5.3. Назначение элементов зануления и требования к ним

5.3.1. Назначение нулевого защитного проводника

Защитный нулевой провод служит для соз­дания цепи с малым сопротивлением, что и обеспечивает большой ток короткого замыкания при пробое одной из фаз на корпус.

Сила этого тока должна быть достаточной для срабатывания защиты и отключения поврежденной установки, поэтому, согласно ПУЭ [38], проводимость нулевого провода должна быть не менее 50 % от фазного.

Величина тока короткого замыкания должна удовлетворять следую­щему условию:

(1.1)

где - номинальный ток плавкой вставки или ток срабатывания автомата;

- коэффициент запаса ( = 3 для плавкой вставки, = 1,25...1,4 — для автоматических выключателей, причем для автоматического выключателя с электромагнитным расцепителем при номинальном токе, равным и менее 100 А, = 1,4 и при > 100 А = 1,25).

5.3.2. Назначение заземления нулевой точки (нейтрали) трансформатора

Заземление служит для защиты в случае пробоя изоляции между обмотками высшего и низшего напряжения трансформатора. Кроме того, оно снижает разность потенциалов между зануленным оборудованием и землей при случайном замыкании одной из фаз на землю. При случайном замыкании фазы на землю (при случай­ном обрыве и падении провода, при нарушении изоляции кабеля, про­ложенного в земле, или проводов, проложенных по металлическим за­земленным конструкциям) между землей и зануленным оборудовани­ем при отсутствии заземления нейтрали может возникнуть напряже­ние, близкое по величине к фазному напряжению сети, что вызывает опасность поражения при случайном прикосновении человека к корпу­су. Эта опасность будет сохраняться до обнаружения и ликвидации замыкания на землю или отключения сети.

Если нейтраль заземлена, то при замыкании одной из фаз на зем­лю большая часть тока пойдет не через человека (R = 1000 Ом), а через заземление нейтрали (R₀ = 4 Ом). Без этого заземления нуле­вой провод в подобной ситуации лишь увеличивал бы опасность образуя с человеком единую цепь с малым сопротивлением.

5.3.3. Назначение повторного заземления нулевого защитного проводника

Повторное заземление, во-первых, снижает напряжение на корпусе при замыкании на него фазы до момента отключения электроустанов­ки, во-вторых, уменьшает опасность поражения при обрыве нулевого магистрального провода и замыкании фазы на корпус за местом обры­ва. В этом случае поврежденная установка автоматически не отключит­ся. Но наличие повторного заземления приводит к снижению потенци­ала на корпусе. Если возникает цепь тока через землю (через R_n и RJ, в результате чего снизится потенциал на корпусе-

Если принять R_n=R₀, то _корп 0,5U_ф. Таким образом, благодаря наличию повторного заземления сохраняется замкнутая для тока цепь (через землю), что и приводит к снижению напряжения на корпусах за местом обрыва при замыкании фазы на корпус примерно в два раза.

Согласно ПУЭ, повторное заземление должно выполняться на вво­дах в здание и на концах BJI (или ответвлений) длиной более 200 м.

В кабельных линиях повторные заземления не требуются, так как обрыв нулевого провода в них маловероятен.

Для всех повторных заземлителей должно выполняться условие R_n < 10 Ом, а для каждого в отдельности [R_n,i ] < 30 Ом.