или от напряжения источника однофазного тока, а также от эквивалентного удельного сопротивления земли.

При линейном напряжении 660, 380 и 220 В или напряжении источника однофазного тока, равном 380, 220 и 127 В, и при удельном сопротивлении земли до 100 Ом∙м включительно сопротивление заземляющего устройства в течение всего срока его службы не должно превышать соответственно 2, 4 и 8 Ом. Требуемое сопротивление заземляющего устройства должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также системы повторных заземлений нулевого провода воздушных линий (ВЛ) напряжением до 1 кВ, однако лишь в случаях, когда число ВЛ не менее двух.

При удельном сопротивлении земли более 100 Ом∙м допускается увеличивать нормы сопротивления заземляющих устройств в 0,01ρ раз, но не более чем в 10 раз.

Для электроустановок напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью сопротивление заземляющих устройств должно соответствовать условию:

R ≤UI ,

где R – сопротивление заземляющего устройства, Ом;

U – напряжение прикосновения, принимаемое равным 50 В; I – полный ток замыкания на землю, А.

Как правило, не требуется принимать значение сопротивления заземляющего устройства менее 4 Ом.

2.5.2. Зануление

Зануление – преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора.

Принцип защитного действия зануления состоит в переводе замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (т.е. замыкание между фазным и нулевым защитным проводниками) с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты от сверхтоков и тем самым автоматически отключить поврежденный участок от питающей сети. Такую защиту обеспечивают предохранители и автоматические выключатели.

86

Допустим, что корпус электроприемника имеет надежное соединение с землей, но отсутствует электрический контакт с заземленной нейтралью трансформатора – зануление (рис. 2.10).

A

B

С

R0 l3

l3

R3

Рис. 2.10. Наименьшие допустимые расстояния между тросом в середине пролёта и защищаемым объектом

При замыкании фазы А на корпус ток короткого замыкания ограничивается сопротивлением заземления электроприемника R3 и сопротивлением заземления нейтрали R0. Пренебрегая сопротивлениями обмоток трансформатора и фазного провода до места замыкания, величину тока короткого замыкания (к.з.) можно найти по формуле:

Ik = (R3U+фR0 ).

Пусть Uф = 220 В, R3 = 10 Ом, R0 = 4 Ом. Тогда IK = 15,7 А.

Такой ток не приведет к срабатыванию электрической защиты,

87

установленной на подстанции. Поэтому режим короткого замыкания сохраняется, и корпус будет находиться под напряжением до тех пор, пока электроустановку не отключат вручную.

Чтобы устранить эту опасность, надо обеспечить быстрое автоматическое отключение установки, т.е. увеличить ток к.з. Последнее возможно путем уменьшения сопротивления цепи короткого замыкания посредством соединения корпуса электроустановки с нейтралью трансформатора с помощью нулевого защитного проводника.

Рассмотренный принцип защитного действия зануления имеет существенный недостаток. При коротком замыкании опасный потенциал, возникающий на корпусе поврежденного электроприемника, выносится на все металлические части, связанные по системе зануления. Защита от сверхтока при коротких замыканиях срабатывает не мгновенно. Реальное время существования опасного потенциала на корпусах электрооборудования даже при правильно выбранной защите может достигать десятков и сотен секунд. За счет этого зона опасности существенно расширяется.

Для снижения опасности режима к.з. используются повторные заземления нулевого защитного провода, уменьшающие напряжение прикосновения.

Таким образом, зануление осуществляет две защитные функции: автоматическое отключение от питающей сети и снижение напряжения на зануленных металлических частях оборудования при коротких замыканиях.

Занулению подлежат металлические токоведущие части, в том числе корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников, металлические кабельные соединительные муфты, оболочки кабелей, металлические трубы электропроводки, корпуса переносных электроприемников.

Сечение защитных проводников выбирается по условиям, обеспечивающим надежное срабатывание электрической защиты в течение заданного ограничения по времени.

Повторному заземлению подвергаются PEN- и PE-проводники воздушных линий или ответвлений от них длиной более 200 м, а также на вводах к электроустановкам.

Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений каждой ВЛ в любое

88

время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.

При удельном сопротивлении земли более 100 Ом∙м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01ρ раз, но не более десятикратного.

2.5.3. Уравнивание потенциалов

Уравниванием потенциалов называется устранение разности электрических потенциалов между всеми одновременно доступными прикосновению, открытыми проводящими частями стационарного электрооборудования и сторонними проводящими частями, включая металлические части строительных конструкций зданий, достигаемое соединением этих частей друг с другом при помощи проводников.

Различают основную и дополнительную системы уравнивания потенциалов.

Основная система уравнивания потенциалов в электроуста-

новках до 1 кВ предусматривает соединение между собой следующих проводящих частей:

–нулевой защитный РЕили РЕN-проводник питающей линии в системе ТN;

–заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах IТ и ТТ;

–заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание (если есть заземлитель);

–металлические трубы коммуникаций, входящих в здание: горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и т.п. Если трубопровод газоснабжения имеет изолирующую вставку на вводе в здание, к основной системе уравнивания потенциалов присоединяется только та часть трубопровода, которая находится относительно изолирующей вставки со стороны здания;

–металлические части каркаса здания;

89

–металлические части централизованных систем вентиляции

икондиционирования. При наличии децентрализованных систем вентиляции и кондиционирования металлические воздуховоды следует присоединять к шине РЕ щитов питания вентиляторов и кондиционеров;

–заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категорий;

–заземляющий проводник функционального (рабочего) заземления, если такое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;

–металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.

Проводящие части, входящие в здание извне, должны быть

соединены как можно ближе к точке их ввода в здание.

Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов.

Система дополнительного уравнивания потенциалов

должна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники в системе ТN и защитные заземляющие проводники в системах IТ и ТТ, включая защитные проводники штепсельных розеток.

Для уравнивания потенциалов могут быть использованы специально предусмотренные проводники либо открытые и сторонние проводящие части.

К дополнительной системе уравнивания потенциалов должны быть подключены все доступные прикосновению открытые проводящие части стационарных электроустановок, сторонние проводящие части и нулевые защитные проводники всего электрооборудования (в том числе штепсельных розеток).

Для ванных и душевых помещений дополнительная система уравнивания потенциалов является обязательной и должна предусматривать в том числе подключение сторонних проводящих частей,

90

выходящих за пределы помещений. Если отсутствует электрооборудование с подключенными к системе уравнивания потенциалов нулевыми защитными проводниками, то систему уравнивания потенциалов следует подключить к РЕ-шине (зажиму) на вводе. Нагревательные элементы, замоноличенные в пол, должны быть покрыты заземленной металлической сеткой или заземленной металлической оболочкой, подсоединенными к системе уравнивания потенциалов.

Не допускается использовать для саун, ванных и душевых помещений системы местного уравнивания потенциалов.

Пример выполнения системы уравнивания потенциалов приведен на рисунке 2.11.

Водонагреватель

PE

N N

PE

N

PE

LL

Рис. 2.11. Наименьшие допустимые расстояния между тросом в середине пролёта и защищаемым объектом

91