Σε μια ηλεκτρική εγκατάσταση ή ένα σύστημα παροχής ηλεκτρικής ενέργειας α σύστημα γείωσης or σύστημα γείωσης συνδέει συγκεκριμένα μέρη αυτής της εγκατάστασης με την αγώγιμη επιφάνεια της Γης για λόγους ασφαλείας και λειτουργικούς. Το σημείο αναφοράς είναι η αγώγιμη επιφάνεια της Γης ή στα πλοία η επιφάνεια της θάλασσας. Η επιλογή του συστήματος γείωσης μπορεί να επηρεάσει την ασφάλεια και την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα της εγκατάστασης. Οι κανονισμοί για τα συστήματα γείωσης διαφέρουν σημαντικά μεταξύ χωρών και μεταξύ διαφορετικών τμημάτων ηλεκτρικών συστημάτων, αν και πολλοί ακολουθούν τις συστάσεις της Διεθνούς Ηλεκτροτεχνικής Επιτροπής που περιγράφονται παρακάτω.

Αυτό το άρθρο αφορά μόνο τη γείωση για ηλεκτρική ενέργεια. Παραδείγματα άλλων συστημάτων γείωσης παρατίθενται παρακάτω με συνδέσμους σε άρθρα:

• Για την προστασία μιας κατασκευής από κεραυνό, κατευθύνοντας τον κεραυνό μέσω του συστήματος γείωσης και στη ράβδο γείωσης αντί να διέρχεται από τη δομή.
• Ως μέρος μιας μονοκαλωδιακής γείωσης επιστροφής ισχύος και σημάτων, όπως αυτές που χρησιμοποιήθηκαν για παροχή ισχύος χαμηλής ισχύος και για γραμμές τηλεγράφου.
• Στο ραδιόφωνο, ως επίπεδο γείωσης για μεγάλη μονοπολική κεραία.
• Ως βοηθητική ισορροπία τάσης για άλλα είδη κεραιών ραδιοφώνου, όπως δίπολα.
• Ως σημείο τροφοδοσίας μιας επίγειας διπολικής κεραίας για ραδιόφωνο VLF και ELF.

Στόχοι ηλεκτρικής γείωσης

Προστατευτική γείωση

Στο Ηνωμένο Βασίλειο «Γείωση» είναι η σύνδεση των εκτεθειμένων-αγώγιμων τμημάτων της εγκατάστασης μέσω προστατευτικών αγωγών στον «κύριο ακροδέκτη γείωσης», ο οποίος συνδέεται με ένα ηλεκτρόδιο σε επαφή με την επιφάνεια της γης. ΕΝΑ προστατευτικός αγωγός (PE) (γνωστό ως an αγωγός γείωσης εξοπλισμού στον Εθνικό Ηλεκτρικό Κώδικα των ΗΠΑ) αποφεύγει τον κίνδυνο ηλεκτροπληξίας διατηρώντας την εκτεθειμένη-αγώγιμη επιφάνεια των συνδεδεμένων συσκευών κοντά στο δυναμικό γείωσης σε συνθήκες σφάλματος. Σε περίπτωση σφάλματος, επιτρέπεται να ρέει ρεύμα προς τη γη από το σύστημα γείωσης. Εάν αυτό είναι υπερβολικό, θα λειτουργήσει η προστασία υπερέντασης μιας ασφάλειας ή ενός διακόπτη κυκλώματος, προστατεύοντας έτσι το κύκλωμα και αφαιρώντας τυχόν τάσεις που προκαλούνται από σφάλματα από τις εκτεθειμένες αγώγιμες επιφάνειες. Αυτή η αποσύνδεση αποτελεί θεμελιώδες δόγμα της σύγχρονης πρακτικής καλωδίωσης και αναφέρεται ως «Αυτόματη Αποσύνδεση Παροχής» (ADS). Οι μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές σύνθετης αντίστασης βρόχου σφάλματος γείωσης και τα χαρακτηριστικά των διατάξεων προστασίας από υπερένταση καθορίζονται αυστηρά στους κανονισμούς ηλεκτρικής ασφάλειας για να διασφαλιστεί ότι αυτό συμβαίνει αμέσως και ότι ενώ ρέει υπερβολικό ρεύμα δεν εμφανίζονται επικίνδυνες τάσεις στις αγώγιμες επιφάνειες. Επομένως, η προστασία γίνεται με τον περιορισμό της ανύψωσης της τάσης και της διάρκειάς της.

Η εναλλακτική λύση είναι σε βάθος άμυνα – όπως ενισχυμένη ή διπλή μόνωση – όπου πρέπει να συμβούν πολλαπλές ανεξάρτητες αστοχίες για να εκτεθεί μια επικίνδυνη κατάσταση.

Λειτουργική γείωση

A λειτουργική γη Η σύνδεση εξυπηρετεί άλλο σκοπό εκτός από την ηλεκτρική ασφάλεια και μπορεί να μεταφέρει ρεύμα ως μέρος της κανονικής λειτουργίας. Το πιο σημαντικό παράδειγμα λειτουργικής γείωσης είναι ο ουδέτερος σε ένα σύστημα ηλεκτρικής τροφοδοσίας όταν είναι ένας αγωγός που μεταφέρει ρεύμα συνδεδεμένος με το ηλεκτρόδιο γείωσης στην πηγή ηλεκτρικής ενέργειας. Άλλα παραδείγματα συσκευών που χρησιμοποιούν λειτουργικές συνδέσεις γείωσης περιλαμβάνουν καταστολείς υπερτάσεων και φίλτρα ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών.

Συστήματα χαμηλής τάσης

Στα δίκτυα διανομής χαμηλής τάσης, που διανέμουν την ηλεκτρική ενέργεια στην ευρύτερη κατηγορία τελικών χρηστών, το κύριο μέλημα για το σχεδιασμό συστημάτων γείωσης είναι η ασφάλεια των καταναλωτών που χρησιμοποιούν τις ηλεκτρικές συσκευές και η προστασία τους από ηλεκτροπληξία. Το σύστημα γείωσης, σε συνδυασμό με προστατευτικές διατάξεις όπως ασφάλειες και συσκευές υπολειπόμενου ρεύματος, πρέπει τελικά να διασφαλίζει ότι ένα άτομο δεν πρέπει να έρχεται σε επαφή με μεταλλικό αντικείμενο του οποίου το δυναμικό σε σχέση με το δυναμικό του ατόμου υπερβαίνει ένα «ασφαλές» κατώφλι, που συνήθως ορίζεται στα 50 V περίπου.

