Pembumian peralatan listrik dan jaringan komersial

Mengapa instalasi listrik dibumikan, bahaya apa yang ditimbulkan oleh sirkuit yang tidak dibumikan bagi manusia, dan terakhir, dalam kasus apa dan bagaimana pentanahan dilakukan di industri? Pertanyaan kami dan lainnya akan dijawab dalam artikel kami. Anda akan belajar cara memasang kabel pentanahan, cara memasang kabel untuknya dalam kondisi yang berbeda; apa yang dilarang dan apa yang boleh digunakan untuk perangkat pelindung pembumian. Kami akan berbicara tentang nuansa selubung kabel pentanahan dan bagaimana kabel diletakkan di ruangan kering dan basah.

Terlepas dari kenyataan bahwa kabel jaringan listrik diisolasi secara elektrik satu sama lain dan dari tanah, isolasi kabel tidak dapat mengganggu arus kapasitif, karena jaringan listrik dan tanah membentuk pelat kapasitor memanjang, di antaranya terdapat arus kapasitif yang pasti mengalir. Artinya, selalu ada sirkuit parasit yang disingkat ke ground melalui kapasitansi ini. Oleh karena itu, jika terjadi kontak yang tidak disengaja, bahkan menyentuh kabel berinsulasi, seseorang berisiko terkena sengatan listrik.

Tentu saja, kerusakan pada kabel dengan potensi bolak-balik yang tinggi adalah bahaya yang jauh lebih besar bagi manusia, tetapi untuk melindungi dari konsekuensi korsleting kotak konduktif peralatan, selubung ini sendiri sebelumnya dihubungkan ke tanah dengan bantuan dari perangkat pembumian.

Di berbagai instalasi listrik industri untuk tegangan hingga 1000 volt dengan nol yang dibumikan dengan kuat dari sumber fase tunggal atau dengan netral yang diarde, serta pada konsumen permanen dengan titik netral yang diardekan dengan kuat, reset dilakukan sehingga di jika terjadi keadaan darurat, pembukaan akan berlangsung secara otomatis dan pada saat yang sama begitu cepat... Kecepatan reaksi tergantung pada alat pelindung yang dipilih.

Untuk tujuan ini, bagian peralatan yang mungkin secara tidak sengaja berada di bawah tegangan tinggi dalam situasi darurat dinetralkan, dihubungkan ke konduktor netral yang diarde dari jaringan. Misalnya, jika badan perangkat penerangan dihubung pendek dan badan dinetralkan, maka sekring akan beroperasi secara otomatis dan tegangan dari rangkaian akan segera dilepas. PUE meresepkan pemasangan sebagian besar instalasi 380 dan 220 volt dengan netral yang diarde dengan kuat (terhubung langsung ke perangkat pentanahan).

Pada instalasi listrik dengan tegangan kerja hingga 1000 volt dengan netral terisolasi dan setiap kali tegangan kerja lebih tinggi dari 1000 volt, dilakukan pembumian, artinya mengurangi arus yang dapat mengalir melalui seseorang menjadi sangat kecil. nilai kecil.Hal ini dicapai dengan membumikan bagian peralatan, dan perangkat pembumian harus memiliki resistansi yang jauh lebih rendah daripada resistansi tubuh manusia, yang pada gilirannya memiliki resistansi dalam kisaran 800 Ohm — 100 kOhm, yang bergantung pada banyak faktor, termasuk fisiologis (kesehatan, sepatu, pakaian, dll).

Untuk peralatan listrik dengan netral terisolasi dan kelas tidak melebihi 1000 volt, resistansi rangkaian pentanahan tidak boleh melebihi 4 ohm, dan untuk instalasi dengan netral pentanahan: untuk 660 V - tidak lebih dari 2 ohm, untuk 380 V - tidak lebih dari 4 Ohm, dan untuk 220 V - tidak lebih dari 8 Ohm. Untuk peralatan bertegangan tinggi dengan nilai 3000 hingga 35000 volt, resistansi perangkat pentanahan dihitung menggunakan rumus 125 / (arus ke pentanahan selama gangguan) sambil dinormalisasi hingga maksimum 10 ohm.

