Zašto zemljenje u elektrotehnici nema povratnu stazu

U električnim sustavima, zemljenje (zemljenje) glavno služi za osiguranje sigurnog puta za strujne greške da bi se usmjerile prema tlu, štitići opremu i osoblje. Međutim, zemljenje nije normalna povratna staza za struju jer postoje izražene razlike u funkciji i dizajnu između zemljenja i normalne povratne staze. Evo nekih ključnih razloga:

1. Sigurnosni svrha

1.1 Raspršivanje struje greške

• Zaštita od grešaka: Glavni cilj zemljenja je pružanje niskopodnosnog puta za struje greške da bi brzo tekle prema tlu, aktivirajući zaštitne uređaje (poput prekidača ili žičica) da iskoče i prekine krive krugove, sprečavajući oštećenje opreme i električne udare.

• Sigurnosno zemljenje: Zemljeno kućište opreme i metaličkih dijelova osigurava da kućište ostane na potencijalu tla čak i ako dođe do unutarnje greške, tako štitići osoblje.

2. Normalna radna staza

2.1 Normalna povratna staza za struju

• Neutralni vod: U normalnim trofaznim ili jednofaznim sustavima, povratna staza za struju je kroz neutralni vod (neutral). Neutralni vod povezan je s neutralnom točkom izvora struje, formirajući zatvorenu petlju kako bi se osiguralo da struja može vratiti izvoru struje.

• Dizajnska svrha: Neutralni vod dizajniran je da pruži niskopodnosnu stazu kako bi se osiguralo gladko protjecanje struje pod normalnim radnim uvjetima, izbjegavajući značajne padove napona ili neravnoteže struje.

3. Smanjenje elektromagnetske interferencije

3.1 Smanjenje elektromagnetske interferencije

• Integritet signala: U elektroničkim uređajima i kontrolnim sustavima, zemljenje glavno se koristi za smanjenje elektromagnetske interferencije (EMI) i radiofrekvencijske interferencije (RFI), štitići integritet i stabilnost signala.

• Referentna točka: Zemljenje pruža stabilnu referentnu potencijalnu točku kako bi se osiguralo da signali ostaju neoznačeni vanjskim interferencijama tijekom prijenosa.

4. Izbjegavanje neravnoteže struje

4.1 Ravnate struje

• Trofazni sustavi: U trofaznim sustavima, neutralni vod ravna struje među tri faze, osiguravajući uniformnu distribuciju struje i sprečavajući prekomjernu struju neutrala, koja bi mogla uzrokovati padove napona i pregrejanje opreme.

• Jednofazni sustavi: U jednofaznim sustavima, neutralni vod također služi kao povratna staza, osiguravajući zatvorenu petlju između opterećenja i izvora struje.

5. Propisi i standardi

5.1 Regulatorni zahtjevi

• Električki propisi: Nacionalni i međunarodni električki propisi i standardi (poput NEC, IEC) jasno određuju upotrebu i dizajnske zahtjeve za zemljenje i neutralne vode kako bi se osigurala sigurnost i pouzdanost električnih sustava.

• Saglasnost: Pridržavanje ovih propisa i standarda osigurava saglasnost i sigurnost električnih sustava, izbjegavajući potencijalne rizike i nesreće.

Sažetak

Zemljenje u električnim sustavima glavno se koristi za sigurnosnu zaštitu i smanjenje elektromagnetske interferencije, a ne kao normalna povratna staza za struju. Normalna povratna staza za struju pružena je kroz neutralni vod, koji je dizajniran kako bi se osiguralo stabilno protjecanje struje pod normalnim radnim uvjetima, izbjegavajući neravnoteže struje i padove napona. Zemljenje i neutralni vod imaju različite funkcije i dizajne, surađujući zajedno kako bi osigurali sigurnu i stabilnu operaciju električnih sustava.