Sistem netral yang membumi. Sistem pembumian untuk instalasi listrik

- pengalihan tegangan yang timbul di tempat yang mengancam keselamatan ke tempat yang tidak akan merugikan siapa pun: ini tempatnya adalah bumi. Pembumian menghubungkan semua bagian yang membawa arus, yang dalam operasi normal tidak berada di bawah U, ke tanah.

memusatkan perhatian - ini adalah sambungan seluruh bagian alat listrik yang tidak boleh berada di bawah U, dengan nol yang berfungsi. Dalam hal ini, jika terjadi pemutusan fasa pada bagian pembawa arus yang berada di bawah nol kerja, maka akan terjadi korsleting dan pemutus arus matikan daya alat listrik. Hal ini tentu saja kurang aman dibandingkan grounding, korsleting dapat menyebabkan kegagalan fungsi selanjutnya pada perangkat. Sayangnya, zeroing merupakan jenis perlindungan utama di sebagian besar tempat tinggal.

Sistem pembumian

Pertimbangkan sistem yang digunakan di lingkungan rumah tangga:

TN-C

Huruf pertama T berarti netral catu daya terhubung ke tanah, yang berarti konduktor nol yang berfungsi di gardu induk masuk ke dalam tanah. Huruf kedua - N - berarti sambungan bagian konduktif terbuka dari instalasi listrik suatu bangunan dengan titik grounding sumber listrik. Huruf ketiga - C - berarti nol pelindung dan nol yang berfungsi berada pada PEN yang sama, yaitu nol yang berfungsi bersifat protektif. Faktanya, sistem ini adalah yang paling “zeroing”. Sistem yang paling tidak aman. Semua bagian yang membawa arus yang tidak boleh berada di bawah U berada di bawah operasi nol. Perlindungan dibangun berdasarkan aksi robot setelahnya hubungan pendek. Nol pelindung dan titik nol yang berfungsi berada dalam konduktor yang sama ke switchboard.



Gambar 1 Sistem TN-C

1 - bagian konduktif terbuka.

2- catu daya

3- switchboard untuk apartemen.

TN-S

Gambar 2 Sistem TN-S

Catu daya 2

Diagram yang disajikan menunjukkan bahwa dua kabel terpisah berasal dari sumber listrik ke nol yang berfungsi dan ke ground, kemudian konduktor tidak bertemu.

TN-C-S

Ini adalah sistem TN-C yang ditingkatkan. Fungsi penghantar nol kerja dan penghantar proteksi nol digabungkan dalam satu penghantar pada bagian jaringan yang bersumber dari sumber listrik. Kemudian ditambahkan konduktor ground pada area tertentu. Untuk bangunan bertingkat biasanya konduktor ground ditambahkan ke ASU (pengantar saklar di rumah). Sistem ini juga memberikan keamanan yang cukup.



Gambar 3 sistem TN-C-S

1 bagian konduktif terbuka

Catu daya 2

3-Switchboard untuk apartemen

Diagram menunjukkan jaringan sebelum modernisasi - sistem TN-C dan setelah modernisasi - sistem TN-C-S.

sistem TT

Biasanya digunakan dalam pembangunan rumah pribadi. Huruf kedua T berarti grounding dan zero kerja tidak terhubung dimanapun. Huruf pertama telah disebutkan di atas. Tiga kabel masuk ke dalam rumah dengan cara yang sama seperti pada sistem TN-S: bekerja nol, kawat fase dan landasan. Hanya sekarang kabel ground tidak berasal dari sumber listrik (seperti pada sistem TN-S), tetapi di dekat rumah pribadi, loop ground sendiri dipasang sesuai dengan semua aturan PUE (aturan instalasi listrik), itu berasal dari loop ground tempat kabel ground berasal.

Gambar 4 Sistem TT

1 bagian konduktif terbuka

Catu daya 2

Lingkaran 3 tanah di dekat rumah pribadi dan konduktor memanjang darinya.

Yang paling sempurna, untuk hari ini, sistem pentanahan "TN-S"(jenis jaringan listrik) sangat disarankan untuk digunakan oleh PUE (Aturan Instalasi Listrik).Di Rusia, sistem yang mirip dengan TN-C masih digunakan (sistem TN-C dilarang dalam konstruksi baru, dalam fase tunggal dan arus searah. Persyaratan ini tidak berlaku untuk cabang dari saluran udara dengan tegangan hingga 1 kV ke konsumen listrik satu fasa - PUE 1.7.132).

Sistem pentanahan "TN-S"- dari pasokan gardu induk ke konsumen menjadi dua hal yang berbeda nol kabel: N - bekerja nol dan PE - nol pelindung Dengan demikian, keamanan listrik terbesar terjamin, baik bagi manusia maupun konsumen listrik.