Σε δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας με τάση συστήματος από 240 V έως 1.1 kV, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως σε βιομηχανικό εξοπλισμό / μηχανήματα εξόρυξης και όχι σε δημόσια προσβάσιμα δίκτυα, ο σχεδιασμός του συστήματος γείωσης είναι εξίσου σημαντικός από την άποψη της ασφάλειας με τους οικιακούς χρήστες.

Στις περισσότερες ανεπτυγμένες χώρες, οι πρίζες 220 V, 230 V ή 240 V με γειωμένες επαφές εισήχθησαν είτε λίγο πριν είτε αμέσως μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, αν και με σημαντικές διαφορές δημοτικότητας σε εθνικό επίπεδο. Στις Ηνωμένες Πολιτείες και τον Καναδά, οι πρίζες 120 V που εγκαταστάθηκαν πριν από τα μέσα της δεκαετίας του 1960 γενικά δεν περιλάμβαναν πείρο γείωσης. Στον αναπτυσσόμενο κόσμο, η τοπική πρακτική καλωδίωσης ενδέχεται να μην παρέχει σύνδεση με έναν πείρο γείωσης μιας πρίζας.

Ελλείψει γείωσης τροφοδοσίας, οι συσκευές που χρειάζονται σύνδεση γείωσης χρησιμοποιούσαν συχνά το ουδέτερο τροφοδοσίας. Μερικοί χρησιμοποίησαν αποκλειστικές ράβδους γείωσης. Πολλές συσκευές 110 V έχουν πολωμένα βύσματα για να διατηρούν τη διάκριση μεταξύ "γραμμής" και "ουδέτερου", αλλά η χρήση του ουδέτερου τροφοδοσίας για τη γείωση του εξοπλισμού μπορεί να είναι εξαιρετικά προβληματική. Τα "line" και "neutral" ενδέχεται να αντιστραφούν κατά λάθος στην πρίζα ή το βύσμα ή η σύνδεση ουδέτερου προς τη γείωση μπορεί να αποτύχει ή να εγκατασταθεί εσφαλμένα. Ακόμη και τα κανονικά ρεύματα φορτίου στον ουδέτερο μπορεί να προκαλέσουν επικίνδυνες πτώσεις τάσης. Για αυτούς τους λόγους, οι περισσότερες χώρες έχουν πλέον επιβάλει αποκλειστικές προστατευτικές συνδέσεις γείωσης που είναι πλέον σχεδόν καθολικές.

Εάν η διαδρομή σφάλματος μεταξύ αντικειμένων που έχουν ενεργοποιηθεί κατά λάθος και της σύνδεσης τροφοδοσίας έχει χαμηλή σύνθετη αντίσταση, το ρεύμα σφάλματος θα είναι τόσο μεγάλο ώστε η διάταξη προστασίας από υπερένταση κυκλώματος (ασφάλεια ή διακόπτης κυκλώματος) θα ανοίξει για να καθαρίσει το σφάλμα γείωσης. Όταν το σύστημα γείωσης δεν παρέχει μεταλλικό αγωγό χαμηλής σύνθετης αντίστασης μεταξύ των περιβλημάτων του εξοπλισμού και της επιστροφής τροφοδοσίας (όπως σε ένα χωριστά γειωμένο σύστημα TT), τα ρεύματα σφάλματος είναι μικρότερα και δεν θα λειτουργήσουν απαραίτητα τη διάταξη προστασίας από υπερένταση. Σε αυτή την περίπτωση, εγκαθίσταται ένας ανιχνευτής υπολειπόμενου ρεύματος για να ανιχνεύσει τη διαρροή ρεύματος στη γείωση και να διακόψει το κύκλωμα.

ορολογία IEC

Το διεθνές πρότυπο IEC 60364 διακρίνει τρεις οικογένειες διατάξεων γείωσης, χρησιμοποιώντας τους κωδικούς δύο γραμμάτων TN, TT, να IT.

Το πρώτο γράμμα υποδεικνύει τη σύνδεση μεταξύ της γείωσης και του εξοπλισμού τροφοδοσίας (γεννήτρια ή μετασχηματιστή):

"Τ" — Άμεση σύνδεση σημείου με γη (Λατινικά: terra)

"I" — Κανένα σημείο δεν συνδέεται με τη γη (απομόνωση), εκτός ίσως μέσω υψηλής αντίστασης.

Το δεύτερο γράμμα υποδεικνύει τη σύνδεση μεταξύ γείωσης ή δικτύου και της ηλεκτρικής συσκευής που παρέχεται:

"Τ" — Η σύνδεση γείωσης γίνεται με τοπική απευθείας σύνδεση με τη γη (Λατινικά: terra), συνήθως μέσω ράβδου γείωσης.

"N" — Η σύνδεση γείωσης παρέχεται από την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Network, είτε ως χωριστός προστατευτικός αγωγός γείωσης (PE) είτε σε συνδυασμό με τον ουδέτερο αγωγό.

Τύποι δικτύων TN

Σε TN σύστημα γείωσης, ένα από τα σημεία της γεννήτριας ή του μετασχηματιστή συνδέεται με τη γείωση, συνήθως το σημείο αστέρι σε ένα τριφασικό σύστημα. Το σώμα της ηλεκτρικής συσκευής συνδέεται με τη γείωση μέσω αυτής της σύνδεσης γείωσης στον μετασχηματιστή. Αυτή η ρύθμιση είναι ένα τρέχον πρότυπο για οικιακά και βιομηχανικά ηλεκτρικά συστήματα ιδιαίτερα στην Ευρώπη.

Ο αγωγός που συνδέει τα εκτεθειμένα μεταλλικά μέρη της ηλεκτρικής εγκατάστασης του καταναλωτή ονομάζεται προστατευτική γη. Ο αγωγός που συνδέεται με το σημείο αστέρι σε ένα τριφασικό σύστημα ή που μεταφέρει το ρεύμα επιστροφής σε ένα μονοφασικό σύστημα ονομάζεται ουδέτερος (N). Διακρίνονται τρεις παραλλαγές συστημάτων TN:

TN−S

Το PE και το N είναι ξεχωριστοί αγωγοί που συνδέονται μεταξύ τους μόνο κοντά στην πηγή ισχύος.

