Apa jenis sistem pentanahan yang ada dan apa itu pentanahan pelindung? Pembumian pelindung, tujuan dan sasarannya Perangkat dan prinsip pengoperasian pembumian pelindung.

Jaringan listrik adalah fondasinya dunia modern. Hampir semuanya modern peralatan didukung oleh listrik, itu adalah sumber energi yang nyaman. Tapi ada juga sisi belakang medali - risiko tinggi sengatan listrik. Tanpa pendekatan yang tepat terhadap desain peralatan dan desain jaringan listrik, listrik akan lebih banyak merugikan daripada menguntungkan. Grounding adalah salah satu cara untuk memastikan keamanan.

Dengan kata-kata sederhana tentang landasan

Pembumian adalah seperangkat solusi dan perangkat untuk perlindungan terhadap sengatan listrik dan memastikan pengoperasian peralatan pelindung.

Jaringan listrik domestik memiliki. Apa artinya? Jika kami mempertimbangkan masalah ini secara sederhana, maka generator tiga fase dipasang di pembangkit listrik. Gulungan mereka terhubung sesuai dengan skema bintang. Titik koneksi belitan adalah netral.

Jika Anda membumikan titik koneksi bintang, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, Anda akan mendapatkan saluran listrik dengan netral yang diarde dengan kokoh. Potensial titik ini dan kabel netral akan sama dengan potensial ground.

Perangkat pembumian disebut. Biasanya ini adalah tiga pin logam yang ditancapkan ke tanah pada jarak yang sama satu sama lain, seolah-olah berada di simpul segitiga, sementara mereka dihubungkan satu sama lain dengan strip baja dengan pengelasan. Panjang pin dan penampangnya dihitung untuk kondisi dan persyaratan khusus untuk objek ini.

Konduktor tanah dimasukkan ke dalam panel listrik rumah atau apartemen dan terhubung ke bus tanah. Ini adalah strip logam dengan blok terminal. Konduktor pembumian dari setiap peranti atau stopkontak yang diarde terhubung dengannya. Jika perangkat tidak terhubung melalui soket, maka konduktor pembumiannya sendiri diletakkan padanya, dan terhubung ke terminal khusus yang terhubung ke kasing.

Semua konduktor arde dan busbar diisolasi atau diwarnai dengan garis hijau dan kuning bergantian.

Berdasarkan jenisnya, pembumian bersifat protektif dan berfungsi. Seperti yang Anda duga, pembumian pelindung melakukan fungsi perlindungan terhadap sengatan listrik, dan pembumian yang berfungsi diperlukan untuk fungsi normal peralatan listrik.

Dengan demikian, pentanahan disebut sambungan listrik rumah peralatan listrik dengan elektroda pembumian.

Untuk memahami untuk apa landasan, pertama-tama kita akan memahami dalam kasus apa dan mengapa kita terkejut. Hal utama yang diperlukan untuk mengalirkan arus listrik adalah beda potensial.

Ini berarti bahwa jika Anda berdiri di lantai dan mengambil kabel telanjang atau bagian pembawa arus lainnya dengan tangan Anda, maka arus yang melalui tubuh Anda dan lantai akan mengalir ke tanah.

Perhatian:

Arus bolak-balik dengan kekuatan hanya 50 mA sudah berbahaya bagi manusia.

Dan jika Anda memegang bagian pembawa arus dengan kedua tangan dan menggantungnya tanpa menyentuh tanah, maka kemungkinan besar tidak akan terjadi apa-apa, tentu saja Anda tidak boleh memeriksanya. Oleh karena itu, burung tidak tersengat listrik pada kabel. Tapi kembali ke berbicara tentang landasan. Seperti yang telah kami katakan, rumah peralatan listrik dibumikan. Untuk apa?

Pengkabelan dan komponen peralatan lainnya, seperti motor listrik, elemen pemanas, dll., dalam keadaan normal, tidak memiliki kontak fase dengan kasing perangkat, selang logam, atau pelindung kabel. Tetapi jika terjadi kerusakan, fase mungkin berakhir pada kasing. Ini dapat terjadi ketika isolasi belitan motor dan transformator rusak, lapisan dielektrik elemen pemanas rusak, isolasi kabel penghubung di dalam perangkat dan saluran kabel rusak.

Akibatnya, potensi berbahaya akan muncul pada kasus ini, bahasa sederhana: kasus ini akan "dalam fase". Saat Anda menyentuhnya sambil berdiri tanpa alas kaki di atas ubin, beton, dan rata lantai kayu- Anda akan tersengat listrik. Dalam kasus terburuk, itu dapat menyebabkan kematian.

Paling sering, situasi ini terjadi sebagai akibat dari tangki pemanas air, pemanas aliran. Dan ini sangat terasa saat disentuh pada saat yang bersamaan. mesin cuci dan pipa ledeng dan pipa pemanas, atau dalam kasus tangki air, saat Anda mandi atau mandi, Anda terkejut.

Masalah terakhir diselesaikan oleh organisasi (membumikan bak mandi dan bagian logam lainnya dari pasokan air).

Jika tubuh perangkat yang rusak diarde, tegangan berbahaya akan mengalir ke tanah dan (atau) perangkat pelindung akan beroperasi - perangkat arus sisa (RCD) atau pemutus arus diferensial (difavtomat). Kami telah mempertimbangkan apa perangkat ini dan bagaimana cara kerjanya di artikel sebelumnya:

Jika tubuh dinolkan, itu akan berfungsi, karena ini akan menjadi korsleting ke tubuh (nol dalam kasus ini). Difautomat dan RCD menentukan kebocoran arus dengan membandingkan arus fase dan kabel netral - jika arus dalam fase lebih besar dari nol, maka arus mengalir ke tanah, melalui kabel ground atau melalui tubuh manusia. Perangkat tersebut beroperasi pada arus diferensial (perbedaan arus), biasanya 10 mA atau lebih.

