Jaki jest cel uziemienia przewodu neutralnego? Jak uziemienie różni się od połączenia w kwestii bezpieczeństwa?
Cel ziemnego przewodzenia
Dostarczanie odniesienia potencjałowego
W systemie energetycznym, ziemne przewodzenie zapewnia stabilny potencjał odniesienia dla całego obwodu, który jest zwykle definiowany jako potencjał zerowy. To pomaga określić wartość napięcia innych linii (takich jak linia fazowa) w stosunku do tego potencjału zerowego, co czyni pomiary i analizy napięcia bardziej wygodnymi i dokładnymi. Na przykład, w trójfazowym czteroprzewodowym systemie dystrybucji niskiego napięcia (380V/220V), napięcie między przewodem fazowym a przewodem neutralnym wynosi 220V, a ta wartość napięcia jest określana na podstawie potencjału zerowego przewodu neutralnego.
Zapewnienie stabilnego działania systemu
Dla niezrównoważonego obciążenia trójfazowego, ziemne przewodzenie może zapewnić względną stabilność napięcia trójfazowego. Gdy obciążenie trójfazowe jest niezrównoważone (na przykład, w niektórych obszarach mieszkalnych lub małych scenariuszach komercyjnych, liczba i moc sprzętu elektrycznego podłączonych do różnych faz są różne), przewód neutralny może skierować prąd niezrównoważony z powrotem do punktu neutralnego źródła zasilania, aby uniknąć wpływu na normalne działanie sprzętu elektrycznego z powodu nierównowagi napięcia trójfazowego. Jeżeli przewód neutralny nie jest przewiedziony, nierównowaga trójfazowa może spowodować duże wahania napięcia każdej fazy, wpływając na żywotność urządzenia lub nawet jego uszkodzenie.
Ochrona przed awariami
W przypadku pojedynczej awarii jednofazowej, ziemne przewodzenie pomaga prądowi awaryjnemu płynąć szybko. Na przykład, gdy przewód fazowy zostanie przypadkowo przewiedziony, przewiedzony przewód neutralny zapewnia niskoprezencyjną ścieżkę zwrotną dla prądu awaryjnego, dzięki czemu urządzenie ochronne (takie jak bezpieczniki, przełączniki bezpieczeństwa itp.) może w porę wykryć prąd awaryjny i działać, aby przerwać obwód, chroniąc bezpieczeństwo osobiste i sprzętowe.
Różnice w bezpieczeństwie między przewiedzeniem a połączeniem z ziemią
Inne zasady ochrony
Przewiedzenie (ochronne przewiedzenie) : Ochronne przewiedzenie to niezawodne połączenie między metalową obudową lub ramą sprzętu elektrycznego a ziemią. W przypadku wystąpienia awarii przeciekowej w urządzeniu, takiej jak uszkodzenie izolacji cewki silnika, które powoduje, że obudowa jest naładowana, ponieważ obudowa jest przewiedzona, prąd przeciekowy będzie płynął do ziemi przez rezystancję przewiedzenia. Jeżeli rezystancja przewiedzenia jest wystarczająco mała, aby prąd przewiedzenia osiągnął próg prądu roboczego urządzenia ochronnego (np. ochrona przeciwprzeciekowa), urządzenie ochronne zadziała, aby przerwać obwód; jeżeli rezystancja przewiedzenia jest duża, choć urządzenie ochronne nie aktywuje się natychmiast, kiedy człowiek dotknie naładowanej obudowy, ponieważ rezystancja ciała ludzkiego jest znacznie większa niż rezystancja przewiedzenia, większość prądu przeciekowego przepłynie do ziemi przez rezystancję przewiedzenia, co zmniejsza prąd przepływający przez ciało człowieka i redukuje ryzyko porażenia prądem.
Połączenie z ziemią (ochronne połączenie z ziemią) : Ochronne połączenie z ziemią polega na połączeniu metalowej obudowy sprzętu elektrycznego z przewodem neutralnym (przewodem neutralnym). W systemie trójfazowym czteroprzewodowym, jeśli wystąpi przeciek w urządzeniu, takim jak krót na linii fazowej i obudowie urządzenia, prąd krótkiego obwodu będzie wracał do źródła zasilania przez przewód neutralny, prąd krótkiego obwodu jest zwykle duży, co szybko spowoduje stopienie bezpieczników na linii lub wyłączenie przełącznika bezpieczeństwa, co przerwie zasilanie i zapobiegnie porażeniu prądem.
Inny zakres zastosowania
Przewiedzenie: Stosowane w systemach zasilania, w których punkt neutralny nie jest przewiedziony lub jest przewiedziony przez wysoką impedancję, takich jak proste systemy dystrybucji w niektórych obszarach wiejskich lub niektórych specjalnych systemach zasilania przemysłowych. W tych systemach, ponieważ skuteczna ochrona awaryjna nie może być zrealizowana poprzez połączenie z ziemią, przewiedzenie jest ważnym środkiem zapewniającym bezpieczeństwo.
Połączenie z ziemią: Głównie stosowane w trójfazowym czteroprzewodowym systemie dystrybucji niskiego napięcia z bezpośrednim przewiedzeniem punktu neutralnego (takim jak typowy system 380V/220V). W takim systemie, przewód neutralny jest już przewiedziony, a szybka i skuteczna ochrona przeciw przeciekom może być zrealizowana przy użyciu ochronnego połączenia z ziemią.
Napięcie w czasie awarii jest inne
Przewiedzenie: W systemie ochronnego przewiedzenia, w przypadku wystąpienia awarii przeciekowej w urządzeniu, napięcie względem ziemi obudowy urządzenia jest równe prądowi przeciekowemu pomnożonemu przez rezystancję przewiedzenia. Jeżeli rezystancja przewiedzenia jest duża, obudowa urządzenia może posiadać wysokie napięcie względem ziemi. Mimo że prąd przepływający przez ciało człowieka jest względnie mały, istnieje nadal ryzyko porażenia prądem.
Połączenie z ziemią: W systemie ochronnego połączenia z ziemią, gdy wystąpi przeciek w urządzeniu, ponieważ prąd krótkiego obwodu wraca do źródła zasilania przez przewód neutralny, teoretyczne napięcie względem ziemi obudowy urządzenia szybko spadnie do blisko zera wolt, co znacznie poprawia bezpieczeństwo.
