Bagaimana cara kerja pembumian saat bumi kering?

Pembumian dimaksudkan untuk memberikan kontak yang dapat diandalkan dari sebuah alat listrik ke bumi sehingga jika ada arus gangguan isolasi masuk ke bumi alih-alih melalui tubuh seseorang. Ini membutuhkan pembumian untuk dibuat dari konduktor tebal yang didorong jauh ke dalam bumi.

Inilah cara pembumian yang baik dijelaskan dalam satu manual pompa domestik (Saya cukup yakin bahwa itu berkorelasi dengan baik dengan kode bangunan lokal): tiga pipa baja masing-masing berdiameter minimal satu inci dan dua puluh kaki (enam meter) harus digerakkan ke bumi vertikal dalam pola segitiga dengan setidaknya jarak dua kaki antara masing-masing dua pipa. Bagian atas setiap pipa harus setidaknya dua kaki di bawah permukaan tanah. Batang baja biasa harus dilas ke ketiganya dan peralatan yang dibumikan harus terhubung ke batang itu. Titik-titik pengelasan harus dicat untuk melindunginya dari korosi.

Nah, itu banyak logam dan terlihat mengesankan. Tetapi bagaimana cara menjamin jalur resistansi rendah untuk arus gangguan isolasi? Apa yang terjadi jika bumi kering dan tidak cukup konduktif?

Saat bumi kering. kadang-kadang, pembumian bekerja dengan buruk.

Kasus patologis untuk pembumian adalah hal-hal di atas gunung.

Puncak gunung cenderung sangat kering. Orang-orang suka memasang observatorium di atas pegunungan. Dalam kehidupan masa lalu saya bekerja dengan observatorium.

Batang pembumian diletakkan dalam sebuah cincin di sekeliling observatorium dengan kabel terkubur yang menghubungkannya. Batang memiliki puncak tinggi di udara; Intinya adalah untuk mendapatkan perlindungan petir, dan bumi yang berfungsi sama sekali. (Petir suka tinggi, hal-hal logam seperti observatorium.)

Udara sangat kering di puncak gunung. ESD biasanya dicegah dengan pembumian.

Protokol standar adalah agar staf buang air kecil di paku bumi alih-alih menggunakan porta-potty (bila memungkinkan tanpa membuat wisatawan kesal).

Untuk membuat lebih sulit, banyak situs berbagi puncak gunung dengan pemancar radio. Semua yang terpancar RF sulit untuk layar ketika tidak ada bumi fungsional untuk terhubung ke. (Radio guys, Anda memiliki masalah yang sama tetapi Anda disebabkan saya sialan!)

Seorang rekan kerja memiliki masalah yang sama dengan pembumian di kehidupan sebelumnya dengan bukit pasir dan pembumian. Mengalirkan septic tank ke bukit pasir bisa membantu.

Tidak ada jaminan. Sistem pembumian akan dikerjakan berdasarkan teori dan hasil empiris yang diperoleh dari pengalaman panjang. Bumi yang Anda gambarkan sangat mengesankan, dan jauh lebih unggul dari apa yang saya lihat dalam beberapa standar lainnya.

Grounding TIDAK menjamin keamanan pribadi

Perhatikan bahwa sementara keselamatan pribadi dilibatkan dalam pertimbangan landasan, keefektifan bumi tidak bertanggung jawab untuk memainkan peran utama dalam meningkatkan banyak hasil yang berkaitan dengan guncangan dan mungkin membuat banyak dari mereka lebih buruk daripada lebih baik.

Kemampuan untuk menangani arus gangguan tanpa menyebabkan potensi naiknya tanah lokal dan dengan demikian menyebabkan terputusnya peralatan gangguan daya (sekering atau pemutus) adalah pertimbangan utama. Di dalam gedung, jalan menuju bumi bagi seseorang yang menghubungi konduktor hidup akan menuju ke benda logam yang ditanahkan (ketel atau badan pemanggang roti, dll.), Atau melalui distribusi tanah lokal ke bumi - lantai basah atau permukaan semi konduktif yang tampaknya tidak bertanah. badan alat yang di-arde, arde ini dimaksudkan untuk memberikan hubungan pendek ke arus gangguan apa pun dari dalam alat dan akan berfungsi tanpa merujuk ke arde bangunan, asalkan konduktor pengembalian berada di tahanan tanah, atau dimaksudkan untuk menjadi. misalnya di NZ ( negara saya) kami mengoperasikan sistem MEN atau "Multi Earth Neutral" di mana ground dan netral terhubung di setiap papan switch. Beberapa sistem hanya dapat menghubungkan netral dan pentanahan di kotak distribusi bangunan dan dalam beberapa sistem TIDAK ada koneksi netral ke pentanahan - misalnya setidaknya beberapa sistem kapal mengapung seluruh sistem dengan tanah lokal (air laut dan lambung kapal). Dalam sistem yang terhubung ke tanah, badan peralatan lokal yang dibumikan akan MENINGKATKAN kemungkinan sengatan listrik bagi seseorang yang menyentuh kabel langsung dari sumber lain daripada yang terkait karena mereka menawarkan jalur tanah yang keras, terlepas dari kemanjuran tanah bangunan.

