Semua yang perlu Anda ketahui tentang pentanahan

Membumi. Dasar

Membumi — sambungan listrik dari objek bahan konduktif ke bumi. Pembumian terdiri dari kabel pembumian (bagian konduktif atau rangkaian bagian konduktif yang saling berhubungan yang kontak listrik dengan pembumian secara langsung atau melalui media konduktif perantara) dan kabel pembumian yang menghubungkan perangkat yang akan dibumikan ke kabel pembumian. Sakelar pembumian dapat berupa batang logam sederhana (paling sering baja, lebih jarang tembaga) atau kompleks kompleks elemen berbentuk khusus.

Kualitas pentanahan ditentukan oleh nilai hambatan listrik dari rangkaian pentanahan, yang dapat dikurangi dengan meningkatkan bidang kontak atau konduktivitas media - menggunakan banyak batang, meningkatkan kandungan garam di dalam tanah, dll. Perangkat pentanahan di Rusia, persyaratan untuk pentanahan dan pengaturannya diatur Aturan Instalasi Listrik (PUE).

Konduktor pentanahan pelindung di semua instalasi listrik, serta konduktor pelindung netral di instalasi listrik dengan tegangan hingga 1 kV dengan netral yang diarde dengan kuat, termasuk bus, harus memiliki penunjukan huruf PE dan penunjukan warna dengan garis memanjang atau melintang bolak-balik lebar (untuk bus dari 15 hingga 100 mm) kuning dan hijau.

Kabel nol kerja (netral) ditandai dengan huruf N dan biru. Gabungan nol konduktor pelindung dan nol kerja harus memiliki penunjukan huruf PEN dan penunjukan warna: biru di sepanjang panjang dan garis kuning-hijau di ujungnya.

Kesalahan pada perangkat pentanahan

Kabel PE salah

Terkadang pipa air atau pipa pemanas digunakan sebagai konduktor pentanahan, tetapi tidak dapat digunakan sebagai konduktor pentanahan. Saluran air mungkin memiliki sisipan non-konduktif (misalnya pipa plastik), kontak listrik antara pipa dapat putus karena korosi, dan terakhir, beberapa pipa dapat dibongkar untuk diperbaiki.

Menggabungkan kawat netral dan PE yang berfungsi

Pelanggaran umum lainnya adalah penyatuan netral yang bekerja dan konduktor PE di belakang titik pemisahannya (jika ada) pada distribusi daya. Pelanggaran semacam itu dapat menyebabkan munculnya arus yang cukup signifikan di sepanjang kabel PE (yang seharusnya tidak mengalirkan arus dalam keadaan normal), serta positif palsu pada perangkat arus sisa (jika dipasang). Pemisahan kabel PEN yang salah

Cara «membuat» konduktor PE berikut ini sangat berbahaya: konduktor netral yang berfungsi ditentukan langsung di soket dan jumper ditempatkan di antara konduktor tersebut dan kontak PE soket.Jadi, konduktor PE dari beban yang terhubung ke keluaran ini ternyata terhubung ke netral kerja.

Bahaya dari rangkaian ini adalah potensi fasa akan muncul pada kontak pentanahan dari soket dan karenanya dalam kasus perangkat yang terhubung jika salah satu dari kondisi berikut terpenuhi:
— Gangguan (pelepasan, pembakaran, dll.) kabel netral di area antara keluaran dan pelindung (dan juga lebih jauh, ke titik pentanahan kabel PEN);
— Tukar kabel fase dan netral (fase alih-alih nol dan sebaliknya) ke output ini.

Fungsi pentanahan pelindung

Efek perlindungan dari pentanahan didasarkan pada dua prinsip:

— Pengurangan ke nilai yang aman dari perbedaan potensial antara benda konduktif yang diarde dan benda konduktif lainnya yang memiliki arde alami.

— Aliran arus bocor ketika benda konduktif yang diarde bersentuhan dengan konduktor fase. Dalam sistem yang dirancang dengan baik, munculnya arus bocor mengarah ke pengoperasian segera perangkat pelindung (perangkat arus sisa — RCD).

Jadi, pentanahan paling efektif hanya dalam kombinasi dengan penggunaan perangkat arus sisa. Dalam hal ini, dengan sebagian besar pelanggaran isolasi, potensi objek yang diarde tidak akan melebihi nilai berbahaya. Selain itu, bagian jaringan yang rusak akan terputus dalam waktu yang sangat singkat (sepersepuluh detik — waktu trip RCD).

