Cara membuat loop tanah di rumah pribadi - perhitungan dan pemasangan sirkuit

Pertanyaan tentang pembumian di rumah pribadi, perhitungan sirkuit, dan pemasangan sistem memerlukan solusi wajib untuk memastikan keamanan tempat tinggal. Pembumian akan sepenuhnya menjalankan fungsinya hanya jika pilihan skema yang tepat dan kepatuhan terhadap semua peraturan dan persyaratan. Perakitan sendiri membutuhkan pengetahuan tentang prinsip-prinsip desain dan aturan pembuatan.

Apakah saya perlu grounding di rumah pribadi?

Saat menggunakan alat listrik apa pun di rumah, selalu ada risiko kerusakan isolasi kawat atau korslet ke tanah. Dalam kasus seperti itu, setiap kontak manusia dengan zona bahaya menyebabkan sengatan listrik, yang dapat berakhir tragis. Arus selalu cenderung ke tanah dan tubuh manusia menjadi konduktor yang menghubungkan alat yang rusak ke tanah.

Apa yang disediakan grounding? Pada dasarnya, ini adalah sistem yang menyediakan jalur terpendek untuk arus listrik. Menurut hukum fisika, ia memilih konduktor dengan hambatan listrik terendah, dan rangkaian memiliki properti ini. Hampir semua arus dikirim ke elektroda bumi, dan oleh karena itu hanya sebagian kecil yang akan melewati tubuh manusia, yang tidak akan dapat menyebabkan kerusakan. Dengan cara ini, loop pentanahan memastikan keamanan listrik. Dokumen peraturan (GOST, SNIP, PUE) menunjukkan bahwa setiap bangunan tempat tinggal pribadi harus dilengkapi dengannya di jaringan AC dengan tegangan di atas 40 V dan AC - di atas 100 V.

Selain memberikan keamanan, sistem pentanahan meningkatkan keandalan dan daya tahan peralatan. Ini memberikan operasi instalasi yang stabil, perlindungan terhadap tegangan lebih dan berbagai gangguan dalam jaringan, mengurangi dampak sumber radiasi elektromagnetik eksternal.

Pembumian tidak boleh disamakan dengan konduktor petir (penangkal petir). Meskipun prinsip operasi mereka serupa, mereka melakukan tugas yang berbeda. Fungsi penangkal petir adalah untuk melakukan pelepasan petir ke dalam tanah ketika menyambar sebuah rumah. Dalam hal ini ada muatan listrik yang kuat, yang seharusnya tidak masuk ke jaringan internal, karena dapat dengan mudah melelehkan kawat atau kabel. Itulah sebabnya garis penangkal petir berjalan dari penerima di atap pada loop luar dan tidak boleh bertepatan dengan landasan, saluran internal.Penangkal petir dan pentanahan mungkin memiliki loop bawah tanah yang sama (jika memiliki cadangan pada bagian tersebut), tetapi kabel harus dipisahkan.

Diagram landasan: apa yang lebih baik untuk dilakukan

Sistem pentanahan rumah pribadi tergantung pada jenis pasokan listrik ke sana. Paling sering, itu dilakukan sesuai dengan prinsip TN-C. Jaringan tersebut disediakan oleh kabel dua inti atau saluran udara dua kawat pada 220 V dan kabel empat inti atau saluran empat kawat pada 380 V. Dengan kata lain, fase (L) dan konduktor pembumian proteksi gabungan (PEN) lari ke rumah. Dalam jaringan modern yang lengkap, konduktor PEN dibagi menjadi kabel terpisah - konduktor operasi atau netral (N) dan pelindung (PE), dan suplai dibuat oleh jalur tiga kabel atau lima kabel, masing-masing. Mengingat opsi di atas, skema pentanahan dapat terdiri dari 2 varietas.

Sistem TN-C-S

Menyediakan pembagian pengumpan PEN menjadi konduktor paralel. Untuk tujuan ini, konduktor PEN dibagi dalam bilik input menjadi 3 busbar: N (netral), PE (ground) dan busbar splitter untuk 4 koneksi. Selanjutnya konduktor N dan PE tidak dapat saling kontak. Bus PE terhubung ke penutup kabinet dan konduktor N dipasang pada isolator. Sirkuit pembumian dibawa ke bus splitter. Antara N-konduktor dan sakelar pembumian dipasang bagian jumper minimal 10 sq.mm (tembaga). Dalam pengkabelan lebih lanjut, "netral" dan "tanah" tidak berpotongan.

