Защитное заземление и защитное зануление

Защитное заземление и зануление, а также другие технические устройства и способы применяют для защиты от поражения электрическим током и обеспечения условий отключения при повреждении изоляции электроустановок.

Защитным заземлением называется электрическое соединение металлических частей электроустановки с заземлителем.

Заземлителем называют металлические детали; углубляемые в землю, изготовляемые, как правило, из низкоуглеродистой стали различного профиля: утолок, полоса, прут и др. Заземлители в виде штырей, забиваемые в землю, называют электродами. Они могут быть одиночными или групповыми. Групповые электроды электрически соединенные общей полосой образуют заземляющий контур.

Заземление снижает до безопасного значения напряжение прикосновения человека; поскольку человек оказывается при повреждении изоляции включенным в электрическую цепь параллельно заземлителю, сопротивление которого по сравнению с сопротивлением человека значительно меньше. Это существенно снижает величину тока 1_Ч, протекающего через человека, коснувшегося поврежденной установки.

Различают заземление в системах с изолированной нейтралью (рис. 16.1, а) и с глухозаземленной нейтралью (рис. 16.1, б).

Рис. 16.1. Схемы защитного заземления (а) и зануления (б) в трехфазной установке.

Занулением называется преднамеренное соединение частей электроустановок, нормально не находящихся под напряжением, с глухо заземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухо заземленным выводом источника однофазного тока, с глухо заземленной средней точкой источника постоянного тока. Зануление применяется в электроустановках напряжением до 1000 В.

Защитное действие зануления заключается в том, что при повреждении изоляции фазы или фаз установки возникает ток короткого замыкания 1_К, который немедленно отключается защитным аппаратом.

Для электроустановок с занулением выполняется повторное заземление, заключающееся в присоединении металлических нетоковедущих частей установки к заземлителю (см. рис. 16.1, б).

Заземление и зануление следует применять:

• 1) при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока — во всех случаях;
• 2) при напряжении выше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока — в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.

Заземление или зануление не требуется при напряжении до 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока во всех случаях.

Заземлению или занулению подлежат:

• 1) корпуса электрических машин, аппаратов, трансформаторов, светильников и т. д.;
• 2) приводы электрических аппаратов;
• 3) вторичные обмотки измерительных трансформаторов;
• 4) корпуса щитов, шкафов управления, распределительных щитов, щитков освещения и т. д.;
• 5) металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные муфты, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, стальные трубы электропроводок и др;
• 6) металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;
• 7) металлические оболочки и броня силовых и контрольных кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного и 110 В постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях.

Наименьшие сечения заземляющих и нулевых защитных проводников в электроустановках напряжением до 1000 В приведены в табл. 16.3, а наименьшие размеры стальных заземлителей и заземляющих проводников — в табл. 16.4.

Таблица 16.3

Наименьшие сечения заземляющих и нулевых защитных проводников в электроустановках до 1000 В.

Таблица 16.4

Наименьшие размеры стальных заземлителей и заземляющих проводников.

Важное значение при устройстве заземлений имеет учет сопротивлений грунтов. Значения удельных сопротивлений грунтов для величин их влажности 10—20% и воды приведены в табл. 16.5.

Приближенные значения удельных сопротивлений грунтов и воды, р, Ом • м.

Сопротивление заземляющего устройства. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более:

• • в установках выше 1000 В с глухозаземленной нейтралью — 0,5 Ом с учетом естественных заземлителей;
• • в установках выше 1000 В с изолированной нейтралью — 125/1 Ом для заземляющего устройства, используемого одновременно для установок до 1000 В, 250/1 Ом — только для установок выше 1000 В, где 1 — расчетный ток замыкания на землю;
• • в установках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью — 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В. При удельном сопротивлении земли с более 10 Ом • м указанные нормы увеличиваются в отношении с/100, но не более десятикратного;
• • в установках до 1000 В с изолированной нейтралью — 4 Ом. При номинальных мощностях трансформаторов до 100 кВА — не более 10 Ом.

Переносные заземления. Переносные заземления служат для защиты людей, работающих на отключенных токоведущих частях, от поражения электрическим током от ошибочно поданного или наведенного в цепи напряжения. Технические данные переносных заземлений, используемые для работы в распределительных устройствах на напряжение до 1000 В (РУ) и на воздушных линиях на напряжение до 1000 В (ВЛ), представлены в табл. 16.6, а типы переносных заземлений и оперативных изолирующих штанг, выпускаемых отечественной промышленностью, в табл. 16.7 и 16.8.

Таблица 16.6

Технические данные переносных заземлений.

Типы переносных заземлений для РУ и ЛЭП 0,4−10 кВ.

Штанги оперативные изолирующие.

Таблица 16.8

Более подробные сведения по материалам, изложенным в главе, читатель найдет в литературе [2, 17, 31, 33—36].