Si sta in piedi in cantina a guardare il tuo elettricista di lavoro. Il pannello principale è aperto—live, eccitato, 200 ampere di potenziale di morte a pochi centimetri di distanza. Egli raggiunge con la sua mano e afferra la sbarra di neutro bar. Il tuo cuore si ferma. Ma lui non si tira indietro. Dieci secondi più tardi, lui è giù di serraggio viti del terminale stesso bar, contatto con la pelle per tutto il tempo, canticchiare come ha cambiare una lampadina.
Così che cosa sta succedendo qui? Se il conduttore di neutro porta corrente al ritorno da luci, elettrodomestici, motori e per completare il circuito, perché non è che il bus bar elettrizzante chi la tocca? E, cosa più importante quando si diventa mortale?
La risposta comporta un po un controsenso fisica, un mito pericoloso che è stato ripetuto così spesso è diventato “common knowledge” e un fondamentale legame requisito che sta tra la manutenzione ordinaria e un colpo fatale. Cominciamo con il motivo di toccare un live neutro bar di solito non ucciderà.
Zero Volt Zona: Perché Si Può Toccare una fase Neutro Bar
Qui la cosa che rende il pannello neutro di bar cassetta di sicurezza a contatto: è elettricamente collegato alla stessa terra in cui vi trovate. Letteralmente. Al vostro ingresso di servizio—dove il potere entra in casa—il conduttore di neutro è collegato (connessi) l'elettrodo di terra del sistema. Che sistema di messa a terra si collega a terra a terra, aste, metallo, tubi di acqua, o in calcestruzzo rivestito elettrodo. Si sta in piedi sulla stessa terra.
Questo crea ciò che noi chiamiamo “Zero Volt Zona”—un equipotenziale piano dove il neutro bar, la barra a terra (che è legato ad esso), il pannello di metallo custodia, e la terra sotto i vostri piedi sono tutti allo stesso potenziale elettrico. Nessuna differenza di tensione non significa che il flusso di corrente.
Pensare di potenziale elettrico come elevazione. Se si sta in piedi su una superficie piana—perfettamente in piano—non c'è “in discesa” per voi a cadere verso. L'acqua non fluisce, gli oggetti non rotolare, e non cadere più. Tensione funziona allo stesso modo: la corrente fluisce solo quando c'è una differenza di potenziale elettrico tra due punti, come l'acqua fluisce solo quando c'è una differenza in elevazione.
Quando si tocca la barra del neutro con una mano, mentre in piedi sul pavimento di cemento, entrambi i punti di contatto (la tua mano e i piedi, e sono allo stesso potenziale zero volt rispetto alla terra. No pendio in discesa, nessun flusso di corrente, nessuna scossa. L'elettricista casual fiducia non è spavalderia—è la fisica.
Pro-Tip #1: La sbarra di neutro bar è sicuro di toccare perché è legato alla terra, all'ingresso di servizio—zero creazione differenza di potenziale tra il bar e la terra sotto i vostri piedi. Questo legame si verifica in UN solo punto (il servizio di disconnessione), mai a pannelli di montaggio, come per NEC Articolo 250.24(A)(5) e IEC 60364-5-54.
Ma qui è dove ottiene interessante: c'è un flusso di corrente attraverso neutro bar. A volte significative di parte corrente 15 ampere, 30 ampere, anche 50+ amp su un pannello principale del neutro. E allora perché non anche una piccola frazione di andare attraverso il vostro corpo? Che ci porta alla più pericolosa mito in lavoro elettrico.
Perché “il Percorso di Minor Resistenza” Viene Elettricisti Ucciso
Hai sentito migliaia di volte: “energia Elettrica prende il percorso di minor resistenza.” Che si ripete in forum, i video di YouTube, e purtroppo, da elettricisti che dovrebbero conoscere meglio. Questo è ciò che viene insegnato in ogni scuola di commercio e ricordato da nessuno o quasi che i laureati. Ecco il problema: e ' completamente sbagliato.
