Защитное заземление и отключение

Согласно ГОСТ 12.1.009 защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Оно применяется в трехфазных трехпроводных сетях с изолированной нейт­ралью напряжением до 1000 В.

Принцип действия защитного заземления основан на снижении до безопасных значений напряжений прикос­новения и шага, обусловленных замыканием одной из фаз на корпус электрооборудования и соответственно прохо­дящего через тело человека тока.

В случае пробоя одной из фаз электросети на корпус электродвигателя благодаря защитному заземлению нап­ряжение прикосновения, под которое может попасть чело­век, прикоснувшись к корпусу, значительно снижается.

Защитное заземление выполняют путем преднамерен­ного соединения корпусов оборудования с землей. В каче­стве заземляющих проводников допускается использо­вать естественные заземлители - электропроводящие части коммуникаций и сооружений производственного или иного назначения (водопроводные трубы и любые дру­гие металлические трубопроводы, за исключением тру­бопроводов горючих газов, жидкостей, а также трубопро­водов, покрытых изоляцией, свинцовых оболочек кабе­лей) и т.п.

К искусственным заземлителям относятся специаль­ные электроды, закопанные в землю. Это могут быть стержни из угловой стали размером от 40x40 до 60x60 мм, стальные трубы диаметром 30-50 мм, полосовая сталь размером не менее 4x12 мм, стальные прутки диаметром 10-12 мм, забитые в землю вертикально и соединенные между собой под землей приваренной к ним стальной по­лосой.

В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановок с заземлителем, применяют медные, алюминиевые проводники или поло­совую сталь. Заземляющие проводники прокладывают открыто, с хорошим доступом для осмотра. Они должны иметь отличительную окраску - по зеленому фону желтые полосы шириной 15 мм на расстоянии одна от другой в 150 мм. При выполнении заземления не допускается последова­тельное присоединение оборудования к заземлителю.

По расположению относительно корпусов элект­рооборудования, различают два вида заземления: вынос­ное (сосредоточенное) и контурное (распределенное). При выносном заземлении заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой находится электрооборудование. Это дает возможность выбрать место с наименьшим сопро­тивлением грунта для размещения заземлителя. Недос­татком такого заземления является то, что установка и че­ловек находятся на земле с нулевым потенциалом, и в ава­рийных ситуациях человек может оказаться под напря­жением прикосновения, равным напряжению заземлите­ля. Поэтому такой вид заземления используют только при небольшой силе тока замыкания на землю в электроуста­новках напряжением до 1000 В.

Более распространенным является контурное заземление, при котором одиночные заземлители размещены по контуру (периметру) производ­ственной площадки. В аварий­ных ситуациях при таком виде заземления напряжения при­косновения и шага характери­зуются небольшими значения­ми и, следовательно, достигает­ся максимальная безопасность.

Защитное отключение представляет собой быстро­действующую защиту, обеспечивающую автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током.

При использовании этого вида защиты безопасность обеспечивается быстродействующим (0,1-0,2 с) отключе­нием аварийного участка или всей сети при однофазном замыкании на землю или на элементы электрооборудова­ния, нормально изолированные от земли, а также при прикосновении человека к частям, находящимся под нап­ряжением.

Принцип работы защитно-отключающего устройства состоит в том, что оно постоянно контролирует величину входного сигнала (напряжение корпуса относительно зем­ли, силу тока замыкания на корпус, напряжение фаз от­носительно земли, напряжение нулевой последователь­ности и т.п.) и сравнивает его с установленным значением (уставкой).

Защитно-отключающие устройства включают следу­ющие элементы: датчик, представляющий собой чувствительный элемент и воспринимающий входной сигнал (иногда называется фильтром); автоматический выключатель - исполни­тельный орган, отключаю­щий электроустановку или участок сети при поступле­нии аварийного сигнала.

Защитное отключение может служить дополнением к системам защитных заземления и зануления, а также единственным и основным средством защиты.