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流入大地的电流最终去哪了

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发表于 2020-2-18 13:32:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
看到这个问题我想起了一种的触电类型,那就是“跨步电压触电”。我们所说的跨步电压触电就是指当输电线由于某种原因(比如被狂风刮断),或者运行中的电气设备由于绝缘损坏漏电的时候,那么流入大地的电流去哪儿了呢?其实我们用这个跨步电压就可以进行“完美”的解释。
在中学物理中我们学过电场这个概念,在这里我们就不妨借用一下这个概念。我们知道当通电导线与大地接触时那么电流会经过大地作半环形流散,并会在带电导体落地点的周围地面产生强大的电场,当有人步入这个强大电场时,那么这个人的两脚之间就会产生不同的电位差,那么这个人的两脚之间的电压是由于电位差产生的,我们就成为“跨步电压”。当这个电压达到一定时,那么电流会经过人的一只脚经过大地流过另一只脚构成回路,会对人体造成伤害。
带电落地导线所形成的电场并不是匀强电场,这个电场是随断线的落地点距离的增加而减弱的。经过实验表明当我们离带电的落地点分别是1米、10米、20米时,其电压降分别是落地带电导线电压的60%、24%和8%。
由此我们可知,当通电导体的电流“流入”大地后电流会经过大地作半环形流散形成一个由强到弱的电场,根据电场的等势线可以知道这个流散电流传输的并不是很远,经过大约20米以后其电流值就已经很弱了,我们根据能量守恒定律可知这些电能都已热能的形式从大地表面散发除去了。

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 楼主| 发表于 2020-2-18 13:34:02 | 显示全部楼层
我们都知道人站在地上接触到带电物体会发生触电,这是因为有电流从火线出发通过人体流向大地。那电流最终到哪里去了呢?莫非被大地给吃掉了?
非也!为了说明这个问题,我们先来看一个简单的电路。
1.jpg
如上图所示,电池负极接在金属板上、正极一端接灯,灯一端也和金属板连接在一起。
有点电工基础的朋友都知道,此时灯会发光。因为电流会从正极出发通过灯、金属板回到负极并形成了回路。如果把电池的负极和金属板断开,那么灯肯定会不亮。原因很简单,因为回路被断开,没有了电流。
现在我们把这个放入我们现在的供电系统中来看一下?
2.jpg
从上图可以看出,三相变压器三相线圈尾端连接在一起引出的中性线接地,三相线圈的头分别引出三根火线L1、L2、L3,中性线N和保护线PE都是从变压器中性线上引出。
我们可以前面那个电池电路套入上图,那么我们可以把三相火线看出三个电池的正极,零线可以看出三个电池的负极连接在一起并接地,大地我们可以看出金属板。整个供电系统就可以看出这样:
3.jpg
试想一下,如果此时有人触碰到L3,那么电流会怎么样流动呢?毫无疑问,电流会从L3通过人体,通过金属板流向电池的负极形成了回路。
本题答案

如果能看到这里,相信大家心里应该已经有本题的答案了吧!流入大地的电流最终都通过大地、变压器接地点回到变压器去了。


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发表于 2020-8-15 02:13:18 | 显示全部楼层
这就是设备接地的原理吗?设备如果此时漏电,也是被大地导入最终回到变压器了嘛?

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发表于 2020-8-16 12:30:16 | 显示全部楼层
大地也是回路的一部分 最终还是回到电源

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