Jika pembumian umum untuk peralatan dengan kelas tegangan yang berbeda, maka resistansinya harus kurang dari atau sama dengan nilai batas atas, jika tidak, perlindungan tidak akan memberikan efek yang diperlukan dalam hal keselamatan karena penurunan tegangan yang signifikan pada elemen peralatan.

Instalasi listrik dengan arus bolak-balik tiga fase untuk 380 volt dan lebih; Peralatan arus searah untuk 440 volt atau lebih, selalu lengkap dengan netral atau ground. Di bengkel dengan bahaya khusus, serta di instalasi luar ruangan dengan tegangan bolak-balik 42 volt, dan pada peralatan dengan tegangan langsung 110 volt juga selalu dilakukan pentanahan atau pentanahan. Peralatan eksplosif tanpa opsi dinolkan atau diardekan, terlepas dari tingkat voltase pengoperasian, karena percikan api atau pemanasan yang tidak disengaja dapat menyebabkan tragedi.

Elemen eksternal transformator, motor dan generator netral atau ground, perangkat penerangan, berbagai perangkat, serta penggerak, kumparan pengukur transformator arus, selubung eksternal panel, elemen struktur bergerak dan bergerak dengan peralatan listrik terpasang di dalamnya, busing kabel dan struktur kabel lainnya yang melakukan jalinan kabel dan kabel, tabung konduktif untuk melindungi kabel listrik, rangka busbar, kabel, dll. Ini berlaku untuk peralatan listrik stasioner dan seluler, yang keduanya ditemukan di industri.

Namun ada kalanya grounding tidak diperlukan. Jadi, mereka tidak membumikan dan tidak membumikan rumah yang dilengkapi dengan insulasi tambahan dan rumah konsumen listrik yang tidak terhubung langsung ke jaringan, tetapi melalui trafo isolasi. Diperbolehkan untuk tidak melakukan pentanahan sama sekali dan tidak membumikan penutup yang dipasang langsung pada struktur konduktif yang sudah diarde atau diarde dengan kontak yang andal di antara keduanya. Ini bukan subjek dari artikel ini, tetapi tindakan perlindungan terhadap kontak tidak langsung dimaksudkan untuk melindungi instalasi listrik.

Setiap elemen netral atau pembumian dari penerima listrik komposit dihubungkan ke jaringan netral atau pembumian dengan keran pribadinya sendiri. Dilarang menghubungkan bagian-bagian dari instalasi yang dilindungi secara seri satu sama lain dan kemudian di netral pelindung atau di konduktor pentanahan.

Namun demikian, beberapa struktur yang berbeda, seperti rangka derek dan rel, dapat dihubungkan secara seri jika digunakan secara langsung sebagai pelindung netral atau busbar pembumian, atau jika keduanya merupakan jalur pembumian atau pembumian. Namun, setiap baut pada garis netral atau arde mengamankan kabel terpisah.

Saat seseorang bekerja dengan perkakas listrik, dia masih menyentuh selubung konduktif, dan jika terjadi masalah isolasi, selubung terkadang dapat dipengaruhi oleh tegangan listrik, yang berbahaya bagi pekerja. Perkakas listrik instalasi sering diberi daya dari pelindung, di mana sekring berfungsi sebagai perangkat pelindung, tetapi hanya akan putus jika ada arus yang signifikan. Tetapi hambatan kabel di loop penutup merugikan kita, dan operasi perlindungan dapat memakan waktu lebih dari satu detik, dan ini sudah berbahaya bagi tubuh manusia.

Untuk menghindari risiko, perangkat arus sisa otomatis digunakan, yang memiliki waktu untuk beroperasi tidak lebih dari 210 ms setelah momen kegagalan pembumian atau rangka.

