Miks maandamine elektrisüsteemides ei oma tagasiteed?

Elektrilistes süsteemides teenib maandamine (grounding) eesmärgi võtta veakirjed ohutult maha maapinnale, kaitstes seadmeid ja töötajaid. Kuid maandamine ei ole normaalne voolu tagasitee, sest maandamise ja normaalse tagasitee funktsioonidel ja disainil on selged erinevused. Siin on mõned olulised põhjused:

1. Ohutuseesmärk

1.1 Veakirje maandumine

• Vigade kaitse: Maandamise peamine eesmärk on pakkuda madala impedantsiga teed veakirjetele, et need kiiresti maapinnale jõuaksid, aktiveerides kaitseseadme (nt lülitit või sihipistikut), mis katkestab vigastunud tsirkuiti, vältides seadmete kahjustumist ja elektrisurme.

• Turvaline maandamine: Seadme korpusi ja metallikomponente maandades tagatakse, et isegi sisemiste vigadega korral jääb korpus maapotentsiaalile, kaitstes nii töötajaid.

2. Tavaline töötegevuse tee

2.1 Voolu tavaline tagasitee

• Neutraaljoon: Tavapärasel kolmekorduslikul või ühekorduslikul süsteemil on voolu tagasitee neutraaljoone kaudu (neutral). Neutraaljoon ühendab võrgu neutraalpunkti, moodustades suletud ringi, mis tagab, et vool saaks tagasi jõuda energialdaja juurde.

• Disainieesmärk: Neutraaljoon on disainitud, et pakkuda madala impedantsiga teed, tagades, et vool liigub soojenimini normaalsel töörežiimil, vältides olulisi pingevaheldusi või vooluvõrdetundmatust.

3. Elektromagnetilise segava signaali vähendamine

3.1 Elektromagnetilise segava signaali minimeerimine

• Signaali täpsus: Elektronikaseadmetes ja juhtimissüsteemides kasutatakse maandamist peamiselt elektromagnetilise segava signaali (EMI) ja raadiosagedusega segava signaali (RFI) vähendamiseks, kaitstes signaali täpsust ja stabiilsust.

• Viidepunkt: Maandamine annab stabiilse viitepotentsiaali, et signaalid transmitsiooni ajal ei oleks mõju all välistele segava signaalidele.

4. Vooluvõrdetundmatuse vältimine

4.1 Vooluvõrde

• Kolmekorduslikud süsteemid: Kolmekorduslikes süsteemides tasakaalustab neutraaljoon voolu kolmes faasis, tagades ühtlase voolu jaoks ja vältides ülemäärast neutraalvoolu, mis võiks põhjustada pingevaheldusi ja seadmete ülekuuma.

• Ühekorduslikud süsteemid: Ühekorduslikes süsteemides toimib neutraaljoon ka tagasiteena, tagades suletud ringi laadiku ja energialdaja vahel.

5. Regulatsioonid ja standardid

5.1 Reguleerivad nõuded

• Elektrikoodid: Rahvuslikud ja rahvusvahelised elektrikoodid ja standardid (nt NEC, IEC) täpsustavad selgelt maandamise ja neutraaljoone kasutamise ja disaininõuded, tagades elektriliste süsteemide ohutuse ja usaldusväärsuse.

• Järgimine: Nende kodekside ja standardite järgimine tagab elektriliste süsteemide vastavuse ja ohutuse, vältides potentsiaalseid ohte ja õnnetusi.

Kokkuvõte

Elektrilistes süsteemides kasutatakse maandamist peamiselt ohutuse kaitseks ja elektromagnetilise segava signaali vähendamiseks, mitte voolu tavaliseks tagasiteeks. Voolu tavaline tagasitee on neutraaljoone kaudu, mis on disainitud, et tagada stabiilne voolu liikumine normaalsel töörežiimil, vältides vooluvõrdetundmatust ja pingevaheldusi. Maandamine ja neutraaljoon omavad erinevat funktsiooni ja disaini, töötades koos, et tagada elektriliste süsteemide ohutu ja stabiilne toimimine.