Der neutrale Erdungswiderstand ist eine Schutzausrüstung, die für praktische betriebliche Schwachstellen von Mittelspannungs-Niederstrom-Erdungssystemen entwickelt wurde. Es löst die häufigsten und einflussreichsten Probleme vor Ort in Verteilungsnetzen und industriellen Stromversorgungssystemen und deckt Geräteschäden, Stromnetzanomalien, Fehlerbehandlung und Stromversorgungssicherheit ab. Es gleicht Betriebsmängel von Systemen ohne Erdungsschutz aus und gilt für Standorte mit kritischem Stromverbrauch wie Fabriken, Gewerbeparks, kommunale Stromverteilungsanlagen, Bergwerke und Krankenhäuser. Erstens werden dadurch Geräteschäden und Sicherheitsunfälle, die durch einphasige Erdschlüsse verursacht werden, umfassend gemildert. Alterung der Leitungen, äußere mechanische Schäden, Isolationsdämpfung und Baum-Leitungs-Kontakt führen häufig zu einphasigen Erdfehlern vor Ort.
In Systemen ohne Neutralleiter-Erdungswiderstand erzeugt der uneingeschränkte kapazitive Erdungsstrom einen großen Fehlerstrom, der Kabeladern, Schaltanlagenkontakte und Messwandler durchbrennt. Zu den Folgen zählen Kabelbruch, Durchbrennen der Ausrüstung und Verschrottung der Isolierung. In schweren Fällen kann es zu elektrischen Bränden kommen. Nach der Installation des Neutralleiter-Erdungswiderstands wird der Fehlerstrom auf sichere Schwellenwerte begrenzt. Die zerstörerischen Auswirkungen von Fehlerströmen werden erheblich reduziert und Sicherheitsrisiken vor Ort wie Geräteschäden, Brandgefahr und Stromlecks aufgrund von Einphasen-Erde-Fehlern werden grundlegend kontrolliert. Die Kosten für die Reparatur und den Austausch von Geräten werden erheblich gesenkt.
Zweitens bekämpft es häufig auftretende Überspannungsausfälle vor Ort, die eine anhaltende, aber leicht zu übersehende Gefahr darstellen. Wenn in Schwachstrom-Erdungssystemen einphasige Erdfehler auftreten, erlöschen elektrische Lichtbögen und entzünden sich zeitweise wieder und erzeugen eine Lichtbogen-Erdungsüberspannung von bis zum Drei- bis Vierfachen der Nennspannung. Eine langfristige Einwirkung führt nach und nach zu Schäden an Leitungsisolatoren, Kabelisolierungen und Isolierkomponenten von Schaltanlagen, führt zu versteckten Isolationsfehlern und löst Sekundärfehler wie Mehrpunkterdung und Phase-zu-Phase-Kurzschlüsse aus. In der Zwischenzeit kann zwischen Spannungstransformatoren und Leitungskapazitäten bei Netzbedingungen mit geringer oder ohne Last eine ferromagnetische Resonanz auftreten, die zu resonanten Überspannungen, abnormalen Spannungsspitzen und einem Durchbrennen des Transformators führt. Der neutrale Erdungswiderstand leitet Überspannungsenergie schnell ab und dämpft Spannungsschwankungen, um lichtbogenbedingte und resonante Überspannungen zu beseitigen und hartnäckige Probleme vor Ort, einschließlich Alterung der Isolierung, Geräteausfall und abnormale Spannungsschwankungen, zu beheben.
Drittens werden Schwierigkeiten bei der Fehlererkennung, Schutzverweigerung und großflächigen Stromausfällen überwunden. Herkömmliche Niederstrom-Erdungssysteme erzeugen extrem schwache Erdungsfehlersignale, die herkömmliche Relaisschutzgeräte nicht genau identifizieren können. Es kommt häufig zu einer Verweigerung des Schutzes oder zu einer verzögerten Reaktion, wodurch Fehler bestehen bleiben und Gefahren zunehmen. Außerdem ist die Identifizierung von Verwerfungslinien schwierig. Das Wartungspersonal muss eine abschnittsweise Leitungsinspektion durchführen, was viel Arbeitskraft und Zeit in Anspruch nimmt und zu lang anhaltenden, großflächigen Stromausfällen führt. Der Neutralleiter-Erdungswiderstand erzeugt einen stabilen und kontrollierbaren Fehlerstrom und verstärkt Fehlersignale. Nullsystemschutz- und Fehlerleitungsauswahlgeräte reagieren sofort, um fehlerhafte Stromkreise zu isolieren und Fehlerorte zu lokalisieren. Probleme mit schwer zu diagnostizierenden Fehlern, längeren Stromausfällen und Stromausfällen im gesamten Netz sind gelöst, und die Stromversorgung für nicht fehlerhafte Abschnitte bleibt normal.
Schließlich werden dreiphasige Spannungsungleichgewichte und Neutralpunkt-Potenzialverschiebungen behoben. Ungleichmäßige Lastverteilung vor Ort, asymmetrische Leitungsführung und Abweichungen der Geräteparameter führen zu Sternpunktversatz und ungleichmäßigen Dreiphasenspannungen. Einige Phasen weisen eine zu hohe Spannung auf, während andere eine unzureichende Spannung liefern. Dies beeinträchtigt die Betriebsgenauigkeit hochentwickelter stromverbrauchender Geräte und beschleunigt die Alterung der Isolierung. Der Neutralleiter-Erdungswiderstand stabilisiert das Neutralpunkt-Erde-Potenzial und gleicht die Spannungen des Dreiphasensystems aus. Spannungsoffset- und Potenzialdriftprobleme werden eliminiert, um die Qualität der Stromversorgung zu verbessern, Gerätefehlfunktionen durch abnormale Spannung zu verhindern und die allgemeine Stabilität und Sicherheit der Stromversorgungssysteme vor Ort zu verbessern.