Что это означает, когда есть разница напряжения между землей и нейтралью?

Между землёй и теплом примерно 120 В, как и ожидалось.

Я ожидал, что разность напряжений между землей и нейтралью будет 0 В, но вместо этого она равна 0,4 В. Почему это не так? Это опасное состояние? Как бы это исправить?

Это падение вызвано током, протекающим через нейтральный провод, как говорит Андрей. В нормальных условиях не должно быть тока, протекающего через заземляющий провод.

Я вижу, вы подключили его к 4-контактному адаптеру. Если вы включаете / выключаете что-то, подключенное к тому же адаптеру (например, лампу), и следите за напряжением, вы должны увидеть, как оно меняется (оно будет расти при включении и падать при выключении).
Я просто провел этот простой эксперимент с 4- Кстати и галогеновая лампа, вот результаты:

С выключенным светом:

С включенным светом:

Мультиметр был в диапазоне 2 В переменного тока и подключен к соседней розетке нейтрали и земли, как показано в вашем вопросе. Вы можете увидеть падение напряжения на ~ 400 мВ при включении света. Если вы знаете ток, потребляемый устройством, вы можете сделать приблизительный расчет сопротивления провода.

Я задал похожий вопрос на сайте diy и не смог получить четкий ответ, объясняющий, как высокое напряжение слишком высокое ..

В любом случае об электрическом явлении: это просто закон Ома. У вас есть провода с некоторым сопротивлением и через них проходит ток. Обычно не должно быть тока, проходящего через заземляющий провод, поэтому падение напряжения на нем равно нулю, и вы получаете ноль вольт. С другой стороны, у нас есть ток, проходящий через нейтральный провод, и он действует как резистор, так как имеет небольшое сопротивление. Вы здесь просто измеряете падение напряжения на нем.

Есть и вторая часть истории: нейтральный провод должен быть где-то привязан к земле, но может случиться так, что эталон земли в этом месте отличается от эталона земли в месте заземления здания. Это может произойти, например, при заземлении типа TT.

Аналогичный эффект может возникнуть при заземлении типа TN-CS, когда нейтраль и земля соединены вместе в некоторой точке. Поскольку ток не проходит через заземляющий провод, а ток проходит через нулевой провод, нейтральный провод снова будет выглядеть как резистор вплоть до точки, где они соединяются вместе.

Также я забыл упомянуть еще две причины, которые могут изменить ситуацию: система питания переменного тока, которая оставляет ее открытой для индуктивной и емкостной связи. Поскольку переменный ток может проходить через конденсатор, он может проходить через два провода, которые находятся рядом друг с другом. Размеры изоляции таковы, что эффект может быть очень слабым, но в некоторых случаях он может производить измеримое напряжение. То же самое касается индуктивной связи: даже прямой провод имеет индуктивность, а два провода, идущие рядом друг с другом, будут иметь взаимную индуктивность. На частотах сети электропитания эффект должен быть очень слабым, но это может повлиять на напряжение.

Это безопасно и может также иметь ошибки измерения, поскольку оно не измеряет истинное среднеквадратичное напряжение в режиме переменного тока **

То, что вы измеряете, это просто падение напряжения между землей на нейтральном соединении на вашем внешнем соединении трансформатора и вашим местным заземлением. Другими словами, падение напряжения на нейтральном проводе. Это безопасно. Так как токи Линии 1 и Линии 2 имеют тенденцию подавляться, если они равны, ток минимизируется и уменьшает общее падение, поскольку Линии 1 и 2 находятся на 180 градусах против фазы, что составляет 120 + 120 В = 240 В, например, в Северной Америке. Нейтраль подключается только к земле на внешнем трансформаторе.

Позвольте мне уточнить для тех, кто запутался. Грубая схема показывает линию 1, нейтраль и линию 2. Напряжения не имеют значения для жилой однофазной сети. Первичным может быть Y или треугольник, подключенный к 3-х фазным линиям, как требуется в стандартной понижающей конфигурации.

(обновление по старой теме ....) **

Когда нет замыканий на землю, все еще возможно иметь низкое напряжение между нейтралью и землей. Для того чтобы пропустить излучение, проводимое МЭК FCC по AC SMPS, им требуется линейный фильтр LC с шунтирующим конденсатором на землю, чтобы подавить пики излучения и уменьшить входящие импульсы.

** Жилая проводка рассчитана на 5% падения напряжения, как правило, макс. (Местные стандарты могут отличаться). Таким образом, резистивная нагрузка от линии к нейтрали может упасть на 2,5% на линии и нейтрали.

Таким образом, 1/2 от 5% 120 В переменного тока или 3 В ожидается на нейтрали. (не уверен на 100%, что эта спецификация применима к вашему местоположению, но это объясняет ваши измерения. **

Также DMM измеряет пиковое напряжение и масштабирует до среднеквадратического значения, принимая синусоидальную волну, однако для импульсного напряжения будет считываться аномально высокое (ближе к пиковому, чем среднеквадратичное) значение. ПК, зарядные устройства для ноутбуков и многие другие устройства содержат колпачки линейных фильтров, которые вносят вклад в этот ток линии заземления, который разработан для обеспечения безопасности и ограничен среднеквадратичным значением 0,5 мА, но может иметь гораздо более высокий пик при узкой длительности импульса.

Вот топология типичных линейных фильтров, где С рассчитано не более 0,5 мА RMS