Terminologi yang beralasan netral adalah dokumen

Sumber tenaga konsumen adalah genset atau trafo tenaga. Biasanya belitan tiga fasa bergabung dalam sebuah bintang. Titik persekutuan dari hubungan ini disebut titik netral. Jika secara langsung atau melalui resistansi kecil (transformator arus) dihubungkan ke ground loop langsung pada catu daya, maka ini adalah - sangat netral.

Pengoperasian netral dengan grounding hanyalah salah satu mode operasi yang memungkinkan. Tergantung pada kondisi pengoperasian jaringan jika terjadi gangguan bumi satu fase, metode yang diperlukan untuk melindungi orang dari sengatan listrik, metode membatasi lonjakan arus, dan mode lain juga digunakan:

dengan netral yang tidak dibumikan (terisolasi);
dengan netral yang dikompensasi (dibumikan secara resonansi);
dengan landasan netral yang efektif.

Mode ini khas untuk instalasi listrik dengan tegangan 6 kV ke atas. Sistem netral terisolasi juga digunakan pada tegangan hingga 1000 V, tetapi tidak seluas sistem ground. Dia menyediakan keamanan yang tinggi ketika mengoperasikan instalasi listrik bergerak, perusahaan pertambangan, di mana penggunaan ground loop untuk menjamin keselamatan listrik tidak dapat diandalkan atau tidak efisien.

Pemasangan pada konduktor netral instalasi kompensasi memungkinkan untuk mengurangi arus gangguan pembumian kapasitif pada instalasi listrik di atas 1000 V. Kompensasi dilakukan karena induktansi kumparan variabel yang lancar atau bertahap. Pada titik gangguan bumi, arus pada kompensasi penuh menjadi nol. Selain itu, grounding netral resistif digunakan untuk operasi perlindungan yang efektif. Ini menciptakan komponen aktif dari arus, yang bereaksi dengan relai sel yang memberi makan saluran yang rusak.

Pembumian netral yang efektif digunakan pada saluran listrik dengan tegangan 110 kV ke atas.

Semua jaringan listrik domestik, pedesaan, dan pedesaan ditenagai oleh gardu transformator dengan ground netral yang kokoh. Oleh karena itu, kami akan mempertimbangkan fitur-fitur kerjanya secara lebih rinci.

Desain jaringan dengan netral yang dibumikan mati

Trafo dan generator yang digunakan untuk instalasi listrik ini mempunyai keluaran daya tiga fasa dan satu netral (nol). Tegangan antara terminal fasa disebut linier, dan antara sembarang fasa dan keluaran nol disebut fasa. Tegangan saluran menentukan tegangan pengenal seluruh instalasi listrik. Dapat mengambil nilai standar 220 V, 380 V dan 660 V. Tegangan saluran pada jaringan rumah tangga adalah 380 V.

Tegangan fasa lebih kecil dari tegangan saluran sebanyak √3 kali, yaitu 127, 220, dan 380 V. Pada tegangan saluran 380 V, tegangan fasa adalah 220 V.

Oleh karena itu, jaringan 380 V dengan ground netral cocok untuk catu daya konsumen tiga fase untuk tegangan 380 V dan satu fasa untuk tegangan 220 V. Beban satu fasa dihubungkan antara penghantar fasa dan netral dan didistribusikan secara merata ke seluruh fasa.

Gardu induk tempat trafo daya dipasang memiliki loop tanah: bagian baja atau tembaga dihubungkan dengan cara tertentu, terkubur di dalam tanah. Dimensi geometris loop tanah dihitung sehingga secara efektif berkontribusi terhadap penyebaran arus gangguan satu fasa di atas tanah. Kemampuan perangkat pembumian untuk menghantarkan arus ini diukur dengan resistensi penyebarannya. Nilai yang diizinkan dari parameter ini diatur oleh PUE. Untuk gardu transformator, resistansi loop tanah tidak boleh melebihi 4 ohm pada tegangan pengenal 380 V.

Kesimpulan dari loop tanah di gardu induk dihubungkan ke bus netral - strip logam switchgear, yang juga dihubungkan dengan konduktor dari terminal nol transformator. Inti kabel keluar yang sesuai dihubungkan ke bus yang sama. Konduktor fase dihubungkan ke terminal berpindah perangkat: saklar pisau, saklar otomatis, bantalan kontak pemegang sekering.

Jalur kabel yang memanjang dari gardu induk dibuat dengan kabel empat inti. Pada instalasi listrik yang dibangun sebelumnya, terdapat kabel tiga inti dengan selubung aluminium yang digunakan sebagai konduktor netral.

Instalasi listrik konsumen untuk input tegangan suplai mempunyai input switchgear (ASU). Ini juga berisi bus nol, seperti gardu induk. Nol kabel suplai dan kabel keluar terhubung ke sana. jalur kabel. ASU memiliki loop ground ulang, yang juga terhubung ke bus netral.

Perlindungan orang dari sengatan listrik dalam jaringan dengan netral yang kokoh

Sekarang mari kita beralih ke penjelasan langsung mengapa trafo netral di-ground dan cara kerjanya.

Secara teoritis, untuk setiap titik dalam jaringan listrik, potensial konduktor netral terhadap tanah adalah nol. Sirkuit pengardean ulang di konsumen membuat kesetaraan ini semakin tahan lama, terutama jika gardu suplai jauh.

Sengatan listrik pada orang mungkin terjadi dalam kasus berikut:

Pelanggaran isolasi di dalam peralatan listrik ketika casingnya diberi energi;
Pelanggaran isolasi kabel dan kabel, ketika struktur logam tempat mereka diletakkan diberi energi;
Pelanggaran isolasi bagian aktif atau kerusakan peralatan listrik, ketika terbentuk zona potensial di permukaan bumi atau lantai yang berbahaya bagi orang yang lewat (tegangan langkah);
Kesalahan pada saat perbaikan dan pengoperasian, mengakibatkan kontak langsung dengan komponen peralatan listrik yang berada di bawah tegangan fasa.

Untuk menghilangkan situasi yang dijelaskan dalam paragraf 1 dan 2, semua peralatan listrik dan struktur logam dihubungkan ke loop tanah. Di perusahaan, untuk ini, strip baja diletakkan di sekeliling ruangan dengan peralatan listrik, tempat semua bagian logam dipasang. Jadi potensinya dipaksakan disamakan dengan potensi bumi.

Jika terjadi hubungan pendek pada konduktor fasa ke casing yang dibumikan dengan cara ini, meskipun proteksi gagal, arus gangguan akan mengalir melalui konduktor arde ke loop arde. Hambatan relatif terhadap bumi dari tubuh seseorang yang menyentuh bangunan darurat jauh lebih besar daripada hambatan antara bumi dan tubuh. Oleh karena itu, arus yang melebihi nilai berbahaya tidak akan melewati tubuh manusia.

Prinsip perlindungan kedua adalah penghentian cepat mode darurat. Lagi pula, arus tidak hanya mengalir ke rangkaian, tetapi juga menuju netral transformator. Hubungan pendek diatur, yang arusnya dimiliki sangat penting. Peralatan pelindung akan berhasil meresponsnya: sekring atau pemutus arus. Kecelakaan akan segera teratasi, bagian yang rusak akan dimatikan.

Sekarang mari kita beralih ke poin 3 dan langkah proteksi tegangan. Untuk berbaring basah lantai beton berbahaya jika mendekati kabel telanjang. Potensi yang mengancam jiwa muncul dari dirinya seperti lingkaran di atas air. Jika kaki Anda berada di area lantai dengan potensi berbeda, Anda juga bisa tersengat listrik.

Jika situasi seperti itu mungkin terjadi di dalam ruangan, sistem pemerataan potensial diatur di dalam lantai: jaring logam ditanamkan. Grid terhubung ke ground loop di beberapa tempat. Jadi, kaki orang yang lewat dihalangi oleh jeruji logam dari kisi-kisi, kebanyakan arus akan melewatinya.

Klasifikasi sistem pentanahan menurut PUE

Skema pentanahan yang dijelaskan di atas disebut TN-C. Konduktor yang menghubungkan netral yang dibumikan mati dengan konsumen disebut gabungan, karena berfungsi untuk mentransfer arus beban dan untuk menghubungkan kotak peralatan listrik ke loop tanah. Itu menyandang singkatan PEN.

Dalam universalitas ini, kelemahan utama sistem seperti itu tampak. Ketika arus beban nol melewati konduktor PEN, timbul beda potensial. Hal ini terutama berlaku untuk beban fasa yang tidak seimbang. Intinya: potensi pada kotak peralatan listrik mungkin berbeda dengan potensi tanah.

Pada instalasi listrik, terutama yang lama, secara teoritis mungkin terjadi kerusakan pada konduktor PEN. Pada saat yang sama, mungkin ada potensi yang relatif terhadap tanah tegangan fasa. Rezim ini menimbulkan ancaman bagi kehidupan manusia.

Terdapat kesulitan teknis dalam mendasarkan perkara peralatan listrik rumah tangga terhubung ke sistem TN-C.

Untuk mengatasi kekurangan tersebut, maka sistem TN-S. Di dalamnya, fungsi proteksi dan peralihan arus operasi dibagi antara dua konduktor netral. Arus kerja mengalirkan konduktor kerja nol - N, dan PE pelindung nol berfungsi untuk menghubungkan rumahan ke loop tanah.

Pemisahan PEN menjadi N dan PE terjadi langsung di gardu induk tempat netral dibumikan. Namun ketika memodernisasi dan merekonstruksi instalasi listrik, hal ini bisa dilakukan di mana saja switchgear. Dalam hal ini, keseluruhan rangkaian secara keseluruhan disebut TN-C-S. Loop pengardean ulang diperlukan pada titik pemisahan.

Jaringan dengan netral terisolasi menurut PUE disebut IT. Ia tidak memiliki konduktor untuk koneksi dengan loop tanah dari gardu suplai. Konsumen mengatur ground loopnya sendiri.

Ada sistem TT yang juga memiliki landasan netral yang kuat. Berbeda dengan sistem TN, sistem ini hanya mempunyai konduktor yang berfungsi nol. Perlindungan nol bagi konsumen berasal dari perangkat groundingnya sendiri.

Produksi, transformasi, pengangkutan, distribusi dan konsumsi energi listrik dilakukan melalui sistem kabel tiga fasa simetris. Simetri sistem dicapai dengan persamaan tegangan fasa dan linier, pembebanan seragam semua fasa oleh arus, pergeseran fasa tegangan dan arus yang sama.

Namun, selama pengoperasian, pelanggaran simetri tidak dapat dihindari. sistem tiga fase, yang dapat disebabkan oleh: putusnya kawat, putusnya isolasi, tumpang tindih benda asing, non-peralihan fase perangkat switching, dll.

Bagaimanapun, ketidakseimbangan menyebabkan munculnya arus urutan negatif dan nol, serta komponen arus aperiodik, yang dapat berbahaya bagi keselamatan peralatan. Oleh karena itu, asimetri tersebut harus diperbaiki secepatnya. Mode operasi jaringan netral memiliki pengaruh signifikan terhadap kecepatan proteksi relai dalam mode fase terbuka.

Ada beberapa mode operasi netral: terpencil, tidak membumi Dan membumi secara efektif. Setiap mode mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Dalam jaringan dengan tegangan hingga 35 kV inklusif, netral berinsulasi digunakan. Artinya titik tengah belitan HV trafo tidak terhubung ke bumi.

