Kesalahan fase. Gangguan bumi satu fasa

Hubungan pendek fasa ke fasa adalah mode operasi darurat jaringan listrik. Itu terjadi ketika sambungan listrik antara fase yang berlawanan jika terjadi kerusakan insulasi di antara fase tersebut, kerusakan mekanis atau kesalahan operasional.
Selain gangguan fasa ke fasa, ada gangguan fasa tunggal yang terjadi ketika nol dan fasa dihubungkan satu sama lain. Sambungan konduktor fasa ke bumi disebut gangguan bumi.
Hubungan pendek terjadi pada instalasi listrik yang memiliki ground netral, ketika konduktor netral dihubungkan ke loop ground, dan netral terisolasi, yang seluruhnya diisolasi dari ground. Mereka dapat terjadi antara dua fase, tiga fase dengan atau tanpa nol.
Hubungan pendek dapat terjadi dimana saja pada jaringan listrik. Mereka rentan terhadap:

isolator penyangga dan busing tempat busbar konduktif dipasang;
belitan mesin listrik: transformator daya, motor dan generator listrik;
saluran kabel listrik;
saluran listrik di atas kepala;
elemen isolasi peralatan switching: sakelar, pemisah, sakelar pisau, blok sekering, ;
konsumen energi listrik, misalnya pemanas listrik, unit kondensor.

DI DALAM situasi yang berbeda penutupan berlangsung dengan cara yang berbeda. Ada:

"logam" hubung singkat di mana sambungan konduktor dua fase memiliki resistansi rendah, tidak termasuk pembentukan busur dan percikan api;
kesalahan busur, terbentuk ketika ada celah udara antara konduktor tertutup;
"membara" korsleting, tipikal untuk saluran kabel, permukaan isolasi yang terkontaminasi, ketika arus antar fase melewati area dengan resistansi rendah, memanaskannya;
hubungan pendek masuk semikonduktor elemen setelah kerusakannya.

Untuk melindungi terhadap gangguan fasa ke fasa pada instalasi listrik 380/220 V digunakan:

pemutus sirkuit dengan pelepasan elektromagnetik (otomatis);
sekering.

Untuk melindungi instalasi listrik dengan tegangan di atas 1000 V digunakan seperangkat alat yang disebut proteksi relai. Ini mencakup sensor arus (transformator arus), sensor tegangan (transformator tegangan), relai proteksi dan elemen sakelar daya yang dikendalikan.
Relai proteksi dapat berbasis elektromekanis, semikonduktor, atau mikroprosesor. Tugas elemen switching (oli, vakum atau pemutus sirkuit SF6) adalah untuk memastikan bahwa area yang rusak terputus atas perintah dari perangkat proteksi. Pada saat yang sama, ia harus tahan terhadap pemadaman listrik hubungan pendek.

Arus gangguan fasa ke fasa

Penting Karakteristik listrik hubungan pendek adalah arusnya. Dalam merancang instalasi listrik harus dihitung dengan menggunakan metode tertentu untuk beberapa titik. Hal ini dilakukan untuk memilih parameter peralatan dan instalasi listrik dengan benar perangkat pelindung: arus pemutusan pemutus arus dan karakteristik respons proteksi relai.
Besarnya arus hubung singkat (SC) dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut:

Jarak dari titik gangguan ke sumber listrik. Semakin dekat sirkuit ke transformator yang kuat, generator, semakin besar arus rangkaian;
Jenis, penampang dan panjang kabel penghubung dan saluran udara yang menghubungkan sumber listrik ke titik hubung singkat. Kuantitas dan karakteristik berpindah perangkat di sirkuit ini dan kondisi teknisnya. Saat menghitung, semua data ini diubah menjadi resistansi jaringan yang setara. Mengetahui kekuatan sumber listrik, dihitung arus hubung singkat;
Melihat gangguan fasa ke fasa: dengan gangguan logam, arusnya paling besar, dan dihitung selama desain. Dengan gangguan busur, arusnya lebih kecil. Tetapi jika busur tidak stabil dan terus-menerus padam dan kemudian menyala kembali, terjadi proses sementara yang menyebabkan kelebihan arus pengenal dalam jangka pendek.

