Mengapa pengenelan tanah tidak mempunyai laluan pulangan dalam elektrik?

Dalam sistem elektrik, grounding (pengenaran) utamanya bertujuan untuk menyediakan laluan yang selamat bagi arus kerosakan dialihkan ke bumi, melindungi peralatan dan pekerja. Walau bagaimanapun, grounding bukanlah laluan pulangan biasa bagi arus kerana terdapat perbezaan fungsi dan reka bentuk yang jelas antara grounding dan laluan pulangan biasa. Berikut adalah beberapa sebab utama:

1. Tujuan Keselamatan

1.1 Penyebaran Arus Kerosakan

• Perlindungan Kerosakan: Tujuan utama grounding adalah untuk menyediakan laluan rendah rintangan bagi arus kerosakan mengalir dengan cepat ke bumi, memicu peranti perlindungan (seperti pemutus litar atau fus) untuk beroperasi dan memutuskan litar yang rosak, mencegah kerosakan peralatan dan kesan elektrik.

• Pengenaran Selamat: Dengan mengenarkan rangka peralatan dan bahagian logam, ia memastikan rangka tersebut tetap pada potensi bumi walaupun jika kerosakan dalaman berlaku, dengan itu melindungi pekerja.

2. Laluan Operasi Biasa

2.1 Laluan Pulangan Biasa bagi Arus

• Konduktor Neutral: Dalam sistem tiga fasa atau satu fasa biasa, laluan pulangan bagi arus adalah melalui konduktor neutral (neutral). Konduktor neutral disambungkan ke titik neutral sumber kuasa, membentuk gelung tertutup untuk memastikan arus boleh mengalir balik ke sumber kuasa.

• Tujuan Reka Bentuk: Konduktor neutral direka untuk menyediakan laluan rendah rintangan untuk memastikan arus mengalir lancar dalam keadaan operasi biasa, mengelakkan penurunan voltan yang signifikan atau ketidakseimbangan arus.

3. Mengurangkan Gangguan Elektromagnetik

3.1 Mengurangkan Gangguan Elektromagnetik

• Integriti Sinyal: Dalam peranti elektronik dan sistem kawalan, grounding utamanya digunakan untuk mengurangkan gangguan elektromagnetik (EMI) dan gangguan frekuensi radio (RFI), melindungi integriti dan kestabilan sinyal.

• Titik Rujukan: Grounding menyediakan potensi rujukan yang stabil untuk memastikan sinyal tidak terjejas oleh gangguan luaran semasa penghantaran.

4. Mengelakkan Ketidakseimbangan Arus

4.1 Keseimbangan Arus

• Sistem Tiga Fasa: Dalam sistem tiga fasa, konduktor neutral mengimbangi arus di antara tiga fasa, memastikan pembahagian arus yang seragam dan mencegah arus neutral yang berlebihan, yang boleh menyebabkan penurunan voltan dan pemanasan peralatan.

• Sistem Satu Fasa: Dalam sistem satu fasa, konduktor neutral juga berfungsi sebagai laluan pulangan, memastikan gelung tertutup antara beban dan sumber kuasa.

5. Peraturan dan Standard

5.1 Syarat Peraturan

• Kod Elektrik: Kod dan standard elektrik nasional dan antarabangsa (seperti NEC, IEC) secara jelas menetapkan penggunaan dan syarat reka bentuk bagi grounding dan konduktor neutral untuk memastikan keselamatan dan kebolehpercayaan sistem elektrik.

• Pematuhan: Mematuhi kod dan standard ini memastikan pematuhan dan keselamatan sistem elektrik, mengelakkan risiko dan kemalangan yang mungkin berlaku.

Ringkasan

Grounding dalam sistem elektrik utamanya digunakan untuk perlindungan keselamatan dan mengurangkan gangguan elektromagnetik, bukan sebagai laluan pulangan biasa bagi arus. Laluan pulangan biasa bagi arus disediakan oleh konduktor neutral, yang direka untuk memastikan aliran arus yang stabil dalam keadaan operasi biasa, mengelakkan ketidakseimbangan arus dan penurunan voltan. Grounding dan konduktor neutral mempunyai fungsi dan reka bentuk yang berbeza, bekerjasama untuk memastikan operasi yang selamat dan stabil bagi sistem elektrik.