Зануление — назначение, схема, принцип действия, область применения

 

Защитное зануление – это присоединение металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением, к глухозаземленной нейтральной точке источника (рис.3.21).

 

Назначение защитного зануления такое же, как и защитного заземления: устранить опасность поражения людей током при пробое на корпус. Решается эта задача автоматическим отключением поврежденной установки от электрической сети.

 

Принцип действия зануления – превращение пробоя на корпус в однофазное короткое замыкание с целью вызвать ток большой силы, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети. Такой защитой служат:

 

плавкие предохранители или максимальные автоматы, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания;

 

магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой;

 

контакторы с тепловыми реле и другие приборы.

 

При пробое фазы на корпус ток идет по пути: корпус – нулевой провод – обмотки трансформатора – фазный провод – предохранители; ввиду того, что сопротивление при коротком замыкании мало, сила тока достигает больших величин и предохранители срабатывают.

 

Защитное зануление применяется в трехфазных четырехпроводных электрических сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью. Такие сети обычно напряжением 380/220 и 220/127 В широко применяются в машиностроительной промышленности.

 

Назначение нулевого провода в электрической сети – обеспечить необходимую для отключения электроустановки величину тока короткого замыкания путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением.

 

Iкз³ 3Iн – для защиты плавкими предохранителями. Iн – номинальный ток установки.

 

Заземление нейтрали в трехфазной четырехпроводной сети делается для того, чтобы снизить до безопасного значения напряжение нулевого провода относительно земли при случайном замыкании фазы на землю.

 

Без заземления нейтрали такая сеть опасна и применяться не должна.

 

Повторное заземление делается с целью уменьшить опасность поражения человека током при обрыве нулевого провода и одновременном пробое фазы на корпус за местом обрыва. В этом случае при отсутствии повторного заземления напряжение на корпусе равно фазному. Если же нулевой провод имеет повторное заземление, то при его обрыве до места замыкания фазы на корпус напряжение на нем значительно снижается.

 

Нулевой провод должен быть проложен так, чтобы исключить возможность обрыва; в нулевом проводе запрещается ставить предохранители, выключатели и другие приборы, способные нарушить его целостность. Проводимость нулевого провода должна составлять не менее 50% проводимости фазного провода.

 

Контроль зануления электрооборудования производится при его приемке в эксплуатацию, а также периодически в процессе эксплуатации. Один раз в пять лет должно производиться измерение полного сопротивления петли “фаза - нуль” для наиболее удаленных, а также наиболее мощных электроприемников, но не менее 10% их общего количества.

 

Внеплановые измерения обязательно производятся при капитальных ремонтах и реконструкции сети.

 

Защитное заземление — назначение, схема, принцип действия, область применения

К специальным защитным мерам относится:

1. защитное заземление

2. защитное зануление

3. защитное отключение

4. сигнализация и блокировка.

 

Защитное заземление выполняется с целью обеспечения безопасности людей при нарушении изоляции токоведущих частей. Применяется также заземление для защиты от действия атмосферного электричества электрооборудования, зданий и сооружений.

 

Защитным заземлением называется преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических частей оборудования, в обычных условиях находящихся не под напряжением, но могущих оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции электроустановок.

 

Действие защитного заземления заключается в том, что оно снижает напряжение между корпусом оборудования, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения.

 

Поясним это на примере сети с изолированной нейтралью (рис. 3.17). Если корпус электрооборудования не заземлен и он оказался в контакте с фазой, то прикосновение человека к такому корпусу равносильно однофазному включению. Если же корпус заземлен, то потенциал корпуса относительно земли падает до безопасно малого значения.

 

Заземлять необходимо металлические части электроустановок, корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников, приводы электрических аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы распределительных щитов, щитов управления, шкафов и др.

 

Защитное заземление применяется в трехфазных трехпроводных сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, а в сетях напряжением 1000 В и выше – с любым режимом нейтрали (рис. 3.18).

