Sistem pembumian

by / Jumaat, Mac 17 2017 / Disiarkan dalam Elektrik & Mekanikal

Dalam pemasangan elektrik atau sistem bekalan elektrik a sistem pembumian or sistem pembumian menghubungkan bahagian tertentu pemasangan itu dengan permukaan konduktif Bumi untuk tujuan keselamatan dan fungsi. Titik rujukannya adalah permukaan konduktif Bumi, atau di atas kapal, permukaan laut. Pemilihan sistem pembumian boleh mempengaruhi keselamatan dan keserasian elektromagnetik pemasangan. Peraturan untuk sistem pembumian berbeza-beza di antara negara dan di antara bahagian sistem elektrik yang berlainan, walaupun banyak yang mengikuti cadangan Suruhanjaya Elektroteknik Antarabangsa yang dijelaskan di bawah.

Artikel ini hanya berkaitan dengan pembumian kuasa elektrik. Contoh sistem pembumian lain disenaraikan di bawah dengan pautan ke artikel:

  • Untuk melindungi struktur dari serangan kilat, mengarahkan kilat melalui sistem pembumian dan masuk ke batang tanah daripada melewati struktur.
  • Sebagai sebahagian daripada kuasa wayar bumi dan jalur isyarat tunggal, seperti yang digunakan untuk penghantaran kuasa rendah dan untuk talian telegraf.
  • Di radio, sebagai landasan tanah untuk antena monopole besar.
  • Sebagai keseimbangan voltan sampingan untuk antena radio jenis lain, seperti dipol.
  • Sebagai titik umpan antena dipol tanah untuk radio VLF dan ELF.

Objektif pembumian elektrik

Pembumian pelindung

Di UK "Pembumian" adalah sambungan bahagian pemasangan yang terkena-konduktif dengan menggunakan konduktor pelindung ke "terminal pembumian utama", yang dihubungkan ke elektrod yang bersentuhan dengan permukaan bumi. A konduktor pelindung (PE) (dikenali sebagai konduktor pembumian peralatan dalam Kod Elektrik Negara AS) mengelakkan bahaya kejutan elektrik dengan membiarkan permukaan konduktif yang terdedah pada peranti yang bersambung dekat dengan potensi bumi dalam keadaan kerosakan. Sekiranya berlaku kerosakan, arus dibiarkan mengalir ke bumi oleh sistem pembumian. Sekiranya ini berlebihan, perlindungan arus lebih dari fius atau pemutus litar akan beroperasi, dengan itu melindungi litar dan menghilangkan voltan yang disebabkan oleh kerosakan dari permukaan konduktif yang terdedah. Pemutus hubungan ini adalah asas asas amalan pendawaian moden dan disebut sebagai "Pemutusan Pasokan Automatik" (ADS). Nilai impedansi gelung kesalahan bumi maksimum yang dibenarkan dan ciri-ciri peranti perlindungan arus lebih ditentukan dengan ketat dalam peraturan keselamatan elektrik untuk memastikan ini berlaku dengan segera dan semasa arus berlebihan mengalir voltan berbahaya tidak berlaku pada permukaan konduktif. Oleh itu, perlindungan adalah dengan menghadkan ketinggian voltan dan jangka masa.

Alternatifnya ialah pertahanan secara mendalam - seperti penebat bertetulang atau berganda - di mana banyak kegagalan bebas mesti berlaku untuk mendedahkan keadaan berbahaya.

Pembumian berfungsi

A bumi berfungsi sambungan berfungsi untuk tujuan selain keselamatan elektrik, dan boleh membawa arus sebagai sebahagian daripada operasi biasa. Contoh yang paling penting dari bumi yang berfungsi adalah neutral dalam sistem bekalan elektrik apabila konduktor yang membawa arus disambungkan ke elektrod bumi pada sumber kuasa elektrik. Contoh lain peranti yang menggunakan sambungan bumi berfungsi termasuk penekan lonjakan dan penapis gangguan elektromagnetik.

Sistem voltan rendah

Dalam rangkaian pengedaran voltan rendah, yang menyalurkan tenaga elektrik kepada pengguna akhir kelas terluas, perhatian utama untuk reka bentuk sistem pembumian adalah keselamatan pengguna yang menggunakan peralatan elektrik dan perlindungannya daripada kejutan elektrik. Sistem pembumian, dalam kombinasi dengan alat pelindung seperti sekering dan peranti arus baki, akhirnya mesti memastikan bahawa seseorang tidak boleh bersentuhan dengan objek logam yang potensinya relatif dengan potensi orang tersebut melebihi ambang "selamat", biasanya ditetapkan sekitar 50 V.