Dengan korsleting yang “membara”, arusnya jauh lebih rendah daripada arus yang dihitung, sehingga perangkat pelindung tidak mungkin bereaksi terhadap kejadian tersebut. Korsleting yang membara tiba-tiba bisa berubah menjadi busur atau logam, proteksi akan berfungsi, tetapi ketika dihidupkan kembali, arus akan kembali berada di bawah ambang batas sensitivitas. Menemukan lokasi kerusakan peralatan listrik dalam hal ini sulit dan tidak mungkin dilakukan tanpa mengukur isolasi atau pengujian dengan tegangan yang ditingkatkan.

Jadi, semakin jauh terjadi korsleting dari sumber listrik, maka semakin kecil besar arusnya. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa setiap kabel, panel distribusi atau saluran udara meningkatkan resistansi ekivalen jaringan listrik. Menurut hukum Ohm, ketika resistansi beban meningkat, arus dalam rangkaian berkurang.

Hal ini memungkinkan penutupan selektif pada bagian jaringan listrik yang rusak. Sakelar otomatis di pintu masuk apartemen kapan nilai arus 16 A dan karakteristik “C” memiliki arus operasi pelepasan elektromagnetik 80 – 160 A. Arus gangguan yang melebihi 160 A dijamin akan menyebabkan pemadaman. Namun arus hubung singkat di apartemen sepertinya tidak cukup untuk mematikan saklar gardu trafo, yang memberi daya pada seluruh rumah, mati pada 500A. Dan pembela bahkan tidak akan menyadarinya jalur kabel, memberi makan gardu induk.

Dampak gangguan fasa ke fasa pada peralatan listrik dan manusia

Jika terjadi gangguan fasa ke fasa, maka akan merusak peralatan listrik atau mengganggu pengoperasiannya. Ketika arus gangguan melewati bagian aktif, keduanya mengalami efek dinamis dan termal secara bersamaan.

Dampak dinamis terjadi ketika sangat arus tinggi, hal ini terutama penting di gardu induk, pembangkit listrik, dan saluran transmisi listrik pada sistem tenaga listrik. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa konduktor pembawa arus yang terletak pada jarak tertentu relatif satu sama lain, tergantung pada arah arus ini, dapat menarik atau menolak. Kekuatan interaksi ini berbanding lurus dengan besarnya arus dan berbanding terbalik dengan jarak antar arus.

Selama kecelakaan parah, busbar switchgear berinteraksi satu sama lain dengan kekuatan sedemikian rupa sehingga isolator tempatnya dipasang putus. Gulungan mesin listrik tercabut dari alurnya, dan kabelnya menggeliat seperti ular. Kerusakan penghantar arus dapat menyebabkan munculnya bagian tertutup tambahan, yang mengakibatkan situasi darurat lebih global.

Saat merancang, semua peralatan listrik harus diperiksa untuk memastikan bahwa peralatan tersebut dapat menahan arus hubung singkat tanpa kerusakan. Setiap perangkat listrik memiliki arus stabilitas dinamis yang dinyatakan dalam paspor pabrikan, yang harus lebih besar dari arus hubung singkat yang dihitung.

Efek termal terdiri dari pemanasan konduktor selama aliran arus hubung singkat. Mereka berubah menjadi elemen pemanas, tempat panas dihasilkan. Daya yang dilepaskan oleh hubung singkat pada suatu bagian rangkaian sebanding dengan hambatannya dikalikan kuadrat arus.

Selain nilai pengenal stabilitas dinamis, semua peralatan listrik yang diproduksi juga memiliki stabilitas termal. Itu juga harus diperiksa sesuai dengan parameter hubung singkat yang dihitung, yang juga mencakup waktu pemaparan.

Ketika gangguan fase-ke-fase terjadi di sebuah apartemen, pemutus sirkuit rumah tangga beroperasi hampir seketika. Namun sudah waktunya untuk mematikan perangkat pelindung perangkat distribusi tidak bisa sama dengan nol. Kemudian mereka dapat dipicu secara berkelompok, yang akan mengakibatkan pemadaman listrik besar-besaran dan kesulitan dalam mencari daerah yang rusak. Semakin dekat perangkat pelindung dengan konsumen, semakin pendek waktu responsnya. Perangkat hulu adalah cadangannya, akan beroperasi jika terjadi arus hubung singkat jika perangkat hilir tidak mematikannya. Namun waktu kerjanya sedikit lebih lama.

Di area yang dilindungi oleh perangkat penundaan waktu, ada kemungkinan lebih besar busbar atau kabel akan meleleh saat terjadi korsleting. Tetapi bahkan ketika dimatikan secara instan, peralatan memiliki banyak waktu untuk melakukan pemanasan.

Faktor lain yang mempengaruhi gangguan fasa ke fasa pada peralatan listrik dan manusia adalah busur listrik. Ini memanaskan permukaan yang bersentuhan hingga beberapa ribu derajat. Pada suhu seperti itu semua logam yang digunakan dalam teknik kelistrikan meleleh. Selama proteksi diaktifkan, terkadang beberapa meter busbar terbakar, jalur kabel terbakar menjadi dua.

Busur listrik melepaskan panas ke ruang sekitarnya. Jika ada bahan yang mudah terbakar di dekatnya, kebakaran dapat terjadi. Isolasi kabel dan minyak transformator, digunakan pada perangkat listrik untuk mendinginkan atau memadamkan busur selama peralihan.

Jika ada orang di dekatnya, mereka mungkin menderita luka bakar retina akibat efek busur yang menyilaukan, atau luka bakar lainnya. Luka bakar seperti itu sulit disembuhkan, karena disertai dengan metalisasi: percikan logam cair beterbangan ke segala arah. Komplikasi muncul ketika pakaian korban terbakar dan langsung terbakar.

Oleh karena itu, ketika bekerja pada instalasi listrik yang ada, keselamatan diberikan Perhatian khusus. Anda dapat terkena busur listrik hanya jika terjadi kesalahan saat melakukan saklar, menyiapkan tempat kerja, atau melanggar teknologi kerja. Menemukan diri Anda berada di tempat di mana korsleting terjadi dengan sendirinya karena kerusakan isolasi, dalam praktiknya, tidak realistis.

Selama korsleting, tegangan pada titik terjadinya berkurang secara signifikan. Hal ini terjadi karena hukum Ohm yang sama: tegangan pada suatu bagian rangkaian sebanding dengan arus yang melaluinya dan hambatannya. Karena resistansi pada titik hubung singkat jauh lebih rendah daripada resistansi pada rangkaian lainnya hingga ke sumber listrik, tidak peduli seberapa besar arusnya, tegangan akan tetap turun tajam. Itu mengarah ke masalah tambahan: pada sisa instalasi listrik, starter motor hilang dan mati perangkat elektronik, sistem kendali komputer. Oleh karena itu, di fasilitas energi penting, sistem kendali dan pemantauan pengoperasian peralatan listrik ditenagai dari sumber listrik independen ( baterai), dan sistem komputer harus memiliki UPS.

Pencegahan kesalahan fase-ke-fase

Frekuensi hubung singkat pada setiap instalasi listrik bergantung pada faktor-faktor berikut:

umur peralatan listrik yang digunakan;
ketepatan waktu dan kualitas pemeliharaan preventif terjadwal (PPR);
kepatuhan terhadap mode pengoperasian peralatan listrik;
kualifikasi personel layanan.

Perusahaan selalu melakukan analisis statistik terhadap semua penutupan darurat. Berdasarkan hal tersebut diambil kesimpulan untuk mencegah terjadinya kejadian serupa. Selain itu, setiap perusahaan memiliki rencana sendiri untuk memodernisasi peralatan listrik, menyediakan penggantian yang lama, secara fisik dan mental perangkat usang ke yang baru dan modern.

Kesalahan fase tunggal ke tanah- ini adalah kerusakan pada saluran listrik yang salah satu fasenya sistem tiga fasa arus pendek ke ground atau ke elemen yang terhubung secara elektrik ke ground. SFO adalah jenis gangguan yang sangat umum; gangguan tanah satu fasa menyebabkan 70-90% kerusakan listrik. .

Transmisi listriknya sendiri dilakukan dengan menggunakan tiga fasa khusus rangkaian listrik tegangan tinggi. Salah satu ciri transportasi listrik adalah ketersediaannya kawat netral dalam skema, yaitu poin umum pasokan listrik tiga fasa sistem listrik, juga disebut netral. Proses yang terjadi dalam jaringan ketika terjadi korsleting sangat bergantung pada mode operasi netral jaringan tertentu.

