Зануление

Опасность электропоражения при прикосновении к корпусу или металлическим частям оборудования, оказавшихся под напряжением вследствие замыканияна них питающего напряжения и по другим причинам, может быть устранено быстрым отключением такой поврежденной установки от питающей сети.

Эту роль выполняет зануление, электрическая схема которого показана на рис. 6.

Рис. 6 - Электрическая схема зануления

Зануление- это преднамерен-ное электрическое соединение с нуле-вым защитным проводником сети металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением.

Нулевым защитным проводникомназывается проводник, соединяющий зануляемые части с заземленной нейтральной точкой источника в трехфазных сетях или с заземленным выводом любого источника.

Принцип действия занулениясостоит в превращении замыкания напряжения на зануленные части оборудования в короткое замыкание источника тока (например, однофазное замыкание в трехфазных сетях) с целью образования большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети.

В качестве срабатывающей защитымогут использоваться плавкие предохранители или автоматические выключатели (магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, контакторы в сочетании с тепловыми реле и др.).

Так как плавкие предохранители и автоматические выключатели с тепловой защитой срабатывают в течении нескольких секунд, для снижения напряжения по отношению к земле на зануленных частях в течение этого времени обязательно применение повторного заземления(r_повт.)нулевого защитного проводника(рис. 6). При этом напряжение прикосновения будет равно

,

где - ток, протекающий через повторное заземлениеr_повт..

Для надежной работы зануления необходимо обеспечить следующие требования:

1) Ток короткого замыкания I_к.з.должен в несколько раз превышать номинальный токI_н.срабатывания защиты, т.е.

Iк.З.Iн.,

где k -коэффициент кратности. Для плавких предохранителей он выбирается равным 3 (во взрывоопасных помещениях 4). При использовании автоматических выключателейk >1,25 (для автоматов с номинальным током до 100 Аk >1,4).

2) Полная проводимость защитного проводника должна быть не менее 50% проводимости фазных проводов, т.к.

Z_н.2 Z_ф..

3) Чтобы обеспечить непрерывность цепи зануления, запрещается установка в нулевой провод предохранителей и выключателей.

4) Для уменьшения опасности поражения персонала током, возникающей при обрыве защитного проводника, обязательно применение повторного его заземления.

Сопротивление току растекания повторных заземлений не должно превышать 5, 10 или 20 Ом при напряжениях в сети соответственно 660/380, 380/220 и 220/127 В.

5) Зануление однофазных потребителей должно осуществляться специальным проводником (или жилой кабеля), который не может одновременно служить проводником для рабочего тока.

Зануление применяется только в сетях с заземленной нейтралью(или заземленным полюсом, проводом),т.к. в противном случаепри аварийном режиме работы сети, когда одна из фаз сети замыкается на землю через незначительное сопротивление (r_зм.), человек, касающийся корпуса запуленной установки окажется под фазным напряжением (в трехфазных сетях), а при пробое питающего напряжения (одной фазы) на корпус до срабатывания защиты - под линейным (рис. 7).

Рис. 7 - Схема зануления в трехфазной сети с изолированной централью

При заземленной же нейтрали в аварийном режиме работы сети, напряжение, действующее на человека, будет равно

,

что значительно ниже U_ф.

Применение защитного заземления в сетях с заземленной нейтралью(заземленным полюсом или проводом)малоэффективно, т.к. при замыкании питающего напряжения на нем по отношению к земле напряжение достигнет значения больше или равного половине фазного (в трехфазных сетях приR_з=)

.

В этом случае ток замыкания на землю через защитное заземлениеR_збудет недостаточным для срабатывания защиты (рис. 7).