Cara Penyambungan ke Tanah

Kaedah Pembumian dan Tikar Pembumian

Dalam sistem elektrik, terdapat beberapa kaedah pembumian yang tersedia, termasuk pembumian melalui wayar atau jalur, pembumian melalui rod, pembumian melalui paip, pembumian melalui plat, dan pembumian melalui saluran air. Di antara ini, pembumian melalui paip dan pembumian melalui plat adalah yang paling biasa digunakan, dan mereka akan diperincikan di bawah.

Tikar Pembumian

Tikar pembumian dibina dengan menghubungkan pelbagai rod menggunakan konduktor kuprum. Konfigurasi ini secara efektif mengurangkan rintangan pembumian keseluruhan dan memainkan peranan penting dalam mengehadkan potensi tanah. Ia sangat sesuai untuk kawasan di mana arus rosak yang besar dijangka. Semasa merancang tikar pembumian, beberapa faktor kritikal mesti dipertimbangkan dengan teliti:

Pertimbangan Keselamatan

Semasa keadaan rosak, beza voltan antara tanah dan permukaan tanah mesti dikekalkan pada tahap yang tidak membawa bahaya kepada individu yang mungkin berhubungan dengan permukaan konduktif yang tidak membawa arus dalam sistem elektrik. Ini memastikan keselamatan pekerja yang beroperasi di sekitar atau berhampiran dengan instalasi elektrik.

Operasi Relay Perlindungan

Tikar pembumian harus mampu menangani arus rosak yang tidak terputus yang cukup besar untuk memicu relay perlindungan. Rintangan tanah yang rendah adalah penting untuk membolehkan arus rosak mengalir bebas melalui tikar, membolehkan relay perlindungan beroperasi dengan segera dan mengasingkan bahagian sistem elektrik yang rosak.

Mencegah Arus Maut

Rintangan tikar pembumian mesti direka dengan teliti untuk mencegah aliran arus maut melalui badan seseorang dalam kejadian hubungan tidak sengaja dengan bahagian hidup. Ini adalah keperluan keselamatan asas untuk melindungi nyawa manusia.

Pengehadan Voltan Langkah

Reka bentuk mati pembumian harus memastikan bahawa voltan langkah - perbezaan potensial antara dua titik pada permukaan tanah pada jarak tertentu - kekal di bawah nilai yang dibenarkan. Nilai yang dibenarkan bergantung pada pelbagai faktor, seperti resistiviti tanah dan keadaan rosak yang diperlukan untuk mengasingkan peralatan yang rosak daripada sistem elektrik yang hidup. Dengan mengekalkan voltan langkah dalam had yang selamat, risiko gegaran elektrik kepada individu yang berjalan berhampiran dengan instalasi yang dipetakan dikurangkan.

Elektrod Pembumian
Elektrod pembumian merujuk kepada mana-mana wayar, rod, paip, plat, atau gugusan konduktor yang dimasukkan ke dalam tanah, sama ada secara mendatar atau tegak. Dalam sistem pengagihan elektrik, bentuk umum elektrod tanah adalah rod, biasanya sepanjang sekitar 1 meter, yang ditumbuk secara tegak ke dalam tanah. Reka bentuk yang mudah tetapi berkesan ini membantu menubuhkan sambungan yang boleh dipercayai antara sistem elektrik dan bumi, memudahkan penyebaran selamat arus rosak.

Sebaliknya, dalam substesen penjanaan, sebaliknya daripada bergantung pada rod-rod individu, sering kali tikar pembumian digunakan. Tikar pembumian terdiri daripada pelbagai konduktor yang saling berhubungan untuk membentuk rangkaian. Pendekatan ini menawarkan beberapa kelebihan berbanding penggunaan elektrod tunggal. Luas permukaan yang lebih besar dan sifat saling berhubungan tikar pembumian memberikan rintangan keseluruhan yang lebih rendah, membolehkannya menangani arus rosak yang lebih tinggi dengan lebih berkesan. Selain itu, ia membantu mengedarkan potensial elektrik secara lebih merata di seluruh kawasan substesen, mengurangkan risiko voltan langkah dan sentuhan yang berbahaya yang boleh membawa ancaman kepada pekerja dan peralatan.

Pembumian Melalui Paip
Di antara pelbagai kaedah pembumian yang boleh digunakan di bawah keadaan tanah dan kelembapan yang sama, pembumian melalui paip merupakan salah satu sistem yang paling meluas dan berkesan. Dalam pendekatan ini, paip besi galvanis dengan lubang, yang mematuhi spesifikasi yang diluluskan berkaitan panjang dan diameter, dipasang secara tegak di dalam tanah yang kekal lembap, seperti yang ditunjukkan dalam ilustrasi yang disertakan.

Pilihan saiz paip adalah pertimbangan kritis, kerana ia ditentukan oleh dua faktor utama: magnitud arus yang perlu dihantar oleh sistem pembumian dan ciri-ciri tanah. Paip berdiameter lebih besar atau paip yang lebih panjang mungkin diperlukan untuk menangani arus rosak yang lebih tinggi, memastikan muatan elektrik boleh dibuang dengan selamat dan berkesan ke dalam tanah. Selain itu, jenis tanah yang berbeza mempunyai resistiviti elektrik yang berbeza; contohnya, tanah dengan resistiviti yang lebih tinggi mungkin memerlukan paip berukuran lebih besar untuk mencapai sambungan rendah rintangan yang diinginkan dengan bumi. Proses penentuan saiz yang teliti ini menjamin kebolehpercayaan dan keselamatan sistem pembumian melalui paip, menjadikannya pilihan yang difavoritkan untuk pelbagai instalasi elektrik.