TN−C

Ένας συνδυασμένος αγωγός PEN εκπληρώνει τις λειτουργίες τόσο ενός αγωγού PE όσο και ενός αγωγού N. (σε συστήματα 230/400v που συνήθως χρησιμοποιούνται μόνο για δίκτυα διανομής)

TN−C−S

Μέρος του συστήματος χρησιμοποιεί έναν συνδυασμένο αγωγό PEN, ο οποίος σε κάποιο σημείο χωρίζεται σε ξεχωριστές γραμμές PE και N. Ο συνδυασμένος αγωγός PEN εμφανίζεται συνήθως μεταξύ του υποσταθμού και του σημείου εισόδου στο κτίριο και η γείωση και ο ουδέτερος διαχωρίζονται στην κεφαλή σέρβις. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, αυτό το σύστημα είναι επίσης γνωστό ως προστατευτική πολλαπλή γείωση (PME), λόγω της πρακτικής σύνδεσης του συνδυασμένου αγωγού ουδέτερου και γείωσης με πραγματική γείωση σε πολλές θέσεις, για να μειωθεί ο κίνδυνος ηλεκτροπληξίας σε περίπτωση σπασμένου αγωγού PEN. Παρόμοια συστήματα στην Αυστραλία και τη Νέα Ζηλανδία χαρακτηρίζονται ως ουδέτερος πολλαπλής γείωσης (MEN) και, στη Βόρεια Αμερική, όπως πολυ-γειωμένο ουδέτερο (MGN).

Είναι δυνατόν να ληφθούν και οι δύο προμήθειες TN-S και TN-CS από τον ίδιο μετασχηματιστή. Για παράδειγμα, τα περιβλήματα σε ορισμένα υπόγεια καλώδια διαβρώνονται και σταματούν να παρέχουν καλές συνδέσεις γείωσης, και έτσι τα σπίτια όπου υπάρχουν «κακές γειώσεις» υψηλής αντίστασης μπορεί να μετατραπούν σε TN-CS. Αυτό είναι δυνατό σε ένα δίκτυο μόνο όταν ο ουδέτερος είναι κατάλληλα ανθεκτικός έναντι αστοχίας και η μετατροπή δεν είναι πάντα δυνατή. Το PEN πρέπει να είναι κατάλληλα ενισχυμένο έναντι αστοχίας, καθώς ένα PEN ανοιχτού κυκλώματος μπορεί να επηρεάσει την τάση πλήρους φάσης σε οποιοδήποτε εκτεθειμένο μέταλλο που είναι συνδεδεμένο στη γείωση του συστήματος κατάντη της θραύσης. Η εναλλακτική είναι η παροχή τοπικής γείωσης και η μετατροπή σε TT. Το κύριο αξιοθέατο ενός δικτύου TN είναι η διαδρομή γείωσης χαμηλής σύνθετης αντίστασης που επιτρέπει την εύκολη αυτόματη αποσύνδεση (ADS) σε ένα κύκλωμα υψηλού ρεύματος στην περίπτωση βραχυκυκλώματος γραμμής σε PE, καθώς ο ίδιος διακόπτης ή ασφάλεια θα λειτουργήσει είτε για LN είτε για L -Σφάλματα PE και δεν απαιτείται RCD για τον εντοπισμό σφαλμάτων γείωσης.

Δίκτυο TT

Σε TT Σύστημα γείωσης (Terra-Terra), η προστατευτική σύνδεση γείωσης για τον καταναλωτή παρέχεται από ένα τοπικό ηλεκτρόδιο γείωσης, (μερικές φορές αναφέρεται ως σύνδεση Terra-Firma) και υπάρχει ένα άλλο ανεξάρτητο εγκατεστημένο στη γεννήτρια. Δεν υπάρχει «σύρμα γείωσης» μεταξύ των δύο. Η σύνθετη αντίσταση βρόχου σφάλματος είναι υψηλότερη και, εκτός εάν η σύνθετη αντίσταση του ηλεκτροδίου είναι πράγματι πολύ χαμηλή, μια εγκατάσταση ΤΤ θα πρέπει πάντα να έχει ως πρώτο απομονωτή ένα RCD (GFCI).

Το μεγάλο πλεονέκτημα του συστήματος γείωσης TT είναι η μειωμένη αγώγιμη παρεμβολή από τον συνδεδεμένο εξοπλισμό άλλων χρηστών. Το TT ήταν πάντα προτιμότερο για ειδικές εφαρμογές όπως τοποθεσίες τηλεπικοινωνιών που επωφελούνται από τη γείωση χωρίς παρεμβολές. Επίσης, τα δίκτυα ΤΤ δεν ενέχουν σοβαρούς κινδύνους σε περίπτωση σπασμένου ουδέτερου. Επιπλέον, σε τοποθεσίες όπου η ισχύς κατανέμεται από πάνω, οι αγωγοί γείωσης δεν κινδυνεύουν να γίνουν ζωντανοί εάν οποιοσδήποτε εναέριος αγωγός διανομής σπάσει από, για παράδειγμα, πεσμένο δέντρο ή κλαδί.

Στην προ-RCD εποχή, το σύστημα γείωσης TT δεν ήταν ελκυστικό για γενική χρήση λόγω της δυσκολίας της διευθέτησης αξιόπιστης αυτόματης αποσύνδεσης (ADS) σε περίπτωση βραχυκυκλώματος γραμμής προς PE (σε σύγκριση με συστήματα TN, όπου ο ίδιος διακόπτης ή η ασφάλεια θα λειτουργεί για σφάλματα LN ή L-PE). Αλλά καθώς οι συσκευές υπολειπόμενου ρεύματος μετριάζουν αυτό το μειονέκτημα, το σύστημα γείωσης TT έχει γίνει πολύ πιο ελκυστικό, υπό την προϋπόθεση ότι όλα τα κυκλώματα ισχύος εναλλασσόμενου ρεύματος προστατεύονται από RCD. Σε ορισμένες χώρες (όπως το ΗΒ) συνιστάται για καταστάσεις όπου μια ζώνη ισοδυναμικής χαμηλής σύνθετης αντίστασης δεν είναι πρακτικό να διατηρηθεί με συγκόλληση, όπου υπάρχει σημαντική εξωτερική καλωδίωση, όπως προμήθειες σε τροχόσπιτα και ορισμένες γεωργικές εγκαταστάσεις, ή όπου υπάρχει υψηλό ρεύμα σφάλματος μπορεί να εγκυμονεί άλλους κινδύνους, όπως σε αποθήκες καυσίμων ή μαρίνες.

