Di mana ground / negatif untuk saluran listrik overhead?

12

Baru-baru ini saya belajar bahwa ground dapat digunakan untuk menyelesaikan sirkuit menggunakan tegangan tinggi.

Saya ingin tahu apakah ini cara kerja kabel listrik overhead, dan jika demikian, di mana tepatnya kabel / sirkuit berakhir - di gardu atau sesuatu?

Dalam hal ini, kabel listrik negatif (hitam) di rumah saya, kemana perginya?

Saya memiliki google sekitar tetapi saya tidak benar-benar yakin apa yang harus dicari, maka tanyakan di sini. Jika seseorang bisa mengarahkan saya ke arah yang benar, saya akan menghargainya!

Terima kasih!

John Hunt
sumber
5
Dalam praktik Amerika Utara, kabel hitam "panas" (120 volt). Merah dan Biru juga dapat digunakan untuk kabel panas. Kabel netral (0 volt, ground) berwarna putih. Hijau adalah tempat yang aman, dan seharusnya tidak membawa arus. Kabel hijau dan putih akan dihubungkan bersama di pintu masuk layanan ke gedung.
Peter Bennett
Pertimbangkan baterai. Itu tidak memiliki tanah, ia memiliki terminal positif dan terminal negatif. Saat Anda menyambungkannya ke perangkat, perangkat mungkin menentukan ground, dan dapat menghubungkannya ke salah satu terminal, atau titik lain di sirkuit. Mirip dengan baterai, perusahaan listrik tidak mengirim kabel "tanah" ke rumah atau gedung Anda. Ini mengirimkan daya 2 atau 3 fase, dan di gedung Anda, Anda menentukan tanah - sering ini mengikat salah satu kabel catu daya (netral) ke batang tanah. Ini kemudian didistribusikan ke outlet Anda sebagai tanah. Dengan demikian, saluran overhead tidak memiliki "ground".
Adam Davis
2
Renungkan ini: mengapa tanah listrik disebut tanah ?
Eric Lippert
2
@PeterBennett: OP ada di Inggris, di mana panas adalah merah atau coklat, dan netral hitam atau biru, dan tanah berwarna hijau atau kuning-hijau. Kabel kerja baru harus menggunakan konvensi coklat / biru / kuning-hijau.
Eric Lippert
1
Perhatikan bahwa kabel hitam / biru tidak negatif tetapi agak netral .
Eric Lippert

Jawaban:

14

Posting ini terutama tentang tanah / bumi / tanah sebagai konduktor dan pentingnya landasan untuk keselamatan. Mungkin itu bukan jawaban akurat tetapi mungkin bermanfaat juga. Untuk makna dasar lainnya - lihat jawaban lain.

Saya pikir jawaban untuk pertanyaan Anda ada di sini:

http://en.wikipedia.org/wiki/Earthing_system

Lihat sistem TN, TN-C dan TN-CS.

Kabel yang Anda tanyakan tentang terminasi pada transformator terdekat.

Lebih lanjut tentang pentanahan dan mengapa tanah / tanah tidak digunakan sebagai konduktor untuk saluran listrik.

Ground di jaringan listrik tegangan menengah dan tinggi tidak membawa daya yang signifikan dalam kondisi normal. Saluran listrik tegangan tinggi adalah 3-fase, arus mengalir terutama antara fase dan tanah hanya referensi "nol" untuk mereka. Ground bekerja lebih sebagai referensi dan melepaskan listrik statis dari rumah peralatan bertegangan tinggi dan bagian konduktif lainnya yang harus pada potensial bumi. Peralatan tegangan tinggi terisolasi dengan baik dan dapat mengakumulasi muatan elektrostatik yang besar.

Daya dukung melalui tanah (tanah) mungkin akan berakhir dengan korosi elektroda yang sangat cepat dan mungkin beberapa perubahan lingkungan di tanah, karena tanah mengandung air, garam, asam. Semua ini menjadi campuran elektrolit.

Grounding juga berfungsi sebagai proteksi petir. Itulah cara untuk mengarahkan / mengontrol daya petir ke ground dengan "kehilangan daya" yang rendah. Ketika tidak ada landasan yang disengaja - kilat akan menemukan 50 cara lain pula. Dalam hal ini - pentanahan dapat dianggap sebagai pentanahan impedansi / resistansi tinggi. Daya sangat tinggi dapat dipancarkan pada resistansi tinggi dan itu dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan yang tidak terkendali di mana pun, di banyak tempat, dll. Jadi, lebih baik membuat "jalan raya" untuk kilat dengan membumikan benda-benda logam besar.