Beh, non completamente. È tecnicamente vero, nel senso che un fiume“, che riprende il percorso di minor resistenza” in discesa—ma proprio come un fiume, l'elettricità non si limita a UN solo percorso. Elettricità prende TUTTI i percorsi disponibili torna alla sua origine, dividendo la corrente attraverso ogni percorso in proporzione a quello del cammino di conduttanza (l'inverso della resistenza). Questo è di Kirchhoff Legge Attuale, ed è stato convalidato fisica dal 1845.
Proviamo a mettere i numeri per questo, perché è lì che il “percorso di minor resistenza” mito crolla. Immaginate che stai toccando un neutro bar trasportare fino a 20 ampere al servizio con ingresso da 10 AWG filo di rame. La resistenza di 10 AWG conduttore di neutro di oltre 50 metri è di circa 0.05 ohm. Il tuo corpo resistenza, a mano, a piedi attraverso la pelle secca? Tra 1.000 e 100.000 ohm, a seconda di come sudate le mani e quanto bene il vostro stivali sono. Cerchiamo di essere conservatore e dire di 10.000 ohm.
Ora qui è la comprensione critica: la corrente si divide inversamente proporzionale alla resistenza. Che 10 AWG filo di 1/200,000 th la resistenza del vostro corpo (0.05 Ω vs 10,000 Ω), in modo che il filo trasporta 200.000 volte più corrente di quella che il vostro corpo fa. Se 20 ampere che scorre attraverso il neutro, il vostro corpo ottiene circa 0.0001 amps—o 0,1 ma. Questo è un decimillesimo di corrente. Non lo sento. Il filo viene 19.9999 ampere, si ottiene 0.0001 ampere. Entrambi i percorsi trasportare la corrente, ma la differenza è così estrema che percepire il proprio percorso di realizzazione di “nessuno”.
Pro-Tip #2: L'elettricità non “scegliere” il filo sopra di voi prende TUTTI i percorsi in modo proporzionale. Non si ottiene scioccato perché la vostra resistenza del corpo è così alta che la quota di corrente è misurata in microampere, non pericolose ma che causa la fibrillazione ventricolare (30-50mA attraverso il torace).
Questo è il motivo per cui il “percorso di minor resistenza” il mito è così pericoloso: si rende la gente pensa che se c'è una bassa resistenza disponibile un percorso, sono completamente al sicuro. Non sono sicuro, sono sicuro, che è molto diverso. Se si completa un circuito attraverso il petto con le mani bagnate su un pezzo difettoso di attrezzature, anche con un “meglio” disponibile un percorso attraverso la terra, abbastanza corrente può fluire attraverso il vostro cuore per fermarlo. Il mito uccide perché rende la gente casuale.
La Caduta di Tensione spirito santo: Perché C'è Tensione (Ma non lo Sento)
Ora facciamo qualcosa di indirizzo tecnico discussione ha rivelato: in effetti c'È una piccola differenza di tensione lungo la sbarra di neutro bar quando la corrente fluisce. Chiameremo questo “La Caduta Di Tensione Fantasma”—che c'è, misurabile con un buon multimetro, ma non può farti del male in condizioni normali.
Ecco perché esiste: tutti i conduttori hanno la resistenza, anche di rame sbarre e heavy-gauge filo. Quando la corrente fluisce attraverso la resistenza, la tensione scende. Calcoliamo per uno scenario reale.
Immaginate un 100-corsa podistica di 12 AWG rame filo di neutro il compimento di 15 ampere, torna al pannello di caricamento di una circuito (dieci a incandescenza da 100 watt lampadine, per esempio). La resistenza di 12 AWG in rame a 75°C è di circa 2.01 ohm a 1000 piedi, o 0.201 ohm / 100 piedi. Utilizzando la Legge di Ohm (V = I x R): V = 15A × 0.201 Ω = 3.02 volt. Che la caduta di tensione totale sull'intero 100-piede neutro eseguire.
