Beberapa aspek keamanan kelistrikan tidak sepenuhnya jelas bagi orang awam, dan inilah yang membedakannya dari seorang profesional yang memiliki akses ke instalasi jaringan listrik. Hari ini kita akan berbicara tentang komponen terpenting dari sistem elektrifikasi apa pun - pentanahan dan pentanahan.

Peran zeroing dalam jaringan tiga fase

Setiap sistem kelistrikan dibangun di atas jaringan AC tiga fase atau merupakan bagian darinya. Tanpa mempelajari teori terlalu banyak, kami mengingat kembali definisi dasar pengoperasian sistem tiga fase apa pun.

Antara dua fase yang diambil, tegangan 380 V terjadi 50 kali per detik Secara khusus, pada saat ini, salah satu konduktor berubah menjadi tanah - sumber elektron bebas, dan konduktor lainnya menerima elektron ini.

Fenomena yang sama terjadi pada dua pasang fase lainnya, tetapi perbedaan waktu antara bagaimana fase "beralih" adalah sekitar sepertiga dari periode osilasi di salah satunya. Skema kerja ini muncul karena jenis mesin listrik yang paling populer. Jika Anda mengatur fase di sekitar lingkaran dalam urutan yang benar, maka kemunculan arus di dalamnya juga akan mengikuti lingkaran dan akan mampu mendorong putaran inti mesin. Dalam versi sambungan listrik yang paling sederhana, ketiga fase harus dihubungkan pada satu titik, sedangkan pada saat tertentu hanya dua fase yang akan berada di puncak daya.

Masalah utamanya adalah bahwa resistansi elemen kerja (belitan motor atau koil pemanas) yang termasuk dalam setiap fase tidak dapat benar-benar sama. Oleh karena itu, arus di masing-masing dari ketiga rangkaian akan selalu berbeda, dan fenomena ini harus dikompensasi. Oleh karena itu, titik konvergensi ketiga fase dihubungkan ke tanah untuk mengalihkan sisa potensial listrik ke dalamnya.

Bagaimana loop tanah bekerja

Setiap pintu masuk gedung bertingkat dapat dimodelkan sesuai dengan skema yang sama. Tetapi apartemen, yang didistribusikan melalui tiga fase yang ada, mengkonsumsi listrik secara acak, dan konsumsi ini terus berubah. Tentu saja, rata-rata, pada titik sambungan kabel rumah di titik distribusi (RP), perbedaan arus dalam fase tidak lebih dari 5% dari nilai beban. Namun, dalam kasus yang jarang terjadi, penyimpangan ini bisa lebih tinggi dari 20%, dan fenomena ini menjanjikan masalah serius.

Jika sejenak kita membayangkan bahwa riser listrik, atau lebih tepatnya, bagian rangkanya, tempat semua kabel netral disekrup, ternyata diisolasi dari tanah, perbedaan yang begitu tinggi antara konsumsi apartemen dalam fase yang berbeda menghasilkan pola berikut:

1. Pada fasa yang paling banyak dibebani, penurunan tegangan terjadi sebanding dengan beban.
2. Dalam fase yang tersisa, tegangan ini meningkat sesuai.

Kabel netral yang terhubung ke loop pentanahan berfungsi sebagai sumber elektron cadangan untuk kasus seperti itu. Ini membantu menghilangkan asimetri beban dan menghindari terjadinya tegangan lebih pada cabang sirkuit tiga fase yang berdekatan.

Perbedaan antara grounding dan grounding

Jika selama pengoperasian sepasang fase tunggal bebannya tidak sama, potensi listrik positif pasti akan muncul di titik konvergensi. Artinya, jika, ketika loop tanah putus, seseorang mengambil rumah pelindung akses, dia akan terkejut, dan kekuatan pukulan ini akan bergantung pada tingkat asimetri beban.

Sebagian besar mesin listrik dirancang sedemikian rupa sehingga beban didistribusikan secara merata ke ketiga fase, karena jika tidak, beberapa konduktor akan memanas dan aus lebih cepat daripada yang lain. Oleh karena itu, titik sambungan fase di beberapa perangkat adalah keluaran ke kontak keempat yang terpisah, yang terhubung dengan konduktor netral.

Dan di sini pertanyaannya adalah: di mana mendapatkan konduktor yang sangat nol ini? Jika Anda memperhatikan tiang-tiang saluran listrik tegangan tinggi, hanya ada tiga kabel di atasnya, yaitu tiga fase. Dan untuk pengangkutan listrik, ini sudah cukup, karena semua trafo pada gardu step-down memiliki beban simetris pada belitan dan dibumikan satu sama lain secara independen.

Dan konduktor keempat ini muncul di gardu transformator (TS) terakhir dalam rantai transformasi, di mana 6 atau 10 kV berubah menjadi 220/380 V biasa, dan ada kemungkinan non-ilusi dari beban asinkron. Pada titik ini, awal dari tiga belitan trafo dihubungkan dan dihubungkan ke sistem pentanahan bersama, dan kabel netral keempat berasal dari titik ini.

