Apakah kelebihan menggunakan sistem grounding bersama dalam pengagihan kuasa dan apa langkah berjaga-jaga yang harus diambil

Apakah Penyambungan Umum?

Penyambungan umum merujuk kepada amalan di mana penyambungan fungsional (kerja) sistem, penyambungan perlindungan peralatan, dan penyambungan perlindungan petir berkongsi satu sistem elektroda penyambungan. Alternatifnya, ia mungkin bermaksud bahawa konduktor penyambungan dari pelbagai peranti elektrik disambung bersama dan dihubungkan ke satu atau lebih elektroda penyambungan umum.

1. Kelebihan Penyambungan Umum

• Sistem yang lebih mudah dengan kurang konduktor penyambungan, menjadikan pemeliharaan dan pemeriksaan lebih mudah.

• Rintangan penyambungan setara dari beberapa elektroda penyambungan yang disambung selari adalah lebih rendah daripada jumlah rintangan sistem-sistem penyambungan terpisah dan bebas. Apabila baja struktur atau tulangan bangunan digunakan sebagai elektroda penyambungan umum—kerana rintangan semula jadi yang rendah—manfaat penyambungan umum menjadi lebih ketara.

• Kebolehpercayaan yang ditingkatkan: jika satu elektroda penyambungan gagal, yang lain boleh menggantikan.

• Kurang bilangan elektroda penyambungan, mengurangkan kos pemasangan dan bahan.

• Dalam kejadian kegagalan isolasi yang menyebabkan korsleting fasa-ke-rangka, arus kesalahan yang lebih besar mengalir, memastikan peranti perlindungan beroperasi dengan cepat. Ini juga mengurangkan voltan sentuh apabila pekerja menyentuh peralatan yang rosak.

• Mengurangkan bahaya dari tegangan tinggi akibat petir.

Secara teori, untuk mencegah back-flashover yang disebabkan oleh petir, penyambungan perlindungan petir harus dipisahkan pada jarak yang selamat dari struktur bangunan, peralatan elektrik, dan sistem penyambungan mereka. Namun, dalam kejuruteraan sebenar, ini sering tidak praktikal. Bangunan biasanya mempunyai banyak saluran utiliti (kuasa, data, air, dll.) yang tersebar di kawasan yang luas. Terutamanya apabila tulangan baja beton bertulang digunakan sebagai penghantar perlindungan petir tersembunyi, menjadi hampir mustahil untuk memisahkan sistem perlindungan petir secara elektrik dari pipa bangunan, rangka peralatan, atau sistem penyambungan kuasa.

Dalam kes-kes seperti itu, penyambungan umum direkomendasikan—menghubungkan neutral transformator, semua penyambungan fungsional dan perlindungan peralatan elektrik, dan sistem perlindungan petir ke rangkaian elektroda penyambungan yang sama. Sebagai contoh, dalam bangunan bertingkat tinggi, mengintegrasikan penyambungan elektrik dengan sistem perlindungan petir secara efektif membentuk kandang Faraday menggunakan rangka baja internal bangunan. Semua peralatan elektrik dan konduktor dalaman yang terikat ke kandang ini diproteksi dari perbezaan potensial dan back-flashover yang disebabkan oleh petir.

Oleh itu, apabila menggunakan struktur logam bangunan untuk penyambungan, penyambungan umum untuk pelbagai sistem bukan sahaja dapat dilakukan tetapi juga bermanfaat, asalkan rintangan penyambungan keseluruhan dikekalkan di bawah 1 Ω.

2. Pertimbangan Utama untuk Penyambungan Umum

Sifat arus penyambungan:
Risiko yang berkaitan dengan peningkatan potensial tanah (GPR) bergantung pada magnitud, tempoh, dan frekuensi arus penyambungan. Sebagai contoh, penahan petir atau batang petir mungkin membawa arus yang sangat tinggi semasa disambar, tetapi peristiwa ini singkat dan jarang—jadi GPR yang dihasilkan menimbulkan risiko terhad.

Namun, rintangan penyambungan umum harus memenuhi keperluan yang paling ketat di antara semua sistem yang disambung, idealnya ≤1 Ω.

Dalam sistem distribusi tegangan rendah dengan netral yang disambungkan secara solid, elektroda penyambungan umum mungkin membawa arus kebocoran berterusan dari semua beban yang tersambung, membentuk arus tanah berputar. Jika rintangan penyambungan melampaui had selamat, ia boleh membahayakan kedua-dua peralatan dan pekerja.