Το σύστημα γείωσης TT χρησιμοποιείται σε όλη την Ιαπωνία, με μονάδες RCD στις περισσότερες βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Αυτό μπορεί να επιβάλει πρόσθετες απαιτήσεις σε μονάδες μεταβλητής συχνότητας και τροφοδοτικά μεταγωγής, τα οποία συχνά διαθέτουν σημαντικά φίλτρα που περνούν θόρυβο υψηλής συχνότητας στον αγωγό γείωσης.

Δίκτυο πληροφορικής

Σε μία IT δίκτυο, το ηλεκτρικό σύστημα διανομής δεν έχει καθόλου σύνδεση με τη γείωση ή έχει μόνο σύνδεση υψηλής σύνθετης αντίστασης.

Σύγκριση

Άλλες ορολογίες

Ενώ οι εθνικοί κανονισμοί καλωδίωσης για κτίρια πολλών χωρών ακολουθούν την ορολογία IEC 60364, στη Βόρεια Αμερική (Ηνωμένες Πολιτείες και Καναδάς), ο όρος "αγωγός γείωσης εξοπλισμού" αναφέρεται σε γειώσεις εξοπλισμού και καλώδια γείωσης σε κυκλώματα διακλάδωσης και ο "αγωγός ηλεκτροδίου γείωσης" χρησιμοποιείται για αγωγούς που συνδέουν μια ράβδο γείωσης (ή παρόμοιο) σε πίνακα σέρβις. Ο "γειωμένος αγωγός" είναι το σύστημα "ουδέτερο". Τα πρότυπα της Αυστραλίας και της Νέας Ζηλανδίας χρησιμοποιούν ένα τροποποιημένο σύστημα γείωσης PME ​​που ονομάζεται Multiple Earthed Neutral (MEN). Ο ουδέτερος είναι γειωμένος (γειωμένος) σε κάθε σημείο εξυπηρέτησης καταναλωτών, με αποτέλεσμα να μηδενίζεται η διαφορά δυναμικού ουδέτερου σε όλο το μήκος των γραμμών LV. Στο Ηνωμένο Βασίλειο και σε ορισμένες χώρες της Κοινοπολιτείας, ο όρος «PNE», που σημαίνει Φάση-Ουδέτερη-Γη χρησιμοποιείται για να υποδείξει ότι χρησιμοποιούνται τρεις (ή περισσότεροι για μη μονοφασικές συνδέσεις) αγωγοί, δηλαδή PN-S.

Ουδέτερο με γείωση αντίστασης (Ινδία)

Παρόμοια με το σύστημα HT, το σύστημα γείωσης αντίστασης εισάγεται επίσης για εξόρυξη στην Ινδία σύμφωνα με τους κανονισμούς της Κεντρικής Αρχής Ηλεκτρισμού για το σύστημα LT (1100 V > LT > 230 V). Στη θέση της στερεάς γείωσης του αστέρα ουδέτερου σημείου προστίθεται μια κατάλληλη ουδέτερη αντίσταση γείωσης (NGR), περιορίζοντας το ρεύμα διαρροής γείωσης έως και 750 mA. Λόγω του περιορισμού του ρεύματος σφάλματος είναι πιο ασφαλές για ορυχεία με αέρια.

Καθώς η διαρροή γείωσης είναι περιορισμένη, η προστασία από διαρροές έχει το υψηλότερο όριο για είσοδο μόνο 750 mA. Σε σύστημα στερεάς γείωσης, το ρεύμα διαρροής μπορεί να ανέλθει σε ρεύμα βραχυκυκλώματος, εδώ περιορίζεται στο μέγιστο των 750 mA. Αυτό το περιορισμένο ρεύμα λειτουργίας μειώνει τη συνολική απόδοση λειτουργίας της προστασίας ρελέ διαρροής. Η σημασία της αποτελεσματικής και πιο αξιόπιστης προστασίας έχει αυξηθεί για την ασφάλεια, έναντι ηλεκτροπληξίας στα ορυχεία.

Σε αυτό το σύστημα υπάρχουν πιθανότητες να ανοίξει η συνδεδεμένη αντίσταση. Για να αποφευχθεί αυτή η πρόσθετη προστασία για την παρακολούθηση της αντίστασης αναπτύσσεται, η οποία αποσυνδέει την τροφοδοσία σε περίπτωση βλάβης.

Προστασία από διαρροή γείωσης

Γη Η διαρροή ρεύματος μπορεί να είναι πολύ επιβλαβής για τα ανθρώπινα όντα, εάν περάσει μέσα από αυτά. Για την αποφυγή τυχαίου ηλεκτροπληξίας από ηλεκτρικές συσκευές/εξοπλισμό, χρησιμοποιείται ρελέ/αισθητήρας διαρροής γείωσης στην πηγή για την απομόνωση της ισχύος όταν η διαρροή υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο όριο. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται διακόπτης διαρροής γείωσης. Οι διακόπτες ανίχνευσης ρεύματος ονομάζονται RCB/RCCB. Στις βιομηχανικές εφαρμογές, τα ρελέ διαρροής γείωσης χρησιμοποιούνται με ξεχωριστό CT (μετασχηματιστής ρεύματος) που ονομάζεται CBCT (μετασχηματιστής ισορροπημένου ρεύματος πυρήνα) που ανιχνεύει ρεύμα διαρροής (ρεύμα αλληλουχίας μηδενικής φάσης) του συστήματος μέσω του δευτερεύοντος του CBCT και αυτό λειτουργεί το ρελέ. Αυτή η προστασία λειτουργεί στην περιοχή των milli-Amps και μπορεί να ρυθμιστεί από 30 mA έως 3000 mA.