Dalam jaringan dengan terisolasi netral Arus gangguan tanah satu fasa ditutup melalui kapasitansi fasa yang tidak rusak. Nilainya kecil dan ditentukan oleh total kapasitas fase yang tidak rusak. Hal ini memungkinkan Anda untuk mengoperasikan jaringan tanpa segera mematikan kerusakan jenis ini. Namun dalam kasus ini, insulasi peralatan akan menua lebih cepat, dan ini dapat menyebabkan fenomena yang lebih berbahaya - korsleting, yang memerlukan penghentian segera bagian jaringan yang rusak.

Dalam jaringan dengan beralasan netral Gangguan bumi satu fasa adalah hubungan pendek. Arus gangguan dalam hal ini ditutup melalui netral yang dibumikan dari peralatan primer dan bersifat signifikan. Kerusakan seperti itu memerlukan penghentian energi segera pada area yang rusak. Mempertimbangkan fitur ini, lalu pilihannya tipe optimal netral adalah masalah teknis dan ekonomi yang kompleks. Di Rusia tugas ini menemukan solusi berupa jaringan distribusi pada tingkat 6-35 kV dioperasikan dalam mode netral sumber listrik yang diisolasi dari tanah, dan jaringan lebih banyak lagi. level tinggi tegangan dioperasikan dalam mode di mana netral terhubung langsung ke ground - mode netral yang dibumikan dengan kokoh dan efektif. Penyebab gangguan ground satu fasa Keausan atau kerusakan isolasi peralatan merupakan penyebab utama terjadinya hubung singkat. Isolasi dapat dipatahkan karena berbagai alasan. Hal ini bisa terjadi karena faktor eksternal kerusakan mekanis, dan karena penuaan.

Konsekuensi dari OZZ

1. Bahaya bagi kehidupan

Satu-satunya jalur aliran arus gangguan tanah satu fasa dalam jaringan dengan netral terisolasi adalah kopling kapasitif antara keduanya kabel fase garis dan tanah. Tergantung pada percabangan jaringan, arus kapasitif dapat berkisar antara 0,1 hingga 500 ampere. Hal ini cukup menimbulkan bahaya bagi hewan dan manusia yang berada di dekat patahan; oleh karena itu, patahan ini harus diidentifikasi dan diputus, seperti yang dilakukan pada jaringan dengan ground netral yang kokoh.

2. Resiko terjadinya korsleting ganda

Dalam kebanyakan kasus, gangguan busur tanah terjadi dan mungkin terjadi secara intermiten. Dalam hal ini, selama gangguan busur, terjadi tegangan lebih antara elemen yang terhubung ke fase jaringan dan tanah, melebihi 2-4 kali tegangan fase pengenal. Peralatan dalam jaringan dengan netral terisolasi dirancang untuk operasi jangka panjang hanya untuk maksimum tegangan saluran. Insulasi selama rangkaian mungkin tidak tahan terhadap tegangan lebih dan kerusakan insulasi dapat terjadi di titik lain dalam jaringan, dan kemudian rangkaian berkembang menjadi korsleting ganda ke ground.

3. Keausan peralatan sebelum waktunya

Selama pengembangan dan penghapusan gangguan hubung singkat, efek ferroresonansi terjadi pada transformator tegangan, yang kemungkinan besar menyebabkan kegagalan dini.

Dengan mempertimbangkan semua faktor di atas, kesalahan ini harus diidentifikasi dengan proteksi relai, dan saluran yang rusak harus diputuskan secara selektif.

Perlindungan dari OZZ

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengoperasian proteksi

Jenis penutupan ( sambungan logam, hubung singkat melalui resistansi transisi, hubung singkat melalui busur);
Stabilitas rangkaian (stabil dan tidak stabil: rangkaian terputus-putus dan rangkaian melalui busur terputus-putus);
Adanya ketidakseimbangan dalam jaringan;
Proses transien mirip dengan proses selama SZ (peralihan saluran, gangguan dari saluran listrik lain selama SZ pada saluran tersebut, dll.).

Jenis perlindungan terhadap risiko kesehatan

Jenis perlindungan terhadap risiko kesehatan terbagi menjadi dua kelas besar- Ini adalah perlindungan individu dan terpusat.

Perlindungan pribadi

Jenis perlindungan ini dianggap cukup sederhana, namun seringkali memberikan hasil positif palsu.

Subspesies perlindungan pribadi:

proteksi arus urutan nol;
perlindungan urutan nol arah saat ini;
perlindungan daya aktif urutan nol;
perlindungan urutan nol pada arus harmonik yang lebih tinggi;
perlindungan yang merespons arus yang dikenakan.