Dalam kasus tanah terdistribusi di dalam bangunan, situasi yang serupa dengan di atas muncul dengan arus dari konduktor yang terbuka ke tanah melalui tanah lokal informal dan kemudian ke bumi. Baik bangunan landasan dapat membuat kejutan buruk.

yaitu membangun landasan akan memiliki sedikit efek langsung dalam melindungi penjajah dari goncangan. Di mana ia memiliki efek adalah memastikan bahwa peralatan pelindung beroperasi.

ELCBs - penyelamat Di mana ia TIDAK bekerja adalah jika ELCBs (Earth circuit circuit breakers) dilengkapi. ELCB mendeteksi ketidakseimbangan arus antara fase dan netral (pergi dan kembali) yang terjadi ketika seseorang mengalihkan sebagian arus dari sirkuit langsung ke ground. ELCB dirancang untuk tersandung pada arus di bawah yang dapat ditarik oleh orang yang menghubungi kabel listrik. Mereka dirancang untuk tersandung dalam waktu kurang dari waktu yang diambil untuk satu "detak jantung", sehingga menghilangkan (secara teoritis) kemampuan untuk menyebabkan fibrilasi jantung. Anda masih bisa merasakan tendangannya! - tanya saya bagaimana saya tahu :-). [[Bagian belakang pengujian kepalan tangan mungkin memungkinkan Anda untuk memeriksa ini. YMMV. Jangan coba ini di rumah. Aduh!]]

Diagram di atas adalah dari "Electric Shock Protection"

Pergi ke tanah

Earth resistance didasarkan pada penyediaan sarana untuk mengakses bumi dengan nol tahanan efektif yang "ada di luar sana". "Di luar sana" diakses dengan menyediakan koneksi yang cukup besar ke titik nol sehingga tahanan media (tanah) tidak menambah terlalu banyak hambatan yang dicapai. Seringkali tanah "X" ohm diarahkan ke tempat "X" ditetapkan oleh pengalaman sebagai cukup untuk perlindungan yang diperlukan. Metode yang dijelaskan untuk mencapai "X" (di sini 3 x 20 kaki batang dll) didasarkan pada kondisi terburuk yang dapat diterima (atau seharusnya).

Sekelompok konduktor linier dengan jarak "tidak terlalu jauh dan tidak terlalu dekat" satu sama lain, membentuk silinder efektif dengan diameter bungkusan - dengan terlalu jauh dan terlalu dekat berdasarkan teori dan praktik. Silinder ini dapat dipahami untuk dihubungkan oleh "kotak lengkung" dari media sekitarnya ke silinder yang lebih besar dari media sekitarnya yang tumbuh menjadi bola setengah efektif saat Anda semakin jauh. Hambatan dari setiap "kotak" adalah sama (bila dibangun dengan benar) sebagai kotak yang lebar N unit juga akan menjadi N unit dalam.

Transisi dari efektif sebuah silinder konduktor ke bola setengah terjadi pada beberapa jari-jari bundel konduktor asli. Terserah kepada pihak berwenang menentukan untuk memastikan bahwa tabel air yang khas, jenis tanah, jenis konduktor, pengaturan konduktor ditentukan dan fase Bulan yang sedemikian rupa sehingga pengaturan akan memenuhi kebutuhan sering cukup untuk menjadi cukup aman untuk aplikasi dipertimbangkan. yaitu dalam kondisi sangat kering dengan beberapa jenis tanah di bawah beberapa kondisi sesar, hasil mungkin tidak cukup baik pada beberapa kesempatan. Biaya dan kepraktisan berperan dalam menentukan seberapa sering "pada beberapa kesempatan" mungkin. Karena kegagalan dapat menyebabkan kematian atau kebakaran, persyaratan sistem pembumian cenderung keliru pada sisi yang masuk akal.

tl: dr; Karena "bumi" adalah faktor umum bagi Anda dan konduktor, itu bukan masalah.