Perangkat pelindung jenis ini terdiri dari berbagai jenis: untuk memantau kontinuitas sirkuit pembumian, untuk memantau isolasi fase (dari bumi), untuk perlindungan terhadap arus fase yang memasuki kotak, untuk perlindungan terhadap gangguan dua fase atau satu fase dengan bumi , untuk perlindungan terhadap kontak langsung dengan arus yang rentan terhadap elemen perumahan. Perangkat kontrol barang konsumen C-901 dan IE-9807 memiliki sensitivitas 10 mA dan waktu respons kurang dari 51 ms. Perangkat semacam itu tidak memungkinkan arus memiliki waktu untuk membahayakan seseorang.

Untuk tujuan instalasi listrik pentanahan, konduktor pentanahan alami terutama digunakan, di mana resistansi dispersi memenuhi PUE. Ini dapat berupa fondasi beton bertulang bangunan, pipa air yang terkubur, selubung, dll. Pembumian peralatan listrik pada pipa dengan bahan bakar yang diangkut melaluinya, pada pipa besi tuang, pada pipa sementara dilarang.

Terutama, konduktor netral operasi standar berfungsi sebagai konduktor netral dan ground; kabel untuk tujuan khusus; struktur konduktif bangunan dan bagian dari struktur industri, misalnya poros elevator, rel di bawah derek, dll., berbagai saluran pipa, selubung kabel listrik, kotak kabel listrik.

Dilarang menggunakan sebagai konduktor pentanahan: selubung pipa isolasi, kabel pembawa bergelombang, selubung timah dan pelindung kabel dan kabel, karena harus dibumikan dengan benar. Instalasi listrik dan elemen konduktif infrastruktur bangunan, serta semua jenis pipa, dihubungkan ke jaringan pentanahan atau pentanahan untuk menyamakan potensinya. Kontak alami logam pada sambungan sudah cukup.

Jika elektroda pembumian buatan masih diperlukan, maka elektroda pembumian industri yang ditanam, horizontal dan vertikal digunakan. Untuk produksinya biasanya digunakan baja bulat dengan diameter 10 hingga 16 mm, lebih sering baja strip 40 kali 4 mm atau sudut 50 kali 50 kali 5 mm. Yang vertikal panjangnya 2,5 hingga 5 meter, disekrup (hingga 5 meter) atau didorong (hingga 3 meter) jauh ke dalam tanah dengan tangan atau dengan bantuan listrik atau alat khusus lainnya.

Instalasi listrik yang terhubung ke bumi dengan resistansi lebih dari 200 Ohm-m dibumikan dengan elektroda yang dibumikan dalam atau bumi diperlakukan tambahan peningkatan konduktivitas listrik — untuk elektroda pembumian vertikal, mereka diletakkan di lapisan bolak-balik Ca (OH) 2 atau NaNO3 dan bumi, dan diameter perlakuan tersebut adalah setengah meter pada sepertiga dari ketinggian batang di bagian atasnya. Setelah menyelesaikan peletakan masing-masing lapisan, berturut-turut disiram dengan air.

Jika ada area bumi dengan konduktivitas yang lebih tinggi di dekatnya, mereka menggunakan elektroda pentanahan jarak jauh menggunakan kabel atau kabel tambahan. Dalam kondisi permafrost, elektroda arde dipasang di area yang dicairkan, reservoir, serta di sumur tipe artesis.

Baja secara tradisional digunakan sebagai bahan untuk konduktor pentanahan stasioner, kecuali, tentu saja, konduktor netral keempat dari sistem tiga fase (tembaga) digunakan untuk ini. Tabel menunjukkan ukuran minimum untuk konduktor netral dan pengardean, termasuk konduktor pengardean baja. Pada tegangan instalasi listrik dengan netral terisolasi 1000 volt, resistansi kabel pentanahan, menurut PUE, tidak dapat melebihi resistansi kabel fase lebih dari 3 kali lipat. Nilai penampang minimum yang diizinkan ditunjukkan dalam tabel.

