Apakah bahan-bahan pemasangan kebumian?
Bahan Penyambungan ke Tanah
Bahan penyambungan ke tanah adalah bahan konduktif yang digunakan untuk penyambungan ke tanah peralatan dan sistem elektrik. Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan laluan rendah impedans untuk mengarahkan arus dengan selamat ke dalam tanah, memastikan keselamatan pekerja, melindungi peralatan daripada kerosakan akibat tegangan berlebihan, dan mengekalkan kestabilan sistem. Berikut adalah beberapa jenis bahan penyambungan ke tanah yang biasa:
1. Tembaga
Ciri-ciri: Tembaga adalah salah satu bahan penyambungan ke tanah yang paling sering digunakan kerana kekonduksian dan ketahanan terhadap korosi yang sangat baik. Ia memiliki kekonduksian elektrik yang superior dan tidak mudah berkarat dalam persekitaran lembap.
Penggunaan: Digunakan secara meluas untuk elektrod penyambungan ke tanah, busbar penyambungan ke tanah, dan wayar sambungan ke tanah. Bahan penyambungan ke tanah tembaga biasanya tersedia dalam bentuk seperti batang tembaga, jalur tembaga, dan wayar tembaga bertali.
Kelebihan: Kekonduksian yang sangat baik, tahan karat, umur hidup panjang, mudah diproses dan dipasang.
Kekurangan: Harga lebih tinggi.
2. Besi Terlapisi Seng
Ciri-ciri: Besi terlapisi seng adalah besi biasa yang dilapisi dengan lapisan seng untuk meningkatkan ketahanannya terhadap korosi. Walaupun kekonduksian tidak sebaik tembaga, ia masih dapat memenuhi keperluan penyambungan ke tanah dalam banyak kes.
Penggunaan: Biasa digunakan untuk elektrod penyambungan ke tanah, grid penyambungan ke tanah, dan konduktor turun penyambungan ke tanah. Bahan penyambungan ke tanah besi terlapisi seng biasanya tersedia dalam bentuk seperti batang besi, pipa besi, dan wayar besi bertali.
Kelebihan: Harga lebih rendah, kekuatan mekanikal tinggi, sesuai untuk penggunaan di bawah tanah.
Kekurangan: Kekonduksian lebih rendah, mungkin kehilangan lapisan seng dan berkarat dari masa ke masa dalam persekitaran lembap.
3. Stainless Steel
Ciri-ciri: Stainless steel memiliki ketahanan terhadap korosi dan kekuatan mekanikal yang tinggi, menjadikannya sesuai untuk aplikasi penyambungan ke tanah dalam persekitaran keras. Ia datang dalam pelbagai grad, seperti 304 dan 316, dengan 316 menawarkan ketahanan korosi yang lebih baik.
Penggunaan: Utamanya digunakan untuk penyambungan ke tanah dalam persekitaran khas, seperti kilang kimia atau persekitaran laut.
Kelebihan: Sangat tahan terhadap korosi, kekuatan mekanikal tinggi, sesuai untuk keadaan ekstrem.
Kekurangan: Kekonduksian lebih rendah, harga lebih tinggi.
4. Aluminium
Ciri-ciri: Aluminium memiliki kekonduksian yang baik dan ringan, tetapi mudah mengoksidasi, membentuk lapisan oksida yang mengasingkan yang mempengaruhi kekonduksiannya. Oleh itu, bahan penyambungan ke tanah aluminium sering memerlukan rawatan khas atau kombinasi dengan bahan lain.
Penggunaan: Digunakan dalam situasi tertentu, seperti struktur ringan atau aplikasi aerospace.
Kelebihan: Ringan, kekonduksian yang baik.
Kekurangan: Mudah mengoksidasi, kekonduksian tidak stabil, tidak sesuai untuk kontak langsung dengan tanah.
5. Grafit
Ciri-ciri: Grafit adalah bahan non-logam dengan kekonduksian dan ketahanan terhadap korosi yang sangat baik, terutama sesuai untuk tanah asam atau alkali. Ia tidak berkarat seperti logam, memberikan umur hidup yang lebih panjang.
Penggunaan: Biasa digunakan untuk membuat modul penyambungan ke tanah atau sebagai bahan isi untuk elektrod penyambungan ke tanah.
Kelebihan: Tahan terhadap korosi, kekonduksian yang baik, sesuai untuk keadaan tanah yang keras.
Kekurangan: Kekuatan mekanikal lebih rendah, tidak sesuai untuk menanggung tekanan mekanikal yang signifikan.
6. Bahan Komposit
Ciri-ciri: Bahan penyambungan ke tanah komposit biasanya dibuat dengan menggabungkan logam (seperti tembaga atau besi) dengan bahan non-logam (seperti serat karbon atau grafit). Pendekatan ini bertujuan untuk menggabungkan kelebihan kedua-dua bahan. Sebagai contoh, bahan penyambungan ke tanah tembaga-besi memiliki lapisan luar tembaga dan inti besi, meningkatkan kekonduksian dan kekuatan mekanikal.
