Zašto zemlja u električnosti nema povratnu putanju

U električnim sistemima, zemljanje (zemljanje) uglavnom služi da bi pružilo siguran put za strujne greške da bi se usmerile prema zemlji, štitivši opremu i osoblje. Međutim, zemljanje nije normalan povratni put za struju, jer postoje izražene razlike u funkciji i dizajnu između zemljanja i normalnog povratnog puta. Evo nekih ključnih razloga:

1. Sigurnosna svrha

1.1 Raspršenje struje greške

• Zaštita od grešaka: Primarna svrha zemljanja je da pruži put niske impedancije za brz tok struje greške prema zemlji, aktivirajući zaštitne uređaje (poput prekidača ili žice) da iskoče i prekine grešku, sprečavajući oštećenje opreme i električne udare.

• Sigurnosno zemljanje: Zemljanjem okvira opreme i metaličkih delova osigurava se da okvir ostane na potencijalu zemlje čak i ako dođe do interne greške, tako štiti osoblje.

2. Normalni radni put

2.1 Normalni povratni put za struju

• Neutralni vod: U normalnim trofaznim ili jednofaznim sistemima, povratni put za struju je kroz neutralni vod (neutral). Neutralni vod povezuje se sa neutralnom tačkom izvora struje, formirajući zatvorenu petlju kako bi se osiguralo da struja može vratiti izvoru struje.

• Dizajnska svrha: Neutralni vod je dizajniran da pruži put niske impedancije kako bi se osiguralo da struja teče gladko pod normalnim radnim uslovima, izbegavajući značajne padove napona ili neravnoteže struje.

3. Smanjenje elektromagnetske interferencije

3.1 Minimizacija elektromagnetske interferencije

• Integritet signala: U elektronskim uređajima i kontrolnim sistemima, zemljanje se uglavnom koristi za smanjenje elektromagnetske interferencije (EMI) i interferencije radio frekvencija (RFI), štitivši integritet i stabilnost signala.

• Referentna tačka: Zemljanje pruža stabilnu referentnu potencijalnu tačku kako bi se osiguralo da signali ostaju nepromenjeni tokom prenosa, bez uticaja vanjskih interferencija.

4. Izbegavanje neravnoteže struje

4.1 Ravnotaža struje

• Trofazni sistemi: U trofaznim sistemima, neutralni vod ravnoteži struje između tri faze, osiguravajući uniformnu distribuciju struje i sprečavajući prekomjernu neutralnu struju, koja bi mogla uzrokovati padove napona i pregrejavanje opreme.

• Jednofazni sistemi: U jednofaznim sistemima, neutralni vod takođe služi kao povratni put, osiguravajući zatvorenu petlju između opterećenja i izvora struje.

5. Propisi i standardi

5.1 Regulatorni zahtevi

• Električki kodeksi: Nacionalni i međunarodni električki kodeksi i standardi (poput NEC, IEC) jasno određuju upotrebu i dizajnske zahteve za zemljanje i neutralne vode kako bi se osigurala sigurnost i pouzdanost električnih sistema.

• Usklađenost: Pridržavanje ovih kodeksa i standarda osigurava usklađenost i sigurnost električnih sistema, izbegavajući potencijalne rizike i nesreće.

Sažetak

Zemljanje u električnim sistemima se uglavnom koristi za sigurnosnu zaštitu i smanjenje elektromagnetske interferencije, a ne kao normalni povratni put za struju. Normalni povratni put za struju obezbeđuje neutralni vod, koji je dizajniran da osigura stabilan tok struje pod normalnim radnim uslovima, izbegavajući neravnoteže struje i padove napona. Zemljanje i neutralni vod imaju različite funkcije i dizajne, rade zajedno kako bi se osigurala sigurna i stabilna operacija električnih sistema.