Informasi! Penting untuk dicatat bahwa sistem ini hanya efektif bila perangkat arus sisa dan pemutus arus sisa dipasang.

sistem CT

Di sirkuit ini, tidak perlu memisahkan konduktor, karena konduktor netral dan ground sudah dipisahkan dalam jaringan yang sesuai. Koneksi yang benar hanya dibuat di kabinet. Sirkuit pembumian terhubung ke kabel PE (konduktor).

Pertanyaan tentang sistem pentanahan mana yang lebih baik tidak memiliki jawaban yang jelas. Skema TT lebih mudah dipasang dan tidak memerlukan perangkat pelindung tambahan. Namun, sebagian besar jaringan beroperasi sesuai dengan prinsip TN-C, yang memaksa penggunaan sirkuit TN-C-S. Selain itu, tidak jarang menggunakan instalasi dua kabel di rumah. Dengan koneksi arde TN, rumahan instalasi semacam itu hidup ketika insulasi gagal. Dalam hal ini pentanahan TN-C-S jauh lebih andal.

Apa itu loop pembumian: definisi dan konstruksi

Loop pembumian adalah struktur khusus yang terbuat dari bahan konduktif listrik dengan hambatan listrik rendah, yang memberikan pelepasan arus listrik seketika ke tanah. Ini terdiri dari 2 bagian yang saling berhubungan - sistem indoor dan outdoor. Koneksi andal mereka dibuat di panel listrik yang masuk.

Perangkat subsistem eksternal harus memastikan transisi sinyal listrik ke tanah dengan distribusinya di seluruh area. Ini didasarkan pada beberapa elektroda yang terkubur di tanah dan terhubung satu sama lain dalam satu lingkaran melalui pelat. Dari pelat, busbar dengan penampang yang cukup, yang dimasukkan ke panel listrik, di mana ia terhubung ke subsistem internal. Setiap elektroda adalah pin logam yang dikubur (dipalu) hingga kedalaman tertentu.

Sub-sistem internal adalah pengkabelan sirkuit pembumian di seluruh rumah. Konduktor dari pelindung dibawa ke soket, ke badan perangkat listrik yang kuat, ke batang logam (pipa). Konduktor individu digabungkan menjadi bus umum yang menempel pada bus bar dari loop luar.

Prinsip pengoperasian loop pentanahan cukup sederhana.Muatan listrik, terakumulasi dalam elemen logam (badan instalasi, pipa, fitting, dll.) ketika isolasi konduktor jaringan listrik rusak atau diinduksi dari sumber eksternal, mengalir melalui kabel subsistem internal, memiliki hambatan listrik yang rendah, ke sirkuit subsistem eksternal. Melalui elektroda yang terkubur di dalam tanah, ia "mengalir" ke dalam tanah. Pada gilirannya, tanah memiliki kapasitas yang sangat besar, yang memungkinkannya untuk secara bebas "menyerap" kebocoran listrik tersebut.

Jenis loop tanah

Untuk "menguras" arus dengan cepat ke tanah, subsistem luar mendistribusikannya kembali ke beberapa elektroda yang diatur dalam urutan tertentu untuk meningkatkan area disipasi. Ada 2 tipe dasar koneksi sirkuit.

Segitiga - loop tertutup

Kasus ini melibatkan 3 pin yang terhubung dalam strip dalam segitiga sama kaki. Jarak antara elektroda dipilih sesuai dengan prinsip berikut: jarak minimum adalah panjang bagian bawah tanah elektroda (kedalaman), maksimum - 2 kedalaman. Misalnya, untuk penguburan standar 2,5 m, sisi segitiga dipilih antara 2,5-5 m.

linier.

Versi ini terdiri dari beberapa elektroda yang disusun dalam garis atau setengah lingkaran. Loop terbuka digunakan dalam kasus di mana area plot tidak memungkinkan untuk membentuk sosok geometris tertutup. Jarak antara pin dipilih dalam 1-1,5 kali kedalaman. Kerugian dari metode ini adalah peningkatan jumlah elektroda.

