3.4.1.4.Исследования эффективности действия защитного заземления в сети с глухозаземленной нейтралью

В электрических сетях напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью применение защитного заземлении НЕДОПУСТИМО, т.к. оно не обеспечивает безопасности обслуживающего персонала при замыканиях на корпус электроустановки.

Схема ошибочного заземления электроустановки в сети с глухозаземленной нейтралью (система ТТ) показано на рис. 3.2.

Рис.3.2. Схема ошибочного заземления электроустановки в сети с глухозаземленной нейтралью (система ТТ)

При замыкании фазного провода (фазы А на рис. 3.2) на ошибочно заземленный корпус электроустановки ток корпусного замыкания определится выражением, или с учетом того, чтоRзRч, можно записать, где Uф – фазное напряжение сети,Ro– сопротивление растеканию тока рабочего заземления нейтрали, значение которого нормируется ПЭУ [I]

Приняв Uф=220В иRo=Rз=4Ом, определим ток корпусного замыкания :

Из приведенных выражений видно, что в сети с глухозаземленной нейтралью ток корпусного замыкания Iкз ограничивается не сопротивлениями изоляции, как в сети с изолированной нейтралью, а незначительными по величине сопротивлениямиRoиRз, вследствие чего этот ток велик и соизмерим с током корпусного замыкания.

При этом напряжение на корпусе электроустановки относительно земли оказывается равным

.

Ток, протекающий через тело человека, прикоснувшегося к этому корпусу, определится как

.

Из анализа приведенных выше выражений следует, что:

• защитное заземление, хотя и шунтирует тело человека, однако из-за большого значения общего тока замыкания Iкз, даже меньшая часть этого тока, проходящая через тело человекаIч оказывается выше предельно допустимого уровня и опасной для его жизни;

• напряжение на корпусе электроустановки Uк хотя и снижается защитным заземлением, но все равно остается выше предельно допустимого уровня [2];

• ток замыкания Iкз, ограниченный сопротивлениямиRoиRз, оказывается недостаточным для надежного срабатывания защитных устройств (автоматических выключателей, плавких предохранителей и др.) и отклонения поврежденной электроустановки.

Так в приведенном числовом примере ток силой Iкз=27,5А может привести к перегоранию плавкой вставки предохранителя м номинальным током не более 9А. Отключение же электроустановок, защищенных предохранителями Пр с большими номинальными токами плавких вставок, обеспечено не будет.

Таким образом, в сетях напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью действие защитного заземления не эффективно, чем и объясняется недопустимость его применения в этих сетях.

Для экспериментальной проверки этих выводов необходимо повторить опыт пункта 3.4.1.2. предварительно заземлив нейтраль трансформатора (установив переключатель Roв положение 4 Ом, или другое положение по заданию преподавателя). Результаты эксперимента занести в таблицу 3.3

Таблица 3.3

Ro= 4 Ом Rч= кОм	Корпус 2 не заземлен, Rз=	Корпус 2 заземлен, Rз=4 Ом
Iч, мА
Uк, В

Оценить эффективность действия защитного заземления и сделать обоснованный вывод о недопустимости его применения в сетях с глухозаземленной нейтралью.