6.1 Защитное заземление

Защитным заземлением называется преднамеренное соединение металлических частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением (корпусов), с землей посредством соединительных проводников и заземлителей, находящихся в земле.

Защитное заземление выполняется в трёхпроводных, трехфазных сетях с изолированной нейтралью трансформатора. Принципиальная схема защитного заземления электроустановки показана на рисунке 4.

Заземлители могут быть как естественные (например, железобетонные фундаменты зданий ),так и искусственные. Основное требование, предъявляемое к заземляющим устройствам, - небольшое сопротивление току растекания в земле. Правила устанавливают наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющих устройств электроустановок (см. приложение 2).

При аварийном переходе потенциала одной из фаз на корпус заземленной электроустановки в заземляющем проводнике и заземлителе появляется ток J₃, обусловленный разностью потенциала корпуса и нулевого потенциала земли. При этом электроустановка продолжает работать. При прикосновении оператора к электроустановке в такой ситуации через его тело тоже будет протекать ток J_ч. Образуется две параллельные цепи стенания тока с корпуса в землю. По закону Ома токи в этих цепях обратно пропорциональны сопротивлению:

;

где U - напряжение относительно земли при замыкании на корпус;

R_з- наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства:

;

R_з- сопротивление тела человека: в расчетах принимают R_з= 1000 Ом.

Поэтому при исправном заземлении ток, протекающий через оператора, будет меньше смертельно опасной величины:

J_ч < Jco=0.1A.

6.2 Защитное зануление

Защитным занулением называется преднамеренное соединение металлических частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением (корпусов), с неоднократно заземленным нулевым проводом.

Зануление применяется в трёхфазных, четырёхпроводных сетях с глухозаземлённой нейтралью трансформатора. Принципиальная схема защитного зануления показана на рисунке 5.

При аварийном переходе потенциала одной из фаз на корпус запуленной электроустановки возникает цепь короткого замыкания:

корпус - нулевой провод - нейтраль трансформатора- фазный проводник с поврежденной изоляцией - корпусом.

Ток короткого замыкания приведет к расплавлению плавкого предохранителя на фазе с поврежденной изоляцией. После этого специальная защита полностью отключит электроустановку от питающей сети. Время срабатывания защиты составляет от двух до семи секунд. В течение этого времени электроустановка опасна!

6.3 Защитное отключение

Среди технических средств обеспечения электробезопасности наиболее эффективными являются устройства защитного отключения (УЗО).3ащита осуществляется путем ограничения длительности протекания электрического тока через человека, попавшего под напряжение за счет быстрого (сотые доли секунды) отключения электроустановки.

Существует много принципов действия УЗО, среди которых наибольшее признание получили устройства, реагирующие на ток утечки. Такие УЗО защищают человека не только от прикосновений к корпусам оборудования, аварийно оказавшимся под напряжением, но и от прямых прикосновений к токоведущим частям.

Кроме того, УЗО выполняют еще одну важную функцию - защиту электроустановок от возгорания, первопричиной которых являются токи утечки, вызванные ухудшением изоляции. (Более трети пожаров возникает от неисправности электропроводок).

УЗО необходимо применять в одно- и трёхфазных электропроводках. Установка УЗО на объекте с однофазными потребителями показана на рисунке 6.

Рис 6. Установка УЗО на объекте с однофазными потребителями.