Jenis di atas paling sering digunakan dalam penataan grounding rumah pribadi. Pada prinsipnya, loop tertutup dapat dibentuk dalam bentuk persegi panjang, poligon atau lingkaran, tetapi akan membutuhkan lebih banyak pin. Keuntungan utama dari sistem tertutup adalah bahwa mereka terus berfungsi sepenuhnya ketika ikatan antara elektroda putus.

Penting! Sirkuit saluran beroperasi sesuai dengan prinsip rantai daisy, dan kerusakan pada jumper membuat bagian tertentu tidak berfungsi.

Aturan dan persyaratan loop tanah

Agar loop tanah bekerja secara efektif, itu harus mematuhi aturan tertentu:

1. Kontur luar harus terletak minimal 1 m dan tidak lebih dari 10 m dari rumah. Jarak optimal adalah 2-4 m dari pondasi.
2. Kedalaman elektroda dipilih dalam 2-3 m. Di permukaan sisakan bagian pin dengan panjang 20-25 cm untuk strip sambungan.
3. Dari papan input ke sirkuit diletakkan bagian ban tidak kurang dari 16 mm persegi.
4. Mengikat elektroda satu sama lain hanya disediakan dengan pengelasan. Di perisai, sambungan dapat dibuat dengan baut.
5. Resistansi sistem total tidak boleh melebihi 4 ohm untuk 380 V dan 8 ohm untuk 220 V.

Sirkuit pembumian eksternal terletak di tanah, yang menyiratkan persyaratan yang lebih tinggi untuk desainnya. Itu harus ditempatkan di bawah permukaan tanah yang beku, karena pembengkakan tanah akan mendorong elektroda keluar. Selama operasi, korosi tidak boleh merusak logam dan meningkatkan hambatan listriknya secara berlebihan. Kekuatan batang harus memungkinkan mereka didorong ke tanah yang keras.

Perhitungan pembumian untuk rumah pribadi: rumus dan contoh

Perhitungan pentanahan untuk rumah pribadi didasarkan pada rumus untuk menghitung resistansi terhadap aliran arus untuk elektroda. Contohnya akan ditunjukkan di bawah ini.

resistensi tanah.

Dengan batang tunggal, rumusnya berlaku:

Dimana eq adalah resistivitas ekivalen dari satu tanah (dipilih dari Tabel 1 untuk tanah tertentu);

• L - panjang elektroda (m);
• d - diameter elektroda (m);
• T - jarak dari tengah elektroda ke permukaan tanah (m).

Tabel 1

Dimensi dan jarak untuk elektroda pembumian

Jumlah elektroda dalam rangkaian dapat dihitung dengan menggunakan rumus, dimana:

Rn - resistansi total maksimum yang diizinkan dari rangkaian (untuk jaringan 127-220 V - 60 Ohm, untuk 380 V - 15 Ohm), - koefisien iklim (ditentukan dari Tabel 2).

Meja 2

Ukuran elektroda dipilih berdasarkan kondisi aktual dan rekomendasi:

• tabung - ketebalan dinding minimum 3 mm, diameter - sesuai dengan ketersediaan bahan;
• batang baja - diameter tidak kurang dari 14 mm;
• sudut - ketebalan dinding 4 mm, ukuran - tergantung ketersediaan bahan;
• strip pengikat elektroda - lebar - tidak kurang dari 10 mm, tebal - lebih dari 3 mm.

Kedalaman penguburan (panjang elektroda) dipilih dari kondisi - setidaknya 15-20 cm di bawah permukaan beku. Panjang minimal 1,5 m. Jarak pin adalah 1-2 panjang elektroda, dan jarak minimum adalah 2 m.

Mengembangkan skema

Bekerja pada pengaturan pembumian rumah pribadi dimulai dengan pengembangan diagram sirkuit pembumian. Yang paling populer adalah sistem tertutup berbentuk segitiga. Tiga elektroda membentuk simpulnya, dan batang yang tersisa digali di sisinya di antara simpul. Jika area di dekat rumah tidak memungkinkan pembangunan sirkuit seperti itu, elektroda dipasang dalam satu garis, dalam setengah lingkaran atau "gelombang". Perlu dicatat bahwa efektivitas pengaturan segitiga jauh lebih tinggi.