Selain itu, dengan penggunaan yang meluas komputer dan peralatan elektronik sensitif, penyambungan filter sering diperlukan. Filter EMI/RFI besar lini-ke-tanah memperkenalkan arus kebocoran kapasitif yang signifikan ke bumi, yang juga menyumbang kepada arus tanah total.

Impak peningkatan potensial tanah terhadap peralatan yang tersambung:
Anggaplah unit substansi padat dalaman sebagai contoh. Secara tradisional, netral transformator, rangka logam, dan rangka beban peralatan semuanya disambungkan ke tanah umum. Sementara itu, penahan petir sering diberi tanah terpisah untuk mengelakkan peningkatan potensial yang berbahaya semasa pelepasan.

Namun, jika peralatan beban mengalami kerosakan isolasi dan bocor arus, seluruh arus gelung kesalahan mengalir melalui elektroda penyambungan umum, meningkatkan potensial tanah tempatan—dan seterusnya, voltan rangka switchgear. Jika pekerja pemeliharaan membuka pintu kabinet dalam keadaan ini, mereka berisiko tersetrum. Insiden-kejadian seperti ini telah berlaku berulang kali.

Oleh itu, amalan moden sering memisahkan penyambungan fungsional (misalnya, netral transformator) dari penyambungan perlindungan dan petir dalam substansi dalaman—meskipun ini meningkatkan kompleksitas pemasangan.

3. Piawai dan Peraturan Berkaitan (China)

• Berdasarkan piawai industri kuasa China yang terkini:

• Untuk pemasangan elektrik Kelas B, jika transformator distribusi penyuplai tidak terletak dalam bangunan yang mengandungi peralatan Kelas B, dan sisi tegangan tinggi operasinya dalam sistem tidak disambung, Petersen coil (coil pembasmi busur), atau sistem disambung rintangan tinggi, maka tanah kerja sistem tegangan rendah dapat berkongsi elektroda penyambungan yang sama dengan tanah perlindungan transformator, dengan syarat rintangan penyambungan memenuhi R ≤ 50/I (Ω) dan R ≤ 4 Ω.

• Untuk pemasangan elektrik Kelas A yang beroperasi dalam sistem yang disambung secara efektif, tanah kerja transformator harus diletakkan di luar grid penyambungan perlindungan—i.e., penyambungan umum tidak dibenarkan.

• Jika transformator distribusi dipasang di dalam bangunan dengan pemasangan elektrik Kelas B, dan sisi tegangan tingginya menggunakan penyambungan rintangan rendah, maka tanah kerja tegangan rendah boleh berkongsi tanah perlindungan jika:

• Rintangan penyambungan memenuhi R ≤ 2000/I (Ω), dan

• Bangunan melaksanakan sistem ikatan ekuipotensial utama (MEB).

• Selain itu, untuk sistem di atas 1 kV yang diklasifikasikan sebagai sistem arus pendek penyambungan besar, penyambungan umum dibenarkan jika pemadam kesalahan cepat dijamin, tetapi rintangan penyambungan harus < 1 Ω.

• Penyambungan perlindungan transformator distribusi dalam pemasangan Kelas A boleh berkongsi elektroda penyambungan yang sama dengan penyambungan petir yang berkaitan.

4. Kesimpulan

Pengalaman praktis menunjukkan bahwa dalam sistem distribusi tegangan rendah awam, di mana pemisahan lengkap sistem penyambungan sering tidak dapat dicapai, penyambungan umum—menggabungkan tanah kerja, perlindungan, dan petir—lebih selamat, lebih ekonomis, lebih mudah dipasang, dan lebih mudah dipelihara.

Untuk mengurangi risiko potensial penyambungan umum, jurutera harus:

• Memanfaatkan sepenuhnya baja struktur bangunan sebagai elektroda penyambungan semula jadi,

• Menjaga rintangan penyambungan keseluruhan di bawah 1 Ω, dan

• Melaksanakan ikatan ekuipotensial komprehensif di seluruh fasilitas.

Langkah-langkah ini secara efektif mengurangi bahaya dan memastikan operasi yang selamat dan boleh dipercayai bagi pemasangan elektrik moden.