Zakaj pri električnosti ne obstaja pot za vračanje zemljenja?

V električnih sistemih predvsem zagotavlja zazemljevanje (grounding) varno pot za usmerjanje stržnih tokov v tla, s tem pa zaščitijo opremo in osebje. Vendar zazemljevanje ni normalna pot za vračanje toka, ker obstajajo odlične razlike v funkciji in načrtovanju med zazemljevanjem in normalno potjo za vračanje toka. Tukaj so nekateri ključni razlogi:

1. Varnostni namen

1.1 Razprševanje stržnega toka

• Zaščita pred stržnimi tokovi: Primarni namen zazemljevanja je zagotoviti nizko-impedančno pot za hitro pretok stržnih tokov v tla, s čimer se aktivirajo zaščitne naprave (na primer preklopniki ali vtičniki), ki prekinejo defektno vezavo, preprečujejo poškodbo opreme in električne šoke.

• Varnostno zazemljevanje: Z zazemljevanjem obloge in kovinskih delov opreme se zagotovi, da ostane obloga pri potencialu tla, tudi če pride do notranjega defekta, s tem pa zaščitijo osebje.

2. Normalna delovna pot

2.1 Normalna pot za vračanje toka

• Neutralni vodnik: V normalnih tri-faznih ali enofaznih sistemih je pot za vračanje toka skozi neutralni vodnik (neutral). Neutralni vodnik se poveže s neutralno točko viru energije, s čimer se ustvari zaprta zanka, ki zagotavlja, da se tok lahko vrne nazaj k viru energije.

• Namensko načrtovanje: Neutralni vodnik je načrtovan tako, da zagotavlja nizko-impedančno pot, da se tok gladko pretoka pod normalnimi delovnimi pogoji, s čimer se izognemo značilnim padcem napetosti ali neravnovesjem toka.

3. Zmanjševanje elektromagnetne motnje

3.1 Zmanjševanje elektromagnetne motnje

• Integriteta signala: V elektronskih napravah in nadzornih sistemih se zazemljevanje predvsem uporablja za zmanjševanje elektromagnetne motnje (EMI) in radijske frekvence (RFI), s čimer zaščitijo integriteto in stabilnost signalov.

• Referenčna točka: Zazemljevanje zagotavlja stabilen referenčni potencial, da se signalom med prenosem ne vpliva z zunanjimi motnjami.

4. Izogibanje neravnovesju toka

4.1 Ravnovesje toka

• Tri-fazni sistemi: V tri-faznih sistemih ravnovesi neutralni vodnik tok med tremi fazami, s čimer zagotavlja enakomerno porazdelitev toka in preprečuje prekomeren neutralni tok, ki bi lahko povzročil padec napetosti in pregreva opreme.

• Enofazni sistemi: V enofaznih sistemih služi tudi neutralni vodnik kot pot za vračanje toka, s čimer se zagotovi zaprta zanka med opto in virom energije.

5. Predpisi in standardi

5.1 Pravilni zahtevi

• Električni kodeksi: Nacionalni in mednarodni električni kodeksi in standardi (na primer NEC, IEC) jasno določajo uporabo in zahteve za načrtovanje zazemljevanja in neutralnih vodnikov, da zagotovijo varnost in zanesljivost električnih sistemov.

• Skupnost: Sledenje temu kodeksom in standardom zagotavlja skladnost in varnost električnih sistemov, s čimer se izogibajo možnim tveganjem in nesrečam.

Povzetek

Zazemljevanje v električnih sistemih se predvsem uporablja za varnostno zaščito in zmanjševanje elektromagnetne motnje, ne kot normalna pot za vračanje toka. Normalna pot za vračanje toka je zagotovljena s neutralnim vodnikom, ki je načrtovan tako, da zagotavlja stabilno pretok toka pod normalnimi delovnimi pogoji, s čimer se izogibajo neravnovesju toka in padecu napetosti. Zazemljevanje in neutralni vodnik imata različne funkcije in načrtovanje, sodelujeta skupaj, da zagotovita varno in stabilno delovanje električnih sistemov.