Gangguan pembumian satu fasa dengan sistem catu daya seperti itu tidak menyebabkan pemadaman darurat pada saluran yang rusak, karena arus gangguan pembumian agak kecil, nilainya hanya disebabkan oleh kapasitansi dari dua fasa yang tidak rusak relatif terhadap bumi. Arus gangguan bumi satu fasa, dalam jaringan hingga 35 kV, tidak mampu mempertahankan busur.

Jika terjadi korsleting logam pada satu fasa (“pembumian penuh”), tegangan pada dua fasa lainnya meningkat menjadi linier, tetapi pasokan listrik ke konsumen tetap dipertahankan pada dua fasa yang tersisa. Untuk keselamatan transformator dalam mode operasi seperti itu, isolasi netralnya dilakukan untuk kelas tegangan yang sesuai dengan isolasi input linier.

Dengan arus saluran kapasitif yang signifikan hingga 35 kV, kumparan penekan busur digunakan, dihubungkan ke netral transformator. Pendinginan busur disediakan oleh induktansi kumparan, yang mengkompensasinya arus kapasitif kesalahan tanah.

Sistem catu daya dengan dibumikan secara efektif secara netral jaringan dianggap di mana bagian belitan netral dibumikan transformator daya. Korsleting satu fase, dalam jaringan seperti itu, menyebabkan terputusnya bagian yang rusak.

Arus hubung singkat mengalir dari gangguan ke gangguan terdekat netral yang membumi transformator di tanah, didistribusikan sesuai dengan resistansi fase loop - nol. Arus hubung singkat (selanjutnya disebut hubung singkat) tidak mengalir ke transformator yang netralnya tidak dibumikan.

Mengingat untuk semua jenis kerusakan pada jaringan listrik, 80% kerusakan terjadi pada hubung singkat satu fasa, dan menutup hubung singkat satu fasa. memiliki arus yang signifikan, mereka mencoba membatasi pengaruhnya.

Untuk melakukan hal ini, beberapa netral dalam jaringan dibiarkan tidak dibumikan, sehingga meningkatkan resistansi loop rangkaian dan membatasi arus hubung singkat satu fasa. Keseimbangan total netral yang dibumikan dan tidak dibumikan dihitung berdasarkan kondisi pengoperasian selektif perangkat proteksi relai dan batasan arus hubung singkat.

Di samping itu, kondisi penting saat memilih titik pembumian, terdapat kondisi untuk membatasi tegangan lebih pada belitan netral jika terjadi kerusakan asimetris. Pada peralatan listrik, kelas isolasi netral biasanya diambil satu kelas tegangan lebih rendah dari tegangan pengenal belitan HV. Praktek ini memungkinkan Anda menghemat dimensi isolasi dan peralatan, yang memberikan efek ekonomi yang tinggi.

Namun, di sisi lain, berkurangnya tingkat insulasi netral menyebabkan perlunya penggunaan peralatan yang dapat membatasi tegangan lebih dan arus pada terminal netral. Penekan lonjakan arus dapat digunakan sebagai perlindungan terhadap tegangan lebih jangka pendek; reaktor dan kapasitor pembatas arus digunakan untuk membatasi arus.

Dalam mode grounding tuli, jaringan dengan konsumen domestik berfungsi. Dengan mode operasi netral ini, titik tengah belitan LV transformator dihubungkan ke loop tanah. Pada switchboard bangunan tempat tinggal, rumah pelindung juga dihubungkan ke loop tanah.

Jadi, dua kabel “masuk” ke setiap apartemen atau rumah: fase dan nol - sehingga memberi konsumen tegangan 220 V. Jika insulasi rusak kawat fase, dan menyentuhkannya ke struktur yang diarde, bagian jaringan yang rusak segera terputus. dinding beton dan lantai masuk bangunan apartemen, juga memiliki potensi darat.

Arus hubung singkat memiliki nilai yang cukup untuk pengoperasian peralatan sakelar proteksi. DI DALAM Akhir-akhir ini, untuk meningkatkan tingkat keselamatan kelistrikan, selain titik nol yang berfungsi, konduktor pembumian pelindung juga dibawa ke tempat tinggal, yang dihubungkan ke rumah peralatan listrik. Kabel pembumian pelindung pada pelindung juga dihubungkan ke struktur yang dibumikan.

Perlu dicatat bahwa autotransformator dari kelas tegangan apa pun selalu beroperasi dengan ground netral yang kokoh. Isolasi belitan MV autotransformator dilakukan berdasarkan nilai daya tipikal yang lebih kecil dari nilai nominal, yang berarti tingkat insulasi berkurang. Faktanya, inilah keuntungan ekonomi dari autotransformator dibandingkan trafo.

Dengan peralihan autotransformator fase terbuka, tegangan lebih berbahaya terjadi pada sistem elektromagnetik, yang dapat dibatasi dengan pembumian mati pada keluaran nol.

Berdasarkan uraian di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa mode pengoperasian netral mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap keandalan pasokan listrik dan mode pengoperasian sistem tenaga secara keseluruhan.

Kehidupan manusia modern, kenyamanan dan penyediaan segala sesuatu yang diperlukan, terkait erat dengan listrik. Berkat dia, seseorang memiliki mata pencaharian dan kesempatan untuk mempengaruhi kekuatan alam untuk mendapatkan manfaat maksimal bagi hidupnya. Namun selain banyaknya kelebihan yang dimiliki listrik, ada satu kekurangan yang sangat besar - perangkat dan peralatan yang mengkonsumsi dan menghasilkan listrik menimbulkan ancaman bagi kehidupan manusia jika tidak mengikuti aturan penggunaannya.

Instalasi listrik dan klasifikasinya menurut persyaratan keselamatan

Faktor utama yang mempengaruhi tingkat bahaya terhadap kehidupan manusia pada instalasi listrik jenis apa pun adalah:

tegangan;
jenis landasan netral;
nilai arus yang menutup ke tanah;
isolasi bagian yang dilalui arus;
ketahanan tubuh manusia;
ketahanan bumi (tanah) pada daerah cakupannya arus listrik.