Έλεγχος συνδεσιμότητας γείωσης

Ένας ξεχωριστός πιλοτικός πυρήνας p εκτελείται από το σύστημα διανομής/προμήθειας εξοπλισμού επιπλέον του πυρήνα γείωσης. Η συσκευή ελέγχου συνδεσιμότητας γείωσης είναι στερεωμένη στο άκρο προμήθειας που παρακολουθεί συνεχώς τη συνδεσιμότητα γείωσης. Ο πιλότος πυρήνας p ξεκινά από αυτή τη συσκευή ελέγχου και διέρχεται από το συνδετικό συρόμενο καλώδιο το οποίο γενικά παρέχει ρεύμα σε κινούμενα μηχανήματα εξόρυξης (LHD). Αυτός ο πυρήνας p συνδέεται με τη γείωση στο άκρο διανομής μέσω ενός κυκλώματος διόδου, το οποίο ολοκληρώνει το ηλεκτρικό κύκλωμα που ξεκινά από τη συσκευή ελέγχου. Όταν διακοπεί η σύνδεση γείωσης με το όχημα, αυτό το κύκλωμα του πυρήνα του πιλότου αποσυνδέεται, η προστατευτική συσκευή που είναι στερεωμένη στο άκρο προμήθειας ενεργοποιείται και απομονώνει την τροφοδοσία της μηχανής. Αυτός ο τύπος κυκλώματος είναι απαραίτητος για φορητό βαρύ ηλεκτρικό εξοπλισμό που χρησιμοποιείται σε υπόγεια ορυχεία.

Ιδιοκτησίες

Κόστος

• Τα δίκτυα TN εξοικονομούν το κόστος μιας σύνδεσης γείωσης χαμηλής σύνθετης αντίστασης στην τοποθεσία κάθε καταναλωτή. Μια τέτοια σύνδεση (μια θαμμένη μεταλλική κατασκευή) απαιτείται για την παροχή προστατευτική γη σε συστήματα πληροφορικής και TT.
• Τα δίκτυα TN-C εξοικονομούν το κόστος ενός πρόσθετου αγωγού που απαιτείται για ξεχωριστές συνδέσεις N και PE. Ωστόσο, για να μετριαστεί ο κίνδυνος σπασμένων ουδέτερων, απαιτούνται ειδικοί τύποι καλωδίων και πολλές συνδέσεις με τη γείωση.
• Τα δίκτυα TT απαιτούν κατάλληλη προστασία RCD (Ground fault interrupter).

Ασφάλεια

• Στο TN, ένα σφάλμα μόνωσης είναι πολύ πιθανό να οδηγήσει σε υψηλό ρεύμα βραχυκυκλώματος που θα ενεργοποιήσει έναν διακόπτη κυκλώματος υπερέντασης ή μια ασφάλεια και θα αποσυνδέσει τους αγωγούς L. Στα συστήματα TT, η σύνθετη αντίσταση βρόχου σφάλματος γείωσης μπορεί να είναι πολύ υψηλή για να γίνει αυτό ή πολύ υψηλή για να γίνει εντός του απαιτούμενου χρόνου, επομένως συνήθως χρησιμοποιείται ένα RCD (πρώην ELCB). Προηγούμενες εγκαταστάσεις TT ενδέχεται να στερούνται αυτό το σημαντικό χαρακτηριστικό ασφαλείας, επιτρέποντας στο CPC (Circuit Protective Conductor ή PE) και πιθανώς τα σχετικά μεταλλικά μέρη που βρίσκονται κοντά σε άτομα (εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη και ξένα αγώγιμα μέρη) να ενεργοποιούνται για παρατεταμένες περιόδους υπό συνθήκες σφάλματος, πράγμα που αποτελεί πραγματικό κίνδυνο.
• Στα συστήματα TN-S και TT (και στο TN-CS πέρα ​​από το σημείο του διαχωρισμού), μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια συσκευή υπολειπόμενου ρεύματος για πρόσθετη προστασία. Σε περίπτωση απουσίας οποιουδήποτε σφάλματος μόνωσης στη συσκευή καταναλωτή, η εξίσωση I_L1+I_L2+I_L3+I_N = 0 ισχύει και ένα RCD μπορεί να αποσυνδέσει την τροφοδοσία μόλις αυτό το άθροισμα φτάσει σε ένα όριο (συνήθως 10 mA – 500 mA). Ένα σφάλμα μόνωσης μεταξύ L ή N και PE θα προκαλέσει RCD με μεγάλη πιθανότητα.
• Στα δίκτυα IT και TN-C, οι συσκευές υπολειπόμενου ρεύματος είναι πολύ λιγότερο πιθανό να ανιχνεύσουν ένα σφάλμα μόνωσης. Σε ένα σύστημα TN-C, θα ήταν επίσης πολύ ευάλωτα σε ανεπιθύμητη ενεργοποίηση από την επαφή μεταξύ των αγωγών γείωσης των κυκλωμάτων σε διαφορετικά RCD ή με πραγματική γείωση, καθιστώντας έτσι τη χρήση τους ανέφικτη. Επίσης, τα RCD συνήθως απομονώνουν τον ουδέτερο πυρήνα. Δεδομένου ότι δεν είναι ασφαλές να το κάνετε αυτό σε ένα σύστημα TN-C, τα RCD στο TN-C θα πρέπει να είναι καλωδιωμένα για να διακόπτουν μόνο τον αγωγό γραμμής.
• Σε μονοφασικά μονοφασικά συστήματα όπου η Γη και ο ουδέτερος συνδυάζονται (TN-C και το τμήμα συστημάτων TN-CS που χρησιμοποιεί συνδυασμένο ουδέτερο και πυρήνα γείωσης), εάν υπάρχει πρόβλημα επαφής στον αγωγό PEN, τότε όλα τα μέρη του συστήματος γείωσης πέρα ​​από τη θραύση θα αυξηθούν στο δυναμικό του αγωγού L. Σε ένα μη ισορροπημένο πολυφασικό σύστημα, το δυναμικό του συστήματος γείωσης θα κινηθεί προς το δυναμικό του πιο φορτισμένου αγωγού γραμμής. Μια τέτοια άνοδος του δυναμικού του ουδέτερου πέρα ​​από το σπάσιμο είναι γνωστή ως α ουδέτερη αναστροφή. Επομένως, οι συνδέσεις TN-C δεν πρέπει να περνούν από συνδέσεις βύσματος/πρίζας ή εύκαμπτα καλώδια, όπου υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα προβλημάτων επαφής από ότι με σταθερή καλωδίωση. Υπάρχει επίσης κίνδυνος εάν καταστραφεί ένα καλώδιο, ο οποίος μπορεί να μετριαστεί με τη χρήση ομόκεντρης κατασκευής καλωδίων και πολλαπλών ηλεκτροδίων γείωσης. Λόγω των (μικρών) κινδύνων της χαμένης ουδέτερης ανύψωσης της «γειωμένης» μεταλλικής εργασίας σε επικίνδυνο δυναμικό, σε συνδυασμό με τον αυξημένο κίνδυνο ηλεκτροπληξίας από την εγγύτητα έως την καλή επαφή με την αληθινή γη, η χρήση των προμηθειών TN-CS απαγορεύεται στο ΗΒ για τροχόσπιτα και τροφοδοσία στην ξηρά σε σκάφη, και αποθαρρύνεται ανεπιφύλακτα η χρήση σε όλα τα αγροκτήματα. και ένα ξεχωριστό ηλεκτρόδιο γείωσης.
• Στα συστήματα πληροφορικής, ένα μόνο σφάλμα μόνωσης είναι απίθανο να προκαλέσει επικίνδυνα ρεύματα να ρέουν μέσω ενός ανθρώπινου σώματος σε επαφή με τη γη, επειδή δεν υπάρχει κύκλωμα χαμηλής σύνθετης αντίστασης για τη ροή ενός τέτοιου ρεύματος. Ωστόσο, ένα πρώτο σφάλμα μόνωσης μπορεί να μετατρέψει αποτελεσματικά ένα σύστημα πληροφορικής σε σύστημα TN και, στη συνέχεια, ένα δεύτερο σφάλμα μόνωσης μπορεί να οδηγήσει σε επικίνδυνα ρεύματα σώματος. Χειρότερα, σε ένα πολυφασικό σύστημα, εάν ένας από τους αγωγούς γραμμής έρθει σε επαφή με τη γη, θα προκαλούσε στους άλλους πυρήνες φάσης να ανέβουν στην τάση φάσης σε σχέση με τη γη και όχι στην τάση ουδέτερης φάσης. Τα συστήματα πληροφορικής αντιμετωπίζουν επίσης μεγαλύτερες παροδικές υπερτάσεις από άλλα συστήματα.
• Στα συστήματα TN-C και TN-CS, οποιαδήποτε σύνδεση μεταξύ του συνδυασμένου πυρήνα ουδέτερου και γείωσης και του σώματος της γης θα μπορούσε να καταλήξει να μεταφέρει σημαντικό ρεύμα υπό κανονικές συνθήκες και θα μπορούσε να μεταφέρει ακόμη περισσότερο σε μια διακεκομμένη ουδέτερη κατάσταση. Επομένως, οι κύριοι αγωγοί ισοδυναμικής σύνδεσης πρέπει να έχουν το μέγεθος αυτό κατά νου. Η χρήση του TN-CS δεν συνιστάται σε καταστάσεις όπως πρατήρια καυσίμων, όπου υπάρχει ένας συνδυασμός πολλών θαμμένων μεταλλικών κατασκευών και εκρηκτικών αερίων.

Ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα

• Στα συστήματα TN-S και TT, ο καταναλωτής έχει σύνδεση χαμηλού θορύβου με τη γείωση, η οποία δεν υποφέρει από την τάση που εμφανίζεται στον αγωγό Ν ως αποτέλεσμα των ρευμάτων επιστροφής και της σύνθετης αντίστασης αυτού του αγωγού. Αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία με ορισμένους τύπους τηλεπικοινωνιακού και μετρητικού εξοπλισμού.
• Στα συστήματα TT, κάθε καταναλωτής έχει τη δική του σύνδεση με τη γείωση και δεν θα παρατηρήσει ρεύματα που μπορεί να προκληθούν από άλλους καταναλωτές σε μια κοινή γραμμή PE.

Κανονισμοί

• Στον Εθνικό Ηλεκτρικό Κώδικα των Ηνωμένων Πολιτειών και στον Καναδικό Ηλεκτρικό Κώδικα η τροφοδοσία από τον μετασχηματιστή διανομής χρησιμοποιεί έναν συνδυασμένο ουδέτερο και αγωγό γείωσης, αλλά εντός της δομής χρησιμοποιούνται ξεχωριστοί ουδέτεροι και προστατευτικοί αγωγοί γείωσης (TN-CS). Ο ουδέτερος πρέπει να συνδέεται στη γείωση μόνο στην πλευρά τροφοδοσίας του διακόπτη αποσύνδεσης του πελάτη.
• Στην Αργεντινή, τη Γαλλία (TT) και την Αυστραλία (TN-CS), οι πελάτες πρέπει να παρέχουν τις δικές τους συνδέσεις εδάφους.
• Η Ιαπωνία διέπεται από τη νομοθεσία PSE και χρησιμοποιεί γείωση TT στις περισσότερες εγκαταστάσεις.
• Στην Αυστραλία, χρησιμοποιείται το σύστημα γείωσης Multiple Earthed Neutral (MEN) και περιγράφεται στην Ενότητα 5 του AS 3000. Για έναν πελάτη LV, είναι ένα σύστημα TN-C από τον μετασχηματιστή στο δρόμο μέχρι τις εγκαταστάσεις, (ο ουδέτερος γειώνεται πολλές φορές κατά μήκος αυτού του τμήματος) και ένα σύστημα TN-S εντός της εγκατάστασης, από τον κύριο διακόπτη προς τα κάτω. Εξεταζόμενο στο σύνολό του, είναι ένα σύστημα TN-CS.
• Στη Δανία ο κανονισμός για την υψηλή τάση (Stærkstrømsbekendtgørelsen) και στη Μαλαισία το Διάταγμα Ηλεκτρισμού του 1994 ορίζει ότι όλοι οι καταναλωτές πρέπει να χρησιμοποιούν γείωση TT, αν και σε σπάνιες περιπτώσεις μπορεί να επιτρέπεται το TN-CS (χρησιμοποιείται με τον ίδιο τρόπο όπως στις Ηνωμένες Πολιτείες). Οι κανόνες είναι διαφορετικοί όταν πρόκειται για μεγαλύτερες εταιρείες.
• Στην Ινδία, σύμφωνα με τους Κανονισμούς της Κεντρικής Αρχής Ηλεκτρισμού, CEAR, 2010, κανόνας 41, παρέχεται γείωση, ουδέτερο καλώδιο ενός συστήματος 3 φάσεων, 4 καλωδίων και το πρόσθετο τρίτο καλώδιο ενός συστήματος 2 φάσεων, 3 συρμάτων. Η γείωση πρέπει να γίνει με δύο ξεχωριστές συνδέσεις. Το σύστημα γείωσης πρέπει επίσης να έχει τουλάχιστον δύο ή περισσότερα λάκκους γείωσης (ηλεκτρόδιο) έτσι ώστε να πραγματοποιείται σωστή γείωση. Σύμφωνα με τον κανόνα 42, η εγκατάσταση με φορτίο άνω των 5 kW που υπερβαίνει τα 250 V πρέπει να διαθέτει κατάλληλη διάταξη προστασίας από διαρροή γείωσης για την απομόνωση του φορτίου σε περίπτωση σφάλματος γείωσης ή διαρροής.

