Hvorfor har jordingen ingen returbane i elektrisitet?

I elektriske systemer har jordning (jordning) hovedsakelig som formål å gi en sikker vei for feilstrømmer til å bli ledet til jorden, for å beskytte utstyr og personell. Imidlertid er ikke jordningen den normale returveien for strøm, da det finnes klare forskjeller i funksjon og design mellom jordning og den normale returveien. Her er noen viktige grunner:

1. Sikkerhetsformål

1.1 Spredning av feilstrøm

• Feilbeskyttelse: Hovedformålet med jordning er å gi en lavimpedansvei for feilstrømmer til raskt å flyte til jorden, som utløser beskyttende enheter (som brytere eller sikringer) til å slå ut og skille fra den defekte kretsen, for å unngå skade på utstyr og elektrisk støt.

• Sikkerhetsjordning: Ved å jorde utstyrsbeholderen og metalldele, sørger man for at beholdningen holder jordpotensial selv om det oppstår en intern feil, og dermed beskytter personell.

2. Normal driftsvei

2.1 Normal returvei for strøm

• Neutralleder: I vanlige trefas- eller enkelfassystemer er returveien for strøm gjennom neutrallederen (neutral). Neutrallederen kobles til neutrale punktet av strømforsyningen, for å danne en lukket løyve som sikrer at strøm kan flyte tilbake til strømforsyningen.

• Designformål: Neutrallederen er designet for å gi en lavimpedansvei for å sikre at strøm flyter jevnt under normale driftsforhold, for å unngå betydelige spenningsfall eller strømbalanser.

3. Redusere elektromagnetisk støy

3.1 Minimere elektromagnetisk støy

• Signalintegritet: I elektroniske enheter og styresystemer brukes jordning hovedsakelig for å redusere elektromagnetisk interferens (EMI) og radiostøy (RFI), for å beskytte signalintegritet og stabilitet.

• Referansepunkt: Jordning gir et stabil referansepotensial for å sikre at signaler forbli uforandret av eksterne interferenser under overføring.

4. Unngå strømbalanser

4.1 Strømbalanse

• Trefas-systemer: I trefas-systemer balanserer neutrallederen strømmene mellom de tre fasene, for å sikre jevn strømdistribusjon og unngå for stor neutralstrøm, som kan forårsake spenningsfall og overoppvarming av utstyr.

• Enkelfas-systemer: I enkelfassystemer fungerer også neutrallederen som returvei, for å sikre en lukket løyve mellom belastningen og strømforsyningen.

5. Regler og standarder

5.1 Regulatoriske krav

• Elektriske kodeks: Nasjonale og internasjonale elektriske kodeks og standarder (som NEC, IEC) spesifiserer tydelig bruken og designkravene for jordning og neutralleder for å sikre sikkerheten og påliteligheten i elektriske systemer.

• Overholdelse: Ved å overholde disse kodeksene og standardene, sikres overholdelsen og sikkerheten av elektriske systemer, og unngås potensielle risikoer og ulykker.

Oppsummering

Jordning i elektriske systemer brukes hovedsakelig for sikkerhetsbeskyttelse og reduksjon av elektromagnetisk støy, ikke som den normale returveien for strøm. Den normale returveien for strøm er gitt av neutrallederen, som er designet for å sikre stabil strømflyt under normale driftsforhold, for å unngå strømbalanser og spenningsfall. Jordning og neutralleder har ulike funksjoner og design, og arbeider sammen for å sikre trygge og stabile drift av elektriske systemer.