Pada rangkaian elektrik dengan voltan sistem dari 240 V hingga 1.1 kV, yang kebanyakannya digunakan dalam peralatan / mesin industri / perlombongan dan bukannya rangkaian yang dapat diakses oleh umum, reka bentuk sistem pembumian sama pentingnya dari sudut keselamatan seperti untuk pengguna domestik.

Di kebanyakan negara maju, soket 220 V, 230 V, atau 240 V dengan kontak pembumian diperkenalkan sebelum atau tidak lama setelah Perang Dunia II, walaupun dengan popularitas nasional yang sangat besar. Di Amerika Syarikat dan Kanada, saluran kuasa 120 V yang dipasang sebelum pertengahan tahun 1960-an pada umumnya tidak termasuk pin ground (bumi). Di dunia membangun, praktik pendawaian tempatan mungkin tidak menghubungkan ke pin pembumian saluran keluar.

Sekiranya tiada bekalan bumi, peranti yang memerlukan sambungan bumi sering menggunakan bekalan yang neutral. Beberapa menggunakan batang tanah khas. Banyak peralatan 110 V mempunyai colokan terpolarisasi untuk mempertahankan perbezaan antara "line" dan "netral", tetapi penggunaan netral bekalan untuk pembumian peralatan dapat menjadi sangat bermasalah. "Talian" dan "netral" mungkin terbalik secara tidak sengaja di soket atau soket, atau sambungan neutral-ke-bumi mungkin gagal atau dipasang dengan tidak betul. Bahkan arus beban normal di neutral boleh menyebabkan penurunan voltan berbahaya. Atas sebab-sebab ini, kebanyakan negara kini mewajibkan sambungan bumi pelindung khusus yang kini hampir universal.

Sekiranya jalan kerosakan antara objek yang digerakkan secara tidak sengaja dan sambungan bekalan mempunyai impedans yang rendah, arus kerosakan akan sangat besar sehingga peranti perlindungan arus lebih litar (fius atau pemutus litar) akan terbuka untuk membersihkan kerosakan tanah. Di mana sistem pembumian tidak menyediakan konduktor logam impedans rendah antara penutup peralatan dan pengembalian bekalan (seperti dalam sistem TT yang dibumikan secara berasingan), arus kerosakan lebih kecil, dan tidak semestinya mengoperasikan peranti perlindungan arus lebihan. Dalam kes sedemikian, pengesan arus baki dipasang untuk mengesan arus bocor ke tanah dan mengganggu litar.

Terminologi IEC

Piawaian antarabangsa IEC 60364 membezakan tiga keluarga pengaturan pembumian, menggunakan kod dua huruf TN, TT, dan IT.

Huruf pertama menunjukkan hubungan antara bumi dan peralatan bekalan kuasa (penjana atau pengubah):

"T" - Sambungan langsung titik dengan bumi (Latin: terra)
"I" - Tidak ada titik yang terhubung dengan bumi (pengasingan), kecuali mungkin melalui impedans tinggi.

Huruf kedua menunjukkan hubungan antara bumi atau rangkaian dan alat elektrik yang dibekalkan:

"T" - Sambungan bumi adalah dengan sambungan langsung ke bumi (Latin: terra), biasanya melalui batang tanah.
"N" - Sambungan bumi dibekalkan oleh bekalan elektrik Network, sama ada sebagai konduktor bumi pelindung (PE) yang terpisah atau digabungkan dengan konduktor neutral.

Jenis rangkaian TN

Dalam pakej TN sistem pembumian, salah satu titik dalam penjana atau pengubah dihubungkan dengan bumi, biasanya titik bintang dalam sistem tiga fasa. Badan peranti elektrik disambungkan dengan bumi melalui sambungan bumi ini di pengubah. Susunan ini merupakan standard semasa untuk sistem elektrik kediaman dan perindustrian khususnya di Eropah.