Dan sekarang kita memahami bahwa pentanahan adalah sistem batang yang dibenamkan ke dalam tanah, dan zeroing adalah koneksi paksa dari titik tengah ke tanah untuk menghilangkan potensi berbahaya dan asimetri. Karenanya, konduktor netral dihubungkan ke titik pentanahan atau lebih dekat, dan kabel pembumian pelindung dihubungkan langsung ke loop pentanahan itu sendiri.

Jenis sistem pentanahan

Pernahkah Anda memperhatikan bahwa kabel netral pada kabel tiga fase memiliki penampang yang lebih kecil daripada yang lain? Ini cukup bisa dimengerti, karena tidak seluruh beban jatuh di atasnya, tetapi hanya perbedaan arus antar fasa. Harus ada setidaknya satu loop tanah di jaringan, dan biasanya terletak di sebelah sumber arus: trafo di gardu induk. Di sini, sistem memerlukan pemusatan wajib, tetapi pada saat yang sama, konduktor netral berhenti menjadi pelindung: apa yang terjadi jika nol terbakar di TP sudah tidak asing lagi bagi banyak orang. Karena alasan ini, mungkin ada beberapa loop pentanahan di sepanjang saluran transmisi daya, dan biasanya demikian.

Tentu saja, pentanahan ulang, tidak seperti pentanahan, sama sekali tidak diperlukan, tetapi seringkali sangat berguna. Menurut tempat di mana zeroing umum dan berulang dari jaringan tiga fase dilakukan, beberapa jenis sistem dibedakan.

Dalam sistem yang disebut I-T atau T-T, konduktor pelindung selalu diambil terlepas dari sumbernya, untuk ini konsumen mengatur sirkuitnya sendiri. Bahkan jika sumber memiliki titik pentanahannya sendiri, yang menghubungkan konduktor netral, yang terakhir tidak memiliki fungsi pelindung, dan tidak menghubungi sirkuit pelindung konsumen dengan cara apa pun.

Sistem tanpa pentanahan di sisi konsumen lebih umum. Di dalamnya, konduktor pelindung dipindahkan dari sumber ke konsumen, termasuk melalui kabel netral. Skema semacam itu ditandai dengan awalan TN dan salah satu dari tiga postfix:

1. TN-C: konduktor pelindung dan netral digabungkan, semua kontak pentanahan pada soket dihubungkan ke kabel netral.
2. TN-S: konduktor pelindung dan netral tidak bersentuhan di mana pun, tetapi dapat dihubungkan ke sirkuit yang sama.
3. TN-C-S: konduktor pelindung mengikuti dari sumber arus itu sendiri, tetapi masih terhubung ke kabel netral di sana.

Poin Kunci untuk Pengkabelan

Jadi, bagaimana semua informasi ini berguna dalam praktik? Skema dengan landasan konsumen sendiri, tentu saja, lebih disukai, tetapi terkadang secara teknis tidak mungkin diterapkan, misalnya, di apartemen bertingkat tinggi atau di tanah berbatu. Anda harus menyadari bahwa ketika konduktor netral dan pelindung digabungkan dalam satu konduktor (disebut PEN), keselamatan orang bukanlah prioritas, dan oleh karena itu peralatan yang bersentuhan dengan orang harus memiliki perlindungan diferensial.

Dan di sini, penginstal pemula membuat banyak kesalahan, salah menentukan jenis sistem pentanahan / penetralisir dan, karenanya, salah menghubungkan RCD. Dalam sistem dengan konduktor gabungan, RCD dapat dipasang di titik mana pun, tetapi selalu setelah tempat gabungan. Kesalahan ini sering terjadi saat bekerja dengan sistem TN-C dan TN-C-S, dan terutama jika dalam sistem seperti itu konduktor netral dan pelindung tidak memiliki penandaan yang sesuai.

Oleh karena itu, jangan pernah menggunakan kabel kuning-hijau jika tidak diperlukan. Selalu tanahkan kabinet logam dan wadah peralatan, tetapi tidak dengan konduktor PEN gabungan, di mana potensi berbahaya terjadi saat nol putus, tetapi dengan kabel pelindung PE, yang terhubung ke sirkuitnya sendiri.

Omong-omong, jika Anda memiliki sirkuit sendiri, sangat, sangat tidak disarankan untuk melakukan zeroing tanpa perlindungan di atasnya, kecuali jika itu adalah sirkuit gardu induk atau generator Anda sendiri. Faktanya adalah ketika nol putus, seluruh perbedaan beban asinkron di jaringan seluruh kota (dan ini bisa beberapa ratus ampere) akan mengalir ke tanah melalui sirkuit Anda, memanaskan kabel penghubung menjadi putih.