Jika terjadi kerusakan pada casing, arus bocor mengalir melalui konduktor pembumian (grounding) ke nol pelindung - PE, yang menyebabkan trip. RCD(arus yang melalui trafo diferensial ke beban dan balik tidak sama). Dan dengan arus bocor yang besar, berhasil pemutus arus

Secara umum, sistem pentanahan "TN-S" pertama kali dikembangkan pada tahun 1930-an dan diperkenalkan di wilayah negara-negara Eropa, di mana tahun terakhir 50 adalah skema utama untuk melindungi konsumen listrik. Kemungkinan besar, tugas yang sama dihadapi oleh perusahaan jaringan listrik Rusia, karena ketika merancang jalur pengembangan catu daya baru, disarankan untuk menggunakan lima inti. instalasi listrik Untuk masukan tiga fasa dan tiga kawat - untuk koneksi satu fasa, dimulai dari sumber listrik dan diakhiri dengan stopkontak pelanggan tertentu. Seperti diketahui, anjuran seringkali berubah menjadi norma dan ketentuan standar, namun untuk saat ini salah satu tahapan transisi tersebut adalah wajibnya pemasangan listrik sesuai sistem. landasan TN-С-S, karena transisi langsung dari TN-С ke TN-S melibatkan investasi modal yang besar dan sebanding dengan pembangunan pembangkit listrik tenaga air baru.

Gambar1. sistem TN-C

Gambar2. sistem TN-S

Gambar3. sistem TN-C-S

Apa yang luar biasa tentang hal ini jika diperlukan, meskipun transisi bertahap namun wajib? Untuk mengetahuinya, mari kita lihat dulu. diagram pengkabelan. Ini benar-benar identik dengan sistem catu daya tradisional, di mana, selain saluran pembawa arus, konduktor netral juga disertakan, dengan perbedaan penting bahwa konduktor netral lain ditambahkan ke sirkuit, yang juga tidak memerlukan pengardean ulang. pada jalur “N” atau pada jalur “PE”, yang dilakukan hanya pada catu daya awal. Dengan demikian, memungkinkan mereka untuk memisahkan pekerjanya dan fungsi pelindung pada rel listrik terpisah. Artinya, konduktor kerja "N" hanya menjalankan fungsi EMF ( gaya gerak listrik - kuantitas fisik mengkarakterisasi kerja kekuatan eksternal (non-potensial) dalam sumber konstan atau arus bolak-balik. Dalam rangkaian konduksi tertutup, EMF sama dengan kerja gaya-gaya ini dalam menggerakkan satu muatan positif di sepanjang rangkaian), dan konduktor “PE” hanya berfungsi sebagai pelindung, sekaligus mencapai isolasi lengkap satu sama lain. Diagram pengkabelan seperti itu sangat relevan dalam konteks masalah ketika sama sekali tidak ada kontrol atas keadaan sirkuit ground pelindung, seperti yang Anda lihat, kebutuhan akan hal ini sepenuhnya dihilangkan.

Sekarang, setelah kita mengetahui rangkaian kelistrikannya, menjadi jelas bahwa sistem pentanahan "TN-S" memberikan perlindungan maksimal peralatan listrik dan orang itu sendiri. Selain itu, ini menghilangkan pengambilan frekuensi tinggi dan gangguan lain pada saluran konsumen yang berasal dari beberapa perangkat. Masing-masing dari kita pasti pernah mengamati situasi serupa ketika, di pintu selanjutnya seseorang menggunakan pisau cukur listrik, terkadang bor atau mesin las, distorsi berderak muncul di layar TV. Sistem seperti itu, jika tidak sepenuhnya, maka paling interferensi, osilasi dan eksitasi elektromagnetik yang terkadang terjadi di jaringan listrik, tentu saja tidak termasuk. Oleh karena itu, sistem grounding TN-S sangat disukai karyawan yang bekerja dengan peralatan informasi, telekomunikasi, radar atau lokasi, karena isolasi maksimal dari casing dan case lainnya. alat listrik, serta pengambilan melalui "tanah", dengan kata lain, dari sumber interferensi.

Konvensi sistem pentanahan:

Surat pertama adalah keadaan sumber netral terhadap bumi.

T- membumi netral.
SAYA- terisolasi netral.

Surat kedua- keadaan bagian konduktif yang terbuka relatif terhadap bumi.

T- bagian konduktif yang terbuka dibumikan terlepas dari hubungannya dengan bumi pada titik netral catu daya atau titik mana pun pada jaringan pasokan.
N- bagian konduktif yang terbuka disambungkan ke sumber listrik netral yang dibumikan mati.

