Охрана труда и электробезопасность → Основы электробезопасностиОхрана труда и электробезопасность → Основы электробезопасностиОхрана труда и электробезопасность → Основы электробезопасностиВажной мерой, обеспечивающей электробезопасность обслуживающего электроустановки персонала, является защитное заземление или зануление металлических нетоковедущих (конструктивных) частей электроустановок и электрооборудования, нормально не находящихся под напряжением, но могущих оказаться под напряжением относительно земли в аварийных режимах (в случае повреждения изоляции).
Заземлением называется преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.
Заземление подразделяется на:
ПУЭ дают следующие основные определения в отношении заземлений:
Рабочим заземлением называется заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (для обеспечения надлежащей работы установки в нормальных и аварийных режимах).
Рабочее заземление может осуществляться непосредственно или через специальные аппараты (сопротивления, разрядники, реакторы и др.)
Защитным занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.
Нулевой защитный проводник – защитный проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника питания.
Нулевой рабочий (нейтральный) проводник (N) – проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для питания электроприемников и соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока.
Заземляющее устройство – совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Заземляющий проводник – проводник, соединяющий заземляющую точку с заземлителем.
Заземлитель – проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.
Напряжение на заземляющем устройстве – напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.
Сопротивление заземляющего устройства – отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.
Заземление служит для превращения замыкания на корпус в замыкание на землю с целью снижения напряжения на корпусе относительно земли до безопасной величины.
Основное назначение защитного заземления:
Защитное заземление применяют в 3хх фазных сетях до 1 кВ с изолированной нейтралью и в сетях выше 1 кВ с любым режимом нейтрали. Принципиальная схема защитного заземления представлена на рис. 4.7.
Рис.4.7. Принципиальные схемы защитного заземления
(а) в сети с изолированной нейтралью и
(б) в сети с заземленной нейтралью.
1 - корпуса защитного оборудования;
2 - заземлитель защитного заземления;
3 - заземлитель рабочего заземлений нейтрали источника тока; R3 и Ro - сопротивления защитного и рабочего заземлений.
Принцип действия защитного заземления основан на снижении напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землёй до безопасной величины.
Поясним это на примере сети до 1 кВ с изолированной нейтралью.
Если корпус электрооборудования не заземлен и он оказался в контакте с фазой, то прикосновение к такому корпусу человека равносильно прикосновению к фазному проводу. В этом случае ток, проходящий через человека, можно определить по формуле (2.5).
При малом сопротивлении обуви, пола и изоляции проводов относительно земли этот ток может достигать опасных значений.
Если же корпус заземлён, то ток, проходящий через человека при Rоб= Rn=0, можно определить из следующего выражения:
(4.1)
Это выражение получено следующим путем:
с заземленного корпуса (рис. 4.8) ток стекает в землю через заземлитель (Iз) и через человека (Ih). Общий ток определяется выражением:
где:
Rобщ - общее сопротивление параллельно соединенных Rз и Rh:
Рис.4.8. К вопросу о принципе действия защитного заземления в сети с изолированной нейтралью.
Из схемы на рис. 4.8
Ih×Rh=Iз Rз = Iобщ×Rобщ., откуда ток через тело человека будет:
выполнив простейшие преобразования получим выражение (4.1).
При малом Rз по сравнению с Rh и Rиз это выражение упрощается:
(4.2)
где:
Rз- сопротивление заземления корпуса, Ом
При Rз= 4 Ом, Rh=1000 Ом, Rиз=4500 Ом, ток через тело человека будет:
Такой ток безопасен для человека.
Напряжение прикосновения в этом случае будет также незначительно:
Uпр=Ih×Rh=0,00058×1000=0,58 В
Чем меньше Rз – тем лучше используются зашитные свойства защитного заземления.