Oleh karena itu, ini adalah perangkat yang kompleks dengan seperangkat besar perangkat pelindung sakelar, dan keberadaan pembumian wajib di semua bangunan yang dibangun atau direnovasi setelah tahun 2003. Artinya, kabel listrik fase tunggal 3-kawat atau 3-kawat tiga fase harus diletakkan di dalamnya. Jika Anda ingin mengungkapkan pendapat Anda tentang masalah landasan - tulis di komentar tentang itu.

Kehadiran kontak grounding di outlet listrik modern telah menjadi hal biasa. Ini sesuai dengan kontak pada steker alat listrik apa pun. Mari kita coba mencari tahu mengapa pentanahan diperlukan.

Apa itu landasan?

Pembumian adalah sambungan elemen konduktif yang biasanya tidak diberi energi ke elektroda pembumian - struktur logam yang terkubur di dalam tanah dengan hambatan listrik rendah. Seperti elemen konduktif yang disebutkan, kotak logam dari instalasi listrik, badan kerja mesin atau peralatan Rumah tangga dll.

Kepang pelindung kabel listrik juga diarde.

Untuk apa landasan?

Tergantung pada tujuannya, ada beberapa jenis pentanahan:

fungsional;
untuk proteksi petir.

Pelindung memastikan pengoperasian instalasi listrik yang aman.

Fungsional digunakan untuk mengoperasikan perangkat atau sirkuit - ia memainkan peran yang sama dengan konduktor netral di listrik.

Dalam sistem proteksi petir, elektroda arde dihubungkan ke penangkal petir.

Prinsip operasi

Ground loop berfungsi karena kemampuan tanah untuk menyerap muatan listrik. Jika kotak peralatan diberi energi sebagai akibat dari kerusakan isolasi, maka muatan akan mengalir ke tanah. Saat pengguna menyentuh kasing, arus akan tetap mengikuti jalur dengan hambatan paling kecil, yaitu melalui tanah, dan bukan melalui tubuh manusia. Tanpa pembumian, dalam situasi seperti itu, pengguna akan menerima cedera listrik.

Kondisi untuk fungsi normal pentanahan adalah resistansi rendah dari konduktor pentanahan. Nilai ini tergantung pada parameter tanah:

kepadatan;
kelembaban;
salinitas;
bidang kontak tanah.

Kemampuan tanah untuk menyerap muatan turun tajam ketika membeku. Oleh karena itu, pin pembumian didorong ke kedalaman di bawah titik beku, yang bergantung pada garis lintang area tersebut. Data kedalaman pembekuan tanah untuk daerah yang berbeda Federasi Rusia diberikan dalam SNiP "Klimatologi Konstruksi".

Demonstrasi visual pembumian

Pada tanah berbatu, berpasir, dan permafrost, yang sulit ditembus, elektroda pembumian elektrolit dari pipa berlubang berbentuk L digunakan. Di dalamnya berisi reagen yang membentuk lingkungan asin. Yang terakhir ini ditandai dengan konduktivitas tinggi dan titik beku rendah. Bagian panjang dari elektroda tanah dikubur di parit dangkal, bagian pendek dibawa ke permukaan. Ini digunakan dalam tiga cara:

untuk pengisian reagen baru;
untuk menuangkan air (memprovokasi reaksi kimia pada musim kemarau).

Lain versi modern elektroda tanah - . Ini terdiri dari banyak bagian yang dihubungkan dengan ulir atau sebaliknya. Saat mereka didorong ke tanah, semakin banyak bagian yang disekrup. Jadi elektroda pembumian seperti itu, tidak seperti yang klasik dari beberapa pin, dapat dipasang pada kedalaman berapa pun. Bagian dihubungkan sesuai dengan aturan khusus dan menggunakan pasta konduktif. Saat menyumbat, nosel khusus digunakan yang melindungi utas dari kerusakan. Modul terbuat dari baja dan dilapisi dengan tembaga atau seng, yang mengurangi ketahanannya dan meningkatkan masa pakainya.

Pembumian elektrolit dan modular mahal, karena rekan tradisional mereka tetap diminati. Pin dalam desain ini disusun secara berbeda:

di simpul segitiga sama sisi di dekat objek;
di sudut-sudut objek;
di sekeliling benda.

Jumlah batang dan jarak di antara mereka ditentukan dengan perhitungan.

Resistansi elektroda pembumian diperiksa secara berkala. Nilai maksimum yang diizinkan adalah 30 ohm.

Perlindungan gabungan perangkat pembumian dan sekering

Pembumian tidak hanya menghilangkan arus berbahaya, tetapi dengan adanya perangkat perlindungan menyebabkan peralatan darurat mati. Ketika konduktor fase menghubungi kasing yang diarde, jaringan beroperasi dalam mode yang dekat dengan korsleting (hubung singkat), disertai dengan peningkatan tajam dalam kekuatan arus di sirkuit. Sakelar otomatis (VA) bereaksi terhadap ini, yang harus dipasang pada input saluran listrik ke objek.