Заземляющее устройство (контурное, выносное). Требования к заземляющим устройствам, к сопротивлению заземления

Заземляющее устройство – это совокупность заземлителя и заземляющих поводов, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем.

 

Различают естественные и искусственные заземлители.

 

В качестве искусственных заземлителей используют стальные, вертикально заложенные в землю трубы диаметром от 3 до 5 см, с толщиной стенок не менее 3, 5 мм, длиной 2, 5 – 3м; угловая сталь, металлические стержни диаметром 10 – 12 мм и длиной 10 м и более.

 

Для искусственных заземлителей в агрессивных почвах (щелочных, кислых и др.), где они подвергаются усиленной коррозии, применяются медь, омедненный или оцинкованный металл.

 

В качестве искусственных заземлителей нельзя применять алюминиевые оболочки кабелей, а также голые алюминиевые проводники, так как в почве они окисляются, а окись алюминия – изолятор.

 

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы проложенные в земле водопроводные, канализационные и другие металлические трубопроводы; металлические конструкции и арматура железобетонных конструкций, имеющие соединение с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле.

 

Категорически запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей и газов.

 

Каждый отдельный проводник, находящийся в контакте с землей, называется одиночным заземлителем, или электродом. Если заземлитель состоит из нескольких электродов, соединенных между собой параллельно, он называется групповым заземлителем.

 

Для погружения в землю вертикальных электродов предварительно роют траншею глубиной 0, 7 – 0, 8м, после чего забивают трубы или уголки с помощью механизмов. Стальные стержни диаметром 10 –12 мм, заглубляют в землю с помощью специального приспособления, а более длинные с помощью вибратора. Верхние концы погруженных в землю вертикальных электродов соединяют стальной полосой методом сварки.

 

При контурном размещении заземлителей обеспечивается выравнивание потенциалов при однофазном замыкании на землю, Кроме того, благодаря взаимному влиянию заземлителей уменьшается напряжение прикосновения и напряжение шага в защищаемой зоне. Выносные заземления этими свойствами не обладают. Зато при выносном способе размещения есть выбор места для заглубления заземлителей.

 

Взаимное влияние труб заземлителей называют экранированием.

 

Сечение заземляющих проводников должно быть: при голых медных проводниках и открытой прокладке – 4 мм2, при алюминиевых – 6мм2;

 

при изолированных медных проводах – 1, 5 мм2, при алюминиевых – 2, 5 мм 2;

 

при заземляющих жилах кабелей в защитной оболочке, общей с фазными жилами: 1 мм2 – для медных и 1, 5 мм2 – для алюминиевых.

 

Сопротивление заземляющего устройства представляет собой сумму сопротивлений заземлителя относительно земли и заземляющих проводников.

 

Сопротивление заземлителя относительно земли есть отношение напряжения на заземлителе к току, проходящему через заземлитель в землю.

 

Величина сопротивления заземлителя зависит от удельного сопротивления грунта, в котором заземлитеь находится; типа размеров и расположения элементов, из которых заземлитель выполнен; количества и взаимного расположения электродов.

 

Величина сопротивления заземлителей может изменяться в несколько раз в зависимости от времени года. Наибольшее сопротивление заземлители имеют зимой при промерзании грунта и в засушливое время.

 

Наибольшее допустимое значение сопротивления заземления в установках до 1000 В:

 

10 Ом – при суммарной мощности генераторов и трансформаторов 100 кВА и менее

 

4 Ом – во всех остальных случаях.

 

Указанные нормы обосновываются допустимой величиной напряжения прикосновения, которая в сетях до 1000 В не должна превышать 40 В.

 

В установках свыше 1000 В допускается сопротивление заземления, но не более 4 Ом или 10 Ом.

В установках свыше 1000 В с большими токами замыкания на землю (J3> 500 В) сопротивление заземляющего устройства не должно быть более 0, 5 Ом для обеспечения автоматического отключения участка сети в случае аварии.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: