Выполнение заземляющих устройств. В качестве заземляющих проводников в первую очередь используются естественные заземлители: металлические и железобетонные конструкции зданий (фермы, колонны и т.п.), которые должны образовывать непрерывную электрическую цепь по металлу, а в железобетонных конструкциях должны предусматриваться закладные детали для подсоединения с помощью проводников к электрическому оборудованию; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле (алюминиевые оболочки кабелей не допускается использовать в качестве естественных заземлителей); рельсовые пути магистральных и неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами.

Для выполнения искусственных заземляющих устройств

применяется стальной прокат длиной 2,5 – 3 м (трубы, уголки, полосовая сталь, сталь круглого сечения). Для соединения одиночных заземлителей применяют полосовую сталь сечением 4х12 мм или сталь круглого сечения диаметром 6 мм и более.

В агрессивных почвах, где заземлители подвергаются усиленной коррозии, их выполняют из меди, омедненного или оцинкованного металла. Категорически запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами.

Существует несколько методик расчета защитного заземления. При расчете заземлителей в однородной земле может быть использован расчет, основанный на применении коэффициентов использования проводимости заземлителя (способ коэффициентов

использования).

При расчете заземлителей в многослойной земле обычно принимают двухслойную модель земли с удельными сопротивлениями верхнего и нижнего слоев. Расчет производится способом наведенных потенциалов.

Для электроустановок с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В расчет заземлителя производится обычно по допустимому сопротивлению растеканию.

4. ЗАНУЛЕНИЕ

Зануление состоит в преднамеренном соединении токопроводящих частей оборудования, которые могут оказаться под

23

напряжением вследствие пробоя изоляции, с нулевым защитным проводником (рис. 10).

Рис. 10. Схема зануления втрехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью:

1 – трансформатор;

2 – сеть;

3 – предохранитель;

4 – обмотка электродвигателя;

5 – корпус электродвигателя;

6 – зануляющий проводник;

7 – нулевой защитный проводник;

8 – сопротивление заземления нейтрали

Назначение нулевого защитного проводника в схеме зануления – обеспечить необходимое для отключения установки значение тока однофазного короткого замыкания путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением.

Принцип действия зануления. При замыкании фазного провода на зануленный корпус электропотребителя образуется цепь тока однофазного короткого замыкания (то есть замыкание между фазным и нулевым защитным проводниками). Ток однофазного короткого замыкания вызывает срабатывание максимальной токовой защиты, в результате чего происходит отключение поврежденной электроустановки от питающей сети. Кроме того, до срабатывания максимальной токовой защиты происходит снижение напряжения поврежденного корпуса относительно земли, что связано с защитным действием повторного заземления нулевого защитного проводника и перераспределением напряжений в сети при протекании тока короткого замыкания.

Следовательно, зануление обеспечивает защиту от поражения электрическим током при замыкании на корпус за счет ограничения времени прохождения тока через тело человека и за счет снижения напряжения прикосновения.

В качестве максимальной токовой защиты, обеспечивающей быстрое отключение электроустановки в аварийном режиме, могут использоваться плавкие предохранители и автоматические выключатели, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, контакторы в сочетании с тепловыми реле, осуществляющие защиту

24

от перегрузки, автоматы с комбинированными расцепителями, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и перегрузки, и др.

Из рис. 10 видно, что для схемы зануления необходимы нулевой защитный проводник, глухое заземление нейтрали источника тока и повторное заземление нулевого защитного проводника (на случай обрыва нулевого провода на участке, близком к нейтрали).

Нулевые защитные провода и открыто проложенные нулевые защитные проводники должны иметь отличительную окраску – по зеленому фону желтые полосы.

Основное требование безопасности к занулению заключается в уменьшении длительности отключения замыкания (не более долей секунды). Так как время срабатывания плавких вставок предохранителей и расцепителя автоматического отключения обратно пропорционально току, то малое время срабатывания возможно при большом токе. Поэтому согласно ПУЭ проводники зануления следует выбирать так, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой защитный проводник ток короткого замыкания превышал не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического отключения. Это требование выполняется, если нулевой провод имеет проводимость, равную проводимости фазного провода.

В качестве нулевых проводов можно использовать стальные полосы, металлические оплетки кабелей, металлоконструкции зданий, подкрановые пути и т. д.

Требования к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены ПУЭ, в соответствии с которыми они должны устраиваться при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока – во всех электроустановках; при напряжении переменного тока выше 42 В и постоянного тока выше 110 В – только в электроустановках, расположенных в помещениях с повышенной опасностью и в особо опасных, а также в наружных установках, во взрывоопасных помещениях – при любом напряжении постоянного и переменного токов.

К частям, подлежащим занулению или заземлению, относятся:

1)корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п.;

2)приводы электрических аппаратов;

25