Untuk instalasi listrik dengan tegangan hingga 1000 volt, di kawasan industri, di bengkel, digunakan jalur pentanahan, bus baja dengan penampang minimal 100 sq. Mm, dan untuk tegangan lebih dari 1000 volt , penampang minimum untuk itu adalah 120 sq. Mm.Penggunaan struktur logam, saluran pipa, peralatan sebagai konduktor netral yang berfungsi dilarang.

Instalasi listrik bergerak untuk pentanahan atau pentanahan menggunakan kabel terpisah berupa inti sebagai bagian dari kabel, dalam selubung tunggal yang umum untuk kabel fase, dengan penampang yang sama dengan kabel fase.

Untuk landasan dan sebagai konduktor netral pelindung pada peralatan peledak, di industri berbahaya kabel khusus digunakan. Anda juga dapat menggunakan struktur logam, pipa baja, selubung kabel, dll., Tetapi hanya sebagai alat bantu, pertama-tama, harus ada kabel arde khusus.

Untuk instalasi eksplosif dengan netral yang diarde pada tegangan hingga 1000 volt, pentanahan jaringan suplai dilakukan dengan kabel tambahan: yang keempat - untuk jaringan tiga fase, dan yang ketiga - untuk dua fase dan tunggal -jaringan fase. Bahkan jaringan penerangan fase tunggal di area berbahaya kelas B-1 dilengkapi dengan konduktor pelindung ketiga.

Ketika struktur alami tidak memenuhi persyaratan PUE, tidak ada jalan keluar selain membangun elektroda arde buatan.

Elektroda pembumian tersembunyi dipasang, yang diletakkan di dasar lubang pada awal pemasangan pondasi struktur, pada tahap konstruksi. Elektroda pembumian vertikal digerakkan atau ditekan ke dalam tanah menggunakan perangkat khusus, seperti mesin pilot otomatis atau pengepres hidrolik. Bagian atas diletakkan pada ketinggian 0,6 hingga 0,7 meter di bawah permukaan tanah, dan ketinggian tonjolan dari dasar lubang adalah 0,1 hingga 0,2 meter.Hal ini dilakukan agar nyaman untuk mengelas kabel penghubung dalam bentuk strip atau batang silinder.

Konduktor dihubungkan di sirkuit pentanahan dengan pengelasan yang tumpang tindih. Jika tanahnya agresif dan dapat menyebabkan korosi pada logam, maka penampang elektroda arde ditingkatkan, elektroda arde tembaga atau galvanis digunakan sebagai alternatif tahan korosi, dan untuk keandalan yang lebih baik anti korosi listrik (katodik) perlindungan ditambahkan.

Perlindungan pipa asbes ditambahkan ke konduktor pembumian horizontal jika melintasi utilitas bawah tanah, rel kereta api, dan struktur lain yang dapat menyebabkan kerusakan mekanis pada salah satu struktur yang berpotongan. Ketika pemasangan selesai dan lubang pondasi siap untuk penimbunan akhir, tindakan wajib dibuat di mana dicatat secara hukum bahwa peletakan tersembunyi telah dilakukan.

Konduktor pelindung dan pembumian netral harus, jika memungkinkan, mudah diakses untuk diagnosis dan inspeksi. Ini, tentu saja, tidak berlaku untuk inti dan selubung kabel, pipa dengan konduktor tersembunyi dan struktur logam yang awalnya terletak di fondasi dan di tanah, konduktor netral dan pentanahan dipasang di pipa tersembunyi, tidak dapat digunakan, dan tidak dapat diganti.

Jika ruangan kering, maka kabel pentanahan diletakkan langsung di atas batu bata atau dasar beton, busbar konduktif dipasang dengan pasak. Di area basah, spacer atau penahan diperlukan untuk menahan kabel 1 cm atau lebih dari alas.