Berdasarkan sumber utama tersebut, dalam “Aturan Instalasi Listrik” (PUE) saat ini, semua instalasi dibagi menjadi empat kategori.

Kelompok pertama terdiri dari instalasi dengan transformator netral yang dibumikan kokoh yang beroperasi dari 220 kV ke atas, dan dengan netral yang dibumikan secara efektif - instalasi dari 110 hingga 220 kV. Netral yang dibumikan secara efektif adalah suatu rangkaian dimana arus gangguan bumi dibatasi, yang mungkin dapat ditampungnya jenis yang berbeda resistensi (aktif, non-linier dan reaktif), serta netral yang tidak memiliki landasan.

Yang kedua mencakup instalasi di mana ia digunakan terisolasi netral atau pembumian resonansinya dengan bantuan resistor busur api dan reaktor yang beroperasi dalam jaringan yang tegangannya berkisar antara 3 hingga 35 kV.

Yang ketiga adalah instalasi listrik yang menggunakan jaringan netral yang dibumikan kokoh dan beroperasi pada tegangan 110 hingga 600 V. Pada instalasi ini arus gangguan bumi besar.

Pengoperasian instalasi listrik yang aman

Faktor-faktor yang mengancam kesehatan dan kehidupan orang yang bekerja di instalasi listrik tidak dapat dikesampingkan sepenuhnya, karena mempunyai latar belakang alam. Tapi untuk menguranginya seminimal mungkin dan membuat pekerjaan di instalasi seaman mungkin bukan hanya mungkin, tapi juga perlu. Untuk itu, segala pekerjaan pemeliharaan dan pengoperasian instalasi listrik diatur dalam satu kumpulan peraturan dan ketentuan: “Aturan Pemasangan Instalasi Listrik” (PUE). Satu dari persyaratan penting PUE adalah landasan pelindung instalasi listrik. Persyaratan inilah yang akan dibahas lebih detail dalam artikel ini.

Pembumian pelindung dirancang untuk melindungi personel yang bekerja dan memelihara instalasi dan jaringan ini, serta konsumen listrik yang menggunakannya peralatan Rumah Tangga dan perangkat. Apa yang disediakan oleh pembumian pelindung? Keselamatan manusia jika terjadi kontak yang tidak disengaja dengan bagian logam dari instalasi listrik yang tidak menghantarkan arus, tetapi diberi energi karena rusaknya insulasi penghantar aktif.

Apa yang dibumikan pada instalasi listrik?

Persyaratan dan aturan untuk penggunaan landasan pelindung dirangkum dalam satu dokumen yang mengatur dan mendefinisikan standardisasi seluruh proses - Gost. Pembumian, yang menjamin perlindungan personel dan konsumen, dilakukan secara ketat sesuai dengan Persyaratan PUE dan gost yang sesuai. Pembumian pelindung instalasi listrik menyediakan sambungan listrik bagian logam instalasi listrik dengan tanah, dan jika tidak ada, dengan konduktor yang menggantikan tanah. Perlu juga dicatat bahwa bagian-bagian instalasi yang tidak lagi memiliki perlindungan lain akan dibumikan.

Dengan demikian, kotak logam dari unit listrik, perangkat, mesin, lampu, soket dan sakelar, serta pelindung kabel dan kawat dibumikan.

Sistem grounding yang ada untuk instalasi listrik

Sistem pembumian pelindung instalasi listrik ditentukan berdasarkan karakteristik sumber listrik seperti netral yang dibumikan mati, netral terisolasi. Ada tiga sistem utama yang dikembangkan oleh International Electrotechnical Commission (IEC): TN, IT dan TT. Mari kita pertimbangkan lebih detail.

Sistem TN dan subsistemnya

Sistem dengan netral yang diarde dengan kuat, di mana bagian logam dari instalasi listrik dihubungkan ke netral menggunakan konduktor ground nol, termasuk dalam grup TN. Pada gilirannya, grup ini memiliki subgrup yang dibentuk dengan menggunakan konduktor kerja dan proteksi nol. Jadi, jika konduktor ini digabungkan dalam satu kawat di sepanjang jaringan, subsistemnya disebut TN-C. Ini adalah sistem Soviet yang lama. Jika protektif dan berfungsi kawat netral digabungkan hanya pada bagian rangkaian yang dimulai dari sumber listrik ( gardu trafo), maka ini sudah menjadi subsistem TN-C-S. Nah, jika kabel kerja nol dan kabel pelindung dipisahkan oleh kabel terpisah di seluruh jaringan, subsistem ini disebut TN-S. Ini dianggap lebih disukai untuk keselamatan instalasi listrik secara keseluruhan.

sistem TI dan TT

Suatu sistem yang tidak memiliki pembumian netral atau dibuat melalui pembumian resonansi disebut IT. Dalam sistem seperti itu, bagian logam dari peralatan listrik dibumikan oleh konduktor terpisah yang dihubungkan ke perangkat pembumian.

Sistem netral yang dibumikan secara kokoh di mana bagian logam dari peralatan listrik dibumikan menggunakan perangkat yang tidak terhubung dengan cara apa pun ke netral catu daya disebut TT dan digunakan secara eksklusif untuk bangunan bergerak. Dalam kasus lain, sistem seperti itu memerlukan penggunaan

Perangkat pembumian

Menurut PUE, untuk melindungi seseorang dari tegangan berbahaya, digunakan sirkuit pembumian yang dipasang oleh sambungan listrik bagian instalasi terbuat dari bahan konduktif dan diisolasi dari bagian aktif, dengan elektroda pembumian. Pada gilirannya, konduktor pentanahan adalah konduktor yang terbuat dari logam, yang memiliki konduktivitas listrik yang baik dan area kontak yang luas dengan tanah. Semuanya - konduktor pembumian dan kabel yang menghubungkannya secara elektrik dengan bagian-bagian instalasi listrik dan terdapat perangkat pembumian.

