Зануление. Защитное зануление — преднамеренное соединение открытых проводящих (металлических нетоковедущих) частей (корпусов) электроустановки с глухозаземленной

Защитное зануление — преднамеренное соединение открытых проводящих (металлических нетоковедущих) частей (корпусов) электроустановки с глухозаземленной нейтралью питающего гене­ратора или трансформатора в сетях трехфазного тока до 1000 В; с глухозаземленным выводом источника однофазного тока; с зазем­ленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

Наибольшее распространение зануление получило в трехфаз­ных электрических сетях в виде трехфазных четырехпроводных элек­трических сетей с глухозаземленной нейтралью и напряжением 660/ 380, 380/220 и 220/127 В (в числителе — линейное напряжение, в знаменателе — фазное).

Наиболее широкое применение нашли трехфазные электрические сети с напряжением 380/220 В, потому что они обеспечивают совмест­ное питание силовых электроприемников (электродвигатели, электро­нагревательные приборы т.д.) и электроосветительных установок, а также возможность питания трехфазных и однофазных потребителей.

Согласно Правилам устройств электроустановок в четырехпро­водных трехфазных сетях глухое заземление нейтрали является обя­зательным.

В качестве нулевых защитных проводников (РЕ-проводники) в электроустановках до 1000 В могут использоваться:

1) специально предусмотренные для этой цели проводники:

• жилы многожильных кабелей;

• изолированные или неизолированные провода в общей обо­лочке с фазными проводами;

• стационарно проложенные изолированные или неизолирован­ные проводники;

2) открытые проводящие части электроустановок:

• алюминиевые оболочки кабелей;

• стальные трубы электропроводок;

• металлические оболочки и опорные конструкции шинопрово-Дов и комплектных устройств заводского изготовления, если их кон­струкцией предусмотрено такое использование и имеется указание об этом в документации изготовителя;

3) некоторые сторонние проводящие части:

• металлические строительные конструкции зданий и сооружений (фермы, колонны и т.п.);

• арматура железобетонных строительных конструкций зданий при условии выполнения требований ПУЭ о непрерывности элект­рической цепи;

• металлические конструкции производственного назначения (подкрановые рельсы, галереи, площадки, шахты лифтов, подъем­ников, элеваторов, обрамление каналов и т.п.).

Принцип действия зануления — превращение пробоя изоляции на доступный для прикосновения корпус электроустановки в одно­фазное короткое замыкание (КЗ) в электрической цепи: корпус — нулевой защитный провод — вторичная обмотка трансформатора — корпус, что обеспечивает быстрое и надежное срабатывание защит­ного аппарата (автоматического выключателя или плавкого пре­дохранителя) и отключение поврежденной ЭУ (рис. 2).

Рис. 2 Схема зануления электроустановок:

а — схема и потенциальная диаграмма напряжений короткозамкнутой цепи; б — то же, с повторным заземлителем с R_m - R_Oi при обрыве нулевого провода

При повторных заземлениях нулевого провода снижается на­пряжение на корпусах электроустановок относительно земли в момент однофазного короткого замыкания (рис. 2, а), в том чис­ле и при обрыве защитного нулевого провода (рис. 2, б).

В случае отсутствия повторного заземления и обрыве нулевого провода опасность поражения людей увеличивается, так как про­бой изоляции на корпус происходит без защитного зануления и заземления. Все корпуса, соединенные с поврежденным корпусом, оказываются под фазным напряжением относительно земли. По­вторные заземлители нулевого провода устанавливаются на кон­цах ВЛ (или ответвлений от них) длиной более 200 м, а также на вводах от ВЛ к электроустановкам, которые подлежат занулению.

Зануление применяется в сетях напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью. В случае пробоя фазы на металлический корпус электрооборудования возникает однофазное короткое замыкание, что приводит к быстрому срабатыванию защиты и тем самым автоматическому отключению поврежденной установки от питающей сети. Такой защитой являются: плавкие предохранители или максимальные автоматы, установленные для защиты от токов коротких замыканий; автоматы с комбинированными расцепителями.

При замыкании фазы на зануленный корпус электроустановка автоматически отключается, если ток однофазного короткого замыкания IЗ удовлетворяет условию I_З > к * I_Н, где I_Н – номинальный ток плавкой вставки предохранителя или ток срабатывания автоматического выключателя, А; к - коэффициент кратности тока.

Для автоматов к = 1,25 – 1,4. Для предохранителей к = 3.

Проводимость нулевого защитного проводника должна быть не менее 50 % проводимости фазного провода. При обрыве нулевого провода и замыкании фазы на корпус за местом обрыва, при отсутствии повторного заземления, напряжение между корпусами и землей будет ровно фазному напряжению.

При наличии повторного заземления напряжение на корпусах за местом обрыва снизится до значения

U_З = I_З * R_П = U_Ф * R_П / (R_З + R_П),

где R_з – сопротивление заземления нейтрали,

R_п – сопротивление повторного заземления.

В качестве естественных заземлителе й рекомендуется использовать:

• проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей;

• обсадные трубы скважин;

• металлические и железобетонные конструкции зданий и соору­жений, находящихся в соприкосновении с землей;

• металлические шунты гидротехнических сооружений, водово­ды, затворы и т.п.;

• свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле (алюми­ниевые оболочки кабелей не допускается использовать в качестве естественных заземлителей);

• заземлители опор воздушных линий (ВЛ), соединенные с за­земляющим устройством ЭУ при помощи грозозащитного троса ВЛ, если трос не изолирован от опор ВЛ;

• нулевые провода ВЛ до 1 кВ с повторными заземлителями при количестве кабелей не менее двух;

• рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных желез­ных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного уст­ройства перемычек между рельсами.

Дата добавления: 2014-12-16