Pada permukaan pondasi yang lurus, kabel dipasang pada jarak 60-100 cm antara pengencang, dan pada tikungan - dengan margin 100 cm dari sudut dan dari titik percabangan, pada jarak 40-60 cm dari lantai dan setidaknya 5 cm dari langit-langit saluran yang dapat dipindahkan ... Selongsong atau lubang pemasangan digunakan untuk meletakkan kabel pentanahan melalui dinding, dan kompensator ditambahkan di persimpangan kompensator.

Kabel arde dilas ke elemen logam instalasi, kecuali konektor yang digunakan untuk pengukuran. Tumpang tindih las dibuat dengan panjang sama dengan enam kali diameter kawat bundar atau kira-kira sama dengan lebar strip.

Secara tradisional, rumah mesin memiliki baut khusus untuk memasang kabel arde, dan mesin yang dipasang selip diardekan dengan menghubungkan kabel langsung ke selip. Jika peralatan bergetar selama pengoperasian, pasang juga mur pengunci. Sebelum bergabung dengan permukaan kontak, permukaan tersebut dibersihkan hingga berkilau dan sedikit vaseline dioleskan dengan lapisan tipis.

Saluran pipa yang digunakan sebagai elektroda pentanahan kadang-kadang dilengkapi dengan katup, ada meter air dan flensa di atasnya, di tempat-tempat seperti itu diperlukan jumper bypass dengan luas penampang 100 mm persegi, yang dilas atau dipasang menggunakan klem.

Kabel pelindung dan pentanahan netral yang dipasang di tempat terbuka diberi tanda khusus sehingga dapat dibedakan dari komunikasi lain - garis kuning dengan latar belakang hijau. Titik sambungan perangkat pembumian portabel tidak dicat.

Pelindung kabel kontrol dan daya, jalinan logamnya, diardekan.Terminal dan konektor kabel, rakitan kabel konduktif, saluran, baki, dan kabel pengaman kabel juga diarde. Pipa baja di mana kabel diletakkan di gedung juga dibumikan.

Konduktor tembaga beruntai fleksibel memberikan kontak pelindung dan selubung dengan konektor terminal dan pengikat. Di ujung garis, kabel ini terhubung ke garis tanah. Penampang konduktor fleksibel, sesuai dengan penampang inti konduktif kabel, diasumsikan sama: 6 sq. Mm untuk penampang konduktor kabel hingga 10 sq. Mm, 10 mm persegi untuk kabel 16-35 mm persegi , 16 mm persegi untuk 50-120 mm persegi dan 25 mm persegi untuk 150-240 mm persegi.

Untuk memastikan kontinuitas rangkaian pentanahan kabel, penyolderan digunakan pada sambungan dengan konektor timah: dari salah satu ujung kabel, kabel pentanahan disolder ke pelindung, kemudian pentanahan disolder ke tengah konektor, lalu ke pelindung di ujung kabel berikutnya. Untuk membumikan kotak dan baki konduktif, pemasangan dilakukan dengan cara yang sama - setidaknya di beberapa tempat disolder di kedua ujung saluran.

Jika kabel diletakkan di atas kabel, maka semua bagian konduktif, termasuk kabel itu sendiri, diardekan. Pipa baja yang digunakan untuk pentanahan terhubung dengan aman ke konduktor netral atau ke perangkat pentanahan.

Untuk menjaga keamanan personel pemeliharaan dan untuk melindungi selubung timah atau aluminium kabel jika terjadi kerusakan insulasi ke pembumian, semua selubung logam dan pelindung kabel dibumikan, badan konduktor konektor dan pendukungnya struktur.

Kami harap artikel ini bermanfaat bagi Anda dan sekarang Anda memiliki gambaran tentang bagaimana dan mengapa pentanahan diterapkan pada instalasi listrik.