Заземлением (рис. 1) называется соединение с землей нетоковедущих металлических частей электрооборудования через металлические детали, закладываемые в землю и называемые заземлителями, и детали, прокладываемые между заземлителями и корпусами электрооборудования, называемые заземляющими проводниками. Проводники и заземлители обычно делаются из низкоуглеродистой стали, называемой в просторечии железом.

Заземлители в виде штырей, вбиваемых в землю, называются электродами, и могут быть одиночными или групповыми. Заземлитель имеет характеристики, обусловленные стеканием по нему тока в землю. К характеристикам заземлителя относятся:

напряжение на заземлителе;

изменение потенциалов точек в земле вокруг заземлителя в зависимости от их расстояния от заземлителя в зоне растекания тока - вид потенциальной кривой;

вид линий равного потенциала - эквипотенциальных линий на поверхности земли;

сопротивление заземляющего устройства;

напряжения прикосновения и шага.

На (рис. 2) показана схема простого заземлителя в виде стержня или трубы, забиваемых в землю и вид потенциальных кривых и эквипотенциальных линий.

При расстоянии менее 40 м между одиночными заземлителями в групповом заземлителе их зоны растекания накладываются друг на друга, и получается одна зона растекания группового заземлителя, которой соответствует своя потенциальная кривая.

49.Защитное зануление. Защитное отключение.

Зануление - это преднамеренное соединение частей ЭУ, нормально не находящихся напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора, трансформатора в сетях 3-х фазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока.

Заземление нейтрали источника тока имеет целью понизить напряжение на корпусах оборудования и на нулевом проводе, с которым эти корпуса соединены, до безопасного значения при замыкании фазного проводника на землю, при этом создается путь для тока I ф-з.

Нулевой защитный проводник предназначен для увеличения тока короткого замыкания lk c целью воздействия этого тока на защиту. Увеличение lк происходит за счет уменьшения сопротивления току при наличии нулевого провода по сравнению с тем, если бы ток шел через землю.

Повторное заземление нулевого провода предназначено для снижения напряжения на корпусах оборудования при замыкании фазы на корпус как при исправном, так и при оборванном нулевом проводе.

Зануление в электроустановках до 1000 В применяется в 4-проводных сетях с глухо-заземленной нейтралью трансформатора или генератора, в сетях с заземленным выводом источника однофазного тока, в сетях с заземленной средней точкой источника постоянного тока.

Зануление выполняется в тех же случаях, что и защитное заземление.

Предельные величины сопротивлений заземляющих устройств в системе зануления приведены в табл. 2.

В качестве нулевых защитных проводников используются нулевые рабочие проводники, за исключением проводников с передвижным электроприемникам. В цепи нулевых защитных проводников не должно быть аппаратов, разъединяющих эти проводники, в том числе предохранителей.

Проверка зануления на соответствие требованиям ПУЭ производится во время монтажа, при сдаче после монтажа и при эксплуатации.

Проверяют следующие параметры:

сопротивление заземлений нейтрали и повторных;

отношение тока однофазного КЗ на корпус и номинального тока плавкой вставки предохранителя или тока вставки автомата на контролируемом участке сети, причем это отношение должно быть не менее 3, а для автоматов только с электромагнитными расцепителями на номинальный ток до 100А кратность должна быть не менее 1,4 и для автоматов на ток более 100А - 1,25.

Защитное отключение - система защиты, обеспечивающая безопасность путем автоматического отключения электроустановки за время 0,03-0,1 сек. при возникновении аварийной ситуации, вызывающей опасность поражения электрическим током.

Повреждение электроустановки приводит к изменениям некоторых величин, которые могут быть использованы как входные величины автоматического защитного устройства. Значение входной величины, при котором срабатывает защитное устройство, называется установкой 15,30,100,300 мА.

В зависимости от того сто является входной величиной выделяются следующие схемы защитного отключения: на напряжении корпуса относительно земли, на токе замыкания на землю, на напряжение нулевой последовательности, на напряжение фазы относительно земли, на постоянном и переменном токе (комбинированные).

Наиболее желательно применение защитного отключения в передвижных электроустановках и для ручного электроинструмента, т.к. условия их эксплуатации затрудняют обеспечение безопасности применения заземления или других защитных мер.

Защитное отключение может быть применено как основная мера защиты с дополнительным защитным заземлением или занулением, а также как дополнительная мера к ним, кроме того защитное отключение может быть единственной мерой защиты "вместо заземления",в этом случае обязателен самоконтроль защитного отключения.

При применении защитного отключения безопасность обеспечивается быстродействием ее, т.е. отключением аварийного участка или сети в целом при однофазном замыкании на землю или на элементы оборудования, нормально изолированные от земли, а также при прикосновении человека к частям находящимся под напряжением.

Заземляющими сейчас принято называть устройства, которые могли бы быть использованы с целью создания надежного пути тока через землю. В преимущественном большинстве случаев, такая необходимость возникает, когда потребителям нужно обеспечить работу электроустановки в рабочем, либо-же аварийном режимах работы. Ярким примером рабочего заземления является преднамеренное соединение с землей всевозможных разрядников, трансформаторов, ну или генераторов, в крайнем случае.

В качестве рабочего заземления нередко воспринимается также и присоединение к заземлению молниеотводов, наличие которых обуславливается необходимостью защиты электроустановки от индуцированных перенапряжений, а также от прямых ударов молнии. Та разновидность заземления, которая выполняется с целью обеспечения безопасности людей, принято называть защитным.

Отличительной особенностью данной разновидности заземления является то, что ему подлежат абсолютно все металлические части корпуса, каркасы, рамы, соответствующие ограждения и так далее. Что касается так называемого заземляющего устройства, то им принято называть уже совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

В настоящий момент времени, принято различать также и такое понятие, как искусственный заземлитель. В его качестве, выступает заземлитель, электропроводящие части коммуникации которого, находиться в соприкосновении с землей. Заземляющим проводником называют заземляемые части, соединяющиеся с заземлителем.

Какие элементы подлежат заземлению?

К тем частям, которые подлежат не только занулению, но также и заземлению относится следующее:

• Приводы соответствующих электрических аппаратов.
• Корпуса определенного рода электрических машин. Последние, кстати говоря, могут быть представлены также и в форме трансформаторов, светильников и так далее.
• Те обмотки измерительных трансформаторов, которые относятся к числу вторичных.
• Металлические корпуса передвижных, а также переносных электроприемников.
• Открывающие части. На последних, в обязательном порядке должны быть установлено электрооборудование, напряжение переменного тока которого равняется более 42В.
• Опорные конструкции так называемых струн, шинопроводов, коробов тросов и так далее.

Особенности, которые отличают рабочее заземление от защитного

Если говорить в общем, то следовало бы отметить такие отличительные особенности защитного и рабочего заземлений:

Защитным заземлением, в настоящий момент времени, называют преднамеренное электрическое соединение с землей , либо-же ее эквивалентом, в качестве которого, кстати говоря, могут выступать также и металлические нетоковедущие части. Последние, нередко оказываются под напряжением, которое возникает вследствие замыкания на корпус или по каким-то другим причинам. Главное предназначение защитного заземления, сводится к устранению поражения током, в том случае, если потребитель случайно прикоснется к корпусу электроустановки, а также к каким-либо другим, нетоковедущим металлическим частям, что оказались по напряжением в результате замыкания на корпус, к примеру

Рабочее заземление, в свою очередь, представляет собой преднамеренное соединение с землей сразу-же нескольких отдельных точек электрической цепи . В их качестве могут выступать нейтральные точки обмоток генераторов, а также разнообразных измерительных трансформаторов. В отличие от защитного заземления, рабочее предназначается для того, чтобы обеспечивать правильную работу электроустановок, причем вне зависимости от того, в каких условиях будут работать последние: в нормальных или аварийных. Осуществляется данная разновидность заземления непосредственное — то есть, путем соединения заземляемых частей вместе с так называемым заземлителем.

Говоря о том, что называется защитным заземлением, необходимо отметить, что под этим термином понимается преднамеренное электрическое соединение отдельной части электроустановки (чаще всего, корпуса) со специальным заземляющим устройством, которое осуществляется для обеспечения электрической безопасности. Данная мера должна защитить человека, прикасающегося к корпусу или к любой другой части электрической установки.

Важно отметить, что чем меньше значение используемого заземляющего устройства, тем лучше оно может справиться со своей задачей – в этом можно убедиться на любом примере. А воспользоваться всеми возможностями рассматриваемой технологии можно, если приобрести розетки, оснащенные заземляющим контактом. Однако даже такие устройства должны выбираться вдумчиво, и потому каждому человеку, имеющему дело с электрическими установками, следует знать, что такое защитное заземление электроустановок, и как его организовать.

В случае, когда возникает пробой изоляции между активной фазой и корпусом электрической установки, последний может попасть под напряжение. И естественно, что если в это время к устройству прикоснется человек, это может иметь для него печальные последствия. А заземление и защитные меры электробезопасности позволяют предотвратить поражение электрическим током. Причем состоять подобная система будет непосредственно из заземлителями и специальных проводников.

Если рассматривать устройство заземления, важно отметить, что заземлители могут быть, как естественными (металлические конструкции зданий и сооружений, которые соединены с землей), так и искусственными (стальные трубы, уголки и стержни). Ну а в зависимости от вида используемых проводников, может создаваться контур защитного и контур рабочего заземления.

Рабочий нулевой проводник предназначен для питания электроустановок, и потому его сечение достигает таких значений, чтобы возможным было прохождение рабочего тока. А защитный проводник позволяет создавать кратковременный ток короткого замыкания, обеспечивающий быстрое отключение электроустановки, работа которой была нарушена, от сети питания. То есть, назначение защитного заземления как раз и состоит в обеспечении безопасности человека. И именно оно получает в наши дни наибольшее распространение.

Поскольку большинством специалистов используются разнообразные мобильные проводники (стальные трубы, нулевые провода, лишенные включателей и предохранителей и т.д.), ими создается переносное защитное заземление. Причем расчет рассматриваемой системы будет напрямую зависеть от того, какие материалы нашли применение в процессе ее создание, и для обеспечения безопасности работы, какой именно установки она используется.

Специальное защитное заземление может найти применение в жилом доме или на даче, в рабочем помещении или на производстве. Причем понимать его принцип действия необходимо не только специалистам, занимающимся непосредственно выполнением работ в данной области, но также простым обывателям. Отметим же, что целью использования рассматриваемой системы является снижение напряжений шага и прикосновения до безопасных значений. Причем прикосновения напряжения и шага в данном случае могут быть обусловлены, как замыканием на корпус, так и другими причинами. А производят монтаж таким образом, чтобы эффективно снизить потенциал того или иного оборудования или же выровнять потенциалы оборудования и основания, на котором находится человек в момент контакта.

Существуют определенные правила устройства защитного заземления, от которых напрямую зависит его эффективность. Специалисты прекрасно знают о таких правилах и стараются неукоснительно соблюдать их. Поэтому очень важно, чтобы переносные защитные заземления всех видов монтировались исключительно людьми, имеющими соответствующую квалификацию. Только в таком случае можно гарантировать, что процесс будет выполнен правильно, с соблюдением всех требований и норм, и что конечный результат сможет продемонстрировать высокую эффективность.