В общем,уважаемые электрики, дурацкий вопросец у меня назрел. Заинтересовался электричеством и не могу разобраться, почему же ток не стекает в землю, а обратно к ПС идет? Там же сопротивление меньше в земле, ну почему он идет обратно в ПС.

Вот как я понимаю этот момент. Ток приходит по трехфазной сети переменной составляющей в наш щит на этаже. Далее каждому потребителю скидывают фазу и нулевой рабочий(?) N проводник и защитный проводник(PE). По системе я понял, что изначально он PEN (совмещенный), а потом его разделяют в щитке на этаже или же в щите в подвале, это ладно.
Иду дальше, подключил я свой прибор в розетку, замкнул цепь N и L(фазы). То есть как я предполагаю, ток идет по фазному проводу, а потом по нейтрали стекает к ПС. Но вот вопрос. Проводник PEN в ПС заземляют. Так почему же ток курсирует по контуру фаз L, а не уходит в землю... Читал, что рабочий ноль нужен для нормальной работы установки, ну вроде логично, но черт подери, почему же его заземляют и ток не идет в землю,а возвращается в систему?
Все дело в том, что контур замкнут?
А что с PE, как он защищает, если он по итогу все равно потом будет совмещен с N. Или PЕ отдельно заземляется?

Прошу прояснить, ну очень хочу понять, и не могу, нигде такой информации нет. Везде написано, что это сухо и не ясно. Простыми словами не описывает никто

именно, ток течет только в замкнутой цепи
а заземление в большей мере несет защитные функции

Когда школьники и некоторые студенты задавали мне вопрос автора, то сразу и просто так им объяснить, что ток возникает только через замкнутую цепь, было невозможно.
И знаешь почему? Обычно у них на это вопросы типа - удар (разряд) молнии не имеет изначальной замкнутой цепи, а если она (цепь) есть, то покажи на картинке.
Вот тут и начинается..... Для них земля, это некая бесконечность, куда должно стекаться абсолютно всё.....

Да и вообще молния из земли бьёт...из неё наоборот всё растекается

А мне лично кажется, что сопротивление земли несколько больше, чем провода... а посему и не утекает весь ток на землю, а возвращается туда откуда вытек.

Полной цепи ЗУ потребителя+сопротивление земли+ЗУ подстанции.

Именно поэтому при отгорании нуля на ВЛ через повторное заземление (к примеру в частном доме) не побежит ток всех соседей и будет вполне допустимым для СИПа 16 кв.мм. Именно поэтому не получается много воровать через заземление, так как при большой нагрузке напруга проседает.

Заземление служит для обеспечения безопасности. Главная задача заземления уровнять потенциал нулевого проводника относительно земли. Главное это уравнивание потенциалов, что-бы пол и кран имели одинаковый потенциал, не будет разницы потенциалов не будет и тока, значит человека не ударит.
В принципе можно организовать в доме локальную систему уравнивания потенциалов, PEN проводник подключить к ней, на подстанции ноль не заземлять, во ВРУ дома тоже не заземлять ноль. Для человека находящегося в доме никакой разницы не будет, у него будет PE проводник, корпуса приборов подсоединены к системе уравнивания потенциалов, человека не будет бить током, а при КЗ на корпус ток короткого замыкания будет достаточен для срабатывания автомата. Но, для человека стоящего на земле, потенциал всего дома не будет равен потенциалу земли, и человека может ударить током.
Ps На пальцах объяснить действительно сложно.

Рабочий ноль заземляют, что-бы было фиксированное значение напряжений между проводами сети и землёй.
Даже если все проводники от земли изолированны, напряжение к земле на них возникает благодаря утечке с соседних проводов через изоляцию - называется ёмкостная связь.
Больше длина линии - больше утечка
Ну и изоляция может быть на разных проводах разного качества. И будет чёрти что к земле на каждом из проводов. А так знаем - на ноле около нуля Вольт в идеале, на фазах 220 к земле.

Ещё при заземлении ноля будет меньше напряжение к земле в случае пробоя высоковольтной стороны трансформатора на низковольтную. Ну и грозовые перенапряжения с меньшим риском повреждения изоляции уйдут в землю при заземлённом ноле

Однопроводная высоковольтная система передачи существует
https://en.wikipedia.org/wiki/Single-wire_earth_return

Представьте, что вы на острове по среди озера.
На острове стоит душ. В озере находится насос, насос соединен с душем трубой, а от душа (обратно в озеро) прокопан арык (напорная труба лежит в арыке).
Теперь примем, что насос это генератор, напорная труба фазный провод, форсунка душа - нагрузка (потребитель), арык - нулевой провод.
Насос под давлением (напряжение) толкает поток воды (эл ток) по трубе (фазный провод) к форсунке душа (потребитель), вода выйдя из форсунки (совершив работу) спокойно стекает по арыку обратно.
Арык открыт (заземлен).
Сколько насос воды выкачает, столько же её и вернется обратно.

А что есть эл ток?Это направленное движение заряженных частиц под действием эл магнитного поля,разве не так?

Так. Но скорость, с которой заряженные частицы направленно перемещаются, не имеет отношения к скорости распространения эм поля (скорости света). Вопрос интересный (из физики твердого тела), но в данном случае не имеющий никакого отношения к вопросу ТС, и могущий так усложнить пояснение для Чайника, при котором пропадет всякий интерес дальше разбираться в сути.

Спасибо Вам огромное за пояснения!
А можете описать вопрос движения электрического тока в обычной сети с помощью потенциалов? Как я понял, в месте схождения трех фаз и нуля - потенциал ноль, а у потребителя потенциал больше? Верно? И ток течет к нему, затем с помощью земли отсасывается назад на ПС?

