Systemy wysokiego oporu (zwykle nazywane systemami z wysokim oporem do ziemi) są używane głównie z następujących powodów:
Ograniczenie prądu uszkodzenia do ziemi
Zmniejszenie ryzyka uszkodzenia sprzętu
W systemach z wysokim oporem do ziemi, prąd uszkodzenia do ziemi jest ograniczony do stosunkowo niskiego poziomu. Gdy wystąpi uszkodzenie do ziemi, mniejszy prąd uszkodzenia przepływa przez ścieżkę do ziemi. Ten niski poziom prądu uszkodzenia ma mniejszy wpływ na naprężenia termiczne i elektrodynamikowe sprzętu elektrycznego (takiego jak transformatory, kable, przełączniki itp.) niż systemy z niskim oporem do ziemi lub bezpośredniego podłączenia do ziemi. Na przykład, dla niektórych precyzyjnych urządzeń elektrycznych, które są bardziej wrażliwe na prądy uszkodzeniowe, system z wysokim oporem do ziemi może zapobiegać uszkodzeniu wewnętrznego izolacji sprzętu lub deformacji struktury mechanicznej poprzez ograniczenie ciepła generowanego przez nadmierny prąd uszkodzenia.
Unikanie rozprzestrzeniania się uszkodzeń
Mniejszy prąd uszkodzenia do ziemi może unikać bardziej poważnych uszkodzeń, takich jak krótkie spięcia między fazami, gdy wystąpi uszkodzenie do ziemi. W systemach z niskim oporem do ziemi, duży prąd uszkodzenia może wytworzyć wystarczająco silną siłę elektromagnetyczną, aby sprzęty elektryczne w okolicy punktu uszkodzenia uległy wstrząsom mechanicznym, co prowadzi do zniszczenia izolacji między fazami, tym samym rozszerzając zakres uszkodzenia. System z wysokim oporem do ziemi może skutecznie zmniejszyć to ryzyko, ograniczając zakres uszkodzenia do punktu uszkodzenia do ziemi.
Utrzymanie stabilności systemu
Zmniejszenie spadków napięcia
Gdy wystąpi uszkodzenie do ziemi, system z wysokim oporem do ziemi ma stosunkowo niewielki wpływ na napięcie systemu ze względu na mały prąd uszkodzenia. W niektórych zakładach przemysłowych z wysokimi wymaganiami stabilności napięcia, takich jak ciągłe produkcje przedsiębiorstw chemicznych lub centra danych, takie systemy mogą zmniejszać spadki napięcia spowodowane uszkodzeniem do ziemi. Na przykład, w centrum danych, jeśli napięcie gwałtownie spadnie z powodu uszkodzenia do ziemi, urządzenia takie jak serwery mogą zostać wyłączone lub utracić dane. System z wysokim oporem do ziemi pomaga utrzymać stabilność napięcia i zapewnić prawidłowe działanie urządzeń.
Poprawa ciągłości dostaw
Ponieważ system z wysokim oporem do ziemi nie powoduje natychmiastowego wyłączania przekaźników w przypadku uszkodzenia do ziemi (w niektórych przypadkach może działać przez pewien czas z uszkodzeniem), to poprawia ciągłość dostaw energii. Dla niektórych ważnych obciążeń, które nie tolerują łatwo przerw w dostawie energii, takich jak systemy wsparcia życia w szpitalach, urządzenia nawigacyjne na lotniskach itp., systemy z wysokim oporem do ziemi mogą utrzymywać zasilanie podczas rozwiązywania problemów i napraw, dając czas na zapewnienie działania kluczowego sprzętu.
Ułatwia wykrywanie i lokalizację uszkodzeń
Wykrywanie uszkodzeń
W systemie z wysokim oporem do ziemi, choć prąd uszkodzenia do ziemi jest niewielki, może być dokładnie wykryty za pomocą specjalnych urządzeń do wykrywania uszkodzeń do ziemi (takich jak transformatory prądu zerowego, relaje uszkodzeń do ziemi itp.). Te urządzenia mogą wykryć mały prąd uszkodzenia do ziemi i wysłać sygnał alarmowy, aby przypomnieć personelowi eksploatacyjnemu o konieczności szybkiego rozwiązywania problemu. Na przykład, w skomplikowanych systemach elektrycznych dużych zakładów przemysłowych, ta precyzyjna zdolność do wykrywania uszkodzeń pomaga szybko zlokalizować punkty uszkodzeń i zmniejszyć czas naprawy.
Dokładność lokalizacji
Ponieważ system z wysokim oporem do ziemi ogranicza zakres dyfuzji prądu uszkodzenia, ścieżka prądu uszkodzenia jest stosunkowo jasna, co ułatwia dokładne zlokalizowanie uszkodzenia. W systemie z niskim oporem do ziemi, prąd uszkodzenia może przepływać przez wiele równoległych ścieżek. W systemie z wysokim oporem do ziemi, prąd uszkodzenia przepływa głównie wzdłuż ścieżki oporu do ziemi, co ułatwia lokalizację uszkodzenia i umożliwia personelowi eksploatacyjnemu szybkie usuwanie problemów.