Tergantung pada jenis arus yang digunakan pada instalasi listrik hingga 1000 V, skema pentanahan digunakan dengan ground netral atau terisolasi ( arus bolak-balik), titik tengah yang kokoh atau terisolasi (arus searah). Netral sumber listrik (generator atau trafo) disebut ground mati jika dihubungkan langsung ke perangkat grounding, dan netral yang tidak terhubung atau dihubungkan melalui perangkat dengan resistansi tinggi dianggap terisolasi.

Jenis perangkat pembumian

Elektroda pembumian dibagi menjadi dua jenis: buatan dan alami. Jenis struktur pentanahan yang pertama melibatkan penggunaan berbagai macam benda logam. Bisa berupa sudut, batang dan pipa, panjangnya minimal dua setengah meter dan dikubur (digali) di dalam tanah. Mereka dihubungkan satu sama lain dengan potongan baja atau potongan kawat logam - batang kawat - berdiameter besar (setidaknya 8-10 mm) dengan pengelasan. Konduktor pembumian dapat berupa ban logam dan tembaga, serta kumpulan kawat tembaga yang dihubungkan ke bagian peralatan listrik baik dengan pengelasan atau perbautan.

Jenis struktur pembumian yang kedua melibatkan penggunaan struktur bangunan yang terbuat dari logam dan dihubungkan dengan aman ke tanah sebagai konduktor pembumian. Semua struktur beton bertulang harus memiliki hipotek logam untuk menghubungkan konduktor pembumian. Dalam hal ini, konduktor pentanahan tidak berbeda dengan konduktor yang digunakan pada konduktor pentanahan buatan.

Jenis perangkat pembumian lainnya adalah zeroing. Jenis pembumian pelindung ini terdiri dari penyambungan bagian-bagian instalasi listrik yang diisolasi dari arus dengan netral yang dibumikan mati melalui kabel netral. Zeroing memastikan terjadinya korsleting jika terjadi penutupan fase pada casing perangkat dan memungkinkan peralatan shutdown pelindung beroperasi lebih efisien.

Persyaratan untuk perangkat pembumian

Semua perangkat yang digunakan untuk grounding harus memenuhi standar yang disetujui oleh negara, Kode bangunan dan PUE. Tugas mereka adalah menjamin keselamatan manusia, perlindungan instalasi listrik dan cara pengoperasiannya.

Dalam hal apa pun beberapa bagian instalasi listrik tidak diperbolehkan memiliki konduktor pembumian - setiap bagian harus sesuai dengan hanya satu kabel pembumian yang memiliki diameter penampang tidak kurang dari yang ditentukan dalam PUE. Konduktor pembumian, ditempatkan secara terbuka, dilindungi dari pengaruh lingkungan agresif dengan mengecatnya dengan warna hitam.

Kondisi teknis alat pembumian dan pemeriksaan pentanahan dilakukan dengan memeriksa bagian alat yang terlihat dengan mata telanjang, pemeriksaan dengan pembukaan sebagian tanah dan mengukur parameter alat pembumian. Bagian yang terlihat perangkat diperiksa setiap enam bulan sekali.

Persyaratan untuk sambungan konduktor pelindung dan pembumian

Semua sambungan konduktor pentanahan dan konduktor pentanahan dibuat dengan pengelasan. Kotak instalasi listrik, mesin dan perangkat, kontak pembumian utama pada loop pembumian dan penyangga saluran tegangan tinggi dihubungkan dengan konduktor pembumian yang dibaut. Konduktor pembumian terbuat dari ban baja atau tembaga, serta bundel tembaga. Kabel bumi juga dapat digunakan sebagai konduktor tanah. Untuk tujuan ini, tembaga beruntai dan tembaga inti tunggal digunakan, yang memungkinkan sambungan dengan resistansi rendah.

Mengukur resistansi perangkat pembumian

Untuk memastikan bahwa resistansi perangkat pembumian yang ada memenuhi persyaratan peraturan perundang-undangan, dilakukan pengukuran resistansi yang ada. Tugas pengukuran tersebut adalah untuk menentukan nilai resistansi sistem pentanahan terhadap arus yang melewatinya ke tanah - yang disebut arus penyebaran.

Pengukuran dilakukan sesuai dengan standar keselamatan yang disyaratkan: menghindari korsleting satu fase dan penggunaan alat pelindung diri, termasuk sarung tangan dan sepatu bot dielektrik, serta alat isolasi.

Peralatan dan sarana untuk mengukur hambatan bumi

Instrumen utama yang digunakan untuk mengukur ketahanan terhadap penyebaran arus adalah grounding meter IS-10. Perangkat ini beroperasi dalam lima rentang pengukuran, yang menjelaskan penerapannya yang luas. Kisaran minimumnya adalah resistansi 0,01 hingga 9,99 ohm, diikuti oleh kisaran 0,1-99,9 ohm, 1-999 ohm, 0,01-9,99 kOhm. Resistansi maksimum yang ditentukan oleh perangkat ini berkisar antara 1 hingga 999 mΩ. Elektroda arus dan potensial jarak jauh digunakan bersama dengan instrumen untuk pengukuran.

Perlu dicatat bahwa sirkuit pengukuran pembumian dipasang sesuai dengan aturan ketat - konduktor penghubung perangkat, pertama-tama, ke elektroda arus dan potensial, kemudian ke perangkat dan, terakhir, ke elektroda pembumian.

Metode Uji Pembumian

Besarnya hambatan penyebaran arus untuk berbagai alat pembumian tidak sama dan bergantung pada banyak faktor, seperti jenis instalasi listrik, kondisi tanah di lokasi pemasangan instalasi tersebut, dan jenis alat yang digunakan.

Teknik pengukurannya berisi dua metode, yang ditampilkan dalam aturan yang berlaku untuk perangkat IS-10 saat mengukur resistansi tanah. Jika resistansi perangkat yang ditentukan dalam paspornya lebih tinggi dari 5 ohm, sirkuit tiga kabel digunakan. Jika nilainya kurang dari nilai ini, digunakan rangkaian empat kabel.