Benar, ini hanya mungkin dengan resistansi elektroda arde yang sangat rendah, yang sangat jarang terjadi. Dalam kebanyakan kasus, kemungkinan VA tersandung cukup rendah. Misalnya, dengan resistansi pentanahan 10 ohm, arus dalam rangkaian akan menjadi I \u003d 220 / 10 \u003d 22 A. Mesin otomatis, sesuai dengan persyaratan GOST, dapat menahan arus yaitu 1,42 kali nilai nominal selama satu jam. Artinya, mesin 16 A dengan arus 22 A tidak akan mati selama hampir 60 menit (16 * 1,42 = 22,72 A).

Skema pembumian

Perlindungan otomatis yang lebih andal - atau. Perangkat ini membandingkan arus dalam fase dan konduktor netral dan, jika perbedaan terdeteksi, menunjukkan kebocoran, memutuskan sirkuit. Dengan sensitivitas, yaitu jumlah minimum kebocoran arus yang menyebabkan operasi, RCD dibagi menjadi beberapa kategori:

Melindungi dari sengatan listrik: 10 mA - dipasang di ruangan dengan kelembaban tinggi dan 30 mA - di ruangan kering.
Pemadam kebakaran - untuk 100, 300 dan 500 mA.

RCD proteksi kebakaran digunakan di fasilitas di mana korsleting dapat menyebabkan kebakaran. Mereka melindungi bagian jaringan di mana sengatan listrik praktis dikecualikan, misalnya, sirkuit penerangan.

Mereka tidak dapat dipertukarkan. VA melindungi terhadap korsleting dan kelebihan beban, RCD - terhadap sengatan listrik. Idealnya, input dan setiap kelompok konsumen harus dilindungi oleh VA dan RCD.

Peralatan non-listrik yang diarde

Konstruksi yang tidak terhubung dengan listrik dengan cara apa pun juga terhubung ke sistem elektroda arde:

Pagar dan struktur lain di jalan layang dan galeri, di mana perbedaan potensial yang berbahaya diinduksi pada pelepasan petir dari jarak dekat. Hal yang sama dapat terjadi dengan pipa atau wadah yang mengandung zat yang mudah terbakar. Karena tegangan induksi, percikan dimungkinkan, diikuti oleh ledakan, oleh karena itu struktur seperti itu juga diarde.
Produk di mana muatan statis terakumulasi selama operasi. Pada dasarnya, ini adalah pipa dan wadah: listrik statis terbentuk karena gesekan partikel media yang diangkut. Untuk alasan ini, tingkat pasokan bahan bakar ke pesawat terbatas.
Pipa dengan panjang yang cukup besar. Sesuai dengan hukum induksi elektromagnetik, dalam pipa seperti itu, ketika medan magnet bumi berubah, dan selalu tidak stabil di bawah pengaruh angin matahari, apa yang disebut arus liar terbentuk. Oleh karena itu, mereka terhubung dengan langkah tertentu ke elektroda pembumian.

Perbedaan dari zeroing

Zeroing adalah koneksi bagian konduktif dari instalasi listrik ke netral yang dibumikan mati dari sumber arus (ke konduktor netral). Resistansinya jauh lebih kecil daripada resistansi elektroda ground. Oleh karena itu, ketika fase ditutup ke kasing perangkat yang di-nolkan, arus hubung singkat dijamin akan terjadi, yang mengarah ke pengoperasian pemutus sirkuit.

Dalam sistem pentanahan paling umum dari tipe TN, pentanahan dan pentanahan dilakukan secara bersamaan.

Koneksi ke inti netral dilakukan di atas RCD. Jika tidak, arus dalam fase dan konduktor netral setelah fase ditutup ke kasing akan tetap sama dan perangkat perlindungan tidak akan berfungsi.

Tentang sistem pentanahan

Beberapa sistem pentanahan digunakan, ditunjukkan dengan kombinasi huruf. Huruf-huruf tersebut memiliki arti sebagai berikut:

I: konduktor berinsulasi;
N: ada sambungan ke netral yang dibumikan dengan kokoh;
T: ada koneksi ke kabel ground.

Ada tiga jenis utama sistem pentanahan:

tipe TI- sistem dengan kabel netral berinsulasi. Dalam sistem ini, ia diisolasi dari atau bersentuhan dengan netral melalui resistor bernilai tinggi atau celah udara. Tidak berlaku untuk bangunan tempat tinggal. Dirancang untuk menghubungkan perangkat dengan persyaratan khusus untuk keamanan dan stabilitas. Ini terutama digunakan di laboratorium dan institusi medis.
Ketik TT- sistem dengan pentanahan independen. Pilihan terbaik. Ini menyediakan penggunaan dua konduktor pentanahan - untuk sumber arus listrik dan elemen logam sistem yang tidak terlindungi. Kabel pembumian (PE) dalam sistem ini independen, dan kinerjanya di area antara peralatan dan transformator ditingkatkan. Mungkin ada kesulitan dalam memilih diameter untuk elektroda arde Anda sendiri. Kerugian ini dikompensasikan dengan pemasangan sistem shutdown pelindung.
jenis TN. Kabel arde dalam sistem seperti itu digabungkan dengan netral, oleh karena itu, ketika fase rusak pada kasing, terjadi korsleting dan mesin memutus sirkuit. Ini memastikan tingkat keamanan yang tinggi.