Bahan untuk loop tanah

Ground loop harus memiliki kekuatan mekanik yang tinggi, hambatan listrik yang rendah dan kemungkinan koneksi yang andal. Selain itu, peran penting dalam pemilihan bahan adalah biayanya.

Parameter dan bahan pin

Elektroda atau pin biasanya terbuat dari profil baja. Bahan ini menarik karena dapat dikubur hanya dengan memalu batang. Pada saat yang sama, hambatan listriknya cukup memuaskan dengan penampang yang cukup. Pin dapat dibuat dari bahan-bahan tersebut:

1. Tongkat. Pilihan paling umum - batang dengan diameter 16-18 mm.Tidak disarankan untuk menggunakan tulangan, karena tulangan mengalami calving, yang menyebabkan peningkatan resistensi spesifik. Selain itu, permukaan bergelombang menyebabkan penggunaan bagian batang yang tidak rasional.
2. Sudut. Sudut yang paling umum digunakan berukuran 50x50 mm dengan ketebalan dinding 4-5 mm. Bagian bawah diasah untuk menyederhanakan palu.
3. Pipa dengan diameter lebih dari 50 mm dengan ketebalan dinding 4-5 mm. Pipa berdinding tebal direkomendasikan untuk tanah keras dan daerah yang sering mengalami kekeringan. Lubang dibor di bagian bawah pin seperti itu. Ketika tanah mengering, air asin dituangkan ke dalam pipa, yang meningkatkan kapasitas disipasi tanah.

Dari apa membuat ikatan logam?

Elektroda yang didorong ke tanah dihubungkan satu sama lain dengan ikatan logam. Itu dapat dibuat dari bahan-bahan berikut:

1. Busbar atau kawat tembaga dengan penampang minimal 10 mm².
2. Strip aluminium atau kawat dengan penampang minimal 16 mm².
3. Strip baja dengan penampang minimum 48 mm2.

Ukuran strip baja yang paling umum digunakan (25-30)x5 mm. Keuntungan utamanya adalah kemungkinan pengelasan yang andal dengan elektroda. Ketika konduktor logam non-ferrous digunakan sebagai sambungan, baut dilas ke pin, di mana ban dipasang.

Bagaimana melakukan instalasi loop tanah sendiri

Pemasangan pembumian dapat dilakukan dengan tangan Anda sendiri. Semua langkah akan dijelaskan di bawah ini.

Memilih tempat

Itu harus di bagian situs dekat rumah, di mana orang tidak masuk tanpa kebutuhan mendesak dan hewan peliharaan. Kontur terletak tidak lebih dekat dari 1 m dari fondasi bangunan. Sebaiknya kawasan ini dipagari dengan pagar rendah. Semua titik elektroda ditandai di tanah. Biasanya segitiga sama kaki biasa dibangun.

Pekerjaan tanah

Di sepanjang seluruh penandaan, parit sedalam 0,5-0,6 m digali.Parit serupa digali saat meletakkan busbar yang menghubungkan sirkuit ke kabinet listrik input.

Merakit struktur

Pertama, menurut skema, pin dipalu hingga kedalaman tertentu (biasanya 2-2,5 m). Ikatan logam dilas ke bagian atas pin. Satu strip dilas ke elektroda terluar (puncak segitiga) dan diletakkan di parit, menuju ke rumah.

Memasuki rumah

Busbar dari sirkuit dimasukkan ke panel listrik pintu masuk. Sebuah lubang dibor di ujungnya untuk sambungan yang dibaut. Di sini Anda menghubungkan konduktor kabel yang sesuai. Dalam sistem TN-C-S busbar terhubung ke busbar splitter.

Memeriksa dan Inspeksi

Kontrol dilakukan dengan mengukur hambatan listrik dari seluruh rangkaian. Itu tidak boleh melebihi nilai standar

Seringkali cara pengujian yang sederhana digunakan. Lampu pijar 100-150 W terpasang - satu ujung ke fase, yang lain ke tanah. Cahayanya yang jernih menunjukkan pemasangan yang berkualitas. Jika terbakar redup, perlu untuk memeriksa kualitas sambungan. Jika lampu tidak menyala, perakitan tidak dilakukan dengan benar.