παραδείγματα εφαρμογών

• Στις περιοχές του Ηνωμένου Βασιλείου όπου κυριαρχεί η υπόγεια καλωδίωση, το σύστημα TN-S είναι κοινό.
• Στην Ινδία η παροχή LT γίνεται γενικά μέσω του συστήματος TN-S. Το Neutral είναι διπλά γειωμένο στον μετασχηματιστή διανομής. Η ουδέτερη και η γείωση λειτουργούν χωριστά στην εναέρια γραμμή/καλώδια διανομής. Για τη σύνδεση γείωσης χρησιμοποιούνται χωριστοί αγωγοί για εναέριες γραμμές και θωράκιση καλωδίων. Πρόσθετα ηλεκτρόδια/λάκκοι γείωσης εγκαθίστανται στα άκρα του χρήστη για την ενίσχυση της γείωσης.
• Τα περισσότερα σύγχρονα σπίτια στην Ευρώπη διαθέτουν σύστημα γείωσης TN-CS. Ο συνδυασμός ουδέτερου και γείωσης εμφανίζεται μεταξύ του πλησιέστερου υποσταθμού μετασχηματιστή και της διακοπής λειτουργίας (η ασφάλεια πριν από τον μετρητή). Μετά από αυτό, χρησιμοποιούνται ξεχωριστοί πυρήνες γείωσης και ουδέτεροι σε όλες τις εσωτερικές καλωδιώσεις.
• Τα παλαιότερα αστικά και προαστιακά σπίτια στο Ηνωμένο Βασίλειο τείνουν να έχουν προμήθειες TN-S, με τη σύνδεση γείωσης να παρέχεται μέσω του περιβλήματος μολύβδου του υπόγειου καλωδίου μολύβδου και χαρτιού.
• Τα παλαιότερα σπίτια στη Νορβηγία χρησιμοποιούν το σύστημα πληροφορικής ενώ τα νεότερα σπίτια χρησιμοποιούν το TN-CS.
• Ορισμένα παλαιότερα σπίτια, ειδικά αυτά που κατασκευάστηκαν πριν από την εφεύρεση των διακοπτών κυκλώματος υπολειπόμενου ρεύματος και των ενσύρματων οικιακών δικτύων, χρησιμοποιούν εσωτερική διάταξη TN-C. Αυτή η πρακτική δεν συνιστάται πλέον.
• Αίθουσες εργαστηρίων, ιατρικές εγκαταστάσεις, εργοτάξια, εργαστήρια επισκευής, κινητές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις και άλλα περιβάλλοντα που παρέχονται μέσω γεννητριών κινητήρων όπου υπάρχει αυξημένος κίνδυνος σφαλμάτων μόνωσης, χρησιμοποιούν συχνά μια διάταξη γείωσης IT που παρέχεται από μετασχηματιστές απομόνωσης. Για να μετριαστούν τα προβλήματα δύο σφαλμάτων στα συστήματα πληροφορικής, οι μετασχηματιστές απομόνωσης θα πρέπει να παρέχουν μόνο μικρό αριθμό φορτίων ο καθένας και θα πρέπει να προστατεύονται με συσκευή παρακολούθησης μόνωσης (γενικά χρησιμοποιείται μόνο από ιατρικά, σιδηροδρομικά ή στρατιωτικά συστήματα πληροφορικής, λόγω κόστους).
• Σε απομακρυσμένες περιοχές, όπου το κόστος ενός πρόσθετου αγωγού πολυαιθυλενίου υπερβαίνει το κόστος μιας τοπικής σύνδεσης γείωσης, τα δίκτυα TT χρησιμοποιούνται συνήθως σε ορισμένες χώρες, ειδικά σε παλαιότερες κατοικίες ή σε αγροτικές περιοχές, όπου η ασφάλεια θα μπορούσε διαφορετικά να απειληθεί από το κάταγμα ενός εναέριου αγωγού πολυαιθυλενίου από, για παράδειγμα, ένα πεσμένο κλαδί δέντρου. Οι προμήθειες TT σε μεμονωμένες ιδιοκτησίες παρατηρούνται επίσης σε κυρίως συστήματα TN-CS όπου μια μεμονωμένη ιδιοκτησία θεωρείται ακατάλληλη για παροχή TN-CS.
• Στην Αυστραλία, τη Νέα Ζηλανδία και το Ισραήλ χρησιμοποιείται το σύστημα TN-CS. Ωστόσο, οι κανόνες καλωδίωσης ορίζουν επί του παρόντος ότι, επιπλέον, κάθε πελάτης πρέπει να παρέχει ξεχωριστή σύνδεση με τη γείωση τόσο μέσω σύνδεσης σωλήνα νερού (εάν εισέλθουν μεταλλικοί σωλήνες νερού στις εγκαταστάσεις του καταναλωτή) όσο και μέσω ειδικού ηλεκτροδίου γείωσης. Στην Αυστραλία και τη Νέα Ζηλανδία αυτό ονομάζεται Multiple Earthed Neutral Link ή MEN Link. Αυτός ο σύνδεσμος MEN είναι αφαιρούμενος για σκοπούς δοκιμής εγκατάστασης, αλλά συνδέεται κατά τη χρήση είτε με σύστημα ασφάλισης (π.χ. παξιμάδια κλειδώματος) είτε με δύο ή περισσότερες βίδες. Στο σύστημα MEN, η ακεραιότητα του Ουδέτερου είναι πρωταρχικής σημασίας. Στην Αυστραλία, οι νέες εγκαταστάσεις πρέπει επίσης να συνδέουν τον οπλισμό σκυροδέματος θεμελίωσης κάτω από υγρές περιοχές με τον αγωγό γείωσης (AS3000), συνήθως αυξάνοντας το μέγεθος της γείωσης και παρέχει ένα επίπεδο ισοδυναμίας σε περιοχές όπως τα μπάνια. Σε παλαιότερες εγκαταστάσεις, δεν είναι ασυνήθιστο να βρεθεί μόνο η σύνδεση του σωλήνα νερού και επιτρέπεται να παραμείνει ως έχει, αλλά το πρόσθετο ηλεκτρόδιο γείωσης πρέπει να εγκατασταθεί εάν γίνει οποιαδήποτε εργασία αναβάθμισης. Η προστατευτική γείωση και οι ουδέτεροι αγωγοί συνδυάζονται έως ότου ο ουδέτερος σύνδεσμος του καταναλωτή (βρίσκεται στην πλευρά του πελάτη στην ουδέτερη σύνδεση του μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας) – πέρα ​​από αυτό το σημείο, η προστατευτική γείωση και οι ουδέτεροι αγωγοί είναι ξεχωριστοί.