Berbagai sistem pentanahan

Sistem TN adalah yang paling banyak digunakan. Ada tiga subspesies:

TN-S: opsi dengan nol dan konduktor kerja terbagi. Untuk meningkatkan keamanan, alih-alih satu kabel netral, dua digunakan: satu digunakan sebagai pelindung, yang kedua digunakan sebagai kabel netral dengan koneksi ke netral yang diarde dengan kuat. Sistem seperti itu memberikan perlindungan terbaik terhadap sengatan listrik.
TN dan TN-C-S: pilihan dengan PEN-wire dan sepasang nol. Sebuah kabel netral dihubungkan ke peralatan, dibagi menjadi konduktor PE dan N.
Dalam TN-C-S setelah pemisahan, konduktor pentanahan kedua dipasang, yang memastikan pengoperasian sistem tanpa gangguan.

Keuntungan dari sistem TN:

perangkatnya cukup sederhana;
perlindungan terhadap pelepasan petir;
untuk melindungi kabel, cukup memasang pemutus sirkuit.

Kekurangan:

ada kemungkinan nol burnout dari luar dengan kerusakan selanjutnya dari kotak logam peralatan;
peralatan pemerataan potensial diperlukan.

Sistem TN tidak cocok untuk daerah pedesaan.

Kehidupan orang terkadang bergantung pada organisasi landasan yang benar. Organisasi berarti tidak hanya perangkat, tetapi juga kontrol tepat waktu dari resistansi elektroda arde. Karena oksidasi atau perubahan parameter tanah, itu mungkin terlalu tinggi, akibatnya efek perlindungan pembumian akan hilang.

Pengoperasian peralatan listrik modern tidak dapat diterima tanpa perlindungan yang terorganisir dengan baik terhadap sengatan listrik yang tidak disengaja. Untuk tujuan ini, perangkat khusus digunakan, yang disebut pentanahan. Dengan demikian, landasan adalah sistem yang sengaja diatur yang menyediakan kondisi normal berfungsinya peralatan listrik.

Tentang membumi dengan kata-kata sederhana

Konsep "pembumian" berasal dari kata "bumi", yaitu tanah atau tanah, yang tujuannya adalah untuk mengalirkan arus berbahaya yang mengalir melalui sirkuit yang diatur secara khusus. Untuk pembentukannya, perlu memiliki koneksi yang tidak terpisahkan dari semua bagian sistem pelindung, yang dimulai dari titik kontak badan elemen pembumian dan diakhiri dengan elemen perangkat pembumian (GD) yang terbenam di dalam tanah.

Lingkaran tanah eksternal dari rumah pribadi (kiri). Pembumian dalam ruangan (kanan), konduktor pembumian ditunjukkan dengan garis putus-putus.

Menurut definisi yang diberikan dalam dokumentasi teknis, pembumian adalah sambungan listrik yang disengaja dari selubung logam unit dengan loop pembumian khusus. Berdasarkan fakta yang dipertimbangkan, dapat disimpulkan bahwa pentanahan adalah kontak listrik yang disengaja dari peralatan yang dilindungi dengan tanah.

Persyaratan Pembumian

Setelah Anda mengetahui apa definisi dari konsep landasan, Anda dapat beralih ke kategori dan norma yang diperkenalkan oleh standar saat ini. Menurut PUE, persyaratan berikut terutama dikenakan pada perangkat pembumian:

tujuan pengisi daya adalah untuk secara efektif mengalihkan arus berbahaya ke tanah, yang desainnya menyediakan seluruh rangkaian konduktor dan batang logam;
semua bagian instalasi listrik tunduk pada pembumian, termasuk pintu logam pelindung;
resistansi kontak total kontak dalam sistem pentanahan tidak boleh melebihi 4-30 ohm;
ketika diatur dalam beban terdistribusi, perlu menggunakan sistem pemerataan potensial (tujuannya untuk menghilangkan distribusi tegangan yang tidak merata).

Informasi tambahan: Karena tujuan utama pembumian adalah untuk memastikan keselamatan personel yang bekerja dengan peralatan, perhatian khusus diberikan pada keandalan operasi selama operasinya.

Kualitas pekerjaannya dipastikan dengan serangkaian tindakan pencegahan dan tes yang diselenggarakan secara berkala.

Untuk menjawab pertanyaan ini, Anda perlu membiasakan diri dengan malfungsi yang terjadi secara berkala pada peralatan listrik yang ada. Intinya dalam proses operasi jangka panjang kemungkinan penghancuran insulasi dan munculnya kontak kabel telanjang catu daya dengan badan instalasi listrik.

Bagian kosong baja yang menonjol dari tanah sebesar 10-15 cm dilas bersama dengan pelat logam dengan lebar 40 mm (tebal minimal 4 mm). Di bagian atas salah satu elektroda vertikal, zona kontak diatur dalam bentuk baut berulir yang dilas ke atasnya. Di atasnya, dengan menggunakan mur, ujung bus tembaga yang berjalan dari badan perangkat yang diarde diikat, yang penampangnya tidak boleh kurang dari 6 mm persegi.

Informasi tambahan: Untuk mengurangi hambatan dari rangkaian penguras arus darurat, sambungan ini terkadang dibuat dilas.

Setelah menyelesaikan pekerjaan utama, parit dengan struktur yang ditempatkan di dalamnya ditutupi dengan tanah yang sebelumnya dibuang, dari mana batu dan puing-puing yang tidak perlu dihilangkan.

Menurut persyaratan PUE, sistem pentanahan apa pun harus mematuhi standar teknis dalam hal ketahanan maksimum yang diizinkan terhadap arus bocor. Nilainya harus:

kurang dari 8 ohm pada jaringan industri dengan tegangan fasa 220/127 Volt;
kurang dari 4 ohm untuk tegangan saluran 380 volt;
tidak lebih dari 30 ohm di jaringan rumah tangga (angka ini dianggap maksimum yang diizinkan).