Bukan berarti "bumi" kering dan tidak terlalu konduktif pada titik kontak itu, karena jika itu masalahnya, mengapa tubuh saya menjadi konduktor yang lebih baik, melihat bahwa itu berdiri di atas beberapa substrat tepat di atas "bumi" bahwa tembaga / baja / dll didorong ke dalam. Hal utama yang kami lihat di sini adalah berapa banyak lebih banyak 3 keping logam konduktif ingin mengambil arus itu daripada tubuh kecilmu yang malang, dan di sini, mereka ingin lebih banyak.

"Bumi kering" adalah istilah yang relatif. Apa yang tampak kering mungkin masih melakukan sampai tingkat tertentu. Bumi kering yang sebenarnya hancur dan meninggalkan hanya butiran pasir. Dan tanah kering tidak terlalu dalam. Di Belgia norma pembumian (dokumen dalam bahasa Belanda) adalah batang 1,5 m yang ditanam secara vertikal sedalam 60cm, atau batang 2,1m yang mencapai permukaan (sehingga keduanya mencapai kedalaman 2,1m). Dalam kebanyakan kasus itu cukup untuk mencapai tanah yang lembab. Alternatif yang diterima adalah loop yang terkubur setidaknya 60 cm, jadi itu bahkan kurang. Perlu dicatat, bahwa Belgia memiliki iklim sedang dan tidak memiliki tanah yang sangat kering, bahkan di tanah berpasir di Kempen .
Pipa sepanjang 6m (!) Akan memberi Anda keamanan ekstra. (Saya hanya berpikir bagaimana Anda akan mengarahkan ini ke tanah berbatu ..)

Russell adalah yang paling dekat untuk dikoreksi di sini: bukan landasan yang menyelamatkan Anda dari kejutan. Sebaliknya, itu adalah ikatan dari peralatan grounding konduktor ke listrik netral di pintu masuk layanan (dan hanya di pintu masuk layanan!) Yang menyediakan jalur kembali untuk arus mengalir dari "membumi" chassis kembali ke sumber (masuk layanan netral) melalui EGC dan dengan demikian perjalanan pemutus atau memutuskan sekering pada pendek live-to-chassis - ini bekerja bahkan jika sistem mengambang (yaitu ungrounded), seperti pada sisi sekunder transformator isolasi (a " secara terpisah berasal sistem" di NEC bertele-tele).

Seperti yang telah dinyatakan, perangkat trip diferensial perlindungan personel (ELCBs, RCDs, dan GFCI yang sesuai dengan UL943 Kelas A atau kurva perjalanan setara) jauh lebih unggul daripada grounding dan bonding sendirian dalam melindungi terhadap guncangan; pada kenyataannya, NEC 2014 406.4 (D) (2) (b) dan (c) mengotorisasi perlindungan GFCI sebagai pengganti keberadaan konduktor pentanahan peralatan saat tidak praktis atau tidak diinginkan untuk mengganti kabel yang tidak dikelilingi ungrounded yang ada.

Selain itu, ketika datang untuk menghubungkan jaringan utama bangunan ke bumi - ini diperlukan untuk melindungi terhadap lonjakan tertentu dan efek terkait petir, meskipun ikatan EGC akan bekerja dengan cukup baik tanpa elektroda pembumian yang terhubung ke pintu masuk layanan sebagai generator portabel. digunakan "off grid" adalah kabel dengan cara ini sesuai OSHA / ... spesifikasi - batang tanah yang tidak yang paling cara yang efektif untuk menyelesaikan tugas ini. Sebaliknya, apa yang dikenal sebagai tanah Uferatau lebih umum sebagai "beton terbungkus tanah elektroda" digunakan. Dalam pengaturan ini, matriks penguat dari benda beton bertulang besar dalam kontak tanah, seperti fondasi bangunan, diikat sebagai pengganti penggerak batang tanah dan pengikatan dengan itu. Ini diperbolehkan untuk semua konstruksi di AS per NEC 250,52 (A) (3), dan bahkan diperlukan dalam konstruksi baru di beberapa kode bangunan lokal.

"Pembumian dimaksudkan untuk memberikan kontak yang dapat diandalkan alat listrik ke bumi sehingga jika ada arus gangguan insulasi masuk ke bumi bukan melalui tubuh seseorang. Hal ini memerlukan pembumian harus terbuat dari konduktor tebal didorong ke dalam bumi."

Ini salah. Sambungan aktual ke tanah fisik adalah batang yang tujuannya adalah untuk melindungi bangunan dari sambaran petir. Sama sekali tidak ada hubungannya dengan perlindungan kesalahan isolasi.

Juga, dalam kondisi gangguan, arus mengalir ke konduktor ground keselamatan, sehingga konduktivitas tanah yang sebenarnya tidak masuk ke dalamnya.