بازگشت از طریق ارت تک سیم
بازگشت از طریق ارت تک سیم (Single-wire earth return یا SWER) یا بازگشت زمینی تک سیم یک خط انتقال تک سیم است که توان الکتریکی تک فاز را از شبکه برق به مناطق دور افتاده با هزینه کم تأمین می‌کند. ویژگی متمایز آن این است که زمین (یا گاهی اوقات حجم زیادی از آب) به عنوان مسیر بازگشت جریان مورد استفاده قرار می‌گیرد، در نتیجه به سیم دوم (یا سیم خنثی) که به عنوان یک مسیر بازگشت عمل می‌کند، نیازی نداریم.
بازگشت از طریق ارت تک سیم
بازگشت زمینی تک سیم در اصل برای برق رسانی به روستا‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفت، اما برای بار‌های ایزوله شده بزرگتر مانند پمپ‌های آب نیز مفید واقع شد. همچنین برای جریان مستقیم ولتاژ بالا از طریق کابل‌های برق ساب مارین استفاده می‌شود. برای کشش ریلی الکتریکی تک فاز، مانند راه آهن سبک شهری، از یک سیستم بسیار مشابه استفاده می‌کند. از مقاومت‌هایی در برابر زمین برای کاهش خطرات ناشی از ولتاژ راه آهن استفاده می‌کند، اما جریان اصلی از طریق ریل‌ها باز می‌گردد.
اصول عملکرد
SWER زمانی برای یک سیستم توزیع انتخابی مناسب است که سیم کشی مرسوم جریان بازگشتی، هزینه بیشتری از ترانسفورماتور‌های ایزوله SWER داشته باشد و افت توان کم باشد. مهندسان برقی که تجربه هر دو SWER و خطوط برق معمولی را داشته اند، SWER را به همان اندازه ایمن، قابل اطمینان تر، کم هزینه تر، اما با راندمان کمی پایین‌تر از خطوط معمولی ارزیابی می‌کنند. SWER می‌تواند در صورت تعمیر و نگهداری ضعیف باعث آتش سوزی شود و آتش سوزی وسیع خطرناک است.
توان از طریق ترانسفورماتور ایزوله کننده تا ۳۰۰ کیلو ولت برای خط SWER تأمین می‌شود. این ترانسفورماتور شبکه را از ارت یا زمین ایزوله می‌کند و ولتاژ شبکه (به طور معمول ۲۲ یا ۳۳ کیلو ولت خط به خط) را به ولتاژ SWER (به طور معمول ۱۲٫۷ یا ۱۹٫۱ کیلو ولت خط به زمین) تغییر می‌دهد.
خط SWER یک هادی واحد است که ممکن است ده‌ها یا حتی صد‌ها کیلومتر کشیده شود و تعدادی ترانسفورماتور توزیع در امتداد آن وجود دارد. در هر ترانسفورماتور، مانند محل مشتری، جریان از خط، از طریق سیم پیچ اصلی ترانسفورماتور ایزولاسیون کاهنده، از میله ارت به زمین جریان می‌یابد. در نهایت جریان از طریق میله ارت، مسیر بازگشت خود را به ترانسفورماتور افزاینده اصلی در سر خط پیدا می‌کند و مدار را کامل می‌کند؛ بنابراین SWER یک نمونه عملی از یک حلقه فانتوم است.
در مناطقی که دارای خاک با مقاومت بالا هستند، مقاومت خاک باعث اتلاف انرژی می‌شود. مسئله دیگر این است که مقاومت ممکن است آنقدر زیاد باشد که جریان کافی از درون نول به زمین منتهی نشود، که این موضوع باعث می‌شود میله زمین برای ولتاژ‌های بالاتر شناور شود. قطع کننده‌های مدار خود ریست کننده معمولاً به دلیل اختلاف ولتاژ بین خط و خنثی، ریست می‌شوند. بنابراین، با وجود خاک‌های خشک و با مقاومت بالا، کاهش اختلاف ولتاژ بین خط و نول ممکن است از ریست شدن قطع کننده‌ها جلوگیری کند. در استرالیا، مکان‌هایی با خاک‌های بسیار خشک، به میله‌های زمینی با عمق زیاد نیاز دارند. تجربه در آلاسکا نشان می‌دهد که SWER باید در لایه منجمد دائمی اعماق زمین که مقاومت بالایی دارد، زمین شود.
سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور محلی ولتاژ استاندارد منطقه‌ای برای دستگاه‌های برقی را درهر دو حالت برق تک فاز تک سر (N-۰) و برق اسپلیتت فاز (N-۰-N) برای مشتری‌ها تامین می‌کند به صورتی که یک خط ۰ ولت که به طور معمول هیچ جریان عملیاتی را حل نمی‌کند به ارت ایمنی متصل شده است.
یک خط SWER بزرگ ممکن است تا ۸۰ ترانسفورماتور توزیع را تغذیه کند. ترانسفورماتور‌ها معمولا در ۵ KVA، ۱۰ KVA و ۲۵ KVA رتبه بندی می‌شوند. تراکم بار معمولاً زیر ۰٫۵ کیلو ولت در هر کیلومتر (۰٫۸ کیلو ولت در هر مایل) از خط است. حداکثر تقاضای هر مشتری منفرد معمولاً کمتر از ۳٫۵ کیلو ولت است، اما بار‌های بزرگتر تا ظرفیت ترانسفورماتور توزیع نیز می‌تواند تأمین شود.
برخی از سیستم‌های SWER در ایالات متحده فیدر توزیع معمولی هستند که بدون نول پیوسته ساخته شده اند (برخی از آن‌ها خطوط انتقال منسوخ شده بودند که برای سرویس توزیع روستایی اصلاح شدند). پست ایستگاه تغذیه شده از این خطوط دارای میله زمینی برای هر دیرک درون پست است؛ سپس در هر شاخه از خط، در محدوده بین دیرک کناری و دیرک حامل ترانسفورماتور، یک رسانای زمینی وجود دارد (به دلایل ایمنی به هر ترانسفورماتور دو نقطه زمینی می‌دهند).
