Mengapa Hambatan Penghubung ke Tanah Substasiun Padat Umumnya ≤4Ω
Sebagai peralatan distribusi listrik kunci, operasi yang aman dari sebuah substansiun padat bergantung pada tindakan pengamanan yang andal. Seringkali orang bertanya: Mengapa tahanan tanah dari sebuah substansiun padat umumnya diperlukan untuk tidak melebihi 4Ω? Di balik nilai ini, terdapat dasar teknis yang ketat dan batasan skenario aplikasi. Faktanya, persyaratan ≤4Ω tidak wajib dalam semua kasus. Ini sebagian besar berlaku untuk skenario di mana sistem tegangan tinggi menggunakan metode "tanpa penanahan", "penanahan resonan", atau "penanahan hambatan tinggi". Karena di bawah metode penanahan ini, saat terjadi gangguan tanah satu fasa di sisi tegangan tinggi, arus gangguan relatif kecil (biasanya tidak melebihi 10A). Jika tahanan tanah dikendalikan dalam 4Ω, tegangan gangguan dapat dibatasi dalam rentang yang relatif aman (seperti 40V), secara efektif menghindari risiko kejut listrik yang disebabkan oleh kenaikan potensial kabel PE di sisi tegangan rendah. Teks berikut akan menganalisis secara mendalam prinsip dan logika di balik persyaratan teknis ini.
Mengapa tahanan tanah dari sebuah substansiun padat biasanya diperlukan untuk tidak lebih besar dari 4Ω? Sebenarnya, persyaratan bahwa tahanan tanah harus ≤4Ω memiliki kondisi yang berlaku dan tidak berlaku untuk semua situasi. Standar ini sebagian besar berlaku untuk skenario di mana sistem tegangan tinggi menggunakan metode tanpa penanahan, penanahan resonan, atau penanahan hambatan tinggi, bukan untuk situasi di mana sistem tegangan tinggi menggunakan penanahan efektif.
Dalam tiga metode penanahan di atas (tanpa penanahan, penanahan resonan, dan penanahan hambatan tinggi), arus gangguan tanah satu fasa dari sistem tegangan tinggi relatif kecil, biasanya tidak melebihi 10 A. Saat arus gangguan seperti itu mengalir melalui tahanan tanah Rb dari substansiun padat, akan terjadi jatuh tegangan di seberangnya. Jika Rb adalah 4Ω, jatuh tegangan tersebut adalah:U=I×R=10A×4Ω=40V
Karena penanahan perlindungan sistem tegangan tinggi dan penanahan sistem distribusi tegangan rendah sering kali menggunakan elektroda penanahan yang sama, potensial kabel PE di sisi tegangan rendah terhadap tanah juga akan naik menjadi 40 V. Tegangan ini lebih rendah dari batas keselamatan untuk kejut listrik manusia (batas tegangan kontak umumnya dianggap 50 V), sehingga sangat mengurangi risiko kecelakaan kejut listrik pribadi di sisi tegangan rendah saat terjadi gangguan tanah di sisi tegangan tinggi.
Menurut standar relevan (seperti "Kode Desain Penanahan Instalasi Listrik AC" GB/T 50065-2014), Pasal 6.1.1 menetapkan:
Untuk peralatan distribusi listrik tegangan tinggi yang beroperasi dalam sistem non-penanahan, penanahan resonan, dan penanahan hambatan tinggi dan menyuplai perangkat listrik tegangan rendah 1kV dan di bawahnya, tahanan tanah penanahan perlindungan harus memenuhi persyaratan berikut dan tidak boleh melebihi 4Ω: R ≤ 50 / I
R: Pertimbangkan tahanan tanah maksimum setelah mempertimbangkan variasi musiman (Ω);
I: Arus gangguan tanah satu fasa untuk perhitungan. Dalam sistem penanahan resonan, arus residu di titik gangguan digunakan sebagai dasar untuk terjemahan.
Kesimpulannya, membatasi tahanan tanah dari sebuah substansiun padat dalam 4Ω dimaksudkan untuk secara efektif mengontrol tegangan kontak dalam rentang yang aman dan memastikan keselamatan pribadi saat terjadi gangguan tanah di sisi tegangan tinggi. Persyaratan ini merupakan hasil dari desain keselamatan berdasarkan sistem penanahan spesifik dan tingkat arus gangguan.
