Qual é o propósito de aterrar o fio neutro? Como a aterramento difere do ligação em termos de segurança?

Finalidade do aterramento neutro

Fornecer potencial de referência

Em um sistema de energia, o aterramento neutro fornece um potencial de referência estável para todo o circuito, que geralmente é definido como potencial zero. Isso ajuda a determinar o valor de tensão de outras linhas (como a fase) em relação a esse potencial zero, tornando a medição e análise de tensão mais conveniente e precisa. Por exemplo, em um sistema de distribuição de baixa tensão trifásico com quatro fios (380V/220V), a tensão entre a linha viva e a linha neutra é de 220V, e esse valor de tensão é determinado com base no potencial zero da linha neutra.

Garantir o funcionamento estável do sistema

Para cargas trifásicas desequilibradas, o aterramento neutro pode garantir a estabilidade relativa da tensão trifásica. Quando a carga trifásica é desequilibrada (por exemplo, em algumas áreas residenciais ou cenários de energia elétrica para pequenos negócios, onde o número e a potência dos equipamentos elétricos conectados em diferentes fases são diferentes), a linha neutra pode direcionar a corrente desequilibrada de volta ao ponto neutro da fonte de alimentação, evitando que o desequilíbrio de tensão afete o funcionamento normal dos equipamentos elétricos. Se a linha neutra não estiver aterrada, o desequilíbrio trifásico pode causar grandes flutuações na tensão de cada fase, afetando a vida útil do dispositivo ou até mesmo danificando-o.

Proteção contra falhas

Em caso de falha de aterramento unifásica, o aterramento neutro ajuda a corrente de falha a fluir rapidamente. Por exemplo, quando um condutor vivo é acidentalmente aterrado, a linha neutra aterrada fornece um caminho de retorno de baixa impedância para a corrente de falha, permitindo que o dispositivo de proteção (como fusíveis, disjuntores, etc.) detecte a corrente de falha em tempo hábil e atue para cortar o circuito, protegendo a segurança pessoal e dos equipamentos.

Diferença de segurança entre aterramento e ligação a zero

Princípios de proteção diferentes

• Aterramento (aterramento protetor): O aterramento protetor é a conexão confiável entre a carcaça ou estrutura metálica do equipamento elétrico e o solo. Quando ocorre uma falha de vazamento no equipamento, como a danificação do isolamento do enrolamento do motor, fazendo com que a carcaça seja carregada, porque a carcaça está aterrada, a corrente de vazamento fluirá para o solo através da resistência de aterramento. Se a resistência de aterramento for suficientemente pequena para fazer com que a corrente de aterramento atinja o limiar de operação do dispositivo de proteção (como o protetor de vazamento), o dispositivo de proteção agirá para cortar o circuito; se a resistência de aterramento for grande, embora o dispositivo de proteção não possa ser ativado imediatamente, quando o corpo humano entrar em contato com a carcaça carregada, como a resistência do corpo humano é muito maior do que a resistência de aterramento, a maior parte da corrente de vazamento fluirá para o solo através da resistência de aterramento, reduzindo a corrente que passa pelo corpo humano e diminuindo o risco de choque elétrico.

• Ligação a zero (ligação a zero protetora): A ligação a zero protetora consiste em conectar a carcaça metálica do equipamento elétrico à linha neutra (linha neutra). No sistema trifásico com quatro fios, se ocorrer um vazamento no equipamento, como um curto-circuito entre a fase e a carcaça do equipamento, então a corrente do curto-circuito retornará à fonte de alimentação através da linha neutra, a corrente de curto-circuito geralmente é grande, fará com que o fusível na linha derreta rapidamente ou o disjuntor dispare, cortando assim a alimentação e prevenindo o choque elétrico.

Área de aplicação diferente

• Aterramento: Adequado para sistemas de energia com pontos neutros não aterrados ou aterrados por alta impedância, como sistemas de distribuição simples em algumas áreas rurais ou alguns sistemas de energia industrial especiais. Nesses sistemas, porque a proteção eficaz contra falhas não pode ser realizada através da ligação a zero, o aterramento é um meio importante para garantir a segurança.

• Ligação a zero: É principalmente adequado para sistemas de distribuição de baixa tensão trifásicos com quatro fios e aterramento direto do ponto neutro (como o sistema comum de 380V/220V). Nesse tipo de sistema, a linha neutra já está aterrada, e a proteção contra vazamento pode ser realizada rapidamente e eficazmente através da ligação a zero protetora.

A tensão no momento da falha é diferente

• Aterramento: Em um sistema de aterramento protetor, quando ocorre uma falha de vazamento no equipamento, a tensão entre a carcaça do equipamento e o solo é igual à corrente de vazamento multiplicada pela resistência de aterramento. Se a resistência de aterramento for grande, a carcaça do equipamento pode carregar uma tensão elevada em relação ao solo. Embora a corrente que passa pelo corpo humano seja relativamente pequena, ainda existe o risco de choque elétrico.

• Ligação a zero: No sistema de ligação a zero protetora, uma vez que ocorra um vazamento no equipamento, como a corrente de curto-circuito retorna à fonte de alimentação através da linha neutra, a tensão teórica entre a carcaça do equipamento e o solo cairá rapidamente para perto de zero volts, aumentando significativamente a segurança.