Neutralno zemljanje

U sustavu s neutralnim zemljanjem, neutralna točka električnog sustava, bilo da se radi o rotirajućem stroju ili transformatoru, povezana je s zemljom. Neutralno zemljanje je ključni element u dizajnu električnih sustava, jer značajno utječe na razne aspekte performansi sustava, uključujući reakciju sustava na kratične spojeve, njegovu opću stabilnost i učinkovitost zaštitnih mjera. Trofazni električni sustav može se operirati u jednoj od dvije određene konfiguracije:

• S nezemljenim neutralom

•  S zemljenim neutralom

Sustav s nezemljenim neutralom

U sustavu s nezemljenim neutralom, neutralna točka nije povezana s zemljom, već ostaje električki izolirana od zemlje. Zbog toga, ovaj tip sustava često se naziva izolirani neutralni sustav ili slobodni neutralni sustav, kao što je prikazano na slici ispod.

Zemljeni sustav

U sustavu s neutralnim zemljanjem, neutralna točka električnog sustava namjerno je povezana s zemljom. Uzimajući u obzir razne probleme inherentne sustavima s nezemljenim neutralom, zemljenje neutrala postalo je standardna praksa u većini visokonaponskih električnih sustava. Ovaj pristup pomaže u smanjenju rizika i poboljšanju opće pouzdanosti, sigurnosti i operativne performanse električne mreže.

Evo nekih ključnih prednosti neutralnog zemljanja:

• Ograničenje napona: Ograničava fazne napone na napone faza-do-zemlje, osiguravajući stabilniju naponsku okolinu unutar električnog sustava.

• Eliminacija lukova na zemlji: Zemljenjem neutrala, potencijalno opasni prekomjerni naponi uzrokovani lukovima na zemlji su učinkovito eliminirani, smanjujući rizik od oštećenja električnog opreme.

• Mitigacija prekomjernih napona od munjice: Neutralno zemljanje pruža put prekomjernim naponima generiranim udarcima munje da bezbedno otpadaju na zemlju, štiti sustav od štetnih elektromagnetskih talasa.

• Poboljšana sigurnost: Značajno poboljšava sigurnost osoblja i opreme, smanjujući rizik od električnih udaraca i smanjujući vjerojatnost požara i drugih opasnosti.

• Poboljšana pouzdanost: Ova metoda zemljanja doprinosi poboljšanoj pouzdanosti usluge, smanjujući učestalost i težinu ispadanja struje i prekida u radu sustava.

Metode neutralnog zemljanja

Evo najčešće korištenih metoda za zemljenje neutrala sustava:

• Čvrsto zemljenje (ili efektivno zemljenje): Ovaj pristup uključuje direktno spajanje neutrala s zemljom vodnikom s zanemarivim otporom i reaktancijom.

• Zemljenje s otpornikom: Ovdje se umetne otpornik između neutrala i zemlje kako bi se ograničio strujni kratični tok.

• Zemljenje s reaktancijom: U ovoj metodi se koristi reaktor (induktivna reaktancija) za spajanje neutrala s zemljom, što pomaže u kontroliranju veličine strujnog kratičnog toka.

• Zemljenje s Petersonovom bobinom (ili rezonantno zemljenje): Koristi se Petersonova bobina (reaktor s željeznim jezgrom) povezana između neutrala transformatora i zemlje kako bi se ograničila kapacitivna struja greške na zemlji.

Izbor pravilne metode zemljanja ovisi o nekoliko faktora, uključujući veličinu električne jedinice, nivo napona sustava i specifičnu shemu zaštite koja će biti implementirana.