Untuk pembumian melalui paip, amalan piawai menetapkan dimensi tertentu untuk paip pembumian, yang berbeza mengikut keadaan tanah. Biasanya, dalam tanah biasa, paip dengan diameter 40 mm dan panjang 2.5 meter digunakan. Namun, dalam tanah kering dan berbatu, paip yang lebih panjang diperlukan untuk memastikan sambungan yang berkesan ke bumi. Kedalaman paip yang ditimbun adalah berkaitan langsung dengan kandungan kelembapan tanah, kerana persekitaran yang lebih lembap memudahkan konduktiviti elektrik yang lebih baik.

Dalam instalasi biasa, paip diposisikan pada kedalaman 3.75 meter. Untuk meningkatkan prestasinya, dasar paip dikelilingi oleh kepingan kecil kok atau arang, diletakkan kira-kira 15 cm jauhnya. Lapisan alternatif kok dan garam digunakan, masing-masing memainkan peranan yang berbeza. Kok meningkatkan luas kawasan kontak yang berkesan dengan bumi, manakala garam mengurangkan rintangan bumi, secara kolektif mengoptimumkan kecekapan sistem pembumian.
Paip tambahan, berdiameter 19 mm dan mempunyai panjang minimum 1.25 meter, disambungkan ke atas paip besi galvanis (GI) melalui soket pengecilan. Paip sekunder ini memainkan peranan penting dalam mengekalkan fungsi sistem, terutamanya semasa keadaan cuaca yang tidak baik.

Semasa bulan-bulan musim panas, kandungan kelembapan dalam tanah secara semula jadi berkurang, menyebabkan peningkatan rintangan bumi. Untuk mengimbangi ini, struktur beton semen dibina untuk memastikan bekalan air yang konsisten. Untuk mengekalkan sambungan bumi yang berkesan, 3 hingga 4 baldi air dituang melalui corong yang dilekatkan pada paip berdiameter 19 mm, yang disambungkan ke paip GI utama. Wayar bumi, yang boleh menjadi wayar GI atau jalur wayar GI dengan keratan rentas yang mencukupi untuk membawa arus rosak dengan selamat, dijalankan melalui paip GI berdiameter 12 mm yang ditimbun kira-kira 60 cm di bawah permukaan tanah.
Pembumian Melalui Plat
Pembumian melalui plat melibatkan penimbunan plat pembumian ke dalam tanah. Plat tersebut boleh dibuat daripada kuprum, dengan dimensi 60 cm × 60 cm × 3 mm, atau besi galvanis, dengan dimensi 60 cm × 60 cm × 6 mm. Plat diposisikan secara tegak, dengan bahagian atasnya pada kedalaman tidak kurang dari 3 meter dari permukaan tanah. Kedalaman ini penting untuk memastikan pembumian elektrik yang boleh dipercayai, kerana ia membolehkan plat membuat kontak yang mencukupi dengan tanah, memudahkan pembuangan selamat arus elektrik dalam kejadian rosak.

Pembumian Melalui Plat
Apabila melaksanakan pembumian melalui plat, plat pembumian dimasukkan ke dalam lapisan bantu kok dan garam, dengan ketebalan minimum 15 cm untuk lapisan-lapisan ini. Gabungan ini membantu mengurangkan resistiviti tanah di sekitar plat, meningkatkan keberkesanan sistem pembumian. Wayar bumi, dibuat daripada besi galvanis (GI) atau kuprum, kemudian dipasang dengan kukuh ke plat pembumian menggunakan mur dan polong. Walaupun kuprum mempunyai kekonduksian elektrik yang lebih baik, plat dan wayar kuprum tidak biasa digunakan untuk pembumian kerana kosnya yang signifikan lebih tinggi berbanding alternatif GI. Keberkesanan kos ini menjadikan bahan GI sebagai pilihan yang difavoritkan untuk kebanyakan aplikasi pembumian praktikal.
Pembumian Melalui Saluran Air Utama
Pembumian melalui saluran air utama adalah kaedah lain untuk menubuhkan sambungan elektrik ke bumi. Dalam pendekatan ini, wayar GI atau kuprum disambungkan ke saluran air utama. Sambungan tersebut dipasang menggunakan wayar ikatan keluli, yang dikencangkan ke hujung kuprum. Kaedah ini memanfaatkan rangkaian logam luas saluran air utama, yang biasanya mempunyai sambungan yang baik dengan bumi, untuk menyediakan laluan rendah rintangan untuk arus elektrik dalam kejadian rosak. Walau bagaimanapun, kaedah pembumian ini mesti mematuhi peraturan keselamatan dan kod perpipaan yang berkaitan untuk memastikan keselamatan elektrik dan integriti sistem bekalan air.

Paip air biasanya dibina daripada logam dan ditimbun di bawah permukaan tanah, secara efektif menubuhkan sambungan langsung ke bumi. Dalam kejadian rosak, arus yang mengalir melalui wayar GI atau kuprum yang digunakan untuk pembumian dialirkan secara langsung ke bumi melalui paip air. Ini menyediakan laluan yang mudah dan sering berkesan untuk membungkus arus rosak, memanfaatkan rangkaian bawah tanah yang luas paip air dan kekonduksian intrinsiknya sebagai struktur logam.