Почему эта общая нейтральная проводка плохая?

Резюме: у меня такая ситуация с электропроводкой у меня дома. Я понимаю, что это не соответствует современному коду, и я понял, почему это плохо (был шокирован), но я не понимаю, почему (физика / электричество) это произошло.

На схеме вы можете видеть, что есть две фазы, которые оказываются в одной и той же коробке световых переключателей, и два переключателя имеют общую нейтраль.

Эти два переключателя находятся на разных автоматических выключателях, на разных подпанелях. Я случайно выключил выключатель, идущий к розетке (менял оборудование), и обнаружил, что провода, идущие от «верха» коробки, были все еще под напряжением (и странным образом, с белым проводом, измеряющим 119 В до заземление, и черный провод, измеряющий напряжение 113 В на землю, и два провода, измеряющие напряжение 0 В между ними), способны выдерживать скачки напряжения.

Как / почему электричество течет от провода «белого цвета с лентой» через нейтраль к выключателю 1, а затем к черному проводу на розетке?

Что бы это ни стоило, я вижу, что я могу это исправить, поменяв переключатель Add-On на Switch2, а затем отправив нейтраль из фазы 2 через белые (или черные) провода в другую коробку.

Есть правило, чтобы предотвратить этот шок

В многопроводной разветвленной цепи (которая разделяет нейтраль), косичка нейтрализует . Вот почему: так что вы можете удалить любое устройство для обслуживания, не разрывая нейтраль, от которой зависят другие горячие провода.

Оставьте в стороне тот факт, что это не MWBC и фактически является катастрофой .

Рассмотрите нейтраль над розеткой, к гайке, и включите нагрузку 1 и два интеллектуальных переключателя. Что держит этот нейтральный около 0 вольт ? Это наименование «нейтральное»? Это белый цвет? Нет. То, что держит его около 0 вольт, это то, что он привязан к нейтрали на панели. Который вы разорвали, когда вы сняли сосуд для обслуживания .

Теперь абсолютно ничто не удерживает нейтраль около 0 вольт. Он будет «плавать» при любом напряжении, уязвимом для индуктивной или емкостной связи, как любой плавающий провод. За исключением переключателя 2. Переключатель 2 пытается включить питание самостоятельно. Он пытается отключить питание от провода «LINE» от панели 2. Он возвращает это питание через «нейтраль» от панели 1, которая поднимает эту нейтраль до 120 В , как я показываю на второй иллюстрации здесь . Ваша удаленная розетка - это Х, и вот куда вы кладете руку.

Теперь давайте начнем в список покупок дефектов здесь.

Не смешивайте источники из двух разных панелей

Даже не смешивайте землю. Как правило, веб-сайты - это единственное, что вы можете использовать везде. Но даже правила для переоборудования площадок не позволяют смешивать площадки из двух разных панелей.

Смешивание нейтральных элементов из двух панелей далеко не так. Смешение хитов из двух панелей безумие . Вы просто не делаете этого. Когда-либо.

Не является незаконным, чтобы поставки с нескольких панелей проходили через одни и те же дорожки качения, но они никогда не обслуживали одинаковые грузы.

Не смешивайте нейтралы - кроме как в правильно разработанном MWBC

Несмотря на вышесказанное, земля представляет собой большую паутину, но нейтральной не является - нейтралы должны быть неукоснительно храниться вместе с партнершами. Это глупо-простая причина: у нейтралов нет выключателей . Единственное, что защищает нейтраль от перегрузки, это то, что он возвращает питание только для одной горячей (или тщательно отобранной и сбалансированной нескольких пар) в многопроводной разветвленной цепи , где он возвращает только дифференциальный ток. Черт, MWBC - это весело .)

Многопроводные ответвительные цепи должны иметь общее отключение для технического обслуживания, то есть 2-полюсный выключатель, который гарантирует, что при отключении ветви MWBC для обслуживания вы отключаете все ветви.

Довольно недавнее (2011) правило NEC, которое также направлено на решение проблемы, с которой вы только что столкнулись. Это работает ремень и подтяжки с правилом "нейтральные косички".

Независимо от того, вам нужно больше опыта, чтобы играть с MWBC.

Токи должны быть одинаковыми в каждом кабеле или кабелепроводе

Гикам сложно это понять, потому что они привыкли думать ДК. AC создает пульсирующие магнитные поля. Пока все провода идут вместе, магнитные поля взаимно компенсируют друг друга. Однако, если они перемещаются по петле, внутренняя часть петли становится ядром трансформатора . Если вы когда-нибудь срывали его, вы знаете, что ядро ​​- это необъяснимо куча тонких стальных пластин, ламинированных вместе с каким-то лаком. Это должно остановить "вихревые токи", чтобы предотвратить нагрев вихревых токов внутри сердечника трансформатора.

Эта энергия вихревых токов может быть значительной, поэтому Код так много говорит об этом.

