Hvorfor har jordning ingen returvej i elektricitet?

I elektriske systemer har jordforbindelse (jordning) primært til formål at give et sikkert led for fejlstrømme, der kan føres ned i jorden, og derved beskytte udstyr og personale. Jordforbindelsen er dog ikke den normale returled for strøm, da der findes klare forskelle i funktion og design mellem jordforbindelse og den normale returled. Her er nogle vigtige årsager:

1. Sikkerhedsmæssigt Formål

1.1 Udspring af Fejlstrømme

• Fejlbeskyttelse: Det primære formål med jordforbindelse er at give en lav impedans-led for fejlstrømme, så de hurtigt kan flyde ned i jorden, hvilket aktiverer beskyttelsesenheder (som kredsløbsbrydere eller sikringe) til at springe ud og skære den defekte kredsløb, for at undgå skade på udstyr og elektriske stød.

• Sikkerhedsjord: Ved at jorde udstyrets beholder og metaldele, sikres det, at beholderen forbliver ved jordpotentiale, selv hvis der opstår en intern fejl, og dermed beskyttes personale.

2. Normal Arbejdsløb

2.1 Normal Returled for Strøm

• Neutral leder: I normale trefase- eller enefase-systemer er returledet for strøm gennem den neutrale leder (neutral). Den neutrale leder forbinder til det neutrale punkt i strømforsyningen, og danner en lukket løkke, der sikrer, at strømmen kan flyde tilbage til strømforsyningen.

• Designformål: Den neutrale leder er designet til at give en lav impedans-led, der sikrer, at strømmen flyder glat under normale driftsforhold, og undgår betydelige spændingsfald eller strømubalancer.

3. Nedsættelse af Elektromagnetisk Støj

3.1 Minimering af Elektromagnetisk Støj

• Signalintegritet: I elektroniske enheder og styresystemer bruges jordforbindelse hovedsageligt til at reducere elektromagnetisk støj (EMI) og radiobåndstøj (RFI), for at beskytte signalintegriteten og -stabiliteten.

• Referencetal: Jordforbindelse giver et stabil referencetal, der sikrer, at signaler ikke påvirkes af ekstern støj under transmission.

4. Undgå Strømubalance

4.1 Strømbalance

• Trefasesystemer: I trefasesystemer balancerer den neutrale leder strømme mellem de tre faser, og sikrer en ligelig strømfordeling, og undgår overskridende neutralstrøm, som kunne forårsage spændingsfald og overophedning af udstyr.

• Enefasesystemer: I enefasesystemer fungerer den neutrale leder også som returled, og sikrer en lukket løkke mellem belastningen og strømforsyningen.

5. Regler og Standarder

5.1 Lovgivningsmæssige Krav

• Elektriske Koder: Nationale og internationale elektriske koder og standarder (som NEC, IEC) specificerer tydeligt brug og designkrav for jordforbindelse og neutrale ledere, for at sikre sikkerhed og pålidelighed af elektriske systemer.

• Overholdelse: Overholdelse af disse koder og standarder sikrer overholdelse og sikkerhed af elektriske systemer, og undgår potentielle risici og ulykker.

Oversigt

Jordforbindelse i elektriske systemer bruges primært til sikkerhedsbeskyttelse og nedsættelse af elektromagnetisk støj, ikke som den normale returled for strøm. Den normale returled for strøm er givet ved den neutrale leder, der er designet til at sikre stabil strømflyd under normale driftsforhold, og undgå strømubalancer og spændingsfald. Jordforbindelse og den neutrale leder har forskellige funktioner og designs, og arbejder sammen for at sikre sikkert og stabil drift af elektriske systemer.