Kabel pentanahan alami, loop pentanahan, dan kabel pentanahan

Landasan alami

Untuk mendapatkan perangkat pentanahan dengan resistansi rendah, yang disebut pentanahan alami: air dan pipa lain yang diletakkan di tanah, struktur logam yang terhubung dengan baik ke tanah, dll. Elektroda pembumian alami seperti itu dapat memiliki ketahanan urutan fraksi ohm dan tidak memerlukan biaya khusus untuk pengaturannya. Karena itu, mereka harus digunakan terlebih dahulu.

Dalam kasus di mana konduktor pentanahan alami tidak ada, untuk perangkat pentanahan perlu mengatur pentanahan buatan seperti loop pentanahan, yang merupakan deretan sudut atau pipa yang didorong ke tanah, dihubungkan dengan strip baja.

Resistansi kebocoran total dari loop pentanahan ditentukan oleh resistansi kebocoran dari masing-masing elektroda yang diarde sesuai dengan hukum teknik kelistrikan yang terkenal (sebagai jumlah dari konduktansi konduktor yang terhubung paralel). Namun, fenomena yang disebut pelindung timbal balik elektroda pembumian harus diperhitungkan dengan elektroda pembumian loop.Fenomena ini mengarah pada peningkatan resistensi terhadap hamburan elektroda yang diarde yang terletak di loop pentanahan, dibandingkan dengan elektroda pentanahan individu (sudut, strip, dll.) Sekitar 1,5 dan bahkan hingga 5-6 kali (untuk skema yang sangat kompleks) ). Semakin dekat sakelar pembumian satu sama lain, semakin banyak pelindung timbal balik yang memengaruhi resistansi kebocoran total. Oleh karena itu, masing-masing elektroda pentanahan harus ditempatkan dengan jarak antara keduanya minimal 2,5 dan hingga 5 m.

Koefisien yang menjelaskan peningkatan ketahanan percikan sebagai akibat dari tingkat perlindungan timbal balik dari penggunaan elektroda yang dibumikan disebut. Semua bagian loop tanah memiliki potensi yang kira-kira sama ketika arus gangguan tanah mengalir melewatinya. Itulah mengapa loop tanah berkontribusi pada pemerataan potensi di area yang mereka tempati... Dalam beberapa kasus (misalnya, pada instalasi dengan tegangan 110 kV dan lebih, instalasi laboratorium dengan tegangan tinggi, dll.) mereka diatur secara khusus untuk tujuan ini dalam bentuk kisi-kisi yang cukup umum (selain pipa atau sudut).

Kabel ground

Implementasi jaringan pentanahan difasilitasi dengan menggunakan struktur baja untuk berbagai keperluan sebagai konduktor pentanahan. Kami secara konvensional akan menyebutnya konduktor alami.

Berikut ini dapat berfungsi sebagai konduktor alami:

a) konstruksi logam bangunan (gulungan, kolom, dll.),

b) struktur logam untuk keperluan industri (trek derek, rangka distribusi, galeri, anjungan, poros elevator, kerekan, dll.),

c) saluran pipa logam untuk semua keperluan — pasokan air, pembuangan limbah, pemanasan, dll.(kecuali saluran pipa untuk campuran yang mudah terbakar dan mudah meledak),

d) pipa baja untuk kabel listrik,

e) selubung timah dan aluminium (tetapi bukan pelindung) kabel.

Mereka dapat berfungsi sebagai satu-satunya konduktor pentanahan jika memenuhi persyaratan PUE dalam hal penampang atau konduktivitas (resistansi).

Baja terutama digunakan sebagai konduktor pentanahan.Untuk instalasi penerangan dan dalam kasus lain di mana penggunaan baja secara struktural tidak nyaman atau konduktivitasnya tidak mencukupi, tembaga atau aluminium digunakan.

Konduktor pentanahan dibagi menjadi utama (batang) dan cabang dari mereka untuk memisahkan konsumen daya.

Konduktor pentanahan harus memiliki dimensi minimum yang ditentukan dalam PUE.

Dalam instalasi listrik dengan tegangan hingga 1000 V dengan netral terisolasi, beban konduktor pentanahan utama yang diizinkan sesuai dengan persyaratan PUE harus setidaknya 50% dari beban kontinu yang diizinkan pada konduktor fase yang paling kuat baris bagian jaringan ini dan beban yang diizinkan dari cabang kabel pentanahan ke konsumen energi individu - setidaknya 1/3 dari beban yang diizinkan dari kabel fase yang memberi makan penerima listrik ini.

Untuk konduktor pentanahan dengan tegangan hingga dan di atas 1000 V, penampang lebih dari 100 mm untuk baja, 35 mm2 untuk aluminium, dan 25 mm2 untuk tembaga tidak diperlukan.

Dengan demikian, pemilihan konduktor untuk pentanahan peralatan cukup sederhana, karena beban yang diizinkan untuk berbagai konduktor dapat diperoleh dari tabel PUE atau buku referensi kelistrikan.

Situasinya lebih rumit dengan pemilihan konduktor pentanahan untuk instalasi 380/220 dan 220/127 V dengan netral pentanahan. Pemutusan bagian darurat terjadi jika ada nilai tertentu dari arus hubung singkat; oleh karena itu, perlu untuk memiliki resistansi hubung singkat serendah mungkin di mana, dalam keadaan darurat, arus akan mencapai nilai yang diperlukan agar proteksi dapat beroperasi. Nilai arus sesuai dengan persyaratan PUE harus melebihi setidaknya 3 kali nilai arus sekring sekring terdekat atau 1,5 kali arus pelepasan maksimum mesin terdekat. Persyaratan ini memastikan sekring putus dan mesin mati. Ini adalah persyaratan PUE pertama terkait perangkat pentanahan.

Sirkuit fase tunggal dalam jaringan dengan netral yang diarde meliputi resistansi: belitan (dan sirkuit magnetik) transformator, kabel fase, kabel netral (kabel netral). Transformator dan konduktor fase dipilih sesuai dengan beban dan faktor lain yang tidak terkait dengan sistem pentanahan.

Persyaratan berikut ditentukan untuk kawat nol (kawat nol) PUE: resistansinya tidak boleh melebihi 2 kali resistansi kabel fase dari saluran paling kuat dari yang memberi makan instalasi listrik atau penerima listrik (atau konduktivitas). harus paling sedikit 50% dari konduktivitas kawat fase). Ini adalah persyaratan PUE kedua terkait perangkat pentanahan.

Persyaratan pertama dalam banyak kasus terpenuhi secara otomatis jika persyaratan kedua terpenuhi.Dengan demikian, sangat penting untuk memastikan nilai resistansi yang diperlukan dari kabel netral (kawat netral). Untuk melakukan ini, perlu mengambil penampang kabel nol (netral) sama dengan 50% fase.

Pemilihan konduktor netral yang tepat sangat penting untuk keselamatan.