Ora, concentrarsi solo sui 3 metri di filo di neutro all'interno del pannello, da dove entra e dove termina il bus bar. La caduta di tensione attraverso quei 3 metri? 3 metri / 100 piedi × 3.02 V = 0.09 volt. Se si tocca il filo di neutro dove entra il pannello con una mano, e la sbarra di neutro bar con l'altra mano, c'è un 0.09 volt di differenza tra le vostre mani. È il 90 millivolt.
Per mettere questo in prospettiva: una batteria AA 1,5 volt—circa 17 volte di più la tensione di questo. Si può sentire una batteria AA sulla vostra pelle secca? No. Né si può sentire 0.09 volt. La pelle agisce come un isolante con una sensazione di soglia di circa il 30-50 volt per la pelle secca (molto più basso se bagnato—basso (10-20 volt con mani sudate). Al di sotto di tale soglia, quasi nessuna corrente penetra la pelle, lo strato esterno dell'.
Se avete avuto abbastanza sensibile voltmetro e abbastanza stabile mani, si potrebbe mappare il gradiente di tensione su quel bus bar come una mappa topografica. Ma anche il più alto “picco” non sarebbe sufficiente a sentire. Questo è il motivo per cui il Caduta Di Tensione Fantasma ossessiona il neutro bar, ma non farti del male.
Pro-Tip #3: C'È tensione sul neutro bar—in genere 0.02-0.10 V per piede di filo sotto carico, ma è molto al di sotto dei 30-50V necessaria per superare la vostra pelle secca resistenza. Questo è anche il motivo per Guasto verso Terra del Circuito Interruttori (GFCIs) non viaggio da normale neutro caduta di tensione; sono il monitoraggio squilibrio di corrente (maggiore di 5mA), non tensione.
Finora, tutto suona abbastanza sicuro, giusto? La barra del neutro è collegato a terra, la creazione di uno zero volt zona. Il tuo corpo ad alta resistenza significa quasi non passa corrente attraverso di voi. La piccola caduta di tensione che esiste è innocuo. Ma ora è tempo di incontrare gli scenari che uccidono le persone.
Open Neutro Killer: Quando La “Cassaforte” Filo Diventa Mortale
Ecco che cosa separa la routine del lavoro elettrico da incidenti mortali: contesto. Toccare una barra del neutro in un corretto legato pannello, mentre in piedi su un pavimento di cemento? Cassetta di sicurezza. Toccare il filo del neutro che è aperto a monte sotto carico? Sei morto. Lasciate che vi mostri quando Open Neutro Killer scioperi.
Scenario 1: Il Collegamento Allentato Sotto Carico
La tua lavatrice, asciugatrice, e scaldabagno elettrico sono tutti in esecuzione tirare, diciamo, 35 a combinati attraverso la loro comune neutrale percorso di ritorno. Da qualche parte a monte—magari in occasione di una scatola di giunzione, magari in occasione di un interruttore terminale, forse al pannello neutro bar—un collegamento allentato. E ' stato sciolto per mesi, lentamente, riscaldamento, ossidanti, aumentando la sua resistenza. Un giorno, che la connessione si apre sotto carico. Il circuito è rotto.
Ma qui è la parte critica: il conduttore di neutro sul lato del carico di rottura è ora a piena tensione di linea. Perché? Poiché la corrente sta cercando di flusso dal lato caldo dei vostri apparecchi, attraverso i loro carichi, e fino a dove il neutro dovrebbe collegare—ma non può arrivarci. Gli elettrodomestici diventano divisori di tensione, e il filo di neutro galleggianti per circa 120V (in un 120V circuito) o 230V (in un Europeo 230V circuito) rispetto al suolo.
Toccare “neutri” filo di ora? Diventi il percorso a terra. Completa la corrente scorre attraverso il vostro corpo. Questo è come elettricisti con esperienza ucciso fare “routine” di lavoro. Essi scollegare il filo del neutro per reindirizzare, non rendendosi conto c'è un carico sul circuito, e nell'istante in cui tocca il filo nudo, 120V unità di corrente attraverso il loro corpo a terra.
