Каковы преимущества нейтрального и изолированного заземления?

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Рис. 1. (a) Заземлен на вторичной обмотке силового трансформатора. (b) Изолированная вторичная.

Заземлен

• На рисунке 1а у нас есть заземленный источник питания. Поскольку одна из линий от трансформатора подключена к земле, напряжение на ней «нейтрализуется», поэтому у нас есть линия и нейтраль.
• Если мы получим замыкание на землю в точке А, ничего не произойдет. Линия остается нейтрализованной. Вы можете спросить, почему мы не исключаем заземляющий провод: это потому, что земля не является надежным или особенно хорошим проводником, а сопротивление зависит от состояния почвы и т. д.
• Если мы получим замыкание на землю в точке B, то сработает предохранитель или автоматический выключатель (не показан). Первая неисправность приведет к отключению питания.

Изолированный

• На Рисунке 1b заземление трансформатора питания отсутствует.
• Если мы получим замыкание на землю в точке С, тогда установка станет такой же, как в (а), и работа может продолжаться.
• Если мы получим замыкание на землю в D (не одновременно с C выше), то у нас будет та же ситуация, когда LINE1 становится N, а LINE2 становится активным.

Обнаружение неисправностей

Изолированная цепь означает, что работа может продолжаться, поэтому установка является «отказоустойчивой». Это бесполезно, если не дается какое-либо указание на то, что произошла неисправность и что ее планируется устранить.

^{смоделируйте эту схему}

Рис. 2. Простая система обнаружения замыкания на землю.

На рис. 2 показана простая система обнаружения замыкания на землю. При нормальной работе обе фазы будут притянуты к земле лампами, которые должны светиться примерно на половину яркости.

Если на ЛИНИИ 2 произойдет замыкание на землю, на лампе LINE 1 FAULT не будет напряжения, поэтому она погаснет. Между тем, лампа LINE1 будет иметь полное напряжение и будет работать на полную яркость.

В системах распределения электроэнергии будут использовать что-то более надежное, чем лампа. Они также могут преднамеренно заземлить неисправную линию на подстанции, чтобы сохранить ее нейтрализацию, поскольку может быть вероятность того, что кабель лежит на земле, и это может привести к поражению электрическим током людей и животных.

И некоторые преимущества изолированной нейтрали

1. Возможность поддержания питания даже при неисправности на одной линии

Энергоснабжающая организация может контролируемым образом отключить неисправную линию, в то время как при заземленной нейтрали такая же неисправность возникает при отключении выключателя немедленно. Изолированная система заземления не используется в домах и т. д. из-за рисков безопасности (возможные высокие напряжения, искрение).