Penggunaan: Luas digunakan dalam sistem kuasa, stesen pangkalan komunikasi, bangunan, dll.
Kelebihan: Kekonduksian yang baik, kekuatan mekanikal tinggi, tahan terhadap korosi.
Kekurangan: Harga lebih tinggi, proses pembuatan yang rumit.
7. Pengurang Ketahanan Kimia
Ciri-ciri: Pengurang ketahanan kimia adalah bahan yang mengurangi ketahanan tanah untuk mengurangi rintangan penyambungan ke tanah. Mereka datang dalam bentuk cair, serbuk, atau gel dan dapat meningkatkan kekonduksian tanah sekitarnya, terutama dalam tanah dengan ketahanan tinggi.
Penggunaan: Biasa digunakan di daerah di mana mencari lokasi penyambungan ke tanah yang sesuai sukar, seperti daerah berbatu, gurun, atau tanah kering.
Kelebihan: Dapat mengurangi rintangan penyambungan ke tanah secara signifikan, sesuai untuk tanah dengan ketahanan tinggi.
Kekurangan: Efeknya mungkin berkurang dari masa ke masa, memerlukan pemeliharaan berkala.
8. Modul Penyambungan ke Tanah
Ciri-ciri: Modul penyambungan ke tanah adalah blok pra-fabrikasi yang dibuat dari bahan konduktif (seperti grafit atau serat karbon). Ketika ditanam di bawah tanah, mereka secara efektif mengurangi rintangan penyambungan ke tanah. Mereka sering mengandung komponen penahan kelembaban yang menjaga tanah sekitarnya lembap, lebih jauh lagi meningkatkan kekonduksian.
Penggunaan: Luas digunakan dalam sistem kuasa, stesen pangkalan komunikasi, bangunan, dll.
Kelebihan: Kekonduksian yang baik, tahan terhadap korosi, mudah dipasang, umur hidup panjang.
Kekurangan: Harga lebih tinggi, memerlukan ruang lebih besar untuk pemasangan.
9. Serat Karbon
Ciri-ciri: Serat karbon memiliki kekonduksian dan kekuatan mekanikal yang sangat baik, ringan, dan tahan terhadap korosi. Ia memberikan efek penyambungan ke tanah yang baik tanpa menambah banyak berat.
Penggunaan: Utamanya digunakan dalam aerospace, pembangkit tenaga angin, dan bidang lain di mana berat menjadi faktor kritis.
Kelebihan: Ringan, kekonduksian yang baik, tahan terhadap korosi.
Kekurangan: Harga lebih tinggi, proses pembuatan yang rumit.
10. Bahan Alam Semula Jadi
Ciri-ciri: Beberapa bahan alam semula jadi, seperti air garam, arang, dan slag batubara, dapat digunakan sebagai bahan penyambungan ke tanah sementara atau tambahan. Mereka meningkatkan kekonduksian tanah sekitarnya untuk mengurangi rintangan penyambungan ke tanah.
Penggunaan: Utamanya digunakan untuk penyambungan ke tanah sementara atau tambahan, seperti tapak pembinaan atau operasi lapangan.
Kelebihan: Harga rendah, mudah didapatkan.
Kekurangan: Prestasi tidak stabil, tidak efektif untuk penggunaan jangka panjang.
Faktor-faktor yang Perlu Dipertimbangkan Saat Memilih Bahan Penyambungan ke Tanah:
Kekonduksian: Kekonduksian bahan secara langsung mempengaruhi keberkesanan penyambungan ke tanah; kekonduksian yang lebih baik berarti rintangan penyambungan ke tanah yang lebih rendah.
Ketahanan Terhadap Korosi: Bahan penyambungan ke tanah biasanya ditanam di bawah tanah dan terpapar pada persekitaran lembap, asam, atau alkali, jadi ketahanan terhadap korosi sangat penting.
Kekuatan Mekanikal: Bahan penyambungan ke tanah perlu mampu menahan tekanan mekanikal tertentu, terutama semasa pemasangan dan penggunaan.
Harga: Bahan yang berbeda memiliki variasi harga yang signifikan, dan pilihan harus seimbang antara prestasi dan anggaran.
Adaptabilitas Lingkungan: Keadaan tanah yang berbeda (seperti kelembapan, pH, suhu) dapat mempengaruhi prestasi bahan, jadi bahan harus dipilih berdasarkan lingkungan spesifik.
Ringkasan
Pemilihan bahan penyambungan ke tanah harus berdasarkan keperluan projek tertentu, keadaan lingkungan, dan anggaran. Tembaga dan tembaga-besi adalah bahan yang paling sering digunakan, menawarkan kekonduksian dan ketahanan terhadap korosi yang sangat baik untuk sebagian besar aplikasi. Untuk lingkungan khusus atau aplikasi dengan permintaan tinggi, bahan seperti stainless steel, grafit, dan bahan komposit dapat dipertimbangkan.