Kerugian lain dari proteksi individu adalah kemungkinan kegagalan pengoperasian jika terjadi gangguan hubung singkat melalui resistansi transisi, ketidakstabilan komposisi dan tingkat harmonik yang lebih tinggi pada arus NP, penurunan sensitivitas proteksi dan otomatisasi relai, dan penolakan untuk beroperasi selama gangguan hubung singkat busur intermiten.

Perlindungan terpusat

Perlindungan berdasarkan prinsip terpusat tidak memiliki kelemahan dibandingkan perlindungan individual, seperti positif palsu, Terkait proses transisi pada jalur yang tidak rusak. Dalam proteksi terpusat, perbandingan amplitudo atau nilai-nilai yang efektif arus urutan nol. Untuk memperluas cakupan penerapan di gardu induk dengan jumlah sambungan yang banyak, dimungkinkan untuk memperkenalkan perlindungan tersebut informasi tambahan, yang memungkinkan Anda untuk menghilangkan tindakan dalam beberapa mode kompleks, misalnya, menerima informasi tentang tegangan urutan nol dari bagian lain dari bus gardu induk dapat meningkatkan sensitivitas. Perwakilan dari perlindungan tersebut adalah perlindungan tipe Geum, yang menggunakan beberapa algoritma dalam pekerjaannya: algoritma standar, algoritma arus total, algoritma fase dan logika.

Subtipe perlindungan terpusat:

perlindungan terpusat dengan polling saluran alternatif;
perlindungan terpusat dengan polling saluran paralel;
perlindungan terpusat dengan polling saluran yang disinkronkan secara paralel.

Kesalahan tanah dan alasan

Evgeniy Ivanov, salah satu ketua komite masalah “Keselamatan Listrik” dari Akademi Internasional Ilmu Ekologi dan Keselamatan Jiwa, Doktor Ilmu Teknik, Profesor Departemen Keselamatan Jiwa di SPGETU “LETI”

Dalam edisi sebelumnya majalah kami, kami membahas masalah dasar-dasar keselamatan kelistrikan persyaratan modern, kami menulis tentang jenis tindakan arus listrik per orang, diagram untuk menghubungkan seseorang ke rangkaian arus, tentang resistansi isolasi dan kapasitansi instalasi listrik relatif terhadap tanah. Materi ini akan fokus pada gangguan ground dan perangkat grounding.

Cedera listrik dalam banyak kasus terjadi dalam mode fase tunggal (kutub tunggal) ketika seseorang menyentuh bagian aktif dari instalasi listrik atau bagian yang tidak membawa arus. struktur logam secara tidak sengaja menjadi berenergi karena kerusakan insulasi listrik. Situasi bahaya kebakaran juga, dalam banyak kasus, muncul dalam mode gangguan tanah fase tunggal (kutub tunggal) pada bagian aktif dari instalasi listrik karena kerusakan operasional pada insulasi. Dalam mode ini, nilai arus pada rangkaian “bagian pembawa arus - bumi” atau “bagian aktif - tubuh manusia - bumi” ditentukan oleh parameter rangkaian yang menghubungkan bagian aktif ke tanah tidak hanya melalui resistansi kebocoran. , seperti yang ditunjukkan dalam artikel sebelumnya, tetapi juga melalui ground resistansi hubung singkat atau ground buatan pada bagian aktif yang digunakan dalam proyek instalasi listrik.

