Защо заземяването няма път за връщане в електричеството?

В електрическите системи, заземването (grounding) в основен план служи за осигуряване на безопасен път за отвеждане на теченията при дефект до земята, като защитава оборудването и персонала. Въпреки това, заземването не е нормалния път за връщане на тока, тъй като има ясни различия в функцията и дизайна между заземването и нормалния път за връщане. Ето някои ключови причини:

1. Цел за сигурност

1.1 Разпръскване на течението при дефект

• Защита при дефект: Основната цел на заземването е да предостави път с ниска импеданс за бързо протичане на течението при дефект към земята, активирайки защитни устройства (като прекъсвачи или предпазни пръстени) да се изключат и да прекъснат дефектната верига, предотвратявайки повреди на оборудването и електрически шок.

• Заземване за сигурност: Чрез заземване на облеклото на оборудването и металните части се гарантира, че облеклото остава на потенциала на земята дори при вътрешен дефект, като така се защитава персонала.

2. Нормален оперативен път

2.1 Нормален път за връщане на тока

• Нейтрален проводник: В нормални трифазни или единичнофазни системи, пътят за връщане на тока е през нейтралния проводник (neutral). Нейтралният проводник се свързва с нейтралната точка на източника на енергия, формирайки затворена верига, за да се гарантира, че токът може да се върне към източника на енергия.

• Цел на проектирането: Нейтралният проводник е проектиран да предостави път с ниска импеданс, за да се гарантира, че токът протича гладко при нормални условия на работа, избягвайки значителни спадове на напрежението или дисбаланс на тока.

3. Намаляване на електромагнитното въздействие

3.1 Минимизиране на електромагнитното въздействие

• Интегритет на сигнала: В електронните устройства и системите за управление, заземването се използва главно за намаляване на електромагнитното въздействие (EMI) и радиочестотното въздействие (RFI), защитавайки интегритета и стабилността на сигнала.

• Референтна точка: Заземването предоставя стабилен референтен потенциал, за да се гарантира, че сигнали остават незасегнати от външно въздействие по време на транспортиране.

4. Избягване на дисбаланс на тока

4.1 Баланс на тока

• Трифазни системи: В трифазни системи, нейтралният проводник балансира течението между трите фази, гарантирайки равномерно разпределение на тока и предотвратявайки излишен ток в нейтралния проводник, който може да причини спадове на напрежението и прекомерно загряване на оборудването.

• Единичнофазни системи: В единичнофазни системи, нейтралният проводник също служи като път за връщане, гарантирайки затворена верига между товара и източника на енергия.

5. Регулации и стандарти

5.1 Регулативни изисквания

• Електрически кодекси: Националните и международните електрически кодекси и стандарти (като NEC, IEC) ясно определят използването и изискванията за проектиране на заземващи и нейтрални проводници, за да се гарантира безопасността и надеждността на електрическите системи.

• Съответствие: Съобразяването с тези кодекси и стандарти гарантира съответствието и безопасността на електрическите системи, избягвайки потенциални рискове и аварии.

Резюме

Заземването в електрическите системи се използва в основен план за защита на сигурността и намаляване на електромагнитното въздействие, а не като нормален път за връщане на тока. Нормалният път за връщане на тока се предоставя от нейтралния проводник, който е проектиран, за да гарантира стабилно протичане на тока при нормални условия на работа, избягвайки дисбаланс на тока и спадове на напрежението. Заземването и нейтралният проводник имат различни функции и дизайни, работейки заедно, за да гарантират безопасната и стабилна работа на електрическите системи.