Dalam beberapa jaringan "landasan fungsional" digunakan dan dalam hal ini bumi memang digunakan untuk membawa daya.

Dalam jaringan tegangan rendah (110V atau 230V di Eropa) pentanahan digunakan sebagai "pentanahan pelindung", untuk memungkinkan perlindungan RCD. Metode perlindungan yang lebih lama adalah menghubungkan rumah perangkat konduktif ke ground. Jika perangkat rusak (insulasi terbakar, kerusakan mekanis, dll.) Dan tegangan "keluar" ke rumah yang dibumikan - sekering akan meledak karena ada korsleting.

Kabel hitam Anda mungkin menuju trafo di pembangkit listrik / stasiun trafo. Itu ada di sana. Di beberapa negara kawat tanah harus terhubung ke sistem pembumian di dekat rumah (pita logam terkubur di bawah rumah), tetapi dalam kasus itu - kawat itu tidak hitam, tetapi kuning dengan garis-garis hijau. Itu tergantung pada sistem pembumian yang digunakan di negara Anda. Anda dapat membaca tentang sistem pembumian yang berbeda di wikipedia (tautan di bawah).

Grounding / pembumian adalah hal dengan "banyak wajah" ...

Dan tidak ada yang namanya garis "negatif" atau "positif" pada arus alternatif. Ada kawat fase, nol dan / atau kawat tanah. Kawat fase menjadi positif (tegangan di atas nol) atau negatif (di bawah tegangan nol) dari waktu ke waktu. Nol tetap di nol relatif ke ... bumi / tanah :)

Bisakah seseorang mengoreksi / memeriksa kesalahan bahasa saya? Bahasa Inggris saya buruk, saya tidak ingin menyesatkan siapa pun dalam masalah yang begitu penting (pentanahan / pembumian).

Kamil
sumber
Mungkin ada baiknya membahas perbedaan antara tanah (yaitu konduktor yang dibumikan) dan netral (yaitu konduktor yang mengembalikan arus beban dalam catu daya fase tunggal - 'kabel hitam' yang dirujuk oleh John Hunt.) Jika tidak, Anda jawabannya sebagian besar benar.
Li-aung Yip
@ Li-aungYip Benar. Itu tergantung pada jenis sistem pembumian yang digunakan untuk mengalirkan listrik ke rumahnya.
Kamil
Tentu, itu tergantung pada sistem pembumian. Juga, komentar saya tentang kabel hitam sebagai netral tidak benar - seperti yang ditunjukkan Peter Bennett dalam komentar, Amerika Utara menggunakan hitam untuk konduktor aktif .
Li-aung Yip
1
Sebuah keamanan tanah biasanya tidak membawa arus yang signifikan. Tempat kembali (alias "umum") membawa semua arus keluar dari sistem yang masuk.
Kaz
@ Ka maksudku jaringan listrik. Saya memperbaikinya.
Kamil
10

Berhati-hatilah untuk tidak membingungkan 'bumi' / 'tanah' dan 'negatif' / 'netral'.

  • Bumi atau tanah adalah konduktor yang menghubungkan sistem tenaga ke massa bumi, yaitu melalui elektroda yang terkubur. Konduktor bumi biasanya tidak membawa arus apa pun. (Pengecualian: garis SWER.)

    Semua sistem tenaga memerlukan koneksi ke bumi.

    Seperti yang sudah dijelaskan Kamil, ini diperlukan untuk memberikan referensi tegangan, menghilangkan listrik statis, menghilangkan sambaran petir ke bumi, dll. (Pengecualian: sistem tenaga dengan netral yang terisolasi - tidak terlalu umum.)

  • Netral adalah konduktor yang menyediakan jalur balik untuk arus beban.

Warna khas untuk konduktor ini diberikan oleh artikel Wikipedia tentang kode warna kabel.


Jadi, sistem tenaga mana yang memiliki tanah, yang memiliki netral, dan mana yang keduanya?

Dipecah berdasarkan jenis sistem tenaga (praktik Australia; praktik AS mungkin berbeda.)

  1. Dalam sistem tiga fase tegangan tinggi , ada tiga konduktor aktif. Jika beban seimbang, seperti untuk saluran udara tegangan tinggi, semua arus dilakukan oleh tiga konduktor fase, dan tidak ada netral yang diperlukan .

    Earth digunakan untuk referensi tegangan dan tujuan pentanahan keselamatan di antara alasan lainnya.

    Jadi konduktor yang hadir adalah: 3 × Konduktor aktif, Bumi.

