Pelindung Multiple Grounding (PME) – TN-C-S – (MEN) dan PNB
Apa itu Protective Multiple Earth (PME)?
Protective Multiple Earth (PME) adalah metode grounding keselamatan di mana konduktor kontinuitas tanah (kabel ground) di lokasi konsumen terhubung ke sistem grounding lokal dan konduktor netral dari sumber listrik. Juga dikenal sebagai TN-C-S atau Multiple Earther Neutral (MEN), sistem ini memastikan bahwa jika kabel netral putus, arus gangguan masih dapat kembali dengan aman ke sumber melalui koneksi tanah, meminimalkan risiko syok listrik dan bahaya lainnya.
Dalam sistem grounding PME (ditunjukkan di bawah), netral pasokan memiliki peran ganda: memberikan grounding perlindungan dan berfungsi sebagai konduktor netral. Selain itu, konduktor netral digrounding di beberapa titik pada sisi pasokan. Bagian selanjutnya dari artikel ini membahas implikasi dari konduktor PEN sirkuit terbuka (putusnya netral sumber), termasuk tindakan pencegahan dan risiko potensial yang terkait dengan PME.
Apa itu TN-C-S PME?
TN-C-S PME (Protective Multiple Earthing) adalah konfigurasi spesifik dari sistem distribusi listrik di mana sumber pasokan eksternal langsung digrounding di beberapa titik ("T" = Terre, dalam bahasa Prancis berarti "tanah" atau "ground"). Di sisi instalasi konsumen, bagian-bagian konduktif peralatan terhubung melalui kabel pelindung sirkuit (CPC) ke netral pasokan (N) dan sistem grounding.
Penunjukan "C-S" menunjukkan bahwa konduktor netral (N) dan tanah perlindungan (PE) digabung (C) dalam jaringan sumber pasokan dan dipisahkan (S) dalam instalasi konsumen.
Komponen Utama TN-C-S PME
T: Terre ("tanah/ground") — Sistem memiliki koneksi ground langsung dan independen terpisah dari konduktor pasokan.
N: Netral — Konduktor pengembalian arus dalam sirkuit listrik.
C: Gabungan — Dalam jaringan pasokan hulu (misalnya, dari trafo ke panel utama konsumen), konduktor netral (N) dan tanah perlindungan (PE) digabung menjadi satu konduktor yang disebut konduktor PEN (Protective
Earth Neutral).
S: Terpisah — Di panel utama konsumen atau titik distribusi, konduktor PEN terbagi menjadi dua konduktor independen:
Netral (N): Mengangkut arus pengembalian.
Tanah Perlindungan (PE): Terhubung ke rangka peralatan dan memastikan keselamatan saat terjadi gangguan.
Bagaimana TN-C-S PME Bekerja
Hulu (Sisi Pasokan):
Netral dan tanah perlindungan digabung sebagai konduktor PEN, digrounding di sumber (misalnya, trafo) dan mungkin di titik-titik tengah (multiple earthing).
Hilir (Sisi Konsumen):
Di panel utama konsumen, konduktor PEN dibagi menjadi netral (N) dan tanah perlindungan (PE) terpisah.
Konduktor PE terhubung ke semua bagian konduktif yang terpapar peralatan (misalnya, casing logam) untuk mengalihkan arus gangguan ke tanah dengan aman.
Netral (N) tetap terisolasi dari tanah dalam instalasi konsumen (kecuali untuk satu titik bonding di panel utama untuk mempertahankan stabilitas potensial).
Manfaat Keselamatan
Perlindungan Gangguan: Jika terjadi gangguan fase-ke-logam, arus mengalir melalui konduktor PE ke tanah, memicu pemutus sirkuit atau sekrup dengan cepat.
Keselamatan Patah Netral: Jika konduktor netral putus di hulu, koneksi PEN/PE memastikan bahwa bagian logam yang terpapar tetap pada potensial tanah, mengurangi risiko syok listrik.
Fleksibilitas: Menggabungkan kepraktisan sistem gabungan netral-tanah (TN-C) dalam jaringan pasokan dengan keselamatan sistem terpisah (TN-S) di lokasi konsumen, menjadikannya cocok untuk jaringan perkotaan dan instalasi bangunan.
Konfigurasi ini menyeimbangkan efisiensi biaya dalam jaringan pasokan dengan peningkatan keselamatan di lingkungan pengguna akhir, luas digunakan dalam setting perumahan, komersial, dan industri.
Apa itu PNB?
PNB, singkatan dari Protective Neutral Bonding, adalah metode grounding yang mirip dengan sistem PME (Protective Multiple Earthing), tetapi dengan perbedaan kunci: koneksi Netral-ke-Tanah (TN) dibuat di sisi konsumen (misalnya, di panel utama lokasi) daripada di sumber listrik atau trafo distribusi.
Dalam sistem TN-C-S, PNB (Protective Neutral Bonding) merujuk pada konfigurasi di mana konduktor PEN (Protective Earth Neutral) atau CNE (Combined Neutral Earth) dari konsumen individu terhubung ke sumber listrik (misalnya, trafo) hanya di satu titik. Titik bonding tunggal ini memastikan bahwa fungsi netral dan tanah perlindungan digabung di hulu (dari trafo ke panel utama konsumen) dan dipisahkan dalam instalasi konsumen (struktur TN-C-S).
