De ce intră curentul în pământ

De ce intră curentul electric în pământ? Dar această întrebare nu poate fi adresată tuturor circuitelor electrice, așa că haideți să o facem puțin mai complicată. În ce cazuri și de ce se duce curentul la pământ?

Să începem cu un exemplu simplu. Cu siguranță fiecare dintre noi a trebuit să observe un astfel de fenomen natural precum fulgerul. Fulger — nu există nimic mai mult decât un curent scurt care lasă un nor de tunete în pământ. De ce se întâmplă asta?

Se știe de la cursul școlar de fizică:

1 — că încărcăturile de semne opuse tind să se atragă între ele;

2 - direcția curentului în conductor este luată ca direcție opusă direcției de mișcare a particulelor încărcate negativ - electroni (pentru gaze ionizate sau electroliți - opus direcției de mișcare a ionilor negativi, iar pentru semiconductori - opus direcția de mișcare a „găurilor”).

Deci, în ceea ce privește fulgerul, putem spune că atunci când un nor de tunet este încărcat pozitiv, iar suprafața pământului de sub nor este încărcată negativ (se întâmplă contrariul! Vezi figură), în anumite condiții (temperatură, presiune, umiditate) , în atmosferă, o defalcare a aerului are loc atunci când electronii de la sol se repetă într-un nor de tunet încărcat pozitiv, ceea ce înseamnă că în acest caz particular, curentul „intră în pământ” pur și simplu pentru că sunt atrase sarcini de semne opuse.

REÎNCĂRCĂ condensator, și lăsați placa sa încărcată negativ să simbolizeze pământul și încărcată pozitiv un nor de tunete. Închideți bornele cu o șurubelniță - obțineți un curent "care intră în pământ" - un analog miniatural al fulgerului dintr-un nor - în pământ. Dacă sarcina de pe sol ar fi egală cu încărcarea unui nor de tunere (analogie - un condensator descărcat), atunci descărcarea nu ar avea loc și curentul „nu ar intra în pământ”.

Hai să vorbim acum pe rețelele electrice de curent alternativutilizate în majoritatea industriilor, în clădirile în care lucrează oamenii, precum și în casele noastre pentru alimentarea cu energie electrică casnică. Acestea sunt așa-numitele „rețele neutre cu împământare”.

Neutru, în raport cu aceste rețele, înseamnă în mod necesar terminalul împământat al înfășurării secundare transformator industrial trifazat (el stă la substație) de la care apartamentele noastre primesc aceeași 220 volți pe fază la priză.

Un fir conectat la un neutru solid împământat se numește „PEN”. Conductoarele de fază sunt de fapt bornele opuse ale unei anumite înfășurări trifazate, al cărei „punct neutru” este împământat în conformitate cu cerințele de siguranță - acesta este un standard acceptat în inginerie electrică.

Ce se întâmplă dacă unul dintre firele de fază intră accidental în contact cu corpul conductiv al unui dispozitiv, cu condiția ca acest corp să fie conectat la firul PEN?

Circuitul carcasei-conductorului de fază se va închide HIMILKA (conectat la pământ și la neutrul transformatorului din substație), în acest caz, dispozitivul de protecție, de regulă, instalat în toate rețelele electrice proiectate conștiincios, ar trebui să funcționeze. Putem spune că în acest caz „curentul a pătruns în pământ”? Numai condiționat, dacă numiți pământul locul conexiunii la pământ a ieșirii neutre a transformatorului din substație.

Dar ce se întâmplă dacă firul PEN este practic absent și se folosește în schimb o masă locală, aproximativ un pin sau un circuit metalic introdus în pământ? Ce atunci?

Într-o situație similară cu faza care lovește cazul, curentul se va precipita către aceeași bornă a transformatorului împământat în substație, iar acel curent va curge direct prin sol, literalmente prin pământ, deschizând calea cu cea mai mică rezistență de la pământul local. la conductoarele împământate, conectate la aceeași stație neutră.

În această situație, curentul va părăsi într-adevăr faza la pământ, dar pământul va servi doar ca conductor, deoarece, în practică, curentul va fi direcționat către neutrul transformatorului departe în stație, iar acel curent va curge prin pământ doar pentru că acel neutru este împământat, adică curentul în acest caz va fi forțat să „intră în pământ” în căutarea căii cu cea mai mică rezistență.

Vezi si: Acțiunile curentului electric: termice, chimice, magnetice, ușoare și mecanice