1.3.2. Защитное заземление

Защитное заземление - наиболее распространенная, весьма эффективная и простая мера защиты от поражения током. Защитное заземление - преднаме­ренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металличе­ских нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Прин­цип действия защитного заземления - снижение напряжения между корпусом или другими частями электроустановки, оказавшимися под напряжением, и землей до безопасного значения. Это достигается созданием между корпусом защищаемого устройства и землей электрического соединения с достаточно малым сопротивлением. Область применения защитного заземления - трехфаз­ные трехпроводные сети напряжением до I кВ с изолированной нейтралью и выше 1 кВ с любым режимом нейтрали.

В соответствии с ГОСТ 12.1.030.81 (2001г.) защитное заземление или за-нуление электроустановок следует выполнять:

- при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока - во всех случаях;

- при номинальном напряжении от 42 до 380 В переменного тока и от

ПО до 440 В постоянного тока при работах в условиях с повышенной опасно­стью и особо опасных по ГОСТ 12.1.013-78.

Во взрывоопасных помещениях защитное заземление выполняется неза­висимо от величины напряжения.

На рис. 1.1 приведена принципиальная схема защитного заземления.

Рис 1.1 Принципиальная схема защитного заземления:

1 - электроустановка; 2 - заземлитель;

3 - заземляющий проводник; 4 — плавкие предохранители

Как видно из рис. 1.1, корпус заземляющего электрооборудования в слу­чае его контакта может оказаться под напряжением, равным

U₃= I₃ ■ R₃

где I₃ - ток замыкания на землю;

R3-допустимое значение сопротивления заземления.

Наибольшие допустимые значения сопротивления заземляющих уст­ройств, установленные ПУЭ, приведены в табл. 1.1.

Наибольшее значение силы тока однофазного замыкания на землю в се­тях напряжением 380 или 220 В с изолированной нейтралью может быть . Поэтому имеем при наличии защитного заземления и ток, проходящий через человека, будет равен

Из этого выражения следует, что для обеспечения электробезопасности заземленной установки необходимо, чтобы сопротивление заземления было как можно меньше.

Таким образом, эффективность защитного заземления состоит в умень­шении напряжения, под которым может оказаться заземленный корпус до срав­нительно небольшой величины. Поэтому оно называется защитным.

Таблица 1.1

Допустимые значения сопротивления защитного заземления

Характеристика электроустановок	Наибольшие допустимые зна­чения сопротивления R3, Ом
1. Электроустановки напряжением до 1 кВ сети с изолированной нейтралью	Яз<4,0
2. То же при суммарной мощности
питающих генераторов или трансформаторов не более 100 кВА	R3<10,0
3. Электроустановки напряжением выше 1 кВ с большими токами замыкания на землю	R3<0,5
(h > 500 А)
4. Электроустановки напряжением выше 1 кВ с	R3= ,
малыми токами замыкания на землю
(13< 500А)	Но не более 10
5. При одновременном использовании заземли-	R3=
Телей для электроустановок до и выше 1 кВ се-
ти с изолированной нейтралью

Заземляющее устройство состоит из заземлителей и заземляющих про­водников. Заземлитель - это металлический проводник или группа, находя­щиеся в непосредственном соприкосновении с землёй. Различают искусствен­ные и естественные заземлители.

Искусственные заземлители в основном выполняются в виде вертикально погруженных стальных труб диаметром 30...50 мм, уголков размером от 40 х 40 мм до 60 х 60 мм и стержней диаметром 10 ... 12 мм, сваренных по верхним концам горизонтальной соединительной полосой (сечением не менее 4 х 12 мм или круглого сечения диаметром не менее 6 мм).

Естественные заземлители - это находящиеся в земле металлические предметы (водопроводы, подземные металлические конструкции зданий и со­оружений, обсадные трубы скважин и т.д.).

По расположению заземлителей относительно заземленных корпусов раз­личают выносное (заземлители располагаются на некотором удалении от зазем­ляющего оборудования) и контурное заземление (заземлители располагаются по контуру вокруг заземляемого оборудования на некотором расстоянии друг от друга).

Измерение сопротивления защитного заземления производится после монтажа, через год после включения в эксплуатацию, а в последующем - после ремонта электроустановки, ежегодно - цеховых электроустановок и через 3 го­да - на подстанциях потребителей. Испытания проводятся летом при наиболь­шем просыхании почвы и зимой при наибольшем её замерзании. Проверку

оформляют актом. Внешний осмотр проводят не реже 1 раза в 6 месяцев, а в помещении с повышенной опасностью и особо опасных не реже 1 раза в 3 ме­сяца.

1.3.3. Зануление

Зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым за­щитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Недопустимый к применению термин - синоним «защитное зануление». Задача зануления - устранение опасности поражения током в случае при­косновения к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям элек­троустановки, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус. Разрешается эта задача отключением поврежденной электроустановки сети.

Рис. 1.2 Схема зануления

Принцип действия зануления (смотри рисунок 1.2) - превращение замы­кания на корпус в однофазное короткое замыкание (т.е. замыкание между фаз­ным и нулевым проводами), с целью вызвать большой ток, способный обеспе­чить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежден­ную установку от питающей сети. Такой защитой могут быть плавкие предо­хранители, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, контакторы в сочетании с тепловыми реле, автоматы, осуществляющие защиту одновре­менно от токов короткого замыкания и от перегрузки.

Зануление применяют в трехфазных четырехпроводных сетях с изолиро­ванной нейтралью, а также в трехпроводных сетях постоянного тока с глухоза-земленной средней точкой.

В сети с заземлением корпус приемника нельзя заземлять, не присоеди­нив его к нулевому защитному проводу.

При занулении необходимо выполнение двух условий:

2) нулевой провод повторно заземляют (R_n) через каждые 250 м, что по­зволяет снизить напряжение на корпусе относительно земли в момент коротко­го замыкания и особенно при обрыве нулевого провода.

Одновременное зануление и заземление одного и того же корпуса, а точ­нее - заземление зануленного корпуса не только не опасно, а напротив, улуч­шает условия безопасности, т.к. создает дополнительное заземление нулевого защитного провода.