Konduktor yang menghubungkan bahagian logam yang terdedah pada pemasangan elektrik pengguna dipanggil bumi pelindung. Konduktor yang menghubungkan ke titik bintang dalam sistem tiga fasa, atau yang membawa arus balik dalam sistem fasa tunggal, dipanggil neutral (N). Tiga varian sistem TN dibezakan:

TN − S
PE dan N adalah konduktor berasingan yang disambungkan bersama hanya berhampiran sumber kuasa.
TN − C
Konduktor PEN gabungan memenuhi fungsi kedua-dua konduktor PE dan N. (pada sistem 230 / 400v biasanya hanya digunakan untuk rangkaian pengedaran)
TN − C − S
Sebahagian sistem menggunakan konduktor PEN gabungan, yang pada suatu ketika berpecah menjadi garis PE dan N yang terpisah. Konduktor PEN gabungan biasanya berlaku antara pencawang dan titik masuk ke dalam bangunan, dan bumi dan neutral dipisahkan di kepala servis. Di UK, sistem ini juga dikenali sebagai pelindung pembumian berganda (PME), kerana amalan menghubungkan konduktor neutral-dan-bumi gabungan ke bumi nyata di banyak lokasi, untuk mengurangkan risiko kejutan elektrik sekiranya berlaku konduktor PEN yang rosak. Sistem serupa di Australia dan New Zealand ditetapkan sebagai berbilang neutral yang dibumikan (MEN) dan, di Amerika Utara, sebagai berbilang ground neutral (MGN).
TN-S: pengalir bumi pelindung (PE) dan konduktor neutral (N) dari transformer ke peranti pemakai, yang tidak disambungkan bersama di mana-mana titik selepas titik pengedaran bangunan.
TN-C: gabungan konduktor PE dan N dari pengubah ke alat yang digunakan.
Sistem pembumian TN-CS: konduktor PEN gabungan dari transformer ke titik pengedaran bangunan, tetapi memisahkan konduktor PE dan N dalam pendawaian dalaman tetap dan kabel kuasa fleksibel.

 

Kemungkinan bekalan TN-S dan TN-CS diambil dari pengubah yang sama. Sebagai contoh, sarung pada beberapa kabel bawah tanah menghakis dan berhenti menyediakan sambungan bumi yang baik, dan jadi rumah di mana "tanah buruk" yang tahan tinggi dapat ditukar menjadi TN-CS. Ini hanya mungkin dilakukan pada rangkaian apabila netral sesuai dengan kegagalan, dan penukaran tidak selalu mungkin dilakukan. PEN mestilah diperkuat sesuai untuk kegagalan, kerana litar terbuka PEN dapat mengesan voltan fasa penuh pada mana-mana logam terdedah yang disambungkan ke bumi sistem di hilir putus. Alternatifnya ialah menyediakan bumi tempatan dan menukar ke TT. Daya tarikan utama rangkaian TN adalah jalur bumi impedans rendah yang membolehkan pemutusan automatik (ADS) mudah pada litar arus tinggi sekiranya berlaku litar pintas talian ke PE kerana pemutus atau sekering yang sama akan beroperasi untuk LN atau L Kesalahan -PE, dan RCD tidak diperlukan untuk mengesan kerosakan bumi.

Rangkaian TT

Dalam pakej TT (Terra-Terra) sistem pembumian, sambungan bumi pelindung untuk pengguna disediakan oleh elektrod bumi tempatan, (kadang-kadang disebut sebagai sambungan Terra-Firma) dan ada yang lain dipasang secara bebas di generator. Tidak ada 'wayar bumi' di antara keduanya. Impedansi gelung kesalahan lebih tinggi, dan kecuali jika impedans elektrod sangat rendah, pemasangan TT harus selalu mempunyai RCD (GFCI) sebagai pengasing pertama.

Kelebihan besar sistem pembumian TT adalah gangguan yang dikurangkan daripada peralatan yang disambungkan oleh pengguna lain. TT sememangnya lebih disukai untuk aplikasi khas seperti laman telekomunikasi yang mendapat manfaat daripada pembekalan tanpa gangguan. Juga, rangkaian TT tidak menimbulkan risiko serius sekiranya berlaku penembusan neutral. Di samping itu, di lokasi di mana kuasa diedarkan di atas kepala, konduktor bumi tidak berisiko menjadi hidup sekiranya konduktor pengedaran overhed patah oleh, misalnya, pokok atau dahan yang jatuh.

Pada era pra-RCD, sistem pembumian TT tidak menarik untuk penggunaan umum kerana kesukaran mengatur pemutusan sambungan automatik (ADS) yang dipercayai dalam kes litar pintas saluran ke PE (dibandingkan dengan sistem TN, di mana pemutus yang sama atau fius akan beroperasi untuk kesalahan LN atau L-PE). Tetapi kerana peranti arus baki mengurangkan kekurangan ini, sistem pembumian TT menjadi lebih menarik dengan syarat semua litar kuasa AC dilindungi RCD. Di beberapa negara (seperti UK) disyorkan untuk situasi di mana zona ekuivalen impedans rendah tidak praktikal untuk dijaga dengan ikatan, di mana terdapat pendawaian luar yang ketara, seperti bekalan ke rumah bergerak dan beberapa tetapan pertanian, atau di mana arus kesalahan tinggi boleh menimbulkan bahaya lain, seperti di depot bahan bakar atau marina.

