21. Почему в сети с изолированной нейтралью не рекомендуется использовать в качестве защитной меры зануление корпусов электроустановок?

В этой сети зануление обеспечит отключение поврежденной установки так же надежно, как и в сети с заземленной нейтралью. С этой точки зрения режим нейтрали как бы не имеет значения. Однако при замыкании фазы на землю, что может быть результатом обрыва и падения на землю провода, замыкание фазы на неизолированный от земли корпус и т.п., земля приобретает потенциал фазы и между зануленным оборудованием, имеющим нулевой потенциал, и землей возникает напряжение, близкое по значению к фазовому напряжению сети. Оно будет существовать до отключения всей сети вручную или до ликвидации замыкания на землю, т.к. максимальная токовая защита при этом повреждении не сработает. Поэтому в сети с изолированной нейтралью не рекомендуется в качестве защитной меры зануление корпусов электроустановок.

22. Почему в сети с глухозаземленной нейтралью заземление корпусов - неэффективная мера защиты от поражения человека электрическим током?

Rз » Ro Uпр »U/2.

23. Почему в сети с глухозаземленной нейтралью нельзя делать заземление корпусов без их зануления?

Пусть мы имеем схему без нулевого защитного проводника, роль которого выполняет земля. Будет ли работать такая схема? При замыкании фазы на корпус по цепи, образовавшейся через землю, будет проходить ток:

, где U_ф – фазовое напряжение сети, r₀, r_к – сопротивления заземления нейтрали и корпуса.

Сопротивления обмоток источника тока и проводов малы по сравнения с r₀ и r_к, поэтому их в расчет не принимаем.

В результате протекания тока через сопротивление r_к в землю на корпусе возникает напряжение относительно земли U_к, равное падению напряжения на сопротивлении r_к :

.

Ток I_з может оказаться недостаточным, чтобы вызвать срабатывание максимальной токовой защиты, т.е. установка может не отключиться. Н-р: I_З=27,5 А (U_ф=220В, r₀ = r_к =4Ом)

Если ток срабатывания больше I_З (в примере 27,5), то отключения не произойдет и корпус будет находиться под напряжением U=110В до тех пор, пока не отключат вручную. Безусловно, такое положение не допустимо, поскольку при этом возникает угроза поражения током людей, прикоснувшихся к корпусу поврежденного оборудования или к металлическим предметам, имеющим соединение с корпусом. Чтобы устранить эту опасность, надо обеспечить быстрое автоматическое отключение установки, т.е. увеличить ток, проходящий через защиту, что достигается уменьшением сопротивления цепи этого тока путем введения в схему нулевого защитного проводника соответствующей проводимости.

24. Нарисовать векторную диаграмму напряжений относительно земли при замыкании одной фазы на землю в сети с глухозаземленной нейтралью и показать возможные напряжения прикосновении человека к зануленному корпусу электроустановки.

25. Показать на схеме, как формируется опасный потенциал на зануленных корпусах приборов, когда для зануления используется рабочий нулевой провод.

При занулении корпуса через нулевой рабочий провод, то при пробое изоляции в приборе при условии, что у нас познакомленная нейтраль картина будет следующая:

Видно, что через человека, когда он прикоснется к

корпусу, ток по нему практически не пойдет, потому как есть путь с гораздо меньшим сопротивлением фаза – корпус -через зануление на нейтраль.

Применять же зануление через рабочий нулевой провод при изолированной нейтрали вообще нельзя, так как через человека при любом прикосновении к корпусу прибора будет нести опасность, так как на корпусе будет находится потенциал равный Uоо1, который определяется смещением нейтрали относительно земли. Если же человек прикоснется к корпусу будет образовываться цепь нейтраль-корпус-земля.

26. Показать на схеме, как формируется опасный потенциал на зануленных корпусах в случае обрыва нулевого провода.

Таким образом получается, что при прикосновении к корпусу прибора, на человека действует напряжение нулевого провода. В нормальном состоянии оно равно 0, но при обрыве как видно выше оно становится равно напряжению фазы, что ведет к критическим последствиям.

27. Порядок расчета системы зануления.

Цель расчета зануления - определить сечение нулевого провода, удовлетворяющее условию срабатывания максимальной токовой защиты.

Установка защиты определяется мощностью подключенной электроустановки.