Surat setelah N- kombinasi dalam satu konduktor atau pemisahan fungsi konduktor kerja nol dan konduktor pelindung nol.

S- konduktor nol kerja (N) dan nol pelindung (PE) dipisahkan.
DENGAN- fungsi konduktor pelindung nol dan konduktor kerja nol digabungkan dalam satu konduktor (konduktor PEN).

Sistem catu daya diklasifikasikan oleh Komisi Elektroteknik Internasional (IEC) tergantung pada metode pengbumian jaringan distribusi dan tindakan perlindungan yang diterapkan terhadap kerusakan. sengatan listrik. Jaringan distribusi dibagi menjadi jaringan dengan beralasan netral dan jaringan dengan terisolasi netral. Standar IEC-364 membagi jaringan distribusi tergantung pada konfigurasi konduktor pembawa arus, termasuk konduktor yang berfungsi nol (netral), dan jenis sistem pembumian. Dalam hal ini, notasi berikut digunakan. Huruf pertama, I atau T, mencirikan hubungan dengan bumi dari konduktor pembawa arus (pembumian jaringan). Huruf kedua, T atau N, mencirikan sambungan ke ground dari bagian konduktif terbuka (HFC) dan bagian konduktif pihak ketiga (HFC) (grounding peralatan).
Huruf pertama (I atau T) Huruf pertama I berarti semua bagian yang mengalirkan arus diisolasi dari tanah, atau - bahwa satu titik jaringan dihubungkan ke tanah melalui hambatan atau - melalui celah percikan atau - udara celah. Jaringan netral terisolasi (I) dapat berupa: (1) jaringan yang sangat kecil seperti jaringan pengaman tegangan ekstra rendah (SELV) dengan pemisahan listrik dengan trafo isolasi, atau (2) jaringan berukuran sedang seperti yang digunakan untuk menyuplai bengkel individu, atau (3) jaringan distribusi untuk memberi daya pada seluruh wilayah kota, seperti jaringan tiga fase 230 V (sistem IT). Dalam beberapa tahun terakhir, sistem TI umumnya digunakan di Eropa, namun kemudian digantikan hampir di semua tempat oleh sistem dengan ground netral.
Ada beberapa alasan penggantian ini. Salah satu alasannya adalah perlindungan lonjakan arus. Hanya di Norwegia sistem IT masih banyak digunakan. Sistem netral yang terisolasi secara bertahap digantikan sistem tiga fase 230/400 V dengan ground netral. Di seluruh dunia, penggunaan sistem TI terbatas pada aplikasi khusus di industri dimana pemadaman listrik dapat membahayakan. Misalnya untuk menggerakkan industri bahan peledak.
Huruf pertama T menunjukkan hubungan langsung, setidaknya satu titik jaringan, dengan bumi (terra). Misalnya, didukung oleh belitan sekunder trafo sambung bintang, jaringan distribusi tiga fasa dengan penghantar netral, tegangan 127/220 V atau 220/380 V dengan netral dihubungkan ke bumi melalui alat pembumian.
Persyaratan Khusus, yang dikenakan pada perangkat pembumian, tergantung pada jenis jaringan, akan dibahas pada bab selanjutnya.
Huruf kedua (T atau N) Huruf kedua menunjukkan jenis sambungan antara HRE, konduktor pembumian pelindung (pembumian peralatan) instalasi, dan pembumian. Huruf kedua T berarti hubungan langsung antara HRE dan HFC dan ground (terra), tidak bergantung pada ground sistem, yang mungkin berisi bagian aktif dari sistem atau tidak. Huruf kedua N berarti sambungan langsung HRE dan HFC dengan titik ground (titik) jaringan menggunakan konduktor PEN atau PE. Pengardean listrik dan perlindungan terhadap sengatan listrik masing-masing harus ditinjau secara independen.

