Apa tujuan memiliki kabel tanah kabel hidup dan kabel netral yang terpisah dalam rangkaian listrik

Tujuan memisahkan kabel tanah, fase, dan netral dalam sirkuit

Kabel fase

Transmisi energi listrik: Kabel fase adalah garis utama yang bertanggung jawab untuk transmisi energi listrik dalam sirkuit. Ia mentransmisikan arus bolak-balik yang disediakan oleh sumber daya (seperti jaringan 220V) ke berbagai peralatan listrik untuk menyediakan energi yang diperlukan agar peralatan listrik dapat bekerja. Misalnya, ketika Anda menyalakan bola lampu, arus mengalir dari kabel fase ke dalam bola lampu, melewati filamen bola lampu, dan kemudian kembali ke sumber daya melalui kabel netral, sehingga membuat bola lampu bercahaya.

Memberikan potensial tinggi: Kabel fase memiliki perbedaan potensial yang tinggi relatif terhadap kabel netral dan kabel tanah. Dalam rangkaian AC, tegangan kabel fase berubah seperti gelombang sinus, dan puncaknya biasanya 2 kali akar kuadrat dari 220V (sekitar 311V). Perbedaan potensial tinggi ini adalah sumber daya yang mendorong arus mengalir dalam sirkuit, sehingga peralatan listrik dapat bekerja dengan baik. Misalnya, dalam motor listrik, arus yang dihasilkan oleh perbedaan potensial antara kabel fase dan kabel netral menyebabkan kumparan motor menghasilkan medan magnet, yang mendorong rotor motor berputar.

Kabel netral

• Membentuk loop: Peran utama kabel netral adalah membentuk sirkuit dengan kabel fase, sehingga arus dapat beredar antara sumber daya dan peralatan listrik. Dalam keadaan normal, potensial kabel netral mendekati potensial geodetik, dan potensial kabel tanah sangat dekat. Misalnya, dalam listrik rumah tangga, arus mengalir dari kabel fase ke peralatan listrik, setelah bekerja pada peralatan listrik, dan kemudian kembali ke sumber daya melalui kabel netral, menyelesaikan siklus sirkuit yang lengkap.

• Menyeimbangkan tegangan: Kabel netral juga berperan dalam menyeimbangkan tegangan dalam rangkaian tiga fase. Dalam sistem pasokan listrik tiga fase empat kawat, perbedaan fase tegangan tiga kabel fase adalah 120 derajat, dan tegangan dalam rangkaian tiga fase dapat diseimbangkan dengan menghubungkan kabel netral. Jika kabel netral terputus atau kontaknya buruk, mungkin akan menyebabkan ketidakseimbangan tegangan tiga fase, sehingga peralatan listrik tidak dapat bekerja dengan normal, bahkan merusak peralatan listrik. Misalnya, di beberapa pabrik atau tempat komersial, jika beban tiga fasa tidak seimbang, arus kabel netral akan meningkat, dan perlu memastikan bahwa kabel netral terhubung dengan baik untuk memastikan operasi stabil dari sistem listrik.

Kabel tanah

• Perlindungan keselamatan: Tujuan utama kabel tanah adalah memberikan perlindungan keselamatan. Ketika peralatan listrik memiliki kerusakan seperti bocor atau hubungan singkat, kabel tanah dapat dengan cepat memasukkan arus bocor ke tanah untuk menghindari kejutan listrik pada manusia. Misalnya, ketika casing mesin cuci bermuatan, jika mesin cuci terhubung ke kabel tanah, arus bocor akan mengalir ke tanah melalui kabel tanah, bukan melalui tubuh manusia ke tanah, sehingga melindungi keselamatan pengguna.

• Menghilangkan listrik statis: Kabel tanah juga dapat menghilangkan listrik statis yang dihasilkan oleh peralatan listrik. Dalam beberapa lingkungan kering, peralatan listrik mudah menghasilkan listrik statis, jika tidak dihilangkan dengan cepat, listrik statis mungkin menumpuk hingga potensial yang lebih tinggi, menyebabkan kerusakan pada tubuh manusia atau peralatan. Dengan menghubungkan kabel tanah, listrik statis dapat dengan cepat dilepaskan ke tanah, memastikan keselamatan perangkat dan lingkungan. Misalnya, di ruang komputer, untuk mencegah kerusakan listrik statis pada perangkat elektronik, biasanya dipasang bar tembaga tanah untuk menghubungkan semua perangkat elektronik ke kabel tanah untuk menghilangkan listrik statis.

Satu kabel tidak dapat melayani semua tujuan tersebut

Karakteristik listrik yang berbeda: Karakteristik listrik kabel fase, kabel netral, dan kabel tanah dalam sirkuit berbeda. Kabel fase memiliki perbedaan potensial yang tinggi dan bertanggung jawab untuk mentransmisikan energi listrik; Kabel netral digunakan untuk membentuk loop dan menyeimbangkan tegangan; Kabel tanah digunakan untuk perlindungan dan menghilangkan listrik statis. Jika satu kabel digunakan untuk mencapai fungsi-fungsi ini secara bersamaan, akan menyebabkan kinerja listrik sirkuit menjadi tidak stabil, meningkatkan risiko kerusakan peralatan listrik. Misalnya, jika kabel tanah dan kabel fase atau kabel netral digabungkan, ketika peralatan listrik bocor, arus bocor mungkin tidak mengalir ke tanah tepat waktu, sehingga meningkatkan risiko kejutan listrik pada manusia.

Standar keselamatan tidak mengizinkan: Untuk memastikan keselamatan listrik, negara-negara telah mengembangkan standar keselamatan listrik yang ketat, yang secara jelas menentukan bahwa kabel fase, kabel netral, dan kabel tanah harus dipasang secara terpisah. Standar-standar ini didasarkan pada pengalaman praktis jangka panjang dan penelitian ilmiah untuk melindungi nyawa dan harta benda orang. Jika standar-standar ini dilanggar, menggunakan satu kabel sebagai ganti tiga kabel dapat mengakibatkan kecelakaan listrik yang serius dan bahkan mengancam jiwa. Misalnya, dalam konstruksi instalasi listrik, jika pekerja konstruksi untuk menghemat biaya menggabungkan kabel tanah dan kabel netral, begitu terjadi kebocoran, perangkat pelindung kebocoran mungkin tidak berfungsi dengan baik, sehingga membawa risiko keamanan yang besar bagi pengguna.