Συστήματα υψηλής τάσης

Σε δίκτυα υψηλής τάσης (πάνω από 1 kV), τα οποία είναι πολύ λιγότερο προσβάσιμα στο ευρύ κοινό, ο σχεδιασμός του συστήματος γείωσης εστιάζεται λιγότερο στην ασφάλεια και περισσότερο στην αξιοπιστία της τροφοδοσίας, στην αξιοπιστία της προστασίας και στην επίπτωση στον εξοπλισμό παρουσία βραχυκυκλώματος. Μόνο το μέγεθος των βραχυκυκλωμάτων φάσης-γείωσης, που είναι και τα πιο συνηθισμένα, επηρεάζεται σημαντικά με την επιλογή του συστήματος γείωσης, καθώς η διαδρομή του ρεύματος είναι ως επί το πλείστον κλειστή μέσω της γης. Οι τριφασικοί μετασχηματιστές ισχύος HV/MV, που βρίσκονται σε υποσταθμούς διανομής, είναι η πιο κοινή πηγή τροφοδοσίας για τα δίκτυα διανομής και ο τύπος γείωσης του ουδέτερου τους καθορίζει το σύστημα γείωσης.

Υπάρχουν πέντε τύποι ουδέτερης γείωσης:

• Ουδέτερο συμπαγή γείωση
• Αποκαλύφθηκε ουδέτερο
• Ουδέτερο με γείωση αντίστασης
  • Γείωση χαμηλής αντίστασης
  • Γείωση υψηλής αντίστασης
• Ουδέτερο με γείωση αντίδρασης
• Χρήση μετασχηματιστών γείωσης (όπως ο μετασχηματιστής Zigzag)

Ουδέτερο συμπαγή γείωση

In στέρεο or κατευθείαν γειωμένο ουδέτερο, το σημείο αστεριού του μετασχηματιστή συνδέεται απευθείας με το έδαφος. Σε αυτή τη λύση, παρέχεται μια διαδρομή χαμηλής σύνθετης αντίστασης για το κλείσιμο του ρεύματος σφάλματος γείωσης και, ως αποτέλεσμα, τα μεγέθη τους είναι συγκρίσιμα με τα τριφασικά ρεύματα σφάλματος. Δεδομένου ότι ο ουδέτερος παραμένει στο δυναμικό κοντά στο έδαφος, οι τάσεις σε ανεπηρέαστες φάσεις παραμένουν σε επίπεδα παρόμοια με εκείνα πριν από το σφάλμα. Για το λόγο αυτό, αυτό το σύστημα χρησιμοποιείται τακτικά σε δίκτυα μεταφοράς υψηλής τάσης, όπου το κόστος μόνωσης είναι υψηλό.

Ουδέτερο με γείωση αντίστασης

Για τον περιορισμό του βραχυκυκλώματος του σφάλματος γείωσης προστίθεται επιπλέον αντίσταση ουδέτερης γείωσης (NGR) μεταξύ του ουδέτερου, του σημείου αστεριού του μετασχηματιστή και της γείωσης.

Γείωση χαμηλής αντίστασης

Με χαμηλή αντίσταση το όριο ρεύματος σφάλματος είναι σχετικά υψηλό. Στην Ινδία περιορίζεται για 50 A για ανοιχτά ορυχεία σύμφωνα με τους Κανονισμούς της Κεντρικής Αρχής Ηλεκτρισμού, CEAR, 2010, κανόνας 100.

Αποκαλύφθηκε ουδέτερο

In ανακαλυφθεί, απομονωμένος or αιωρούμενο ουδέτερο σύστημα, όπως και στο σύστημα πληροφορικής, δεν υπάρχει άμεση σύνδεση του αστεριού (ή οποιουδήποτε άλλου σημείου στο δίκτυο) και της γείωσης. Ως αποτέλεσμα, τα ρεύματα ρήγματος γείωσης δεν έχουν καμία διαδρομή για να κλείσουν και έτσι έχουν αμελητέα μεγέθη. Ωστόσο, στην πράξη, το ρεύμα σφάλματος δεν θα είναι ίσο με μηδέν: οι αγωγοί στο κύκλωμα - ιδιαίτερα τα υπόγεια καλώδια - έχουν μια εγγενή χωρητικότητα προς τη γη, η οποία παρέχει μια διαδρομή σχετικά υψηλής σύνθετης αντίστασης.

Τα συστήματα με απομονωμένο ουδέτερο μπορούν να συνεχίσουν να λειτουργούν και να παρέχουν αδιάλειπτη τροφοδοσία ακόμη και σε περίπτωση σφάλματος γείωσης.

Η παρουσία αδιάλειπτου σφάλματος γείωσης μπορεί να αποτελέσει σημαντικό κίνδυνο για την ασφάλεια: εάν το ρεύμα υπερβεί τα 4 A – 5 A, δημιουργείται ηλεκτρικό τόξο, το οποίο μπορεί να διατηρηθεί ακόμη και μετά την εξάλειψη του σφάλματος. Για το λόγο αυτό, περιορίζονται κυρίως σε υπόγεια και υποθαλάσσια δίκτυα και βιομηχανικές εφαρμογές, όπου η ανάγκη αξιοπιστίας είναι υψηλή και η πιθανότητα ανθρώπινης επαφής σχετικά χαμηλή. Σε αστικά δίκτυα διανομής με πολλαπλούς υπόγειους τροφοδότες, το χωρητικό ρεύμα μπορεί να φτάσει αρκετές δεκάδες αμπέρ, θέτοντας σημαντικό κίνδυνο για τον εξοπλισμό.

Το όφελος του χαμηλού ρεύματος σφάλματος και της συνεχιζόμενης λειτουργίας του συστήματος στη συνέχεια αντισταθμίζεται από το εγγενές μειονέκτημα ότι η θέση σφάλματος είναι δύσκολο να εντοπιστεί.