Dalam instalasi listrik dengan netral yang dibumikan mati hingga 1 kV, bila tidak mungkin untuk memastikan keamanan listrik hanya dengan bantuan pemutusan otomatis pelindung, pengardean ulang dilakukan.

Re-grounding adalah penyambungan yang disengaja pada instalasi listrik sampai dengan 1 kV nol konduktor pelindung(PE) sirkit ke perangkat pembumian yang tersambung secara elektrik atau tidak tersambung secara elektrik ke perangkat pembumian pada catu daya.

PUE-7 hal.1.7.61

Pengardean ulang instalasi listrik dengan tegangan sampai dengan 1 kV, yang disuplai dari saluran udara, harus dilakukan sesuai dengan 1.7.102-1.7.103. Istilah “Direkomendasikan” berarti bahwa jika terdapat sistem pemerataan potensial utama yang menghubungkan struktur yang digunakan sebagai elektroda arde alami, maka pengardean ulang disediakan oleh konduktor arde alami ini dan instalasi listrik dari konduktor arde buatan bersifat opsional. Pengardean ulang harus dilakukan pada saluran udara dan cabangnya sesuai dengan PUE-7, pasal 1.7.102 dan pasal 1.7.103

PUE-7 hal.1.7.102

PUE-7 hal.1.7.103
1.7.103. Resistansi penyebaran total elektroda pembumian (termasuk yang alami) dari semua pengardean ulang konduktor PEN setiap saluran udara setiap saat sepanjang tahun tidak boleh lebih dari 5, 10 dan 20 Ohm, masing-masing, pada tegangan saluran 660 , 380 dan 220 V dari sumbernya arus tiga fasa atau sumber 380, 220 dan 127 V arus satu fasa. Dalam hal ini, resistansi penyebaran konduktor pembumian dari masing-masing pembumian berulang masing-masing tidak boleh lebih dari 15, 30 dan 60 ohm, pada tegangan yang sama. Pada resistivitas bumi ρ >100 Ohm⋅m, diperbolehkan untuk meningkatkan norma yang ditunjukkan sebanyak 0,01ρ kali, tetapi tidak lebih dari sepuluh kali lipat.

Pengkabelan pengardean ulang dilakukan untuk mengurangi tegangan kontak pada bagian konduktif terbuka (kotak logam peralatan listrik, dll.), sehingga risiko sengatan listrik berkurang jika terjadi gangguan pembumian satu fasa, pada fasa terbuka atau ketiga. -bagian konduktif pihak.

Pengardean ulang dipasang untuk mencegah masuknya potensi induksi ke dalam instalasi listrik gedung melalui komunikasi eksternal yang memasuki gedung dan untuk mengurangi potensi yang dibawa ke rumah penerima listrik yang dibumikan ketika konduktor kerja nol dari jalur suplai adalah rusak.

Jika pengardean ulang dipasang, maka ketika penerima listrik terpisah dihubung pendek ke kasing, arus hubung singkat tidak hanya melewati konduktor pelindung netral, tetapi juga sebagian melalui pentanahan melalui resistansi konduktor pentanahan sumber listrik. dan melakukan grounding kembali. Akibatnya tegangan relatif terhadap tanah pada badan penerima listrik yang rusak berkurang, dan tegangan netral sumber listrik meningkat. Rasio tegangan ini sebanding dengan rasio resistansi elektroda ground yang bersangkutan.

Dalam jaringan distribusi kota, pabrik dan perusahaan industri skema distribusi potensi listrik jauh lebih sulit, karena beberapa instalasi listrik sering kali ditenagai oleh satu transformator, yang digunakan untuk pengardean ulang elektroda ground alami, resistensi yang secara praktis tidak mungkin diperhitungkan dengan perhitungan. Oleh karena itu, sesuai dengan PUE-7 pasal 1.7.61, selama pengukuran kelistrikan, resistansi konduktor pentanahan dari pentanahan ulang tidak terstandarisasi.

PUE-7
1.7.61. Saat menggunakan sistem TN, disarankan untuk mengardekan kembali konduktor PE dan PEN pada input instalasi listrik gedung, serta di tempat lain yang mudah dijangkau. Untuk pengardean ulang, sebaiknya digunakan pengardean alami terlebih dahulu. Resistansi elektroda pembumian ulang tidak terstandarisasi. di dalam besar dan bangunan bertingkat fungsi serupa dilakukan dengan pemerataan potensial dengan menghubungkan konduktor proteksi nol ke bus ground utama.

Pengardean ulang instalasi listrik dengan tegangan sampai dengan 1 kV, yang disuplai dari saluran udara, harus dilakukan sesuai dengan 1.7.102-1.7.103.

Untuk penerima listrik yang berdiri sendiri instalasi luar ruangan, serta untuk bangunan atau struktur dengan kotak logam di sekitarnya, pengardean ulang juga berfungsi untuk menyamakan potensi antara bagian konduktif dari struktur yang dapat disentuh dan bumi, dan juga mengurangi kemungkinan nilai tegangan langkah.

Di dalam bangunan, biasanya tidak tersedia lahan. Bahaya sengatan listrik pada saat hubung singkat satu fasa pada kondisi tersebut ditentukan oleh nilai beda potensial antara bagian-bagian penghantar yang sekaligus dapat disentuh, untuk menguranginya perlu dilakukan pemerataan potensial berdasarkan PUE. -7, pasal 1.7.82 dan 1.7.83.

