Hochwiderstands-Erdsysteme (häufig als Hochwiderstands-Erdsysteme bezeichnet) werden hauptsächlich aus folgenden Gründen eingesetzt:
Begrenzung des Erdfehlerstroms
Reduzierung des Risikos von Geräteschäden
In Hochwiderstands-Erdsystemen wird der Erdfehlerstrom auf ein relativ niedriges Niveau begrenzt. Wenn ein Erdfehler auftritt, fließt ein geringerer Fehlerstrom durch den Erdpfad. Dieser niedrige Fehlerstrom hat einen geringeren Einfluss auf die thermischen Belastungen und Elektrodynamik elektrischer Ausrüstungen (wie Transformator, Kabel, Schaltanlagen usw.) im Vergleich zu Niederwiderstands- oder Direkterdungssystemen. Zum Beispiel kann bei präziser elektrischer Ausrüstung, die empfindlicher auf Fehlerströme reagiert, das Hochwiderstands-Erdsystem verhindern, dass die durch übermäßige Fehlerströme erzeugte Wärme die innere Isolation der Ausrüstung beschädigt oder die mechanische Struktur verformt.
Vermeidung der Fehlersprünge
Der geringere Erdfehlerstrom kann ernstere Fehler wie Phasenkurzschlüsse vermeiden, wenn ein Erdfehler auftritt. In einem Niederwiderstands-Erdsystem kann ein hoher Fehlerstrom eine starke elektromagnetische Kraft erzeugen, so dass die umliegende elektrische Ausrüstung an der Stelle des Fehlers mechanisch geschädigt wird, was zur Zerstörung der Phasenisolierung führt und den Fehlerradius erweitert. Das Hochwiderstands-Erdsystem kann dieses Risiko effektiv reduzieren, sodass der Fehlerradius auf den Punkt des Erdfaults beschränkt bleibt.
Aufrechterhaltung der Systemstabilität
Reduzierung von Spannungsabfällen
Wenn ein Erdfehler auftritt, hat das Hochwiderstands-Erdsystem aufgrund des geringen Fehlerstroms nur einen geringen Einfluss auf die Systemspannung. In Industrieanlagen mit hohen Anforderungen an die Spannungsstabilität, wie kontinuierliche Produktion in chemischen Unternehmen oder Rechenzentren, können solche Systeme Spannungsabfälle durch Erdfehler reduzieren. Zum Beispiel kann in einem Rechenzentrum, wenn die Spannung aufgrund eines Erdfehlers stark abfällt, Geräte wie Server heruntergefahren werden oder Daten verloren gehen. Ein Hochwiderstands-Erdsystem hilft, die Spannungsstabilität aufrechtzuerhalten und das normale Betreiben der Geräte sicherzustellen.
Verbesserung der Versorgungskontinuität
Da ein Hochwiderstands-Erdsystem keinen sofortigen Auslöser für den Schutzschalter bei einem Erdfehler verursacht (es kann in manchen Fällen auch mit einem Fehler weiterlaufen), verbessert dies die Kontinuität der Energieversorgung. Für wichtige Lasten, die keine einfachen Stromausfälle zulassen, wie Lebenserhaltungssysteme in Krankenhäusern, Navigationsgeräte in Flughäfen usw., können Hochwiderstands-Erdsysteme während der Fehlerbehebung und Reparatur die Energieversorgung aufrechterhalten und Zeit schaffen, um das Betreiben wichtiger Geräte sicherzustellen.
Ermöglicht die Fehlererkennung und -ortung
Fehlererkennung
In Hochwiderstands-Erdsystemen kann, obwohl der Erdfehlerstrom klein ist, dieser präzise durch spezielle Fehlererkennungsgeräte (wie Nullfolgenstromtransformator, Erdfehlerschutzrelais usw.) erkannt werden. Diese Geräte können den geringen Erdfehlerstrom erkennen und ein Alarmsignal senden, um das Wartungspersonal darauf hinzuweisen, den Fehler zeitgerecht zu beheben. Zum Beispiel in komplexen elektrischen Systemen großer Industrieanlagen hilft diese präzise Fehlererkennungsfähigkeit, Fehlerpunkte schnell zu lokalisieren und die Zeit für die Fehlerbehebung zu reduzieren.
Genauigkeit der Ortsbestimmung
Da das Hochwiderstands-Erdsystem den Streubereich des Fehlerstroms begrenzt, ist der Pfad des Fehlerstroms vergleichsweise klar, was die Genauigkeit der Fehlerortung verbessert. In Niederwiderstands-Erdsystemen kann der Fehlerstrom durch mehrere parallele Pfade fließen. Im Hochwiderstands-Erdsystem fließt der Fehlerstrom hauptsächlich entlang des Pfades des Erdwiderstands, was die Fehlerortung erleichtert und es dem Wartungspersonal ermöglicht, Fehler zeitgerecht zu beheben.