مقاومت زمین خنثی یک وسیله حفاظتی ضروری است که در شبکههای توزیع فشار متوسط و کم، نیروگاههای برق خود و پستهای پست برای شرکتهای صنعتی و معدنی مستقر میشود. اساساً برای سیستمهای زمینی با جریان کم 10 کیلو ولت و 35 کیلوولت استفاده میشود. عملکردهای اصلی آن محدودیت جریان خطا، سرکوب اضافه ولتاژ، تثبیت پتانسیل و بهینهسازی حفاظت را برای تضمین عملکرد ایمن و پایدار سیستم قدرت و رفع خطرات عملیاتی ذاتی سیستمهای اتصال زمین با جریان کم را پوشش میدهد. اول از همه، عملکرد اصلی آن محدود کردن جریان خطای تک فاز به زمین است. خرابی های تک فاز به زمین بیش از 80 درصد از کل خطاهای شبکه توزیع را تشکیل می دهند. بدون مقاومت زمینی خنثی، جریان آزاد زمین خازنی ممکن است به صدها آمپر برسد و به طور مستقیم پایانه های کابل، تابلو برق و ترانسفورماتورهای ابزار را بسوزاند و حتی باعث آتش سوزی خطوط شود. پس از راه اندازی مقاومت زمین خنثی، جریان خطا را می توان دقیقاً در محدوده های ایمن از پیش تعیین شده محدود کرد، به طوری که آسیب ضربه به تجهیزات اولیه ناشی از جریان خطا تا حد زیادی کاهش می یابد.
ثانیا، دستگاه اضافه ولتاژهای غیرعادی مختلف را سرکوب می کند. هنگامی که خطاهای تک فاز به زمین در سیستم های زمین با جریان کم رخ می دهد، ممکن است خطاهای زمینی با قوس متناوب رخ دهد. خاموش شدن مکرر و احتراق مجدد قوس الکتریکی باعث افزایش ولتاژ قوس چند برابر بیشتر از ولتاژ نامی می شود. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت عایق ضعیف خطوط و تجهیزات را از بین می برد و منجر به خطاهای چند نقطه ای زمین می شود. علاوه بر این، اضافه ولتاژ تشدید زمانی تحریک می شود که اندوکتانس و خازن سیستم با هم تطابق نداشته باشند و به طور مداوم به عایق ها و برقگیرها آسیب می رساند. مقاومت زمین خنثی به سرعت انرژی تولید شده توسط اضافه ولتاژ را تلف می کند، نوسان ولتاژ را کاهش می دهد و اضافه ولتاژ سیستم را کمتر از 2.5 برابر ولتاژ نامی محدود می کند. از پیری و خرابی عایق جلوگیری می کند و طول عمر تجهیزات برق را افزایش می دهد.
ثالثاً، پتانسیل سیستم را تثبیت می کند و عملکرد حفاظتی را بهینه می کند. در شرایط عملیاتی معمولی، مقاومت زمین خنثی پتانسیل نقطه خنثی را ثابت می کند و از جابجایی نقطه خنثی ناشی از بارهای سه فاز نامتعادل و پارامترهای خط نامتقارن جلوگیری می کند. از انحراف بیش از حد ولتاژهای سه فاز جلوگیری می کند و ولتاژ تغذیه را برای کاربران نهایی ثابت نگه می دارد. هنگامی که خطا رخ می دهد، مقاومت سیگنال های جریان خطا پایدار را برای حل مشکل سیگنال های خطا ضعیف ایجاد می کند که مانع از شناسایی توسط رله های حفاظتی در سیستم های زمین با جریان کم می شود. دستگاههای حفاظت از توالی صفر و انتخاب خط خطا میتوانند به سرعت و با دقت برای جداسازی خطوط معیوب و مکانیابی نقاط خطا عمل کنند و زمان عیبیابی و مدت زمان قطع برق را بهطور قابل توجهی کاهش دهند.
علاوه بر این، دستگاه خطرات بالقوه رزونانس را حذف می کند و ایمنی شخصی و تجهیزات را بهبود می بخشد. در طول عملیات بدون بار یا بار سبک شبکه های برق، رزونانس فرومغناطیسی ممکن است بین ترانسفورماتورهای ولتاژ و خازن های خط رخ دهد و نوسانات ولتاژ غیرعادی ایجاد کند. مقاومت زمین خنثی شرایط پارامتر را برای تشدید تغییر می دهد و رزونانس فرومغناطیسی را حذف می کند. علاوه بر این، شارژهای باقیمانده سیستم را در شرایط خطا به سرعت تخلیه میکند، خطرات محفظهها و خطوط تجهیزات برقدار را کاهش میدهد و خطرات شوک الکتریکی و نشت را کاهش میدهد. این برای کارخانههای صنعتی، مجتمعهای مسکونی و پارکهای صنعتی که نیاز به اطمینان و ایمنی بالای منبع تغذیه دارند، مناسب است و به عنوان تجهیزات حفاظتی کلیدی برای عملکرد ایمن شبکه توزیع عمل میکند.