3.8.6 Контроль изоляции

Контроль изоляции может быть периодическим, непрерывным и приемосдаточным. Поддержание сопротивления изоляции на высоком уровне уменьшает вероятность замыканий на землю, на корпус и поражение людей электрическим током.

В сети с изолированной нейтралью непрерывный контроль обязателен. Для этого используют метод трех вольтметров (рисунок 3.9).

Недостаток этого способа заключается в том, что при одновременном ухудшении состояния изоляции всех фаз в одинаковое количество раз этот метод не пригоден.

Периодическая проверка производится путем измерения сопротивления изоляции мегаомметром. Измеряется сопротивление изоляции каждой фазы относительно земли. В электроустановках напряжением до 1000 В оно должно быть не ниже 0,5 МОм. Более подробно материал разбирается на лабораторных занятиях.

Рисунок 3.9

а) при неисправном состоянии изоляции показания всех вольтметров одинаковы и равны фазному напряжению: В;

б) при замыкании одной из фаз на землю, например , ; В, т.е. показания всех вольтметров изменились.

3.8.7 Защитное заземление

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением (рисунок 3.10).

Защитное заземление эффективно в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью (полюсом). Принцип действия защитного заземления заключается в том, что человек, касающийся корпуса оборудования, находящегося под напряжением за счет короткого замыкания фазы на корпус, оказывается включенным параллельно заземлителю с сопротивлением защитного

Рисунок 3.10

заземления , имеющим значительно меньшее сопротивление, чем тело человека . В результате большая часть тока замыкания на землю пойдет через заземлитель (рисунок 3.10,а).

При отсутствии заземлителя весь ток пойдет через тело человека, что может привести к его поражению (рисунок 3.10,б). Для уменьшения напряжения на заземлителе, сопротивление защитного заземления нормируется. В электроустановках напряжением до 1000 В оно должно быть не более 4 Ом. Значение зависит также от мощности источника питания, удельного сопротивления грунта и эксплуатируемого оборудования. Для заземления используют искусственные и естественные заземлители. Естественные заземлители – это находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие металлические конструкции и коммуникации зданий и сооружений, за исключением взрыво- и пожаро-опасных (нефтепроводы и др.) Использование протяженных и разветвленных заземлителей позволяет снизить и выравнять потенциалы. Искусственные заземлители представляют собой совокупность собственно заземлителей и заземляющих проводников, называемыми заземляющим устройством.

Схема заземляющего устройства показана на рисунке 3.11.

1 – электроустановка

2 – заземляющий проводник

3 – магистральная шина

4 – соединительная полоса

5 – одиночные заземлители

n – количество одиночных

заземлителей (для получе-

ния необходимого

сопротивления заземления)

Рисунок 3.11

Расчет заземляющего устройства приведен в [16]. Требования к заземляющему устройству и его элементам, классификация и области применения заземляющего устройства подробно рассматриваются на лабораторных занятиях.

3.8.8 Зануление

В электроустановках напряжением до 1 кВ при использовании трех проводных сетей с заземленной нейтралью защитное заземление не обеспечивает защиты людей от поражения электрическим током (рисунок 3.12).

В этом случае при к.з. фазы на корпус ток может оказаться недостаточным для срабатывания защиты (например, предохранителя) и человек, прикоснувшись к поврежденному корпусу, окажется под напряжением. Оно будет тем больше, чем больше . Следовательно, величину необходимо уменьшать, что потребует громоздкого и дорогого заземляющего устройства. Поэтому в четырех проводных сетях с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом применяют зануление.

Зануление – это преднамеренное соединение корпуса оборудования (нетоковедущей части) с нулевым защитным проводником. В момент короткого замыкания фазы на корпус образуется петля «фаза-нуль», т.е. получается однофазное короткое замыкание. Под действием срабатывает защита (предохранитель, автомат), и поврежденная часть электроустановки отключается. Чем быстрея произойдет отключение, тем эффективнее защитное действие зануления. Пока поврежденная часть электроустановки находится под напряжением, прикосновение ко всем корпусам, включая исправные, опасно. Для надежного отключения электроустановки нужно, чтобы был достаточной величины, т.е. сопротивление цепи «фаза-нуль» мало. Необходимо выполнение условия: , где: - ток номинальной плавкой вставки (FU).