Pertimbangan Kunci untuk PNB
Persyaratan Jarak Tanah: Jarak yang direkomendasikan antara elektroda grounding dan panel utama konsumen (di mana bonding netral-tanah terjadi) kurang dari 40 meter (~130 ft.). Untuk meminimalkan risiko tegangan jika netral putus, jarak ini harus sependek mungkin, idealnya berdekatan dengan bar link tanah panel utama.
Mekanisme Keselamatan: Dengan bonding netral ke tanah di lokasi konsumen, PNB membantu menstabilkan potensial netral dan menyediakan jalur cadangan untuk arus gangguan jika konduktor netral hulu gagal. Ini mengurangi risiko bagian logam yang terpapar menjadi hidup dan menyebabkan syok listrik.
Perbedaan dari PME
Sementara PNB dan PME melibatkan bonding netral-tanah, PME biasanya melibatkan beberapa titik grounding di sisi pasokan (misalnya, di trafo dan sepanjang jaringan distribusi), sedangkan PNB fokus pada satu titik bonding di lokasi konsumen dalam kerangka TN-C-S.
PNB dirancang untuk menyeimbangkan keselamatan dan kepraktisan dalam instalasi skala kecil, memastikan kepatuhan terhadap kode listrik sambil meminimalkan dampak gangguan konduktor netral di lingkungan pengguna akhir.
Mengapa dan Di Mana Sistem Grounding PME Digunakan?
Menurut ESQCR (Electricity Safety, Quality and Continuity Regulations), konsumen dilarang menginstal konduktor PEN dalam instalasi HV/LV; tanggung jawab ini ada pada operator jaringan distribusi independen (DNO). Hal ini karena sistem PME melibatkan konfigurasi grounding yang kompleks yang memerlukan manajemen profesional untuk memastikan keselamatan dan kepatuhan.
Manfaat Utama PME
Keuntungan utama PME adalah kemampuannya untuk mengurangi risiko selama kabel netral putus (konduktor PEN sirkuit terbuka). Jika netral gagal, arus gangguan dapat kembali ke sumber pasokan melalui jalur tanah paralel (diciptakan oleh beberapa titik grounding). Jalur rendah resistansi ini memicu perangkat pelindung (misalnya, sekrup, pemutus sirkuit) untuk bekerja, karena arus tinggi akibat resistansi rendah melelehkan sekrup atau mengaktifkan pemutus sirkuit. Akibatnya, bagian logam yang terpapar tetap pada potensial hampir tanah, menghilangkan risiko syok listrik dari netral yang putus. Tanpa PME, putusnya netral akan meninggalkan tidak ada jalur pengembalian, menghidupkan kabel netral dan menimbulkan ancaman syok serius.
Aplikasi PME
Perusahaan dan distributor pasokan listrik sering menggunakan PME di daerah pedesaan atau medan yang sulit (misalnya, daerah pegunungan) di mana:
Grounding resistansi rendah individual untuk setiap bangunan mahal atau tidak praktis.
Memperoleh resistansi loop tanah yang sesuai dari trafo ke terminal konsumen sulit.
Namun, penggunaan PME memerlukan persetujuan tertulis dari otoritas yang relevan karena persyaratan teknis dan risiko potensialnya.
Ukuran Konduktor dan Bonding untuk PME/PNB
Untuk grounding PME, ukuran konduktor harus sesuai dengan regulasi BS 7671:2018+A2:2022:
Risiko Potensial Grounding PME
Meskipun PME meningkatkan keselamatan, ia juga memperkenalkan bahaya spesifik:
Potensial Netral yang Tinggi
Jika konduktor netral putus (umum di garis overhead pedesaan), semua logam pelindung (misalnya, casing peralatan) yang terhubung ke netral dapat menjadi terenergized. Misalnya:
Gangguan Diam
Berbeda dengan gangguan yang jelas, netral yang putus dengan PME mungkin tidak memicu tindakan pelindung segera. Sistem dapat tetap terenergized sampai seseorang menyentuh logam, menyebabkan syok yang tidak terduga.
Persyaratan Mitigasi:
Multiple Earthing: Netral harus digrounding di beberapa titik dalam sistem.
Resistansi Tanah Rendah: Resistansi setiap elektroda tanah tidak boleh melebihi 10 ohm.
Batang Tanah Individual: Direkomendasikan untuk setiap instalasi untuk meminimalkan arus gangguan bersama.
Persetujuan Otoritas: Persetujuan formal wajib untuk memastikan desain dan pemeliharaan yang tepat.
Kesimpulan
PME adalah metode grounding yang kritis namun teratur, ideal untuk area dengan kondisi grounding yang menantang. Efektivitasnya bergantung pada patuh ketat terhadap standar bonding, ukuran, dan pemeliharaan untuk menghindari risiko seperti potensial netral yang tinggi. Selalu konsultasikan dengan insinyur yang berkualifikasi dan peroleh persetujuan regulasi saat menerapkan sistem PME.