Kesalahan tanah
Menurut Peraturan Instalasi Listrik (klausul 1.7.10), gangguan tanah adalah sambungan yang tidak disengaja antara bagian aktif dari suatu instalasi listrik dengan bagian struktural yang tidak terisolasi dari tanah, atau dengan tanah secara langsung.
Di dekat lokasi patahan tanah, terbentuk zona penyebaran arus - sebuah ruang di permukaannya potensi listrik berbeda dari nol. Konsep zona ini merupakan salah satu konsep mendasar dalam teori keselamatan listrik. Oleh karena itu, kita akan membahasnya lebih detail, misalnya saluran transmisi tenaga listrik (PTL).
Biarlah terjadi korsleting karena suatu hal kawat fase C ke penyangga saluran listrik (kelembaban, kontaminasi isolator, sayap burung, dll.). Arus gangguan tanah mengalir di sepanjang rangkaian: fase C - penyangga saluran listrik - bumi - resistansi pembumian dari netral R0 transformator saluran listrik - netral 0 transformator (Gbr. 1).
Zona penyebaran arus terbentuk di dekat penyangga saluran listrik (radiusnya dianggap 20 m). Di zona ini, arus mengalir di dalam tanah sepanjang jari-jari ke segala arah dari pondasi penyangga. Oleh karena itu, secara sederhana, penampang lapisan konduktif bumi dapat diambil sebagai belahan bumi, yang luasnya
S = 2p x 2,
di mana x adalah jarak ke tumpuan. Artinya, ketika Anda menjauh dari fondasi penyangga, arus gangguan tanah mengalir seolah-olah melalui konduktor dengan penampang variabel, meningkat seiring dengan jarak dari titik gangguan. Kepadatan arus tertinggi j wakil diamati di dekat titik gangguan (di sini penampang konduktor terkecil adalah tanah). Ketika Anda menjauh dari titik gangguan, penampang konduktor - tanah meningkat dan oleh karena itu kerapatan arus j deputi = I deputi / 2p x 2 secara bertahap menurun ke nilai yang sangat kecil. Ketegangan pun berubah Medan listrik di zona penyebaran saat ini E = r j deputi (di sini r - resistivitas tanah) - dari nilai maksimum ke nol. Artinya, potensial medan listrik pada zona penyebaran arus berubah dari nilai maksimum j di tempat gangguan tanah menjadi nilai hampir nol pada jarak 20 m dari tempat gangguan. Pola ini khas untuk semua jenis gangguan tanah (gangguan pada penyangga saluran listrik diambil hanya untuk kejelasan).

Resistensi zona penyebaran saat ini
Karena terdapat potensi listrik pada daerah penyebaran arus, maka dapat menimbulkan bahaya bagi kehidupan manusia. Oleh karena itu, selalu perlu dilakukan penilaian kuantitatif terhadap parameternya, khususnya untuk menentukan nilai potensi maksimum j deputi. Potensial ini sama dengan jatuh tegangan pada zona penyebaran arus pada rangkaian arus gangguan tanah: j deputi = I deputi R deputi, dimana R deputi adalah hambatan dari zona penyebaran arus. Sama seperti resistansi isolasi listrik, resistansi zona penyebaran arus adalah parameter terdistribusi, yang nilai kuantitatifnya hanya dapat ditentukan dengan pengukuran khusus.
Mari kita melakukan percobaan. Mari kita tempelkan dua elektroda E1 dan E2 ke dalam tanah dan sambungkan sumber pengukur tegangan Umeas ke keduanya melalui ammeter A (Gbr. 2).
Di dekat masing-masing elektroda ini, muncul zona penyebaran arus perwakilan I dengan potensi maksimum j perwakilan 1 dan j perwakilan 2, dan j perwakilan 1 + j perwakilan 2 = U ukuran. Nilai potensi tersebut relatif terhadap tanah dapat diukur. Untuk itu digunakan elektroda tambahan yang ditempatkan di luar zona penyebaran arus, dimana potensial di permukaan bumi j 0 mendekati nol.
Pembacaan voltmeter V yang dihubungkan antara elektroda tambahan dan elektroda utama adalah U = j wakil - j 0 = j wakil. Mengetahui nilai arus gangguan tanah dari pembacaan ammeter A, diperoleh nilai resistansi zona penyebaran arus R dm1 = j dm1 / I dm dan R dm2 = j dm2 / I dm. Biasanya, alih-alih dua instrumen - ammeter dan voltmeter - digunakan pengukur rasio, yang memungkinkan seseorang memperoleh rasio potensial terhadap arus secara langsung (pengukur grounding tipe M 416).
Mari kita sajikan beberapa nilai kuantitatif dari resistensi zona penyebaran saat ini. Jika terjadi putusnya kabel saluran listrik dan korsleting ke tanah, hambatan zona penyebaran arus bergantung pada jenis tanah; Secara kasar dihitung bahwa jika terjadi korsleting pada batu pecah, hambatan zona penyebaran arus adalah 10 kOhm, di aspal - 1 kOhm, di tanah lembab - 100 Ohm. Jika terjadi korsleting pada pipa air, maka hambatan zona penyebaran arus disekitarnya dapat diambil sama dengan 100 Ohm. Ketika seseorang berdiri di atas tanah dan menyentuh bagian aktif, zona penyebaran arus dengan hambatan sekitar 30 Ohm (tanah basah), 1000 Ohm (tanah kering), 10 kOhm (batu pecah) juga muncul di bawah kakinya.