Kit pembumian prefabrikasi untuk rumah pribadi

Perakitan sendiri dapat secara signifikan mengurangi biaya sistem pentanahan. Namun, kit yang sudah jadi memungkinkan Anda untuk mempercepat pekerjaan dan meningkatkan keandalan sirkuit. Dimungkinkan untuk mengalokasikan model seperti itu:

1. ZandZ - Sirkuit dengan satu atau lebih elektroda dari baja tahan karat. Penguburan yang diizinkan - hingga 10 m. Harga tergantung pada panjang pin. Harga rata-rata satu set dengan elektroda lima meter - 23500 rubel.
2. Galmar - Memiliki elektroda dengan panjang hingga 30 m. Harga rata-rata adalah 41.000 rubel.
3. Elmast. Sistem ini dibuat di Rusia dan disesuaikan dengan kondisi operasi Rusia. Harga - dari 8000 rubel.

Penting! Ada banyak model di pasar Rusia, yang memungkinkan Anda membuat pilihan terbaik. Kedalaman memalu elektroda mereka berkisar dari 5 hingga 40 m.Kisaran harga - 6000-28000 rubel.

Fitur skema pembumian 220 V dan 380 V

Skema pentanahan pada masuknya jaringan ke 220 dan 380 V memiliki perbedaan tertentu. Sirkuit eksternal dari sistem semacam itu benar-benar sama. Perbedaannya terletak pada kabel dan masuk ke dalam rumah. Dalam kasus jaringan 220 V, saluran dua kawat diperkenalkan. Satu inti dibagi menjadi "netral" dan "tanah", dan yang lainnya dipasang pada isolator.

Dalam kasus jaringan 380 V, saluran empat kabel paling sering cocok. Satu konduktor dipisah dengan cara yang sama seperti pada kasus sebelumnya, dan 3 konduktor lainnya dipasang pada isolator dan diisolasi satu sama lain. Konduktor fase dan "netral" dilewatkan melalui RCD dan pemutus arus sisa.

Kesalahan instalasi umum

Para ahli mencatat bahwa kesalahan berikut paling sering dilakukan selama instalasi independen:

1. Mencoba melindungi elektroda dari korosi dengan mengecat. Metode ini tidak dapat diterima, karena mencegah luapan ke tanah.
2. Menghubungkan ikatan logam baja ke pin dengan baut. Korosi akan memutus kontak antar elemen dengan cukup cepat.
3. Jarak sirkuit yang berlebihan dari rumah, yang sangat meningkatkan resistansi sistem.
4. Penggunaan profil yang terlalu tipis untuk elektroda. Setelah waktu yang singkat, korosi menyebabkan peningkatan dramatis dalam ketahanan logam.
5. Kontak konduktor tembaga dan aluminium. Dalam hal ini sambungan memburuk karena korosi kontak.

Jika cacat dalam desain terdeteksi, mereka harus segera diperbaiki. Peningkatan tahanan listrik yang berlebihan atau gangguan pada kontinuitas sirkuit akan mengganggu operasi pentanahan. Sirkuit tidak akan bisa menjamin keamanan.

Lingkaran tanah sangat penting untuk rumah pribadi. Desain ini akan memastikan keselamatan listrik penghuni dan menghilangkan kecelakaan tragis.Namun, harus diingat bahwa efektivitas pentanahan tergantung pada perhitungan yang benar, pilihan skema dan pelaksanaan pemasangan. Jika ada keraguan dalam kemampuan Anda sendiri, lebih baik menggunakan kit yang sudah jadi.

Apa jenis sistem pentanahan yang ada dan apa itu pentanahan pelindung?

SPD - apa itu, deskripsi, dan diagram koneksi di rumah pribadi

Membuat kabel retro terbuka dengan tangannya sendiri

Karakteristik teknis dan area aplikasi kabel KG

Spesifikasi teknis utama kabel daya AVVG

Bagaimana cara melakukan pengkabelan di apartemen dengan tangan mereka sendiri?