Jaringan (berfungsi) dan landasan pelindung

Bagian-bagian jaringan yang membawa arus dihubungkan ke bumi untuk membatasi tegangan yang mungkin timbul pada bagian-bagian tersebut sebagai akibat dari sambaran petir langsung (p.l.s.) atau manifestasi sekunder dari petir (gelombang tegangan lebih yang diinduksi), atau sebagai akibat dari kontak yang tidak disengaja dengan saluran tegangan tinggi, atau sebagai akibat dari kerusakan isolasi pada bagian jaringan distribusi yang membawa arus.
Alasan mengapa bagian jaringan distribusi yang membawa arus tidak terhubung ke tanah adalah sebagai berikut: untuk menghindari gangguan pasokan listrik konsumen dengan satu kerusakan (kerusakan isolasi ke tanah pada strip pembawa arus dari jaringan distribusi jaringan distribusi); untuk menghindari percikan api di area berbahaya yang mudah meledak dan kebakaran dengan satu kerusakan pada isolasi bagian jaringan yang membawa arus. Pengardean peralatan listrik, khususnya pengardean bagian konduktif terbuka (HPC), adalah salah satu dari banyak tindakan yang dapat digunakan untuk melindungi terhadap sengatan listrik. Grounding HRE melibatkan penciptaan lingkungan ekuipotensial, yang mengurangi kemungkinan tegangan pada tubuh manusia. Dalam sistem TN, grounding HRE menyediakan rangkaian resistansi rendah untuk arus gangguan. Hal ini memudahkan pengoperasian perangkat proteksi arus lebih.
Sebutan TN, TT dan IT hanya mengacu pada konfigurasi jaringan distribusi. Sebutan ini terbatas pada berbagai metode, yang dapat digunakan untuk memberikan perlindungan terhadap sengatan listrik, termasuk mengardekan HRE. Meskipun setiap sistem disediakan dengan menghubungkan HRE ke bumi, metode yang efektif digunakan dalam instalasi untuk perlindungan terhadap sengatan listrik dapat mencakup tindakan perlindungan lainnya seperti isolasi ganda.
Konfigurasi jaringan distribusi dan tindakan yang digunakan untuk melindungi terhadap sengatan listrik masing-masing harus dipertimbangkan secara independen.
Pada gambar. 1. - 5. sistem diberikan jaringan tiga fase. Sebutan yang digunakan pada gambar mempunyai arti sebagai berikut:
T - koneksi langsung dari satu titik bagian aktif dari sumber listrik ke tanah,
I - semua bagian yang membawa arus diisolasi dari tanah, atau satu titik dibumikan melalui hambatan.
Huruf kedua adalah sifat pentanahan bagian konduktif terbuka (HFC) instalasi listrik:
T - hubungan langsung HRE dengan bumi, terlepas dari sifat hubungan antara sumber litani dan bumi,
N - koneksi langsung HRE dengan titik grounding catu daya (biasanya dibumikan dengan netral dalam sistem AC).
Huruf-huruf berikutnya (jika ada) adalah perangkat konduktor pelindung nol dan konduktor nol yang berfungsi.
S - fungsi konduktor pelindung nol dan konduktor kerja nol disediakan oleh konduktor terpisah.
C - fungsi konduktor pelindung nol dan konduktor kerja nol digabungkan dalam satu konduktor (konduktor PEN).

sistem TN

Jaringan suplai sistem TN memiliki titik yang terhubung langsung ke bumi. Bagian konduktif terbuka dari instalasi listrik dihubungkan ke titik ini melalui konduktor proteksi nol.
Tergantung pada perangkat konduktor kerja nol dan konduktor pelindung nol, tiga jenis sistem TN berikut dibedakan:
Sistem TN-S - nol beroperasi dan nol konduktor pelindung beroperasi secara terpisah di seluruh sistem.

Beras. 1. Sistem TN-S (konduktor kerja nol dan konduktor pelindung nol bekerja secara terpisah) 1 - pembumian catu daya; 2 - bagian konduktif terbuka

Sistem TN-C-S - fungsi konduktor kerja nol dan konduktor pelindung nol digabungkan dalam satu konduktor di bagian jaringan.



Beras. 2. Sistem TN-C-S (di bagian jaringan, konduktor kerja nol dan konduktor pelindung nol digabungkan) 1 - pembumian sumber listrik; 2 - bagian konduktif terbuka
Sistem TN-C - fungsi konduktor kerja nol dan konduktor pelindung nol digabungkan dalam satu konduktor di seluruh jaringan.



Beras. 3. Sistem TN-C (konduktor nol yang berfungsi dan nol pelindung digabungkan di seluruh jaringan) 1 - pembumian catu daya; 2 - bagian konduktif terbuka

sistem TT

Jaringan suplai sistem TT memiliki titik yang terhubung langsung ke bumi, dan bagian konduktif yang terbuka dari instalasi listrik dihubungkan ke elektroda bumi yang secara elektrik tidak tergantung pada elektroda bumi dari netral catu daya.

Beras. 4. Sistem TT
1 - landasan catu daya; 2 - bagian konduktif terbuka; 3 - pembumian kotak peralatan

sistem TI

Jaringan pasokan sistem TI tidak memiliki sambungan langsung dari bagian-bagian yang membawa arus ke tanah, dan bagian-bagian konduktif yang terbuka dari instalasi listrik dibumikan.

Beras. 5. sistem TI
1 - resistensi; 2 - landasan catu daya; 3 - bagian konduktif terbuka; 4 - pembumian kotak peralatan