Inti tembaga yang diletakkan dari struktur pengisi daya dipasang dengan ujung keduanya pada batang khusus yang dipasang pada sakelar objek (khususnya di rumah). Ini disebut bus tanah utama (GZSH), dan dimaksudkan untuk merakit semua konduktor pelindung di satu tempat. Konduktor tembaga menyimpang darinya langsung ke konsumen (melalui soket ke kotak instrumen).

Pentanahan alami dan buatan

Pentanahan alami adalah suatu benda atau struktur yang memiliki kontak yang dapat diandalkan dengan tanah karena fungsinya. Kategori ini meliputi:

pipa air dan pemanas diletakkan langsung di tanah;
setiap konstruksi logam dan unsur-unsurnya memiliki kontak yang baik dengan tanah;
selubung las dan kabel semacam itu;
hipotek logam dan lidah, dll.

Patut diperhatikan! Dalam hal ini, pengaturan pembumian fungsional tidak memerlukan upaya khusus, karena elemen konduktor pembumian alami sudah siap untuk menghubungkan konduktor pembumian.

Dalam situasi di mana sistem seperti itu tidak dapat ditemukan, Anda harus berurusan dengan pemasangan memori buatan sendiri.

Pembumian buatan dianggap sebagai kontak listrik yang diatur dengan sengaja dari dua badan, salah satunya adalah perangkat yang dilindungi, dan yang kedua adalah apa yang disebut "loop pembumian". Komponen ini adalah struktur terdistribusi khusus (terkadang titik) berdasarkan batang logam yang ditempatkan jauh di dalam tanah.

Biasanya, batang baja dengan diameter hingga 12 mm dan panjang setidaknya 2,5 meter digunakan sebagai elektroda yang dipalu secara vertikal. Untuk melengkapi jumper horizontal yang menyediakan kontak listrik antara dua benda, ambil sudut logam 50x50x6 mm dan panjang 2,5-3 meter (dapat diganti dengan pipa dengan diameter sekitar 6 mm atau lebih).

Untuk apa pembumian? Video

Untuk memahami mengapa Anda membutuhkan pentanahan di rumah, Anda harus membiasakan diri dengan tujuan utamanya. Seperti disebutkan di bagian yang disajikan sebelumnya, pembumian berfungsi untuk melindungi seseorang dari potensi berbahaya yang secara tidak sengaja muncul di badan peralatan operasi. Cara termudah untuk mengetahui urutan pekerjaan dan tujuannya adalah dengan melihat banyak contoh yang disajikan dalam video.

Sebagai kesimpulan, kami mencatat bahwa memahami tujuan pentanahan akan membantu menjaga kesehatan orang yang bekerja dengan peralatan listrik.

bumi pelindung adalah sistem yang dirancang untuk mencegah efek arus listrik pada seseorang dengan sengaja menghubungkan kasing dan bagian peralatan yang tidak membawa arus ke tanah yang mungkin diberi energi. Sistem pentanahan bisa alami atau buatan.

Apa itu grounding dan mengapa itu dibutuhkan?

Perangkat pembumian adalah koneksi yang disengaja oleh konduktor tipe listrik berbagai outlet listrik.

Tujuan pentanahan adalah untuk mencegah pengaruh arus listrik pada seseorang. Tujuan lain dari pembumian pelindung adalah untuk mengalihkan tegangan dari badan instalasi listrik melalui perangkat pembumian ke pembumian.

Tujuan utama pentanahan adalah untuk mengurangi tingkat potensial antara titik yang ditanahkan dengan tanah. Ini mengurangi kekuatan arus ke level terendah dan mengurangi jumlah faktor perusak yang bersentuhan dengan suku cadang. peralatan listrik dan instalasi di mana ada kerusakan pada lambung.

Apa itu netral?

Netral adalah penghantar pelindung nol yang menghubungkan netral instalasi listrik dalam jaringan arus listrik tiga fasa. Lingkup penggunaan - zeroing instalasi listrik.

Gardu step-down, tempat instalasi transformator berada, dilengkapi dengan loop tanahnya sendiri. Sirkuit ini terdiri dari ban baja dan batang yang dikubur di tanah dengan cara khusus. Kabel dengan 4 inti diletakkan ke sumber konsumsi di panel listrik dari gardu induk. Ketika konsumen listrik membutuhkan daya dari rangkaian tipe tiga fasa, maka semua 4 inti harus terhubung. Ketika beban yang berbeda dihubungkan ke konduktor, perpindahan netral terjadi dalam sistem, untuk mencegah perpindahan ini, konduktor netral digunakan. Ini membantu mendistribusikan beban secara simetris pada semua fase.

Apa itu konduktor PE dan PEN?

Konduktor PEN adalah konduktor yang menggabungkan fungsi konduktor pelindung nol dan konduktor kerja nol. Itu berasal dari gardu induk dan dibagi menjadi konduktor PE dan N, langsung ke konsumen.

Konduktor PE adalah pembumian pelindung yang kami gunakan, misalnya, di apartemen di stopkontak dengan pembumian. PE-konduktor digunakan untuk perangkat pembumian, instalasi dan perangkat di mana level tegangan tidak melebihi 1 kV.

Jenis pembumian ini digunakan untuk tujuan keselamatan saja. Pembumian ini memastikan koneksi terus menerus dari semua bagian yang terbuka dan eksternal. Mekanisme ini memastikan bahwa arus mengalir ke tanah, yang muncul sebagai akibat dari masuknya arus listrik ke badan perangkat.

