3.6.3.1 Защитное заземление
Согласно Правилам Регистра, в целях улучшения условий электробезопасности на морских судах предусматриваются обязательные защитные заземления стационарного, передвижного и переносного электрооборудования.
Защитным заземлением (рис.15) называют преднамеренное электрическое соединение металлическим проводником какого-либо электрического устройства с Землей или ее эквивалентом (металлическим корпусом судна).
Рис.15 Принципиальная схема защитного заземления
Заземлению подлежат все нетоковедущие металлические части судового электрооборудования, которые вследствие повреждения изоляции могут оказаться под напряжением. Прикосновение к металлическим частям оборудования, оказавшимся под напряжением и не имеющим непосредственного контакта с Землей, также опасно как и прикосновение к неизолированной токоведущей части цепи (фазе). Назначение заземления – снизить напряжение, обусловленное «замыканием на корпус», до безопасного уровня и предупредить поражение человека электротоком.
На судах заземляются корпуса электрических машин, их пускорегулирующая аппаратура, корпуса трансформаторов, металлорежущих станков, распределительных устройств, кожухи рубильников, коммутационная и защитная аппаратура, светильники, измерительная аппаратура и приборы управления судном, металлические оболочки кабелей, ручной электроинструмент, не снабженный двойной изоляцией, предназначенный для работы при напряжениях выше 24В постоянного и 12В переменного тока. Заземляющим устройством называют совокупность металлического заземлителя, находящегося в непосредственном контакте с Землей или ее эквивалентом (корпусом судна), и заземляющих проводов, служащих для соединения заземлителей и металлических частей электрооборудования. Заземляющие соединения выполняются из меди или другого немагнитного эквивалентного ей металла.
Правилами Регистра определяются сечения заземляющих проводов в зависимости от мощности электрогенераторов. Минимальное сечение заземляющего провода от 2,5 мм2 (для мелких приборов) до 4 мм2. Сила тока, проходящего через тело человека, определяется сопротивлением защитного заземления: чем меньше сопротивление заземления, тем ниже эта величина, т.е. вероятность поражения электротоком снижается. Сопротивление защитного заземления нормируется. Так, для установок напряжением до 1000 В оно не должно превышать 4 Ом, в установках напряжением свыше 1000 В с малыми токами замыкания на Землю и без компенсации емкостных токов - не более 10 Ом и т.д. Расчет и нормирование сопротивлений заземляющих устройств производится исходя их условий безопасности при случайном прикосновении человека к оборудованию, оказавшемуся под напряжением.
В судовых цепях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью нормированное наибольшее напряжение прикосновения U пр = 40 В считается безопасным. Согласно Правилам устройства электроустановок в цепях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью наибольшая возможная сила тока замыкания на землю (I ут) не превышает 10 А. Тогда минимальное сопротивление заземления (Rз), обеспечивающее снижение напряжения прикосновения до безопасной величины, будет равно
Rз = U пр / Iут = 40 / 10 = 4 Ом .
Практически же сила токов утечки не превышает 4 - 6 А, поэтому при величине нормированного сопротивления заземления Rз = 4 Ом напряжение прикосновения еще больше снижается: U пр = Iут * Rз = 6 * 4 = 24B
Таким образом, безопасность при случайном прикосновении к судовому оборудованию, оказавшемуся под напряжением, будет обеспечена надежным его заземлением.