Чтобы избежать этого, нарисуйте свои чертежи так, чтобы все проводники в кабеле или кабелепроводе были расположены близко друг к другу , а расстояние между всеми кабелями и кабелепроводами . Если ваш рисунок охватывает область , как ваш рисунок, то ваши потоки почти наверняка неравны. Когда я покрасил рисунок выше в серый, я должен был оставить центральный шарик белым, чтобы прояснить это. Если ваш рисунок выглядит как дерево , то токи должны быть равны, поскольку другого возможного маршрута нет. Вы все готово.

Исправить 1: подать все из левого контура

В этом случае мы просто отрежем правильный кабель питания. СНИП! И все.

Пока я писал это, ThreePhaseEel описал это.

Исправление 2: Подайте нагрузку 2 от правого контура

В этом случае мы меняем switch2 и надстройку и разрываем нейтральное соединение в левой коробке. Надстройка связывается только с черно-красно-белым кабелем от источника 2.

Обратите внимание на Невидимую стену между цепью 1 с левой стороны распределительной коробки и цепью 2 с правой стороны. Я удивлен, что дистанционному коммутатору не нужно постоянно нагреваться, однако при необходимости он входит в комплект поставки как запасной. Также разделите заземление для этого дополнительного кабеля - это сделает довольно очевидным для проницательного наблюдателя, что это подается от другой цепи, так как каждый провод в кабеле идет к одному устройству.

Это на самом деле довольно легко исправить

Проблема заключается в том, что свет на переключателе 2 был направлен с использованием горячей и нейтральной цепи / цепи 2, а сам переключатель питается от горячей цепи 2, а нейтрали от цепи 1, создавая циркулирующие токи, которые могут нагревать металлические детали и вызвать EMI, а также нарушение Кодекса (300.3 (B) /310.10 (H)). Перемещение света от цепи 2 к цепи 1 исправляет это:

1. Отключите питание обеих цепей, затем откройте обе распределительные коробки.
2. Отключите черный всегда горячий и белый входящий нейтраль, входящий в дополнительный блок переключателей, - они станут неиспользованными в новой конфигурации
3. Снимите ленту с белого «горячего» провода, идущего в коробку переключателя надстройки, и подключите ее к коммутатору и загрузите нейтрали в коробку надстройки - она ​​станет новой нейтральной подачей в эту коробку.
4. В главном коммутаторе снимите ленту с белого «горячего» провода и соедините ее с остальными нейтральными элементами в этом блоке.
5. Подключите клемму линии на переключателе 2 в блоке главного переключателя к остальным постоянным контактам в этом блоке. Это делает так, что все на переключателе 2 + дополнительный переключатель теперь получает питание от цепи 1.
6. Кнопки коробки вверх, а затем снова включите питание на обеих цепях.

Относительно того, почему это вас шокировало ...

Когда вы разорвали цепь на розетке, ток, который протекал назад от переключателя 2, который пытался запитать его, некуда деваться, поэтому вы получили 120 В между двумя нейтралями в розетке.

Нагрузки обычно имеют более высокое эффективное сопротивление, чем провода, но гораздо меньшее эффективное сопротивление, чем ваше тело или мультиметр.

Предположим, что переключатели в вашем примере включены или, по крайней мере, имеют некоторую проводимость (электронные переключатели могут быть несколько проводящими, даже если они выключены, НИКОГДА не доверяйте им в качестве защитной изоляции)

Switch2 - это своего рода электронный переключатель, так что он сам по себе является нагрузкой. При подключенной нейтрали ток для питания электроники коммутатора будет нормально течь из фазы 2 через электронику коммутатора и обратно в общую нейтраль. Общая нейтраль легко воспримет ток, и на нем будет очень мало напряжения.

Потом идёшь и отключаешь общий нейтрал, току уже некуда деться. Отсутствие тока означает отсутствие напряжения на источнике питания коммутатора, что означает полное напряжение на отключенном нейтральном проводе.

Точно так же «горячий провод» становится активным через источник питания switch2, затем общую нейтраль, а затем load1.

Что делает это настолько опасным, так это то, что опасные напряжения появляются только после того, как вы отключите общий нейтральный проводник. Поэтому независимо от того, сколько вы тестируете перед отсоединением, вы вряд ли заметите, что что-то не так (вы можете заметить небольшое напряжение между землей и нейтралью, но небольшое напряжение между землей и нейтралью вполне нормально)

В других ответах говорилось, как решить этот конкретный случай проблемы, но более серьезная проблема заключается в том, что, если кто-то сделал это в одном месте в вашем доме, он, вполне возможно, сделал это и в других местах. При дальнейшей работе с этой установкой необходимо быть в высшей степени осторожным.

Редактировать: Я немного неправильно понял вашу диаграмму.

Как вы и предполагали, наличие общей нейтрали является причиной того, что нейтраль горячая, даже когда эта цепь выключена. Коммутаторам с питанием требуется нейтраль, потому что они сами потребляют электроэнергию, поэтому коммутатор 2 получает питание от белого с лентой и отправляет его через общую нейтраль. Я не знаю о коде, но это не очень хорошая идея, потому что вы ожидаете, что прерыватель отключит питание до соответствующей нейтрали.