PUE-7
1.7.82. Sistem pemerataan potensial utama pada instalasi listrik sampai dengan 1 kV harus menghubungkan bagian-bagian konduktif berikut (Gbr. 1.7.7):

nol konduktor pelindung PE atau PEN dari jalur suplai dalam sistem TN;
konduktor pentanahan yang dihubungkan ke perangkat pentanahan instalasi listrik, dalam sistem IT dan TT;
konduktor pembumian yang dihubungkan ke konduktor pembumian ulang di pintu masuk gedung (jika ada konduktor pembumian);
pipa logam komunikasi yang termasuk dalam gedung: pasokan air panas dan dingin, saluran pembuangan, pemanas, pasokan gas, dll. Jika pipa pasokan gas mempunyai sisipan insulasi di pintu masuk gedung, hanya bagian pipa yang relatif terhadap sisipan insulasi dari sisi gedung yang dihubungkan ke sistem pemerataan potensial utama;
bagian logam dari rangka bangunan;
bagian logam dari sistem ventilasi dan pendingin udara terpusat. Dengan adanya sistem ventilasi dan pendingin udara yang terdesentralisasi, saluran udara logam harus dihubungkan ke bus PE panel daya untuk kipas angin dan AC;
perangkat pembumian sistem proteksi petir kategori 2 dan 3;
konduktor pembumian dari pembumian fungsional (berfungsi), jika ada dan tidak ada batasan untuk menghubungkan jaringan pembumian yang berfungsi ke perangkat pembumian pelindung;
selubung logam kabel telekomunikasi.

Bagian konduktif yang masuk ke dalam gedung dari luar harus dihubungkan sedekat mungkin dengan titik masuknya ke dalam gedung. Untuk menyambung ke sistem pemerataan potensial utama, semua bagian ini harus disambungkan ke bus pembumian utama (lihat 1.7.119-1.7.120) menggunakan konduktor dari sistem pemerataan potensial.

PUE-7 hal.1.7.83
1.7.83. Sistem pemerataan potensial tambahan harus menghubungkan semua bagian konduktif terbuka dari peralatan listrik stasioner yang secara bersamaan dapat disentuh dan bagian konduktif pihak ketiga, termasuk bagian logam yang dapat disentuh. struktur bangunan bangunan, serta konduktor pelindung netral pada sistem TN dan konduktor pelindung bumi pada sistem IT dan TT, termasuk konduktor pelindung stopkontak. Untuk pemerataan potensial, konduktor yang disediakan khusus atau bagian konduktif terbuka dan pihak ketiga dapat digunakan jika memenuhi persyaratan 1.7.122 untuk konduktor proteksi sehubungan dengan konduktivitas dan kontinuitas sirkit listrik.

PUE-7 hal.1.7.122
1.7.102. Di ujung-ujung saluran udara atau cabang-cabangnya yang panjangnya lebih dari 200 m, serta pada saluran masuk saluran udara ke instalasi listrik, yang sebagai tindakan perlindungan jika terjadi kontak tidak langsung, mati otomatis suplai, pengardean ulang konduktor PEN harus dilakukan. Dalam hal ini, pertama-tama, pembumian alami harus digunakan, misalnya, bagian penyangga bawah tanah, serta perangkat pembumian yang dirancang untuk sambaran petir (lihat Bab 2.4). Pengardean berulang yang ditunjukkan dilakukan jika pengardean yang lebih sering tidak diperlukan dalam kondisi proteksi lonjakan petir. Pengardean ulang konduktor PEN di jaringan arus searah harus dibuat menggunakan konduktor pembumian buatan yang terpisah, yang tidak boleh ada sambungan logam dengan jaringan pipa bawah tanah. Konduktor pembumian untuk pengardean ulang konduktor PEN harus memiliki dimensi tidak kurang dari yang diberikan dalam Tabel. 1.7.4.

Tugas utama mengardekan kembali konduktor pelindung nol adalah untuk mengurangi tegangan pada bagian konduktif terbuka dan jika terjadi kerusakan. Kasus yang paling berbahaya adalah putusnya konduktor netral dengan hubung singkat satu fasa pada badan (tanah) di belakang tempat patahnya. Dalam hal ini, dengan tidak adanya pembumian berulang, tegangan pada casing semua penerima daya di belakang titik putus akan mendekati fase untuk waktu yang lama, karena kerusakan tersebut tidak dapat dimatikan secara otomatis oleh perangkat proteksi.

Sirkuit jaringan dengan netral yang kokoh berfungsi untuk melindungi seseorang dari sengatan listrik. Dalam kasus darurat, netral yang mati menyamakan potensi yang disentuh seseorang bagian logam peralatan listrik menjadi aman.

Perangkat pelindung juga akan berperan Situasi darurat dengan mematikan catu daya, karena jika terjadi korsleting, arus dalam jaringan meningkat.

Perangkat dan prinsip operasi

Nutrisi konsumen energi listrik dihasilkan oleh transformator daya dan generator. Paling sering, belitan tiga fase perangkat ini dihubungkan sesuai dengan skema bintang, di mana poin umum bersifat netral. Jika netral ini dihubungkan ke ground melalui resistansi rendah, atau langsung di dekat sumber listrik, maka disebut netral ground solid.

Mode pengoperasian netral lainnya dengan pentanahan juga digunakan, tergantung pada mode pengoperasian jaringan jika terjadi gangguan pentanahan, metode yang diperlukan untuk melindungi seseorang dari sengatan listrik, metode untuk membatasi tegangan lebih:

Dengan netral yang dibumikan secara efektif.
Dengan netral yang tidak dibumikan.
Kompensasi netral.

Mode ini digunakan untuk alat listrik 6 kilovolt atau lebih. digunakan hingga 1 kV, dan belum ditemukan penerapannya secara luas. Memang benar pekerjaan yang aman hanya perangkat seluler yang tidak memungkinkan untuk membuat ground loop.

Pemasangan perangkat kompensasi pada netral memungkinkan untuk mengurangi arus hubung singkat kapasitif perangkat yang beroperasi dengan tegangan lebih dari 1 kV. Kompensasi dilakukan dengan menggunakan induktor, akibatnya arus pada titik gangguan menjadi nol. Untuk kerja yang efektif perlindungan, grounding netral dengan resistor digunakan. Itu terbentuk bagian aktif arus di mana relai pelindung beroperasi.

