Was ist der Zweck des Erdens des Neutralleiters? Wie unterscheidet sich das Erden vom Verbinden in Bezug auf die Sicherheit?

Zweck der Neutralleiteranschlussung

Bereitstellung eines Referenzpotentials

In einem Stromnetz bietet die Neutralleiteranschlussung ein stabiles Referenzpotential für den gesamten Schaltkreis, das in der Regel als Nullpotential definiert wird. Dies hilft, den Spannungswert anderer Leitungen (wie des Phasenleiters) bezogen auf dieses Nullpotential zu bestimmen, was die Spannungsmessung und -analyse bequemer und genauer macht. Zum Beispiel beträgt in einem dreiphasigen vieradrigem Niederspannungsverteilungssystem (380V/220V) die Spannung zwischen dem Phasenleiter und dem Neutralleiter 220V, und dieser Spannungswert wird auf Basis des Nullpotentials des Neutralleiters festgelegt.

Sicherstellen des stabilen Betriebs des Systems

Bei ungleichmäßiger dreiphasiger Last kann die Neutralleiteranschlussung die relative Stabilität der dreiphasigen Spannung sicherstellen. Wenn die dreiphasige Last ungleichmäßig ist (zum Beispiel in manchen Wohngebieten oder kleinen kommerziellen Stromszenarien, wo die Anzahl und Leistung der an verschiedenen Phasen angeschlossenen elektrischen Geräte unterschiedlich sind), kann der Neutralleiter den ungleichmäßigen Strom zurück zum Neutralpunkt der Stromversorgung leiten, um eine Beeinträchtigung des normalen Betriebs der elektrischen Geräte durch Spannungsumsymmetrie zu vermeiden. Wenn der Neutralleiter nicht angeschlossen ist, kann die dreiphasige Unsymmetrie dazu führen, dass die Spannung jeder Phase stark schwankt, was die Lebensdauer der Geräte beeinträchtigt oder sogar beschädigt.

Fehlerschutz

Bei einem Einphasen-Erdschluss kann die Neutralleiteranschlussung helfen, dass der Fehlerschussstrom schnell fließt. Zum Beispiel, wenn ein Phasenleiter versehentlich geerdet wird, bietet der geerdete Neutralleiter einen Rückweg mit niedrigem Widerstand für den Fehlerschussstrom, so dass das Schutzgerät (wie Sicherungen, Leitungsschalter usw.) den Fehlerschussstrom rechtzeitig erkennen und handeln kann, um den Schaltkreis abzuschalten und damit die persönliche und gerätespezifische Sicherheit zu gewährleisten.

Unterschiede in der Sicherheit zwischen Erdung und Nullverbindung

Verschiedene Schutzprinzipien

• Erdung (Schutzerdung) : Die Schutzerdung ist die zuverlässige Verbindung zwischen dem Metallgehäuse oder -rahmen der elektrischen Ausrüstung und dem Erdboden. Wenn in der Ausrüstung ein Leckfehler auftritt, wie zum Beispiel bei einer Beschädigung der Wickelisolierung des Motors, sodass das Gehäuse geladen wird, fließt der Leckstrom durch den Erdwiderstand in den Boden, da das Gehäuse geerdet ist. Wenn der Erdwiderstand klein genug ist, um den Erdstrom bis zum Betriebsstromschwellwert des Schutzgeräts (wie dem Leckstromschutzschalter) zu bringen, wird das Schutzgerät den Schaltkreis unterbrechen; wenn der Erdwiderstand groß ist, kann das Schutzgerät zwar nicht sofort reagieren, aber wenn der menschliche Körper das geladene Gehäuse berührt, fließt der größte Teil des Leckstroms durch den Erdwiderstand in den Boden, da der Widerstand des menschlichen Körpers viel größer als der Erdwiderstand ist, was den Strom durch den menschlichen Körper reduziert und das elektrische Schockrisiko verringert.

• Nullverbindung (Schutznullverbindung) : Die Schutznullverbindung besteht darin, das Metallgehäuse der elektrischen Ausrüstung mit dem Neutralleiter (Neutralleiter) zu verbinden. Im dreiphasigen Vieradrigen-System, wenn es zu einem Leck in der Ausrüstung kommt, wie zum Beispiel einem Kurzschluss zwischen Phasenleiter und Gehäuse, dann fließt der Kurzschlussstrom über den Neutralleiter zurück zur Stromversorgung. Der Kurzschlussstrom ist in der Regel groß und führt schnell zum Durchbrennen der Sicherung auf der Leitung oder zum Auslösen des Leitungsschalters, wodurch die Stromversorgung unterbrochen und ein elektrischer Schock verhindert wird.

Verschiedene Anwendungsbereiche

• Erdung: Eignet sich für Stromsysteme mit ungeerdeten oder über hohen Widerstand geerdeten Neutralpunkten, wie einfache Verteilungssysteme in ländlichen Gebieten oder spezielle industrielle Stromsysteme. In diesen Systemen kann durch Nullverbindung kein wirksamer Fehlerschutz erreicht werden, daher ist die Erdung ein wichtiges Mittel zur Sicherheitsgewährleistung.

• Nullverbindung: Eignet sich hauptsächlich für dreiphasige vieradriges Niederspannungsverteilungssysteme mit direkter Erdung des Neutralpunkts (wie das übliche 380V/220V-System). In diesem System ist der Neutralleiter bereits geerdet, und durch die Schutznullverbindung kann ein schneller und effektiver Leckschutz realisiert werden.

Verschiedene Spannungen bei Fehlern

• Erdung: In einem Schutzerdungssystem beträgt die Spannung des Gehäuses zum Erdboden bei einem Leckfehler im Gerät das Produkt aus Leckstrom und Erdwiderstand. Wenn der Erdwiderstand groß ist, kann das Gehäuse des Geräts eine hohe Spannung zum Erdboden tragen. Obwohl der durch den menschlichen Körper fließende Strom relativ klein ist, besteht immer noch ein Schockrisiko.

• Nullverbindung: Im Schutznullverbindungssystem fällt die theoretische Spannung des Gehäuses zum Erdboden, sobald ein Leck in der Ausrüstung auftritt, schnell auf nahezu Null Volt, da der Kurzschlussstrom über den Neutralleiter zurück zur Stromversorgung fließt, was die Sicherheit erheblich verbessert.