610L . (9)

Проводимость нейтрального проводника должна быть не меньше половины проводимости фазного;

4) расчет тока короткого замыкания (КЗ). Ток КЗ равен

, (10)

где - сопротивление обмотки трансформатора (паспортная величина).

На практике значения и принято складывать арифметически. Это дает небольшую погрешность (до 5%) в сторону уменьшения тока КЗ , т. е. в сторону запаса (рассчитанное значение будет меньше реального).

5) выбор предохранителя или автоматического выключателя. При этом выборе должны обеспечиваться следующие требования:

- для исключения ложных срабатываний номинальный ток плавкой вставки или ток срабатывания теплового размыкателя должен с запасом превышать ток потребления ;

- для надежного и своевременного (не дольше 0,4 с) срабатывания должно выполняться условие

, (11)

где - номинальный ток плавкой вставки или уставной ток срабатывания электромагнитного элемента автомата; k - коэффициент кратности тока (см. выше);

6) расчет и оценка напряжения прикосновения. Напряжение прикосновения на корпусе при наличии повторного заземления нейтрального проводника равно (пренебрегая индуктивными сопротивлениями)

. (12)

Это вытекает из рис 10. Ток короткого замыкания равен сумме токов: . Так как сопротивление, можно считать. То есть,. Так как резисторыисоединены последовательно, падение напряжения на каждом из них пропорционально сопротивлению. Напряжение прикосновения равно .

Рисунок 10 - Упрощенная эквивалентная схема сети для расчета напряжения прикосновения

Полученное значение нужно сравнить с максимально допустимым значением напряжения прикосновения (120 В) при длительности 0,4 с. Если рассчитанное значение не превышает допустимое, расчет устройства на отключающую способность выполнен верно.

Контроль отключающей способности выполняется при вводе электроустановки в эксплуатацию, периодически и после ремонта. Контроль основан на измерении сопротивления петли «фаза-нуль». При стальном PEN-проводнике измерения проводятся на переменном токе. После измерения проверяется условие (2) и оценивается напряжение прикосновения. При фазном напряжении электросети 220 В время срабатывания защитного устройства должно быть не более 0,4 с (см. ПУЭ-2011, ДБН В.2.5-27-2006). Напряжение прикосновения при этом должно быть не более 120 В (см. ГОСТ 12.1.038-82).

2.4.4 Повторное заземление PEN- (PE)- проводника: назначение, принципиальная схема, требования.

На рис. 11 показано короткое замыкание фазы 1 на корпус 3 в сети без повторного заземления PEN-проводника: а - общая электрическая схема сети (со всеми фазами); б - упрощенная эквивалентная схема (фаза 1); в - распределение электрического потенциала вдоль PEN-проводника (с обрывом и без обрыва).

Рисунок 11 – Трехфазная четырехпроводная сеть переменного тока с глухозаземленной нейтралью (без повторного заземления PEN-проводника)

При непрерывном PEN-проводнике однофазное короткое замыкание приводит к появлению потенциалов на корпусах оборудования (открытых проводящих частях). Величина напряжения прикосновения зависит от длины участка PEN-проводника между нейтралью источника и местом присоединения корпуса к нему.

При обрыве PEN-проводника под напряжением остаются лишь те корпуса, которые находятся за местом обрыва. Напряжение прикосновения для них постоянно и приближается к значению фазного напряжения.

Расчет напряжения прикосновения на какой-либо открытой проводящей части (корпусе) в сети без повторного заземления нейтрального проводника и без его обрыва делается по формуле (13).

, (13)

где - ток КЗ; - сопротивлениеучастка PEN-проводника от нейтрали источника до корпуса; - фазное напряжение;- полное сопротивление трехфазного трансформатора; - сопротивление фазного проводника от источника до поврежденного потребителя; - сопротивление PEN-проводника от нейтрали до поврежденного потребителя.

Из полученных графиков следуют выводы:

- с увеличением расстояния от заземленной нейтрали вдоль нейтрального проводника напряжение прикосновения возрастает и достигает максимальной величины в месте подключения поврежденного потребителя, представляя угрозу для жизни человека;

- обрыв нейтрального проводника препятствует защитному автоматическому отключению питания.

Для уменьшения риска поражения электротоком применяют многократное повторное заземление PEN- (PE)- проводника. На рис. 12 показано короткое замыкание фазного провода L3 на корпус 3 в сети с повторным заземлением PEN- проводника: а - общая электрическая схема сети (со всеми фазами); б - упрощенная эквивалентная схема (фаза 1); в - распределение электрического потенциала вдоль PEN-проводника (с обрывом и без обрыва).

Рисунок 12 - Трехфазная четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью и повторным заземлением PEN-проводника

Наличие повторного заземления нейтрали, представленное на схемах резистором , уменьшает напряжение прикосновения (между корпусом и землей). Расчет напряжения прикосновения на поврежденном потребителе (электроприемнике) в сети с повторным заземлением PEN-проводника (без его обрыва) делается по формуле (12).

Можно сделать вывод о том, что при обрыве PEN-проводника его повторное заземление выполняет защитную функцию, соединяя открытые проводящие части с землей. Оно не обеспечивает полную защиту, но существенно снижает опасность поражения электротоком.

Повторное заземление применяется в трехфазных сетях переменного тока напряжения до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (сети с системами заземления типа TN-C, TN-S, TN-C-S). Его следует выполнять на воздушных линиях электропередачи через 200 м, на их ответвлениях и концах, а также при вводе воздушной линии в здание.

В табл. 3 приведены максимально допустимые для любого времени года значения сопротивления повторных заземлителей ()PEN-проводника в зависимости от напряжения сети (см. ПУЭ-2011).

Таблица 3. Максимально допустимые значения

Напряжение сети, В	Сопротивление одиночного заземлителя, Ом	Общее сопротивление всех повторных заземлителей, Ом
660/380	15	5
380/220	30	10
220/127	60	20