7.4. Зануление

Зануление– это преднамеренное соединение открытых проводящих частей (ОПЧ) с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора (с нулевым проводникомРЕ илиPEN), выполненное в целях обеспечения электробезопасности.

Назначение зануления– обеспечение безопасности работающих при замыкании на ОПЧ (защита от косвенного прикосновения).

Область применения зануления– сети напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью (системаTNи ее модификации).

Применение защитного заземления в таких сетях не эффективно с точки зрения экономических показателей. Если ОПЧ соединяют с отдельным защитным заземляющим устройством R_з, не связанным с рабочим заземлением нейтрали трансформатораR_о, то для обеспечения безопасности персонала необходимо, чтобы значение сопротивленияR_збыло бы как минимум на порядок меньшеR_о(в случае, еслиR_о=4Ом, то значениеR_здолжно быть не более 0,4Ом). Если заземляющее устройство одно и совмещает функции защитного и рабочего заземления, то для обеспечения безопасности персонала необходимо, чтобы сечение нулевого проводника (РЕ илиPEN) было бы как минимум на порядок больше сечения фазного провода (L1, L2, L3). Поэтому ПУЭ допускают применение защитного заземления в сетях с глухозаземленной нейтралью (системаТТ) только в тех случаях, когда условия электробезопасности с помощью зануления в такой сети (в системеTN-C) не могут быть обеспечены. При этом ПУЭ в дополнение к защитному заземлению требуют обязательное применение устройств защитного отключения (УЗО) для защиты при косвенном прикосновении.

Принцип действия занулениязаключается в превращении замыкания на ОПЧ (корпус) в однофазное короткое замыкание (т.е. замыкание между фазным и нулевым проводниками) с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты (отключающей аппаратуры) и, тем самым, автоматически отключить поврежденную электроустановку от сети. Такой защитой являются плавкие предохранители и автоматические выключатели. Другими словами можно сказать, что защита персонала от поражения электротоком при применении зануления обеспечивается совокупным сочетанием допустимых значений напряжения прикосновенияU_h(или соответствующих им допустимых значений тока через тело человекаI_h) и времени воздействияt, которое определяется временем срабатывания отключающей аппаратуры. Эти значения для производственных электроустановок переменного тока частотой 50 Гц приведены в таблице.

t, c	0,01-0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	свыше 1,0
Ih, mA	650	400	190	160	140	125	105	90	75	65	50	6
Uh, В	650	400	190	160	140	125	105	90	75	65	50	36

Надежное срабатывание отключающей аппаратуры (плавких предохранителей, автоматических выключателей) произойдет, если выполняется следующее условие для силы тока короткого замыкания I_кз:

I_кз ≥ k·I_ном,

где k– коэффициент кратности номинального токаI_номплавкого предохранителя «Пр» (указан на предохранителе) или уставки тока срабатывания автоматического выключателя.

Для плавких предохранителей kдолжен быть не менее 3. Для автоматических выключателей, имеющих только электромагнитный расцепитель (отсечку)kдолжен быть не менее 1,25÷1,4.

В случае если U_hпревышает допустимое значение, существуют два пути обеспечения защиты.

Первый путь: увеличивать быстродействие защиты, там самым увеличивая U_h(применить быстродействующие автоматические выключатели, при применении плавких предохранителей – увеличитьI_кз).

Второй путь: снижать напряжение прикосновения U_hдо допустимых значений за счет примененияповторного заземления нулевого провода R_n.

Назначение повторного заземления нулевого провода– снижение напряжения относительно земли зануленных ОПЧ в период замыкания фазы на них как при исправной схеме зануления, так и в случае обрыва нулевого провода (РЕилиPEN).