    Untuk memberikan beberapa intuisi, berikut adalah gambaran tentang bagaimana arus mengalir dalam sistem tiga fase yang terhubung dengan wye tanpa netral:

    Arus tiga fasa

  2. Dalam sistem distribusi tiga fase tegangan rendah , beban mungkin tidak seimbang. Oleh karena itu diperlukan konduktor netral untuk membawa arus beban yang tidak seimbang.

    Tanah juga diperlukan selain netral. Apakah ini saling berhubungan antara titik-titik tergantung pada bagaimana pembumian telah dirancang. Misalnya, dua bangunan yang berjarak 100 meter mungkin dibumikan secara terpisah, dan tidak akan ada konduktor bumi di antara keduanya.

    Jadi konduktor yang hadir adalah: 3 × Konduktor aktif, Netral, dan mungkin Bumi.

  3. Dalam sirkuit fase tunggal bertegangan rendah , seperti yang mungkin ditemukan di rumah Anda, Anda memilikinya

    • konduktor aktif yang membawa arus beban dari trafo distribusi lokal Anda
    • konduktor netral yang mengembalikan arus beban ke trafo distribusi lokal Anda
    • konduktor pembumian untuk referensi tegangan dan pentanahan keselamatan - ini tidak membawa arus apa pun. Satu-satunya saat konduktor bumi membawa arus adalah ketika ada korsleting dari aktif ke ground - dalam hal ini perangkat arus residu Anda (RCD, istilah Australia) atau interrupter sirkuit gangguan-tanah (GFCI, istilah AS) akan mendeteksi hal ini dan memutuskan catu daya Anda.

    Jadi konduktor yang hadir adalah: 1 × Aktif, Netral, Bumi.

Li-aung Yip
sumber
1
Sudah terlambat dan saya akan pergi tidur, jadi jangan ragu untuk mengedit jawaban saya jika saya telah melakukan kesalahan yang mengerikan.
Li-aung Yip
Saya tidak yakin tentang ini, tetapi jika Anda menggunakan bumi sebagai konduktor - elektroda akan bereaksi secara kimia dengan air. Air itu bukan air 100,00%, mengandung beberapa garam, asam, dll. Elektroda dapat terdegradasi segera, jadi menggunakan bumi untuk membawa "arus sehari-hari" antar bangunan mungkin merupakan ide yang buruk. Selamat malam :)
Kamil
"Semua sistem tenaga memerlukan koneksi ke bumi." - Bagaimana cara kerja pesawat terbang?
Paŭlo Ebermann
@ PaŭloEbermann "Bagaimana cara kerja pesawat terbang?" Pesawat terbang memerlukan koneksi ke bumi juga dan ini sangat penting. Ketika pesawat terbang - "sumbu" khusus digunakan untuk melepaskannya sebagian. Sementara pendaratan - pelepasan dalam landing gear digunakan. Ketika pesawat berbahan bakar di bandara, pesawat harus dibumikan secara permanen dan dihubungkan ke truk bahan bakar yang mendorongnya untuk mencegah ledakan bahan bakar.
Kamil
Saya juga ingin menyarankan untuk menambahkan gambar ini ke jawaban Anda: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/3-phase_flow.gif . Ini memberikan intuisi yang baik tentang aliran arus tiga fasa tanpa netral.
Peter
4

Saya ingin tahu apakah ini cara kerja kabel listrik overhead, dan jika demikian, di mana tepatnya kabel / sirkuit berakhir - di gardu atau sesuatu?

Pergi ke luar dan temukan tiang listrik dengan transformator kaleng, dan periksa dengan cermat. Konfigurasi sangat bervariasi, tetapi pengaturan khas di Amerika Utara adalah:

  • Ada saluran listrik tegangan tinggi dan saluran balik tegangan tinggi yang membuat sirkuit ke gardu induk.

  • Trafo terpasang pada tegangan tinggi panas dan netral.

  • Trafo langkah ~ 7200VAC listrik ke 240VAC, dikonfigurasi sebagai dua panas dan satu netral, panas menjadi 240VAC terpisah satu sama lain, dan masing-masing 120VAC dari netral. Anda berada di UK kemungkinan akan memiliki konfigurasi yang sedikit berbeda karena saya yakin Anda menggunakan 240VAC di seluruh acara.

  • Sebuah kawat tanah baik turun kutub ke tanah dari transformator, atau kutub diatur di tempat oleh kabel baja yang digunakan sebagai tanah transformator.

  • Dua naksir dan satu netral pergi ke kotak pemutus sirkuit Anda.

