Neutrale aarding

In een neutrale aardingssysteem is het neutrale punt van het elektrische systeem, of het nu gaat om een roterende machine of een transformator, verbonden met de aarde. Neutrale aarding is een cruciaal element in het ontwerp van energie systemen, omdat het verschillende aspecten van de systeemprestaties aanzienlijk beïnvloedt, waaronder hoe het systeem reageert op kortsluitingen, de algemene stabiliteit en de effectiviteit van beschermingsmaatregelen. Een driefasig elektrisch systeem kan in een van twee duidelijk verschillende configuraties worden bediend:

• Met een ongeaard Neutraal

•  Met een Geaard Neutraal

Onground Neutraal Systeem

In een ongeaard neutraal systeem is het neutrale punt niet verbonden met de aarde, maar blijft elektrisch geïsoleerd van de aarde. Daarom wordt dit type systeem ook vaak aangeduid als een geïsoleerd neutraal systeem of een vrij neutraal systeem, zoals weergegeven in de onderstaande figuur.

Geaard Systeem

In een neutrale aardingssysteem is het neutrale punt van het elektrische systeem doelbewust verbonden met de aarde. Vanwege de verschillende problemen die inherent zijn aan ongeaarde neutrale systemen, is het aarden van neutralen de standaardpraktijk geworden in de meeste hoogspannings elektrische systemen. Deze benadering helpt bij het beperken van risico's en versterkt de algehele betrouwbaarheid, veiligheid en operationele prestaties van het elektriciteitsnetwerk.

De volgende zijn enkele van de belangrijkste voordelen van neutrale aarding:

• Spanningsbeperking: Het beperkt de fase spanningen tot de lijn-naar-aarde spanningen, wat een stabielere spanningsomgeving binnen het elektrische systeem garandeert.

• Eliminatie van Bogen Aarding: Door het neutraal te aarden, worden de potentiële gevaarlijke stootspanningen veroorzaakt door bogen aarding effectief geëlimineerd, waardoor het risico op schade aan elektrische apparatuur wordt verminderd.

• Beperking van Overspanningen door Bliksem: Neutrale aarding biedt een pad voor de overspanningen die door blikseminslagen worden gegenereerd om veilig af te voeren naar de aarde, waardoor het systeem beschermd wordt tegen schadelijke elektrische stoten.

• Verbeterde Veiligheid: Het verhoogt aanzienlijk de veiligheid van zowel personeel als apparatuur door het risico van elektrische schokken te minimaliseren en de kans op elektrische branden en andere gevaren te verkleinen.

• Verbeterde Betrouwbaarheid: Deze aardingmethode draagt bij aan een verbeterde dienstbetrouwbaarheid, waardoor de frequentie en ernst van stroomuitval en systeemstoornissen worden verminderd.

Methode van Neutrale Aarding

De volgende methoden worden vaak toegepast voor het aarden van het systeemneutraal:

• Vaste Aarding (of Effectieve Aarding): Deze methode houdt in dat het neutraal direct met een geleider van verwaarloosbare weerstand en reactantie wordt verbonden met de aarde.

• Weerstands Aarding: Hierbij wordt een weerstand ingevoegd tussen het neutraal en de aarde om de foutstroom te beperken.

• Reactantie Aarding: In deze methode wordt een reactor (inductieve reactantie) gebruikt om het neutraal met de aarde te verbinden, wat helpt bij het controleren van de grootte van de foutstroom.

• Peterson-spoel aarding (of Resonante Aarding): Maakt gebruik van een Peterson-spoel (een ijzerkernreactor) die tussen het transformatorneutraal en de aarde is verbonden om de capacitaire aardfoutstroom te beperken.

De keuze van de juiste aardingmethode hangt af van verschillende factoren, waaronder de grootte van de elektrische eenheid, het systeemspanningsniveau en het specifieke beschermingschema dat zal worden geïmplementeerd.