Konduktor PEN (kombinasi konduktor pelindung nol dan konduktor kerja nol) digunakan saat menggunakan sistem pentanahan tipe TN-C.

Jenis sistem pentanahan buatan

Dalam klasifikasi sistem pentanahan, ada jenis pentanahan alami dan buatan.

Sistem pentanahan tipe buatan:

TN-S;
TN-C;
TNC-S;

Jenis pentanahan - penguraian nama:

T -- landasan;
N - koneksi konduktor ke netral;
saya - isolasi;
C - menggabungkan opsi kabel fungsional dan netral dari jenis pelindung;
S -- penggunaan kabel yang terpisah.

Banyak orang tertarik dengan pertanyaan tentang apa yang disebut landasan kerja. Dengan cara lain, itu disebut fungsional. Jawaban atas pertanyaan ini diberikan oleh paragraf 1.7.30 dari PUE. Ini adalah landasan titik-titik bagian yang membawa arus instalasi listrik. Ini digunakan untuk memastikan berfungsinya peralatan atau instalasi listrik, dan bukan untuk tujuan perlindungan.

Juga, banyak yang khawatir tentang pertanyaan tentang apa itu landasan pelindung. Ini adalah proses perangkat pentanahan untuk memastikan keamanan listrik.

Sistem dengan netral yang dibumikan dengan kokoh dari sistem pembumian TN

Sistem ini meliputi:

TN-C;
TN-S;
TNC-S;

Menurut klausul 1.7.3 dari PUE, sistem TN adalah sistem di mana netral dari sumber daya diardekan secara tuli, dan bagian konduktif terbuka dari instalasi listrik dihubungkan ke netral yang diarde secara tuli dari sumber melalui nol konduktor pelindung.

TN mencakup unsur-unsur seperti:

pembumian titik tengah, yang terkait dengan catu daya;
bagian konduktif eksternal perangkat;
konduktor tipe netral;
konduktor gabungan.

Netral dari sumber diardekan secara tuli, dan konduktor eksternal dari instalasi dihubungkan ke titik tengah sumber yang diarde secara tuli menggunakan konduktor jenis pelindung.

Dimungkinkan untuk membuat loop tanah hanya di instalasi listrik, yang dayanya tidak melebihi 1 kV.

Sistem TN-C

Dalam sistem ini, konduktor nol pelindung dan nol bekerja digabungkan menjadi satu konduktor PEN. Mereka digabungkan di seluruh sistem. Nama lengkapnya adalah Terre-Neutre-Combine.

Di antara kelebihan TN-C, hanya pemasangan sistem yang mudah yang dapat dibedakan, yang tidak memerlukan banyak tenaga dan uang. Pemasangan tidak memerlukan perbaikan kabel yang sudah terpasang dan saluran listrik overhead, yang hanya memiliki 4 perangkat konduktif.

Kekurangan:

meningkatkan kemungkinan menerima sengatan listrik;
tegangan saluran dapat muncul pada badan instalasi listrik selama rangkaian terbuka;
probabilitas tinggi kehilangan sirkuit pembumian jika terjadi kerusakan pada perangkat konduktif;
sistem seperti itu hanya melindungi terhadap korsleting.

sistem TN-S

Keunikan sistem ini adalah bahwa listrik dipasok ke konsumen melalui 5 konduktor di jaringan tiga fase dan melalui 3 konduktor dalam jaringan fase tunggal.

Secara total, 5 sumber konduktif berangkat dari jaringan, 3 di antaranya menjalankan fungsi fase daya, dan 2 sisanya adalah konduktor netral yang terhubung ke titik nol.

Desain:

PN adalah mekanisme netral yang terlibat dalam rangkaian peralatan listrik.
PE adalah konduktor yang diarde dengan kokoh yang melakukan fungsi pelindung.

Keuntungan:

kemudahan instalasi;
biaya rendah untuk pembelian dan pemeliharaan sistem;
tingkat keamanan listrik yang tinggi;
tidak diperlukan pembuatan kontur;
kemampuan untuk menggunakan sistem sebagai perangkat proteksi kebocoran arus.

Sistem TN-C-S

Sistem TN-C-S melibatkan pembagian konduktor PEN menjadi PE dan N di beberapa bagian sirkuit. Biasanya pemisahan terjadi di perisai di rumah, dan sebelum itu digabungkan.

Keuntungan:

perangkat sederhana dari mekanisme perlindungan terhadap petir;
perlindungan terhadap hubung singkat.

Kontra menggunakan:

tingkat perlindungan yang rendah terhadap pembakaran konduktor netral;
kemungkinan tegangan fasa;
biaya instalasi dan pemeliharaan yang tinggi;
tegangan tidak dapat dimatikan secara otomatis;
tidak ada perlindungan arus luar ruangan.

sistem TT

TT dirancang untuk memberikan tingkat keamanan yang tinggi. Dipasang di pembangkit listrik level rendah kondisi teknis, misalnya, di mana kabel telanjang digunakan, instalasi listrik yang terletak di udara terbuka atau dipasang pada penyangga.

TT dipasang sesuai dengan skema empat konduktor:

3 fase tegangan suplai dipindahkan pada sudut 120 ° di antara mereka sendiri;
1 nol umum melakukan fungsi gabungan dari konduktor kerja dan pelindung.

Manfaat TT:

tingkat ketahanan yang tinggi terhadap deformasi kawat yang mengarah ke konsumen;
perlindungan hubung singkat;
Dapat digunakan pada instalasi listrik tegangan tinggi.