Sistem pembumian TT digunakan di seluruh Jepun, dengan unit RCD di kebanyakan kawasan industri. Ini dapat mengenakan syarat tambahan pada pemacu frekuensi berubah dan bekalan kuasa mod suis yang sering mempunyai penapis besar yang mengalirkan bunyi frekuensi tinggi ke konduktor tanah.

Rangkaian IT

Dalam IT rangkaian, sistem pengedaran elektrik sama sekali tidak mempunyai sambungan ke bumi, atau hanya mempunyai sambungan impedans yang tinggi.

perbandingan

TT IT TN-S TN-C TN-CS
Impedans gelung kesalahan bumi Tinggi Tertinggi Rendah Rendah Rendah
RCD lebih disukai? Ya N / A Pilihan Tidak Pilihan
Perlukan elektrod bumi di tapak? Ya Ya Tidak Tidak Pilihan
Kos konduktor PE Rendah Rendah Tertinggi Kurangnya Tinggi
Risiko pecah neutral Tidak Tidak Tinggi Tertinggi Tinggi
Keselamatan Selamat Kurang Selamat Selamat Paling Tidak Selamat Selamat
Gangguan elektromagnetik Kurangnya Kurangnya Rendah Tinggi Rendah
Risiko keselamatan Impedansi gelung tinggi (voltan langkah) Kesalahan berganda, voltan berlebihan Pecah neutral Pecah neutral Pecah neutral
kelebihan Selamat dan boleh dipercayai Kesinambungan operasi, kos Selamat kos Keselamatan dan kos

Terminologi lain

Walaupun peraturan pendawaian nasional untuk bangunan di banyak negara mengikuti terminologi IEC 60364, di Amerika Utara (Amerika Syarikat dan Kanada), istilah "konduktor pembumian peralatan" merujuk pada dasar peralatan dan kabel tanah pada litar cabang, dan "konduktor elektrod pembumian" digunakan untuk konduktor yang mengikat batang tanah (atau serupa) dengan panel servis. "Konduktor yang dibumikan" adalah sistem "neutral". Piawaian Australia dan New Zealand menggunakan sistem pembumian PME yang diubahsuai yang disebut Multiple Earthed Neutral (MEN). Netral dibumikan (dibumikan) pada setiap titik perkhidmatan pengguna dengan berkesan menjadikan perbezaan potensi netral menjadi sifar sepanjang panjang garis LV. Di UK dan beberapa negara Komanwel, istilah "PNE", yang bermaksud Phase-Neutral-Earth digunakan untuk menunjukkan bahawa tiga (atau lebih untuk sambungan bukan fasa tunggal) digunakan, iaitu, PN-S.

Netral rintangan (India)

Sama seperti sistem HT, sistem bumi rintangan juga diperkenalkan untuk perlombongan di India sesuai dengan Peraturan Kuasa Elektrik Pusat untuk sistem LT (1100 V> LT> 230 V). Di tempat pembumian padat titik neutral bintang, rintangan pembumian neutral yang sesuai (NGR) ditambahkan di antara, menyekat arus kebocoran bumi hingga 750 mA. Oleh kerana sekatan arus kesalahan lebih selamat untuk periuk api gas.

Oleh kerana kebocoran bumi dibatasi, perlindungan kebocoran mempunyai had tertinggi untuk input 750 mA sahaja. Dalam arus bocor sistem pepejal boleh naik ke arus litar pintas, di sini ia terhad kepada maksimum 750 mA. Arus operasi yang terhad ini mengurangkan kecekapan operasi keseluruhan perlindungan relai kebocoran. Kepentingan perlindungan yang cekap dan paling dipercayai telah meningkat untuk keselamatan, daripada kejutan elektrik di lombong.

Dalam sistem ini ada kemungkinan rintangan yang dihubungkan terbuka. Untuk mengelakkan perlindungan tambahan ini untuk memantau rintangan digunakan, yang memutuskan daya sekiranya berlaku kerosakan.

Perlindungan kebocoran bumi

Kebocoran arus bumi boleh menjadi sangat berbahaya bagi manusia, sekiranya melaluinya. Untuk mengelakkan kejutan secara tidak sengaja oleh alat elektrik / peralatan relay / sensor kebocoran bumi digunakan di sumber untuk mengasingkan daya apabila kebocoran melebihi had tertentu. Pemutus litar kebocoran bumi digunakan untuk tujuan tersebut. Pemutus penginderaan semasa dipanggil RCB / RCCB. Dalam aplikasi industri, geganti kebocoran Bumi digunakan dengan CT (pengubah arus) yang terpisah yang disebut CBCT (pengubah arus seimbang teras) yang merasakan arus kebocoran (arus urutan fasa sifar) sistem melalui sekunder CBCT dan ini mengoperasikan relay. Perlindungan ini berfungsi dalam jarak milli-Amps dan dapat diatur dari 30 mA hingga 3000 mA.