Ни чего там не отсасывается. Электрический ток идет по замкнутой цепи: обмотка трансформатора, фазный провод, нагрузка, нулевой провод, обмотка трансформатора. В электрической цепи как и везде, все стремится к равновесию. Если источник тока (обмотка трансформатора) не работает, то электроны равномерно распределяются по всей цепи. Если источник тока включить, то на одном конце электронов станет больше а на другом меньше и при замкнутой цепи потечет ток. На переменном токе направление меняется с частотой сети. Стечь в землю может заряд. То есть если на каком то предмете образовался заряд относительно земли на( на нем электронов больше или наоборот меньше). Заряд может возникнуть от трения, например об синтетическую одежду. Или при перемещении в магнитном поле как происходит заряд облаков при грозе. Или можно зарядить источником тока. При соединении с землей происходит кратковременный ток. После чего потенциалы выравниваются. Как писали выше земля применяется для защитных мер. Корпуса электроприборов соединяют с заземленной нетралью трансформатора. И в идеали корпуса электроприборов должны иметь один потенциал с землей.

Вопрос. Если PEN на ПС отсоединить от земли(от контура), как быстро заметит потребитель? И как это повлияет на работу электроприборов? Про безопасность вопрос не поднимается.

На ВЛ PEN не заземляем(повторители не делаем).

А что должен потребитель заметить вообще? Сам факт механического разъединения от земли?

Вот я и задал вопрос по PEN в продолжение вопроса ТС. Заметит ли вообще, что то потребитель? И вообще зачем нужно заземлять ноль, кроме как в целях безопасности, может безопасность будет выше если не заземлим.?

Вопрос про не заземлим, возникает при применении разделительных трансформаторов, для безопасности.

И почему заземляем именно Ноль, железнодорожники вообще одну фазу по 35 заземляют и не жужжат про безопасность.

И экономят на проводах.

Вы все вопросы свалили в одну кучу, по типу скрещивания ужа и ежа.
В быту то же встречалась система с заземлённой фазой. А сеть ж/д не нужно сравнивать напрямую с бытовой сетью, а их экономия на проводах перетекает на расходы рельсов....

PS: Придёт "Roman_D" и объяснит наиболее популярно....

Итак что будет если убрать заземляющее устройство у источника питания и все повторные заземления. Получается система II ( Isole).
Буду сравнивать на системе IT с сравнением с II.
Итак в система IT в соотв. с ПУЭ 7, 1.7.58
1.7.58. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ переменного тока от источника с изолированной нейтралью с применением системы IT следует выполнять, как правило, при недопустимости перерыва питания при первом замыкании на землю или на открытые проводящие части, связанные с системой уравнивания потенциалов. В таких электроустановках для защиты при косвенном прикосновении при первом замыкании на землю должно быть выполнено защитное заземление в сочетании с контролем изоляции сети или применены УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА. При двойном замыкании на землю должно быть выполнено автоматическое отключение питания в соответствии с 1.7.81.
Теперь тоже самое но без защитного заземления.

В неаварийном режиме будут естественные токи утечки изоляции/ емкостные токи и тд+ линии длинные. Уже с землей будет электрическая связь, в случае пробоя изоляции на электроприборе есть шанс оказаться под напряжением, без автоматического отключения питания и защитного заземления; В случае установки УЗО, оно сработает только после того как ток стечет через человека на землю, что не есть хорошо.

первое замыкание на землю.
В случае пробоя изоляции на электроприборе шансы попасть под напряжение увеличиваются, если в IT нас бы спасло защитное заземление, то в II нас будет колбасить током, автоматическое отключение так же не предусматривается. С УЗО сработает так же.

двойное замыкание на землю замыкание на землю.
Приборы местах замыкания будут под напряжением, без автоматического отключения питания и защитного заземления; С УЗО сработает так же.


.
1.7.85. Защитное электрическое разделение цепей следует применять, как правило, для одной цепи
......

Допускается питание нескольких электроприемников от одного разделительного трансформатора при одновременном выполнении следующих условий:
1) открытые проводящие части отделяемой цепи не должны иметь электрической связи с металлическим корпусом источника питания;
2) открытые проводящие части отделяемой цепи должны быть соединены между собой изолированными незаземленными проводниками местной системы уравнивания потенциалов, не имеющей соединений с защитными проводниками и открытыми проводящими частями других цепей;
3) все штепсельные розетки должны иметь защитный контакт, присоединенный к местной незаземленной системе уравнивания потенциалов;
4) все гибкие кабели, за исключением питающих оборудование класса II, должны иметь защитный проводник, применяемый в качестве проводника уравнивания потенциалов;
5) время отключения устройством защиты при двухфазном замыкании на открытые проводящие части не должно превышать время, указанное в табл. 1.7.2.
В размерах бытовой сети такое будет затратно реализовывать.



Как тогда в однофазном трансформаторе определить на вторичной обмотке какой из двух проводов заземлять? Т.е что фаза что ноль?



Вы о системе два провода рельс (ДПР) ?

Применение системы IT в бытовых сетях наверное возможно, но будет дороже и сложнее.

Студент обьяснил для чайника.

Термин Длинные линии к 0,4кВ думаю не применим. Не такие они и длинные. Естественные токи утечки изоляции есть всегда. С остальным согласен.

Так я и недопонял. При указанных минусах "системы II", почему разделение 2-х (и более) цепей допускается именно при условии использования "системы II"? Почему не IT, как в медицине ?
ps имх, токи утечки обусловлены не самим кол-вом цепей, а длиной и изоляцией.