3.3 Защитное заземление, зануление.

3.3.1. Защитное заземление.

Защитнее заземление предназначено для устранения опасности поражения эл. током человека находящегося в контакте с землей (полом), в случае прикосновения его к корпусу электроустановки. При этом все открытые токопроводящие нетоковедущие части электроустановок соединяются с землей с помощью заземляющих устройств.

Заземляющее устройство - совокупность заземлителя (металлических проводников, находящихся в непосредственном контакте с землей) и заземляющих проводников, соединяющих заземляющие части электроустановки с заземлителем.

Различают два вида заземляющих устройств:

1. Выносное или сосредоточенное, при этом заземлитель вынесен за пределы площадки, где размещено заземляемое оборудование. Применяется при малых токах замыкания на землю в установках напряжением менее 1000В;

2. Контурное заземление - одиночные заземлители размещены по контуру (периметру) площадки, где размещено заземляемое оборудование или распределены по всей площадке равномерно.

В качестве заземлителей используют искусственные (вертикальные и горизонтальные электроды из труб, уголков, прутков, полос) и естественные (металлические и железобетонные опоры зданий, трубопроводы, арматура фундаментов, электрооборудование, оболочки кабелей).

Согласно ПУЭ - 00(07) (Правила устройства электроустановок) сопротивление заземляющего устройства не должно превышать:

- в установках до 1000В - ≤ 4 Ом при мощности трансформатора >100кВ·А;

≤10 Ом (при <100кВ·А);

- в установках более 1000В - ≤ 0.5 Ом (>500А тока замыкания на землю);

≤ 10 Ом (<500 А);

Общий вид схем защитного заземления

Используются два вида схем защитного заземления:

а) трехфазная трехпроводная схема в сетях с изолированной нейтралью источника тока (трансформатора):

В случае аварийного замыкания фазы на заземленный корпус электрооборудования и одновременного прикосновения к нему человека, ток проходящий через тело человека будет равен

,

где z - полное сопротивление фазного провода относительно земли (активное - изоляции, емкостное - относительно земли).

Для коротких цепей емкостным сопротивлением обычно пренебрегают ввиду малой величины

_{где r - сопротивление изоляции, Ом.}

б) Четырехпроводная трехфазная схема с глухозаземленной нейтралью источника тока используемой в сетях с токами короткого замыкания > 500А и напряжением > 1000В.

_,

_{где R0 ≤ 10 Ом.}

Таким образом, величина тока, проходящего через человека будет определяться только его сопротивлением (Rh). Следовательно, трехфазные цепи с заземленной нейтралью требуют действенного защитного отключения вследствие большой опасности.

3.3.2. Принцип действия защитного заземления

- снижение до безопасных величин значений напряжений прикосновения и шага обусловленных замыканием на корпус электроустановки.

Напряжение прикосновения

Рис.1 Напряжение прикосновения. (Ипр) при одиночном заземлителе электроустановки.

Напряжение прикосновения - напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, т.е. падение напряжения из-за сопротивления тела человека Rh, Ом

И_пр = Y_h·R_h, где Y_h - ток проходящий через тело человека, тогда Y_h = И_пр / R_h.