Pemeriksaan sambungan bumi

Inti juruterbang p dijalankan dari sistem pengedaran / bekalan peralatan selain teras bumi. Peranti penyambungan bumi dipasang pada hujung sumber yang terus memantau sambungan bumi. Inti juruterbang p bermula dari alat pemeriksaan ini dan berjalan melalui kabel jejak penghubung yang secara amnya membekalkan kuasa ke mesin perlombongan bergerak (LHD). Inti p ini disambungkan ke bumi di hujung pengedaran melalui litar diod, yang melengkapkan litar elektrik yang dimulakan dari alat periksa. Apabila sambungan bumi ke kenderaan terputus, litar teras perintis ini terputus, peranti pelindung yang dipasang pada hujung sumber mengaktifkan dan, mengasingkan kuasa ke mesin. Litar jenis ini adalah mustahak untuk peralatan elektrik berat mudah alih yang digunakan di lombong bawah tanah.

Hartanah

kos

  • Rangkaian TN menjimatkan kos sambungan bumi dengan impedansi rendah di lokasi setiap pengguna. Sambungan seperti itu (struktur logam terkubur) diperlukan untuk menyediakan bumi pelindung dalam sistem IT dan TT.
  • Rangkaian TN-C menjimatkan kos konduktor tambahan yang diperlukan untuk sambungan N dan PE yang berasingan. Walau bagaimanapun, untuk mengurangkan risiko pecahnya neutral, jenis kabel khas dan banyak sambungan ke bumi diperlukan.
  • Rangkaian TT memerlukan perlindungan RCD (Pemutus kesalahan tanah) yang betul.

