Svrha neutralnog zemljanja
Osiguravanje referentnog potencijala
U elektroenergetskom sustavu, neutralno zemljanje pruža stabilni referentni potencijal za cijeli krug, koji se obično definira kao nulte potencijale. To pomaže u određivanju vrijednosti napona ostalih vodova (kao što je faza) u odnosu na taj nulti potencijal, čime se mjerene i analize napona čine lakše i preciznije. Na primjer, u trofaznom četverovodnom niskonaponskom distribucijskom sustavu (380V/220V), napon između faze i neutralne vode iznosi 220V, a ta vrijednost napona određuje se na temelju nultog potencijala neutralne vode.
Osiguravanje stabilnog rada sustava
Za trofazni neravnomjerni opterećenje, neutralno zemljanje može osigurati relativnu stabilnost trofaznog napona. Kada su trofazna opterećenja neravnomjerna (na primjer, u nekim stambenim područjima ili manjim komercijalnim električnim scenarijima gdje se broj i snaga povezane elektroopreme na različitim fazama razlikuju), neutralna voda može usmjeriti neravnomjerni strujni tok natrag do neutralne točke isporuke struje kako bi se spriječilo utjecanje na normalni rad elektroopreme zbog neravnomjernosti trofaznog napona. Ako neutralna voda nije zemljena, neravnomjernost trofaza može dovesti do velikih fluktuacija napona pojedinih faza, što može utjecati na vijek trajanja uređaja ili čak oštetiti uređaj.
Zaštita od grešaka
U slučaju jednofaznog zemljanskog kvara, neutralno zemljanje pomaže brzom protoku kvarnog strujnog toka. Na primjer, kada se slučajno zemlji faza, zemljena neutralna voda pruža niskouprugu povratnu stazu za kvarni strujni tok, tako da zaštitni uređaj (poput prekidnika, automatskih prekidača itd.) može pravovremeno detektirati kvarni strujni tok i djelovati s prekidanjem kruga, čime se osigurava sigurnost osoba i opreme.
Razlike u sigurnosti između zemljanja i nultog spoja
Različiti principi zaštite
Zemljanje (zaštitno zemljanje) : Zaštitno zemljanje predstavlja pouzdanu vezu između metalne ljuske ili okvira elektroopreme i tla. Kada se dogodi propust u opremi, poput oštećenja izolacije bobine motora, zbog čega postaje nabijena ljuska, jer je ljuska zemljena, propustni strujni tok teče u tlo kroz otpor zemljanja. Ako je otpor zemljanja dovoljno mali da bi propustni strujni tok dostigao prag radnog strujnog toka zaštitnog uređaja (poput zaštitnika od propusta), zaštitni uređaj će djelovati s prekidanjem kruga; ako je otpor zemljanja velik, iako zaštitni uređaj ne može odmah reagirati, kada ljudska tijela dodirnu nabijenu ljusku, budući da je otpor ljudskog tijela mnogo veći od otpora zemljanja, veći dio propustnog strujnog toka teće u tlo kroz otpor zemljanja, time smanjujući strujni tok kroz ljudsko tijelo i smanjujući rizik od šokiranja strujom.
Nulti spoj (zaštitni nulti spoj) : Zaštitni nulti spoj predstavlja vezu između metalne ljuske elektroopreme i neutralne vode (neutralne vode). U trofaznom četverovodnom sustavu, ukoliko dođe do propusta opreme, poput kraćenja između faze i ljuske opreme, tada će strujni tok kraćenja vratiti se isporuki struje kroz neutralnu vodu, strujni tok kraćenja obično biti velik, što će brzo dovesti do isgaravanja prekidnika na vodu ili prekid struje prekidačem, čime se prekine isporuka struje kako bi se spriječio šokiranje ljudi.
Različiti područja primjene
Zemljanje: Pogodno je za elektroenergetske sustave s neutralnim točkama koje nisu zemljene ili su zemljene visokim otporom, poput jednostavnih distribucijskih sustava u nekim ruralnim područjima ili nekim posebnim industrijskim električnim sustavima. U tim sustavima, budući da se efektivna zaštita od kvarova ne može realizirati putem nultog spoja, zemljanje je važan sredstvo za osiguravanje sigurnosti.
Nulti spoj: Glavno je prikladno za trofazni četverovodni niskonaponski distribucijski sustav s direktnim zemljanjem neutralne točke (poput običnog 380V/220V sustava). U ovom tipu sustava, neutralna voda je već zemljena, a brza i učinkovita zaštita od propusta može se ostvariti upotrebom zaštitnog nultog spoja.
Napon tijekom kvara je različit
Zemljanje: U sustavu zaštitnog zemljanja, kada dođe do propusta opreme, napon ljuske opreme prema tlu jednak je propustnom strujnom toku pomnoženom s otporom zemljanja. Ako je otpor zemljanja velik, ljuska opreme može nositi visok napon prema tlu. Iako je strujni tok koji prođe kroz ljudsko tijelo relativno mali, i dalje postoji rizik od šokiranja strujom.
Nulti spoj: U sustavu zaštitnog nultog spoja, kada dođe do propusta opreme, budući da se strujni tok kraćenja vraća isporuki struje kroz neutralnu vodu, teorijski napon ljuske opreme prema tlu brzo padne blizu nultih volti, što znatno poboljšava sigurnost.