications à ondes directes - la plupart des publics se trouvent à proximité de l'émetteur des stations de radiodiffusion AM.

• Les antennes de récepteur de télévision (les conceptions traditionnelles de Yagi) et les stations de diffusion longue distance utilisées pour les nouvelles intercontinentales, etc. utilisent souvent des antennes à faisceau ou similaires. L'antenne non référencée au sol HRH delta Loop a été développée spécialement pour et à partir de telles applications.

Dans les systèmes qui nécessitent une mise à la terre, des techniques ont été développées pour fournir des terrains suffisamment bons pour minimiser de manière adéquate les effets des conditions locales. Le sol proprement dit a une résistance pratiquement nulle car il est de taille sensiblement infinie. Relier la terre locale à la terre réelle est le défi et les méthodes et les besoins sont bien compris pour chaque application pertinente.

Vous faites un tas d'hypothèses incorrectes. Certains très anciens systèmes de transmission d'énergie utilisaient le sol comme l'un des conducteurs, mais ce n'est pas ainsi que les choses se font aujourd'hui, du moins pas les nouveaux systèmes.

Sinon, vous faites l'hypothèse que les choses sont toujours connectées à la terre lorsque ce n'est pas vrai. Ici aux États-Unis, l'alimentation électrique d'une maison est en fait flottante. Il s'agit du secondaire d'un transformateur hors d'une des trois phases. Le secondaire est de 220 V avec un robinet central. La plupart des circuits sont exécutés entre une extrémité et le robinet central pour obtenir 110 V. Les circuits à haute puissance comme les cuisinières électriques ou les sécheuses sont câblés sur tout le secondaire et sont donc de 220 V.

Alors que les trois fils du secondaire du transformateur flottent, le robinet central est délibérément mis à la terre à la maison. Ceci est en partie pour faire face à l'éclair et pour empêcher une accumulation statique importante. Sans la connexion à la terre, l'ensemble du circuit pourrait se charger jusqu'à une certaine tension élevée par rapport à la terre. Dans une tempête éclair, cela pourrait être particulièrement mauvais, même sans coup direct.

Lorsque vous dites «terre», vous devez vraiment faire la distinction entre la terre et la terre du circuit. La terre est ce que cela ressemble, une connexion directe à la terre. La terre du circuit n'a vraiment rien à voir avec la terre réelle. C'est juste le nom que nous donnons au nœud dans le circuit que nous considérons comme la référence 0 V pour les autres nœuds. C'est surtout pour plus de commodité.

La radio est à nouveau un tout autre problème. Les ondes radio ne complètent pas un circuit, du moins pas dans le cas normal général lorsque vous êtes dans le champ lointain. Le sol est utilisé dans les radios comme référence pour l'antenne, et parfois comme miroir pour agrandir une petite antenne. Parfois, cette terre est de la terre, mais souvent non, et ce n'est certainement pas nécessaire.

J'ai remarqué ce site dans ma quête pour trouver la première fois que quelqu'un décidait de mettre à la terre et de réseau électrique. Les raisons de la mise à la terre ou de la mise à la terre sont au moins 3 fois pour autant que j'ai découvert en étudiant l'électricité:

1 Construction statique à partir de haut en particulier sur les fournitures aériennes. L'accumulation d'électricité statique sur les câbles aériens du vent, etc., qui sont bien sûr directement connectés aux appareils ménagers, donnerait à quelqu'un un choc désagréable, par exemple d'un élément de grille-pain via une personne à la terre.

2Phénomènes d'arc au sol. J'ai lu dans un vieux document sur les premiers systèmes d'approvisionnement au Wisconsin. Nombreuses références sur le net à Arcing Ground. Mais si je comprends bien dans les premiers systèmes non mis à la terre, on a remarqué que lorsqu'un conducteur de phase tombait à la terre et était à nouveau capté, un arc était dessiné de manière inattendue. Il a été réalisé depuis qu'une fois qu'un fil entre en contact avec la terre, un circuit complet involontaire est formé via la capacité entre les autres phases et la terre maintenant connectée. Parfois, un circuit proche de la résonance se forme, provoquant des tensions très élevées entre les autres phases et le conducteur de terre involontaire, ce qui est dangereux. En connectant les différents niveaux de tension du système d'alimentation à la terre, ce problème de mise à la terre d'arc est éliminé car le couplage capacitif entre les conducteurs aériens et la terre est court-circuité.

3Le sol est conducteur. Donc, si dans un système non mis à la terre, une défaillance d'isolement se produit de telle sorte qu'une phase est connectée à la terre, la terre devient sous tension à cette tension mais il ne se passe pas grand-chose d'autre. Jusqu'à ce qu'un deuxième défaut se produise. La terre relie ensuite les deux défauts ensemble et des courants élevés et une mise sous tension involontaire de l'équipement peuvent se produire. c'est-à-dire qu'un grille-pain avec son actif connecté à la terre au n ° 1 Main St peut être connecté à une lampe au n ° 26 Main St avec son actif également court-circuité à la terre. Si vous allumez le grille-pain au n ° 1, la lampe s'allumera au n ° 26 et vice versa. Cela aurait sans doute dérouté tout électricien. Achetez en connectant le point étoile (Wye) du transformateur d'alimentation à la terre, nous savons exactement à quoi s'attendre de la terre. Il s'agit d'un conducteur neutre simplement parce que nous le connectons au neutre d'alimentation.

La chose de référence de tension est juste qu'en mettant à la terre le point étoile, la tension à la terre est minimisée à la tension de phase plutôt qu'à la tension de ligne. Les systèmes SWER sont encore courants dans les zones rurales de l'Australie. Certaines mines, usines et navires fonctionnent avec un système mis à la terre. Dans ce cas, les indicateurs ou les relais sont disposés de sorte que si une connexion à la terre se produit, elle soit immédiatement indiquée ou alarmée et l'électricien en service trouvera et corrigera le défaut (avec un peu de chance) avant qu'une deuxième connexion à la terre ne se produise. L'avantage étant que le système peut rencontrer un défaut et ne pas se déclencher, ce qui permet de maintenir l'approvisionnement et la production. Tant que le défaut est rapidement isolé et corrigé. Quelqu'un sait qui et quand ils ont mis à la terre le système d'alimentation pour la première fois?

Considérez le système électrique comme notre système circulatoire, une conduite de pression et une conduite de retour, positives et négatives, chaudes et neutres (une seule boucle) dans le plus simple des circuits. La terre ne doit être utilisée que par sécurité.