Keselamatan

  • Di TN, kerosakan penebat cenderung menyebabkan arus litar pintas tinggi yang akan mencetuskan pemutus litar arus lebihan atau sekering dan memutuskan konduktor L. Dengan sistem TT, impedansi gelung kesalahan bumi boleh menjadi terlalu tinggi untuk melakukan ini, atau terlalu tinggi untuk melakukannya dalam waktu yang diperlukan, jadi RCD (sebelumnya ELCB) biasanya digunakan. Pemasangan TT yang lebih awal mungkin tidak mempunyai ciri keselamatan yang penting ini, yang membolehkan CPC (Circuit Protective Conductor atau PE) dan mungkin bahagian logam yang berkaitan dalam jangkauan orang (bahagian yang terdedah-konduktif dan bahagian-bahagian-konduktif yang tidak terdedah) menjadi bertenaga untuk jangka masa yang lama kerana kesalahan keadaan, yang sebenarnya bahaya.
  • Dalam sistem TN-S dan TT (dan di TN-CS di luar titik perpecahan), peranti arus-sisa dapat digunakan untuk perlindungan tambahan. Sekiranya tiada kesalahan penebat pada peranti pengguna, persamaannya IL1+IL2+IL3+IN = 0 tahan, dan RCD dapat memutuskan bekalan sebaik sahaja jumlah ini mencapai ambang (biasanya 10 mA - 500 mA). Kesalahan penebat antara L atau N dan PE akan mencetuskan RCD dengan kebarangkalian tinggi.
  • Dalam rangkaian IT dan TN-C, peranti arus baki jauh lebih kecil kemungkinannya mengesan kerosakan penebat. Dalam sistem TN-C, mereka juga sangat rentan terhadap pemicu yang tidak diinginkan dari kontak antara konduktor bumi dari litar pada RCD yang berlainan atau dengan tanah yang nyata, sehingga membuat penggunaannya tidak dapat dilaksanakan. Juga, RCD biasanya mengasingkan teras neutral. Oleh kerana tidak selamat untuk melakukan ini dalam sistem TN-C, RCD pada TN-C harus disambungkan hanya untuk mengganggu konduktor talian.
  • Dalam sistem fasa tunggal hujung di mana Bumi dan neutral digabungkan (TN-C, dan bahagian sistem TN-CS yang menggunakan gabungan teras neutral dan bumi), jika terdapat masalah hubungan pada konduktor PEN, maka semua bahagian sistem pembumian di luar rehat akan meningkat kepada potensi konduktor L. Dalam sistem pelbagai fasa yang tidak seimbang, potensi sistem pembumian akan bergerak ke arah konduktor talian yang paling banyak dimuatkan. Peningkatan potensi netral di luar rehat dikenali sebagai penyongsangan neutral. Oleh itu, sambungan TN-C tidak boleh melintasi sambungan palam / soket atau kabel fleksibel, di mana terdapat kemungkinan masalah hubungan lebih tinggi daripada dengan pendawaian tetap. Terdapat juga risiko jika kabel rusak, yang dapat dikurangkan dengan penggunaan pembinaan kabel sepusat dan elektroda bumi. Oleh kerana risiko (kecil) kerja logam pembumian 'dibumikan' yang hilang secara neutral menjadi potensi berbahaya, ditambah dengan peningkatan risiko kejutan dari jarak dekat dengan hubungan baik dengan bumi yang benar, penggunaan bekalan TN-CS dilarang di UK untuk tapak karavan dan bekalan pantai ke kapal, dan sangat tidak digalakkan untuk digunakan di ladang dan tapak bangunan luar, dan dalam kes seperti ini, disarankan untuk membuat semua pendawaian luar TT dengan RCD dan elektrod bumi yang terpisah.
  • Dalam sistem IT, kesalahan penebat tunggal tidak mungkin menyebabkan arus berbahaya mengalir melalui tubuh manusia yang bersentuhan dengan bumi, kerana tidak ada litar impedans rendah untuk arus yang mengalir. Walau bagaimanapun, kesalahan penebat pertama dapat mengubah sistem IT menjadi sistem TN dengan berkesan, dan kemudian kesalahan penebat kedua boleh menyebabkan arus badan berbahaya. Lebih buruk lagi, dalam sistem multi-fasa, jika salah satu konduktor talian bersentuhan dengan bumi, ini akan menyebabkan teras fasa yang lain naik ke voltan fasa-fasa relatif dengan bumi daripada voltan neutral fasa. Sistem IT juga mengalami lebihan voltan sementara yang lebih besar daripada sistem lain.
  • Dalam sistem TN-C dan TN-CS, setiap hubungan antara gabungan teras-dan-bumi dan badan bumi dapat membawa arus yang besar dalam keadaan normal, dan dapat membawa lebih banyak lagi dalam keadaan neutral yang rosak. Oleh itu, konduktor ikatan peralatan yang kuat mesti berukuran dengan ini; penggunaan TN-CS tidak disarankan dalam keadaan seperti stesen minyak, di mana terdapat banyak gabungan logam terkubur dan gas letupan.

Keserasian elektromagnetik

  • Dalam sistem TN-S dan TT, pengguna mempunyai hubungan dengan kebisingan rendah ke bumi, yang tidak mengalami voltan yang muncul pada konduktor N akibat arus balik dan impedans konduktor tersebut. Ini sangat penting dengan beberapa jenis peralatan telekomunikasi dan pengukuran.
  • Dalam sistem TT, setiap pengguna mempunyai hubungannya sendiri dengan bumi, dan tidak akan melihat arus yang mungkin disebabkan oleh pengguna lain pada talian PE bersama.

Pengawalan

  • Dalam Kod Elektrik Negara Amerika Syarikat dan Kod Elektrik Kanada suapan dari pengubah pengedaran menggunakan konduktor neutral dan pembumian gabungan, tetapi dalam struktur konduktor bumi neutral dan pelindung digunakan (TN-CS). Netral mesti disambungkan ke bumi hanya di bahagian bekalan suis pemutus pelanggan.
  • Di Argentina, Perancis (TT) dan Australia (TN-CS), pelanggan mesti menyediakan sambungan darat mereka sendiri.
  • Jepun diatur oleh undang-undang PSE, dan menggunakan pembumian TT di kebanyakan pemasangan.
  • Di Australia, sistem pembumian Multiple Earthed Neutral (MEN) digunakan dan dijelaskan dalam Bahagian 5 AS 3000. Untuk pelanggan LV, ia adalah sistem TN-C dari pengubah di jalan ke premis, (yang netral adalah dibumikan berkali-kali di sepanjang segmen ini), dan sistem TN-S di dalam pemasangan, dari Papan Suis Utama ke bawah. Secara keseluruhan, ini adalah sistem TN-CS.
  • Di Denmark peraturan voltan tinggi (Stærkstrømsbekendtgørelsen) dan Malaysia, Electricity Ordinance 1994 menyatakan bahawa semua pengguna mesti menggunakan pembumian TT, walaupun dalam kes yang jarang berlaku, TN-CS boleh dibenarkan (digunakan dengan cara yang sama seperti di Amerika Syarikat). Peraturannya berbeza ketika datang ke syarikat yang lebih besar.
  • Di India menurut Peraturan Pusat Tenaga Elektrik Pusat, CEAR, 2010, peraturan 41, ada penyediaan pembumian, wayar neutral dari sistem 3 fasa, 4-wayar dan tambahan wayar ketiga dari sistem 2-fasa, 3-wayar. Pembumian dilakukan dengan dua sambungan yang berasingan. Sistem pembumian juga mempunyai minimum dua atau lebih lubang tanah (elektrod) sehingga pembumian yang betul berlaku. Sesuai peraturan 42, pemasangan dengan beban di atas 5 kW melebihi 250 V harus mempunyai alat pelindung kebocoran Bumi yang sesuai untuk mengasingkan beban jika terjadi kesalahan atau kebocoran tanah.