Kekurangan:

perangkat proteksi petir canggih;
ketidakmungkinan untuk melacak fase korsleting dari sirkuit listrik.

Sistem dengan netral terisolasi

Selama transmisi dan distribusi arus listrik ke konsumen, sistem tiga fase digunakan. Ini memungkinkan untuk memastikan simetri dan distribusi beban arus yang seragam.

Perangkat semacam itu menciptakan rezim yang melibatkan penggunaan kotak transformator dan generator. Titik netral mereka tidak dilengkapi dengan loop bumi.

Jenis netral terisolasi digunakan dalam rangkaian daya saat menghubungkan belitan sekunder instalasi transformator sesuai dengan rangkaian segitiga dan dalam keadaan tidak ada daya selama keadaan darurat. Jaringan seperti itu adalah rantai pengganti.

Netral berinsulasi berkontribusi pada penetrasi lapisan insulasi selama hubung singkat dan terjadinya korsleting pada fase lain.

sistem TI

Sistem IT hingga 1000 V menyediakan pentanahan melalui tingkat resistensi yang tinggi dan dilengkapi dengan catu daya netral.

Semua elemen eksternal instalasi listrik, yang terbuat dari bahan konduktif, diarde. Di antara kelebihannya, tingkat kebocoran arus yang rendah selama hubung singkat fase tunggal dapat dibedakan jaringan listrik. Instalasi dengan mekanisme seperti itu dapat berfungsi untuk waktu yang lama bahkan dalam situasi darurat. Tidak ada perbedaan antara potensi.

Kerugian: perlindungan saat ini tidak berfungsi jika terjadi gangguan tanah. Selama operasi dalam mode hubung singkat fase tunggal, kemungkinan sengatan listrik meningkat ketika menyentuh fase kedua instalasi.

Sambungan listrik suatu benda yang terbuat dari bahan konduktif ke bumi. Pembumian terdiri dari konduktor pembumian (bagian konduktif atau satu set bagian konduktif yang saling berhubungan yang berada dalam kontak listrik dengan pembumian secara langsung atau melalui media konduktif perantara) dan konduktor pembumian yang menghubungkan perangkat pembumian ke konduktor pembumian. Konduktor pentanahan dapat berupa batang logam sederhana (paling sering baja, lebih jarang tembaga) atau seperangkat elemen berbentuk khusus yang kompleks.

Kualitas pentanahan ditentukan oleh nilai hambatan listrik dari rangkaian pentanahan, yang dapat dikurangi dengan meningkatkan area kontak atau konduktivitas media - menggunakan banyak batang, meningkatkan kandungan garam di dalam tanah, dll. di Rusia, persyaratan untuk pentanahan dan perangkatnya diatur.

Konduktor pembumian pelindung di semua instalasi listrik, serta konduktor pelindung nol di instalasi listrik dengan tegangan hingga 1 kV dengan netral yang diarde dengan kokoh, termasuk ban, harus memiliki penandaan huruf PE dan penandaan warna dengan garis memanjang atau melintang bergantian dari yang sama. lebar (untuk ban dari 15 hingga 100 mm ) kuning dan hijau.

Konduktor yang bekerja nol (netral) ditunjukkan dengan huruf N dan biru. Gabungan nol pelindung dan nol konduktor yang berfungsi harus memiliki penunjuk huruf PEN dan penunjukan warna: biru di sepanjang panjangnya dan garis kuning-hijau di ujungnya.

Kesalahan pada perangkat pentanahan

Konduktor PE yang salah

Terkadang digunakan sebagai konduktor pentanahan pipa air atau pipa pemanas, tetapi tidak dapat digunakan sebagai konduktor tanah. Mungkin ada sisipan non-konduktif di pipa ledeng (misalnya, pipa plastik), kontak listrik antara pipa dapat rusak karena korosi, dan akhirnya, sebagian dari pipa dapat dibongkar untuk diperbaiki.

Menggabungkan nol yang berfungsi dan konduktor PE

Pelanggaran umum lainnya adalah penyatuan nol yang bekerja dan konduktor PE di luar titik pemisahannya (jika ada) di sepanjang distribusi energi. Pelanggaran semacam itu dapat menyebabkan munculnya arus yang cukup signifikan pada konduktor PE (yang seharusnya tidak membawa arus dalam keadaan normal), serta perjalanan palsu dari perangkat arus sisa (jika dipasang). Pemisahan konduktor PEN yang salah

Cara "membuat" konduktor PE berikut ini sangat berbahaya: konduktor netral yang berfungsi ditentukan langsung di soket dan jumper ditempatkan di antara itu dan kontak PE soket. Dengan demikian, konduktor PE dari beban yang terhubung ke outlet ini terhubung ke nol yang berfungsi.

Bahaya dari rangkaian ini adalah bahwa potensial fase akan muncul pada kontak pembumian soket, dan oleh karena itu pada kasus perangkat yang terhubung, jika salah satu dari kondisi berikut terpenuhi:
- Pecahnya (pemutusan, burnout, dll.) konduktor netral di area antara soket dan pelindung (dan selanjutnya, hingga titik pembumian konduktor PEN);
- Tukar konduktor fase dan nol (fase bukannya nol dan sebaliknya) ke outlet ini.

Fungsi pelindung pembumian

Efek perlindungan dari pembumian didasarkan pada dua prinsip:

Pengurangan ke nilai aman dari perbedaan potensial antara benda konduktif yang dibumikan dan benda konduktif lainnya yang memiliki pembumian alami.