Pro-Tip #4: Non scollegare mai un conduttore neutro, mentre i circuiti sono alimentati, anche se hai spento l'interruttore. Multi-filo circuiti (MWBC) può backfeed tensione attraverso il neutro se solo un interruttore è spento, la creazione di un mortale scenario in cui il “morto” il filo neutro è in realtà a 120V rispetto al suolo.
Scenario 2: Il Multi-Filo Ramo Di Circuito Trappola
Parlando di MWBCs, qui è una specifica modalità di guasto che uccide entrambi i Makers e professionisti. Un multi-filo ramo di circuito si avvale di una condivisa neutro per servire due 120V caldo conduttori di fronte fasi. Sotto carico equilibrato e neutrale porta solo la differenza tra i due carichi di caldo. Ma ecco cosa succede quando si apre condivisa neutro al pannello:
Circuito 1 è l'alimentazione del tuo soggiorno luci (200W, circa 1,7). 2 ° circuito di alimentazione della vostra finestra AC unità (da 1.500 W, a circa 12.5). Si flip entrambi interruttori off. I circuiti sono “morti”, giusto? Sbagliato. Scollegare il cavo del neutro dal bus bar per spostarla. L'istante che neutra si apre, i due circuiti diventano collegati in serie tra 240V (in Nord america split-sistemi a fase).
Il tuo 200W di luci sono ora, di serie, con 1.500 W di carico di CA attraverso 240V. La tensione si divide proporzionalmente ai carichi’ impedenze. Le luci vedere su 28V. Il filo di neutro—quello che hai in mano—è ora alla 212V rispetto al suolo. Il tester di tensione si legge zero sia a caldo che a fili. Siete sicuri. Ti sbagli. Toccarlo? Game over.
Questo scenario ha ucciso più di elettricisti che pensavano di lavorare su “morti” fili perché avevano spento i breakers.
Scenario 3: perdita di Neutro in Ingresso di Servizio
Lo scenario da incubo: l'utilità di collegamento del neutro al vostro ingresso di servizio non riesce. Questo può accadere da corrosione, danni fisici, o una scarsa qualità della connessione al tempo testa. Quando il neutro si apre mentre carichi di esercizio, tutti i tuoi 120V circuiti diventano collegati in serie tra 240V. Luci su una fase che vedere sovratensione e di esplodere. Elettronica in altra fase vedere sottotensione e morire. E ogni conduttore di neutro in casa tua salta per qualche frazione di 240V, a seconda di bilanciamento del carico e la fase di configurazione.
Toccare il filo neutro qualsiasi “terra” filo di metallo apparecchio telaio—e si sta completando una 240V circuito a terra attraverso il vostro corpo. Unica connessione in ingresso di servizio? È assolutamente non trattabile.
Perché Neutro-Terra Di Legame Non È Negoziabile
Tutto quello che abbiamo discusso—Zero Volt Zonail equipotenziale piano, il motivo non si ottiene scioccato di toccare un correttamente legato neutro bar—cerniere su un collegamento critico: neutro-terra vincolo all'ingresso di servizio. Questo non è un suggerimento. Non “migliori pratiche”. Si tratta di un codice requisito con forza di legge, dietro di esso.
NEC Articolo 250.24(A)(5) (2023 edition) richiede che “il conduttore di neutro deve essere messa a terra” presso il servizio di scollegare e solo al servizio scollegare. A livello internazionale, IEC 60364-5-54 stabilisce lo stesso principio: un principale punto di messa a terra, in genere, all'origine dell'installazione.
