Vysokoodporové systémy (obvykle označované jako vysokoodporové zemně spojené systémy) jsou používány hlavně z následujících důvodů:
Omezit proud zemního defektu
Snížit riziko poškození zařízení
V vysokoodporových zemně spojených systémech je proud zemního defektu omezen na relativně nízkou úroveň. Když dojde k zemnímu defektu, proudí menší defektní proud zemní cestou. Tento nízký stupeň defektního proudu má méně dopad na tepelný zatěžovací stav a elektrodynamiku elektrického zařízení (např. transformátory, kabely, rozvody atd.) než systémy s nízkoodporovým zemně spojením nebo přímým zemně spojením. Například pro některá přesná elektrická zařízení, která jsou citlivější na defektní proudy, může vysokoodporové zemně spojení zabránit tomu, aby teplo generované nadměrnými defektními proudy způsobilo poškození vnitřní izolace zařízení nebo deformaci mechanické struktury.
Zamezit šíření defektu
Menší proud zemního defektu může zabránit vážnějším defektům, jako je mezifázové krátké spojení, když dojde k zemnímu defektu. V systému s nízkoodporovým zemně spojením může velký defektní proud vyprodukovat dostatečně silnou elektromagnetickou sílu, takže elektrické zařízení okolo místa defektu může být vystaveno mechanickému otřesu, což může vést k ničení mezifázové izolace a tedy k rozšíření oblasti defektu. Vysokoodporové zemně spojení efektivně snižuje toto riziko, takže oblast defektu je omezena na místo zemního defektu.
Udržet stabilitu systému
Snížit pokles napětí
Když dojde k zemnímu defektu, má vysokoodporové zemně spojení relativně malý dopad na napětí systému díky malému defektnímu proudu. V některých průmyslových lokalitách s vysokými požadavky na stabilitu napětí, jako je kontinuální výroba chemických podniků nebo data centra, takové systémy mohou snížit poklesy napětí způsobené zemními defekty. Například v date centeru, pokud dojde k ostrému poklesu napětí kvůli zemnímu defektu, mohou být zařízení, jako jsou servery, vypnuta nebo může dojít ke ztrátě dat. Vysokoodporové zemně spojení pomáhá udržet stabilitu napětí a zajistit normální fungování zařízení.
Zlepšit kontinuitu dodávky energie
Protože vysokoodporové zemně spojení nedochází k okamžitému odpojení spínače v případě zemního defektu (v některých případech lze s defektem pracovat po určitou dobu), toto zlepšuje kontinuitu dodávky energie. Pro některé důležité zatěžovací jednotky, které nelze snadno odpojit, jako jsou životoporné systémy v nemocnicích, navigační zařízení na letištích atd., mohou vysokoodporové zemně spojené systémy udržovat dodávku energie během diagnostiky a opravy, čímž poskytují čas pro zajištění funkce důležitých zařízení.
Usnadnit detekci a lokaci defektu
Detekce defektu
V vysokoodporovém zemně spojeném systému, i když je proud zemního defektu malý, lze ho přesně detekovat speciálními detektory zemního defektu (např. nulový řetězec proudu, relé zemního defektu atd.). Tyto zařízení mohou detekovat malý defektní proud a odeslat signál poplachu, aby upozornily provozní a servisní personál, aby včas odstranili defekt. Například v komplexních elektrických systémech v rozsáhlých průmyslových závodech tato přesná schopnost detekce defektu pomáhá rychle najít místo defektu a snížit čas potřebný k jeho odstranění.
Přesnost lokace
Protože vysokoodporové zemně spojení omezují rozsah šíření defektního proudu, je cesta defektního proudu relativně jasná, což pomáhá zlepšit přesnost lokace defektu. V systému s nízkoodporovým zemně spojením může defektní proud proudit více rovnoběžnými cestami. V vysokoodporovém zemně spojeném systému proudí defektní proud hlavně cestou zemního odporu, což usnadňuje lokaci defektu a umožňuje provozním a servisním osobám včas odstranit defekt.