Pengardean jika terjadi kegagalan peralatan listrik Kasus tipikal kegagalan peralatan listrik adalah tegangan fasa yang mengenai badan logam perangkat karena kegagalan insulasi. Bergantung pada langkah-langkah keamanan apa yang ada, opsi berikut dimungkinkan:

— Kasusnya tidak dibuktikan, tidak ada RCD (opsi paling berbahaya). Badan perangkat akan berada pada fase potensial dan ini tidak akan terdeteksi sama sekali. Menyentuh alat yang rusak seperti itu bisa berakibat fatal.

— Perumahan dibumikan, tidak ada RCD. Jika arus bocor pada rangkaian ground badan fasa cukup besar (melebihi ambang batas sekring yang melindungi rangkaian tersebut), maka sekring akan putus dan mematikan rangkaian. Tegangan efektif tertinggi (ke arde) dari kasing yang diarde adalah Umax = RGIF, di mana RG? tahanan tanah JIKA? arus di mana sekering yang melindungi sirkuit ini putus. Opsi ini tidak cukup aman, karena dengan resistansi pentanahan yang tinggi dan peringkat sekring yang besar, potensi kabel pentanahan dapat mencapai nilai yang cukup signifikan. Misalnya dengan resistansi pentanahan 4 ohm dan sekering 25 A, potensinya bisa mencapai 100 volt.

— Perumahan tidak dibumikan, RCD terpasang. Tubuh perangkat akan berada pada fase potensial dan ini tidak akan terdeteksi sampai ada jalur untuk arus bocor. Dalam kasus terburuk, kebocoran akan terjadi melalui tubuh orang yang menyentuh perangkat yang rusak dan benda yang memiliki landasan alami. RCD mematikan bagian jaringan yang rusak segera setelah terjadi kebocoran. Seseorang hanya akan menerima sengatan listrik jangka pendek (0,010,3 detik — waktu reaksi RCD), yang biasanya tidak membahayakan kesehatan.

— Perumahan dibumikan, RCD dipasang. Ini adalah opsi teraman, karena kedua tindakan perlindungan tersebut saling melengkapi.Ketika tegangan fasa mengenai konduktor bumi, arus mengalir dari konduktor fasa melalui cacat isolasi pada konduktor bumi dan selanjutnya ke bumi. RCD segera mendeteksi kebocoran ini, meskipun sangat kecil (biasanya ambang sensitivitas RCD adalah 10 mA atau 30 mA), dan dengan cepat (0,010,3 detik) memutus bagian jaringan yang bermasalah. Selain itu, jika arus bocor cukup besar (melebihi ambang trip sekering yang melindungi sirkuit tersebut), maka sekering juga dapat putus. Perangkat pelindung mana (RCD atau sekering) yang akan memutus sirkuit tergantung pada kecepatan dan arus bocornya. Kedua perangkat dapat dipicu.

Jenis landasan

TN-C

Sistem TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) diusulkan oleh perusahaan Jerman AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) pada tahun 1913. Netral yang bekerja dan konduktor PE (bumi pelindung) dalam sistem ini digabungkan dalam satu konduktor. Kelemahan terbesar adalah pembentukan tegangan listrik (1,732 kali lebih tinggi dari tegangan fasa) pada rumah instalasi listrik jika terjadi gangguan nol darurat.

Namun, hari ini Anda dapat menemukannya sistem pentanahan di gedung-gedung negara-negara bekas Uni Soviet.

TN-S

Untuk menggantikan sistem TN-C yang berbahaya secara kondisional pada tahun 1930-an, sistem TN-S (Terre-Neutre-Separe) dikembangkan, di mana netral yang berfungsi dan pelindung dipisahkan langsung di gardu induk, dan elektroda pembumian merupakan konstruksi yang cukup rumit. dari perlengkapan logam.

Dengan demikian, ketika nol yang bekerja putus di tengah jalur, instalasi listrik tidak menerima tegangan listrik.Belakangan, sistem pentanahan seperti itu memungkinkan untuk mengembangkan otomata diferensial dan otomata yang digerakkan oleh kebocoran arus, yang mampu merasakan arus yang dapat diabaikan. Pekerjaan mereka hingga hari ini didasarkan pada hukum Kirgoff, yang menurutnya arus yang mengalir melalui konduktor fase harus secara numerik sama dengan arus yang mengalir melalui netral yang bekerja.

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