Perangkat pembumian
Pembumian adalah sambungan yang disengaja dari bagian logam yang beraliran listrik atau tidak mengalirkan arus ke tanah. Ini dapat memiliki berbagai tujuan - perlindungan terhadap sengatan listrik ( landasan pelindung), perlindungan peralatan radio-elektronik dari interferensi, pembumian sumber netral, landasan kerja(dalam sistem catu daya kabel tunggal dan instalasi pengelasan listrik), menghilangkan muatan listrik statis, dll. Ini dilakukan dengan menggunakan perangkat pembumian, elemen utamanya adalah elektroda pembumian - struktur logam yang digali ke dalam tanah. DI DALAM kondisi produksi Di sepanjang kontur ruangan terdapat bus pembumian (strip baja atau tembaga yang dihubungkan ke elektroda pembumian). Struktur yang dibumikan dihubungkan ke bus pembumian dengan konduktor pembumian, yang penampangnya dipilih karena alasan kekuatan mekanik (misalnya, untuk mengecualikan kemungkinan kerusakan konduktor yang tidak disengaja saat membersihkan ruangan) atau ketahanan termal terhadap kesalahan. arus. Persyaratan untuk desain bus pentanahan dan konduktor pentanahan diberikan dalam PUE (Bab 1.7).
Karakteristik standar kuantitatif dari perangkat pembumian adalah resistansinya Rз, yaitu nilai resistansi maksimum yang diizinkan dari zona penyebaran arus di dekat elektroda pembumian (Tabel 1).

Pada benda bergerak (pesawat terbang, kapal laut, dll) terdapat konduktor pentanahan kotak logam objek itu sendiri. Di sini, resistansi perangkat pembumian ditentukan bukan oleh standar keselamatan, tetapi oleh kualitas (integritas mekanis) sambungan kontak sekrup konduktor pembumian dengan struktur logam (0,02 - 0,05 Ohm). Aturan untuk memantau perangkat pembumian diberikan dalam Aturan pengoperasian instalasi listrik konsumen (Lampiran 24).

Arus gangguan tanah
Nilai arus gangguan bumi satu fasa dibatasi oleh impedansi isolasi fasa sehat (dalam jaringan yang diisolasi dari bumi) atau resistansi pentanahan netral (dalam jaringan dengan netral yang dibumikan). Oleh karena itu, baik peralatan dari arus hubung singkat fasa ke fasa (proteksi maksimum) maupun peralatan proteksi beban lebih (perlindungan termal) tidak bereaksi terhadap arus gangguan satu fasa. Akibatnya, mode gangguan tanah satu fasa (kutub tunggal dalam jaringan dua kabel) dapat terjadi dalam jangka waktu lama, yang menyebabkan situasi berbahaya kebakaran. Dalam mode gangguan satu fasa, aktif dan arus kapasitif Kebocoran terkonsentrasi di lokasi korsleting. Di sinilah - pada resistansi rangkaian atau pada kontak dengan resistansi tanah - itulah kekuatan aktif, di bawah pengaruh proses peningkatan suhu pemanasan dapat terjadi. Arus bocor ke tanah antara fase sehat dan tanah tersebar ke seluruh jaringan menjadi arus yang sangat kecil sepanjang resistensi kebocoran yang terdistribusi dan oleh karena itu bahaya kebakaran jangan bayangkan. Arus gangguan berbahaya justru pada titik gangguan. Menurut Institut Penelitian Pertahanan Kebakaran Seluruh Rusia (Kolonel V.V. Smirnov), arus yang menghasilkan daya aktif lebih dari 17 W di lokasi kerusakan isolasi dianggap berbahaya bagi kebakaran. Di area berbahaya, arus gangguan tanah yang melebihi 25 mA berbahaya.
Perkiraan (kemungkinan) nilai arus gangguan dapat dihitung dengan menggunakan rumus: Notasi berikut diadopsi di sini: g a, g b, g c - konduktivitas aktif insulasi fasa, gzam - konduktivitas aktif di lokasi kerusakan insulasi (konduktivitas zona penyebaran arus), C f - kapasitansi fasa tanah relatif, U f - tegangan fasa.