Yang netral adalah yang paling kuat cara yang efektif melindungi orang dari sengatan listrik. Ini digunakan di sebagian besar jaringan listrik nutrisi. Tegangan antar fasa disebut linier, dan antara fasa dan nol disebut fasa. Tegangan terukur instalasi listrik ditentukan oleh nilai linier tegangan. Bisa 220, 380, 660 volt. Pada jaringan listrik rumah tangga, tegangannya 380 volt.

Konsumen satu fasa terhubung antara fasa dan nol secara merata. di gardu induk mempunyai ground loop. Itu termasuk bagian logam saling berhubungan dan terkubur di dalam tanah. Dimensi rangkaian ditentukan dengan mempertimbangkan distribusi efektif arus sepanjang tanah selama korsleting.

Pengoperasian pentanahan ditentukan oleh nilai hambatan penyebaran arus. Nilai yang diizinkan dari parameter ini ditentukan dalam aturan instalasi listrik. Untuk gardu listrik, tahanan tanah tidak boleh melebihi 4 ohm pada tegangan 380 volt.

Loop ground dihubungkan ke bus netral yang dibuat dalam bentuk strip logam. Kabel netral transformator terhubung dengannya. Juga, inti kabel terhubung dengannya, yang menuju ke konsumen. Fase-fase tersebut terhubung ke pemutus sirkuit, sekering kontak.

Tegangan langkah bertindak sebagai berikut. Jika konduktor aktif yang tidak berinsulasi terletak di atas lantai beton yang basah, sangat berbahaya untuk mendekatinya. Ketegangan menjauh darinya dalam bentuk gelombang, seperti lingkaran di atas air. Jika kaki seseorang memasuki zona ini, akan terjadi sengatan listrik.

Untuk melindungi orang dari tegangan langkah, mereka dibangun di lantai ruangan jaring logam, yang mana tempat yang berbeda terhubung ke loop tanah. Dengan cara ini, kaki seseorang dilangsir dengan alat kelengkapan logam dari kisi-kisi, dan sebagian besar arus listrik melewati orang tersebut.

Persyaratan PUE

Ground harus dihubungkan ke perangkat dengan konduktor khusus. Untuk memperpendek jalur aliran arus listrik dan menekan biaya, pilihlah tempat yang langsung bersebelahan dengan sumber tegangan, misalnya trafo. Ada batasannya, jika elektroda arde adalah pondasi beton eksisting, maka untuk perkuatan dasar beton terbuat dari logam, penyambungannya dilakukan pada dua tempat atau lebih.

Sambungan serupa juga dibuat pada rangka logam, yang terletak jauh di dalam tanah. Dalam kondisi seperti itu, sistem pentanahan mampu secara efektif melindungi seseorang dari situasi yang tidak menyenangkan.

Jika trafo yang terletak di lantai berbeda bangunan berfungsi sebagai sumber listrik, maka sambungan ke netral dibuat kawat terpisah yang terhubung ke bingkai logam seluruh bangunan.

Rangkaian sambungan ground tidak boleh terdapat sekring, sekring dan komponen lain yang dapat memutus kelangsungan rangkaian ini. Mereka juga mengambil tindakan tambahan untuk mencegah kerusakan mekanis.

Beberapa batasan PUE

Jika dipasang pada konduktor yang berfungsi, pelindung atau netral, maka kabel ground dipasang segera setelah perangkat ini, ke konduktor netral.
Resistansi perangkat pembumian dalam jaringan 220 volt dibatasi hingga nilai maksimum 4 ohm, dengan pengecualian sifat khusus bumi, yang menghasilkan peningkatan resistansi lebih dari 100 ohm per meter.
pada saluran transmisi overhead, pembumian dipasang di ujung dan di masukan saluran untuk duplikasi pembumian. Hal ini memungkinkan pengoperasian yang efisien perangkat pelindung. Aturan ini digunakan bila tidak diperlukan instalasi jumlah yang besar perangkat yang dapat menghilangkan tegangan lebih pada saat sambaran petir.
Saat memilih konduktor untuk perangkat pembumian, perlu untuk menerapkan standar untuk dimensi terkecil yang diijinkan dan bahan konduktor yang digunakan untuk pembumian ulang yang diletakkan di dalam tanah. Misalnya, jika sudut baja digunakan, maka ketebalan dindingnya minimal harus 4 mm. Total luas penampang kabel ground yang dihubungkan ke bus utama, sesuai dengan pasal 1.7.117 PUE, harus:

10 mm 2 - kawat tembaga.
16 mm 2 - konduktor aluminium.
75 mm 2 - konduktor baja.

Mesin listrik yang dipasang untuk proteksi harus memiliki kecepatan respon sebesar hubungan pendek lebih dari 0,4 detik pada 220 volt.

DI DALAM jaringan rumah menurut klausul 7.1.36 Kode Instalasi Listrik, diperlukan pemasangan jaringan ke konsumen dari pelindung umum dengan tiga konduktor: fase, nol kerja, dan pembumian pelindung (pembumian netral). Namun, di banyak apartemen, persyaratan ini sering dilanggar, yang dibuktikan dengan tidak adanya kontak ground pada soket.

tua persyaratan peraturan untuk bangunan dalam negeri ditentukan untuk kapasitas tidak signifikan. Saat ini, kekuatan perangkat listrik rumah tangga telah meningkat secara signifikan. Apartemen-apartemennya memiliki AC. kompor, oven yang mempunyai kekuatan lebih tinggi.

Untuk meningkatkan efektivitas perlindungan di apartemen modern prasyaratnya adalah adanya grounding. Dalam konstruksi perumahan baru, netral sudah termasuk dalam proyek standar. Di gedung-gedung tua, pemilik yang baik memasang landasan selama perbaikan besar.