Penghapusan arus bocor ketika objek konduktif yang diarde menghubungi konduktor fase. Dalam sistem yang dirancang dengan benar, munculnya arus bocor menyebabkan pengoperasian langsung perangkat pelindung ().

Dengan demikian, pembumian paling efektif hanya dalam kombinasi dengan penggunaan perangkat arus sisa. Dalam hal ini, untuk sebagian besar kegagalan insulasi, potensi pada objek yang diarde tidak akan melebihi nilai berbahaya. Selain itu, bagian jaringan yang rusak akan terputus dalam waktu yang sangat singkat (persepuluh perseratus detik - waktu perjalanan RCD).

Pengoperasian pentanahan jika terjadi malfungsi peralatan listrik Kasus tipikal malfungsi peralatan listrik adalah tegangan fasa yang mengenai casing logam perangkat karena kegagalan insulasi. Bergantung pada tindakan perlindungan apa yang diterapkan, opsi berikut dimungkinkan:

Kasingnya tidak di-ground, tidak ada RCD (opsi paling berbahaya). Kasing perangkat akan berada di bawah potensial fase dan ini tidak akan terdeteksi dengan cara apa pun. Menyentuh perangkat yang tidak berfungsi seperti itu bisa berakibat fatal.

Kasingnya di-ground, tidak ada RCD. Jika arus bocor di sepanjang rangkaian fasa-rumah-pembumian cukup besar (melebihi ambang batas trip sekering yang melindungi rangkaian ini), maka sekering akan trip dan mematikan rangkaian. Tegangan operasi tertinggi (relatif terhadap bumi) pada kasing yang diarde adalah Umax=RGIF, di mana RG ? tahanan elektroda tanah, JIKA ? arus di mana sekering yang melindungi sirkuit ini beroperasi. Opsi ini tidak cukup aman, karena dengan resistansi tinggi dari elektroda pembumian dan peringkat sekering yang besar, potensi pada konduktor pembumian dapat mencapai nilai yang cukup signifikan. Misalnya, dengan resistansi pentanahan 4 ohm dan sekering 25 A, potensinya bisa mencapai 100 volt.

Kasing tidak diarde, RCD dipasang. Kasing perangkat akan berada pada potensial fase dan ini tidak akan terdeteksi sampai ada jalur untuk melewatkan arus bocor. Dalam kasus terburuk, kebocoran akan terjadi melalui tubuh seseorang yang telah menyentuh perangkat yang rusak dan benda yang memiliki tanah alami. RCD memutuskan bagian jaringan yang mengalami malfungsi segera setelah terjadi kebocoran. Seseorang hanya akan menerima sengatan listrik jangka pendek (0,010,3 detik - waktu operasi RCD), yang, sebagai suatu peraturan, tidak membahayakan kesehatan.

Kasing di-ground, RCD dipasang. Ini adalah pilihan paling aman karena kedua tindakan perlindungan itu saling melengkapi. Ketika tegangan fase mengenai konduktor yang diarde, arus mengalir dari konduktor fase melalui gangguan insulasi ke konduktor arde dan lebih jauh ke arde. RCD segera mendeteksi kebocoran ini, meskipun sangat kecil (biasanya ambang batas sensitivitas RCD adalah 10 mA atau 30 mA), dan dengan cepat (0,010,3 detik) memutuskan bagian jaringan yang mengalami malfungsi. Selain itu, jika arus bocor cukup tinggi (lebih besar dari ambang batas sekering yang melindungi sirkuit itu), maka sekering juga dapat putus. Yang mana perangkat pelindung(RCD atau sekering) akan mematikan sirkuit - tergantung pada kecepatan dan arus bocornya. Kedua perangkat juga dapat beroperasi.

Jenis tanah

TN-C

Sistem TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) diusulkan Kekhawatiran Jerman AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) pada tahun 1913. Bekerja nol dan PE-konduktor (Perlindungan Bumi) dalam sistem ini digabungkan menjadi satu kawat. Kelemahan terbesar adalah pembentukan tegangan linier (1,732 kali lebih tinggi dari tegangan fasa) pada rumah instalasi listrik selama pemutusan nol darurat.

Meskipun demikian, hari ini Anda dapat menemukannya di gedung-gedung negara bekas Uni Soviet.

TN-S

Untuk menggantikan sistem TN-C yang berbahaya secara kondisional pada tahun 1930-an, sistem TN-S (French Terre-Neutre-Separe) dikembangkan, di mana nol yang bekerja dan pelindung dipisahkan langsung di gardu induk, dan elektroda pembumian cukup struktur kompleks perlengkapan logam.

Dengan demikian, ketika titik nol yang bekerja terputus di tengah saluran, instalasi listrik tidak menerima tegangan saluran. Kemudian, sistem pentanahan seperti itu memungkinkan untuk mengembangkan otomata dan otomat diferensial yang dipicu oleh kebocoran arus, yang mampu merasakan arus kecil. Pekerjaan mereka hingga hari ini didasarkan pada hukum Kirghof, yang menyatakan bahwa arus yang mengalir melalui kawat fase harus secara numerik sama dengan arus yang mengalir melalui arus nol yang bekerja.

Anda juga dapat mengamati sistem TN-CS, di mana pemisahan nol terjadi di tengah garis, namun jika terjadi putusnya kabel netral, hingga titik pemisahan kasing, mereka akan berada di bawah tegangan saluran, yang akan menimbulkan ancaman bagi kehidupan saat disentuh.