  • Kotak pemutus sirkuit itu sendiri mungkin ditanahkan oleh kabel tembaga yang terpasang pada batang yang terkubur di halaman.

Akhirnya alasan disebut alasan karena mereka melekat pada tanah. Biasanya kami mengharapkan garis tanah khusus yang sebenarnya dibumikan untuk membawa arus hanya dalam keadaan darurat; biasanya arus pada panas harus sama dengan arus pada netral.

Akan sangat membantu bagi pemula untuk memikirkan analogi dengan air. Panas adalah jalur pasokan yang tertekan. Yang netral adalah saluran pembuangan. Safety ground adalah saluran tambahan di ruang bawah tanah yang hanya digunakan saat rumah banjir.

Ada banyak gambar di internet yang menunjukkan bagaimana semua ini bekerja. Berikut beberapa di antaranya:

http://waterheatertimer.org/See-inside-main-breaker-box.html

Eric Lippert
sumber
Berapa banyak kekuatan transformator khas seperti ini dapat miliki? waterheatertimer.org/images/Electricity-from-the-pole-4.jpg Ada garis 7.2kV mana-mana dan setiap rumah memiliki trafo terpisah di USA?
Kamil
@ Kamil: Tegangan dari gardu bervariasi, dan satu transformator biasanya melayani beberapa rumah. Tapi pada dasarnya, ya, ini adalah bagaimana itu diletakkan di lingkungan perumahan yang memiliki layanan listrik di atas tanah. Bagaimana kelanjutannya untuk rumah-rumah yang layanannya berjalan di tanah, saya tidak tahu.
Eric Lippert
@ Kamil: Saya berharap transformator kecil seperti itu sekitar 50-100 kVA. Trafo Poletop bisa berukuran 500kVA sebelum terlalu berat untuk dipasang.
Li-aung Yip
2

Kebanyakan kabel listrik industri menggunakan arus bolak-balik, sehingga tidak ada kabel positif dan negatif. Umum adalah kabel 3 fasa dan kawat netral. Konsumen listrik dapat menggunakan ketiga kabel fase atau hanya satu fase dan netral (seperti kebanyakan kabel domestik).

Curcuit daya umum terdiri dari tiga perangkat ini: pembangkit listrik - gardu listrik, yang mengubah tegangan (atau serangkaiannya) - perangkat penghilang daya. Kabel fase dan kawat netral membuat sirkuit daya tertutup di antara keduanya.

Untuk transportasi troli (bus listrik, kereta) arus searah digunakan serta arus bolak-balik. Satu troli sering positif dan troli atau rel lainnya negatif. Dalam hal ini daya untuk troli disampaikan oleh stasiun sub yang mengubah dan juga memperbaiki daya yang diambil dari jalur AC industri.

Vovanium
sumber
3
Ini benar. Namun, di AS, pelanggan perumahan umumnya mendapatkan kekuatan "Fase Pembagian". Ini berarti mereka mendapatkan dua saluran AC dan satu Netral. Garis adalah 180 derajat di luar fase, bukan 120 derajat seperti dalam sistem 3 fase. Dengan cara ini, Anda bisa mendapatkan 120VAC dari garis ke netral, atau 240VAC dari garis ke garis. Koneksi ini dibuat dengan memilih pemutus arus yang sesuai di panel pemutus utama rumah.
bitsmack
@ bitmack Jadi ... pelanggan ini memiliki sistem 3-kawat? 2 fase dan nol?
Kamil
@ Kamil Tiga kabel "pembawa arus": Jalur 1, Jalur 2, dan Netral. Baris 1 dan 2 "panas", atau berenergi. Netral menyediakan jalur pengembalian saat ini. Ada juga konduktor "pentanahan", yang berasal dari utilitas atau terhubung ke batang pentanahan besar yang digerakkan ke bumi di setiap rumah. Koneksi arde ini hanya digunakan untuk alasan keamanan: Arus hanya akan mengalir ke arde bila ada gangguan listrik. Arus ini akan menyebabkan pemutus sirkuit (dan pemutus gangguan tanah) trip.
bitsmack
@ Bitsmack Saya tahu bagaimana grounding / pembumian bekerja, saya seorang electrican oleh pendidikan. Hanya ingin tahu tentang sistem USA. Tidak pernah belajar tentang mereka.
Kamil
@ Kamil Sangat bagus, saya tidak mencoba merendahkan. Saya membaca jawaban Anda, dan jelas bahwa Anda tahu apa yang Anda bicarakan! Wikipedia memiliki halaman tentang sistem jenis ini: en.wikipedia.org/wiki/Split-phase_electric_power . Hati-hati :)
bitsmack