Contoh aplikasi

  • Di kawasan UK di mana pengkabelan kuasa bawah tanah berlaku, sistem TN-S adalah biasa.
  • Di India bekalan LT umumnya melalui sistem TN-S. Neutral dibumikan dua kali pada pengubah pengedaran. Neutral dan bumi bergerak secara berasingan pada talian / kabel overhead pengedaran. Konduktor berasingan untuk garis atas dan perisai kabel digunakan untuk sambungan bumi. Elektrod / lubang bumi tambahan dipasang di hujung pengguna untuk mengukuhkan bumi.
  • Sebilangan besar kediaman moden di Eropah mempunyai sistem pembumian TN-CS. Gabungan neutral dan bumi berlaku antara pencawang transformer terdekat dan pemotongan servis (fius sebelum meter). Selepas ini, teras bumi dan neutral yang terpisah digunakan dalam semua pendawaian dalaman.
  • Rumah bandar dan pinggir bandar yang lebih tua di UK cenderung mempunyai bekalan TN-S, dengan sambungan bumi dihantar melalui sarung kabel kabel plumbum dan kertas bawah tanah.
  • Rumah yang lebih tua di Norway menggunakan sistem IT sementara kediaman yang lebih baru menggunakan TN-CS.
  • Beberapa rumah yang lebih tua, terutama yang dibina sebelum penemuan pemutus litar arus baki dan rangkaian kawasan rumah berwayar, menggunakan susunan TN-C di dalam rumah. Ini bukan lagi amalan yang disyorkan.
  • Bilik makmal, kemudahan perubatan, tapak pembinaan, bengkel pembaikan, pemasangan elektrik mudah alih, dan persekitaran lain yang dibekalkan melalui generator mesin di mana terdapat peningkatan risiko kerosakan penebat, sering menggunakan susunan pembumian IT yang disediakan dari transformer pengasingan. Untuk mengurangkan masalah dua kesalahan dengan sistem IT, transformer pengasingan harus membekalkan hanya sebilangan kecil beban masing-masing dan harus dilindungi dengan alat pemantau penebat (umumnya hanya digunakan oleh sistem IT perubatan, kereta api atau ketenteraan, kerana biaya).
  • Di kawasan terpencil, di mana biaya konduktor PE tambahan melebihi biaya sambungan bumi tempatan, jaringan TT biasanya digunakan di beberapa negara, terutama di kawasan yang lebih tua atau di kawasan luar bandar, di mana keselamatan mungkin terancam oleh patah overhead konduktor PE oleh, katakanlah, dahan pokok yang jatuh. Pembekalan TT ke sifat individu juga dilihat pada kebanyakan sistem TN-CS di mana harta individu dianggap tidak sesuai untuk bekalan TN-CS.
  • Di Australia, New Zealand dan Israel sistem TN-CS digunakan; namun, peraturan pendawaian pada masa ini menyatakan bahawa, sebagai tambahan, setiap pelanggan mesti menyediakan sambungan berasingan ke bumi melalui kedua-dua ikatan paip air (jika paip air logam memasuki premis pengguna) dan elektrod bumi khusus. Di Australia dan New Zealand ini dipanggil Pautan Neutral Multiple Earthed atau Pautan MEN. Pautan MEN ini boleh ditanggalkan untuk tujuan ujian pemasangan, tetapi disambungkan semasa digunakan oleh sistem pengunci (seperti kunci pengunci) atau dua atau lebih skru. Dalam sistem MEN, integriti Neutral adalah yang terpenting. Di Australia, pemasangan baru juga mesti menguatkan asas penguat semula konkrit di bawah kawasan basah dengan konduktor bumi (AS3000), biasanya meningkatkan ukuran pembumian, dan menyediakan bidang yang lengkap di kawasan seperti bilik mandi. Pada pemasangan yang lebih lama, tidak jarang hanya terdapat ikatan paip air, dan ia dibiarkan kekal seperti itu, tetapi elektrod bumi tambahan mesti dipasang jika ada kerja peningkatan yang dilakukan. Bumi pelindung dan konduktor neutral digabungkan sehingga pautan neutral pengguna (terletak di sisi pelanggan sambungan neutral meter elektrik) - di luar titik ini, bumi pelindung dan konduktor neutral terpisah.