Ecco perché questo unico punto di incollaggio materie: (1) stabilisce il potenziale di riferimento per l'intero sistema elettrico. Senza di essa, “neutro” e “terra” float rispetto all'altro, e la differenza di tensione può diventare letale. (2) garantisce la corrente di guasto ha una bassa impedenza percorso a ritroso verso l'origine. Quando un filo caldo contatti di messa a terra in metallo, e la conseguente corrente di guasto deve essere abbastanza alto per l'intervento dell'interruttore rapidamente, idealmente all'interno di 0.1 secondi. Che richiede una solida connessione a terra. (3) di prevenire condizioni di sovratensione durante neutro perdita. Se l'utilità neutra si apre e il tuo impianto di terra non è legato, tutta la vostra casa può galleggiare a tensioni pericolose. (4) fornisce una cassetta di sicurezza zero di riferimento per il contatto umano. Il neutro bar, la barra a terra, il pannello di recinzione, e la terra diventa equipotenziale—creazione di Zero Volt Zona di cui abbiamo parlato in precedenza.
Cosa succede se si legante neutro e terra in un altro pannello, violando il “one bond solo” regola? Si crea parallelo a terra sentieri, che significa che la corrente di neutro inizia a fluire attraverso la vostra messa a terra conduttori di metallo e piste. Tali percorsi non erano progettati per il trasporto di corrente continua. Si riscaldano. Connessioni corrodere. E improvvisamente, la “terra” il filo che dovrebbe proteggere e trasportare abbastanza corrente per shock quando si tocca un apparecchio di metallo del telaio. Unico vincolo è uno schema di circuito. Due titoli è una causa in attesa di accadere.
Questo è il motivo per cui NEC 250.142(B) vieta esplicitamente la messa a terra del neutro in qualsiasi punto a valle del servizio di scollegare. Un legame. All'ingresso di servizio. In nessun altro luogo.
Pro-Tip #5 (Critiche Per La Sicurezza): Neutro-terra bond deve esistere, esattamente in UN punto: il servizio di scollegare o pannello principale. Mai bond neutro-terra a pannelli di montaggio (250.32 eccezione), mai in elettrodomestici, mai in scatole di derivazione. Questo unico punto di incollaggio assicura la corrente di guasto scorre correttamente e impedisce di corrente neutra dal viaggio attraverso la terra di percorsi.
VIOX Morsetto di Neutro Isolato
La Linea Di Fondo: Quando La “Sicurezza” Diventa “Mortale”
Quindi, ecco quello che abbiamo imparato a conoscere quando neutro bar cassetta di sicurezza contro mortale:
La sbarra di neutro bar non uccidere, quando: È correttamente legato alla terra, all'ingresso di servizio; si sta in piedi su una superficie a massa (cemento, terra, non di un tappetino di gomma); il circuito è in condizioni di normale funzionamento (non si apre, no difetti, no MWBCs con una gamba off); e la vostra pelle è asciutta e intatta (più di 1000 ohm di resistenza).
La sbarra di neutro bar VI uccido quando: Il collegamento del neutro si apre a monte sotto carico (a piena tensione sul “neutro”); si sta lavorando su di un multi-filo ramo di circuito con interruttori off, ma neutro collegato; l'ingresso di servizio neutrale ha fallito (sovratensione attraverso l'intero sistema); o sei bagnata, sudata, o tagli sulle mani (la resistenza della pelle scende a 100-500 Ω).
La differenza tra questi scenari è contesto e contesto è invisibile. Non è possibile guardare un filo di neutro e di sapere se è sicuro. Non è possibile sentire la tensione fino a quando è già scorre attraverso di voi. Si può sentire il ronzio di aprire neutro in attesa a monte. L'unica cosa tra voi e 120V attraverso il torace è contesto e contesto modifiche in millisecondi.
Questo è il motivo per cui ogni codice elettrico, ogni norma di sicurezza, ogni programma di formazione sottolinea lo stesso principio: il trattamento di ogni conduttore, eccitata fino a prova contraria. Utilizzare un non-contatto tester di tensione. Utilizzare un multimetro. Prova a caldo per terra, caldo, neutro, neutro-terra. E se non sei un elettricista qualificato familiarità con NEC Articolo 250, NFPA 70E arco requisiti flash, e proprio lockout/tagout procedure? Non aprire il pannello.
La barra del neutro non ucciderà—fino a quando non fa. E quando lo fa, non dare avvertimenti.
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