Sistem voltan tinggi

Dalam rangkaian voltan tinggi (di atas 1 kV), yang jauh lebih mudah diakses oleh masyarakat umum, fokus reka bentuk sistem pembumian kurang pada keselamatan dan lebih kepada kebolehpercayaan bekalan, kebolehpercayaan perlindungan, dan kesan pada peralatan di hadapan litar pintas. Hanya besarnya litar pintas fasa ke tanah, yang paling biasa, dipengaruhi secara signifikan dengan pilihan sistem pembumian, kerana jalan semasa kebanyakannya ditutup melalui bumi. Transformer kuasa HV / MV tiga fasa, yang terletak di pencawang pengedaran, adalah sumber bekalan yang paling biasa untuk rangkaian pengedaran, dan jenis pembumian neutral mereka menentukan sistem pembumian.

Terdapat lima jenis pembumian neutral:

  • Berkecuali pepejal
  • Berkecuali
  • Rintangan-pembumian neutral
    • Pembumian rintangan rendah
    • Pembumian rintangan tinggi
  • Reactance-grounded neutral
  • Menggunakan pengubah pembumian (seperti pengubah Zigzag)

Berkecuali pepejal

In pepejal or . dibumikan neutral, titik bintang pengubah disambungkan terus ke tanah. Dalam penyelesaian ini, jalan impedans rendah disediakan agar arus kerosakan tanah ditutup dan, sebagai hasilnya, magnitudnya setanding dengan arus kerosakan tiga fasa. Oleh kerana neutral kekal pada potensi dekat dengan tanah, voltan pada fasa yang tidak terjejas tetap pada tahap yang serupa dengan pra-kesalahan; untuk itu, sistem ini digunakan secara berkala dalam rangkaian transmisi voltan tinggi, di mana kos penebatnya tinggi.

Rintangan-pembumian neutral

Untuk mengehadkan kerosakan bumi litar pintas, rintangan pembumian neutral tambahan (NGR) ditambahkan antara titik bintang neutral, dan tanah.

Pembumian rintangan rendah

Dengan ralat rintangan rendah had semasa agak tinggi. Di India dibatasi 50 A untuk tambang terbuka seperti yang diatur oleh Peraturan Otoriti Elektrik Pusat, CEAR, 2010, peraturan 100.

Berkecuali

In digali, terpencil or terapung neutral sistem, seperti dalam sistem IT, tidak ada sambungan langsung titik bintang (atau titik lain dalam rangkaian) dan tanah. Akibatnya, arus kerosakan tanah tidak mempunyai jalan untuk ditutup dan dengan itu mempunyai magnitud yang dapat diabaikan. Walau bagaimanapun, dalam praktiknya, arus kerosakan tidak akan sama dengan sifar: konduktor dalam litar - terutamanya kabel bawah tanah - mempunyai kapasitansi yang melekat ke bumi, yang memberikan jalan impedans yang agak tinggi.

Sistem dengan neutral terpencil dapat terus beroperasi dan menyediakan bekalan tanpa gangguan walaupun terdapat kerosakan tanah.

Kehadiran kerosakan tanah yang tidak terganggu dapat menimbulkan risiko keselamatan yang signifikan: jika arus melebihi 4 A - 5 A busur elektrik berkembang, yang dapat ditahan bahkan setelah kesalahan diatasi. Atas sebab itu, mereka terutama terbatas pada jaringan bawah tanah dan kapal selam, dan aplikasi industri, di mana keperluan kebolehpercayaannya tinggi dan kebarangkalian hubungan manusia relatif rendah. Dalam rangkaian pengedaran bandar dengan beberapa pengumpan bawah tanah, arus kapasitif dapat mencapai beberapa puluh ampere, menimbulkan risiko yang signifikan untuk peralatan.

Manfaat arus kesalahan rendah dan operasi sistem yang berterusan selepas itu diimbangi oleh kelemahan yang wujud bahawa lokasi kesalahan sukar dikesan.

TOP

MENGUBAH BUTIRAN ANDA?