Зануление в электроустановках

Занулением называется электрическое соединение металличе­ских нетоковедущих частей электроустановок с заземленной нейтра­лью вторичной обмотки трехфазного понижающего трансформатора или генератора, с заземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной средней точкой в сетях постоянного тока.

Нулевым защитным проводником называется проводник, соеди­няющий зануляемые части (корпуса, конструкции, кожухи и т.п.) с за­земленной нейтралью источника питания (трансформатора, генератора).

Заземление нейтрали источника питания, осуществляемое не­посредственно вблизи него, является рабочим заземлением электро­установки; оно выполняется аналогично защитному заземлению

Согласно ПУЭ для сетей напряжением 380/220 В сопротивление растеканию рабочего заземления нейтрали должно быть не более 4 Ом.

В трехфазной четырехпроводной сети четвертый проводник, присоединенный к нейтрали источника питания и используемый в цепи питания электро­приемников, называется нулевым рабочим про­водником. Одновременно он может выполнять так­же функцию нулевого защитного проводника. На рис. 16.5, а показана принципиальная схема зануления корпуса элек­тродвигателя М, защи­щенного от перегрузок и токов короткого замыка­ния плавкими предохра­нителями F.

В случае замыкания на корпус одной фазы пи­тающей линии (например, фазы А) образуется цепь однофазного короткого замыкания через малые сопротивления контура: обмотка трансформатора z_t, фазный провод

линии 2ф, нулевой защитный провод 2_{Н п}.

При этом возникает ток короткого замыкания /_к, значительно

больший номинального тока плавкого предохранителя, плавкая вставка предохранителя перегорает и электроприемник с неисправной изоляци­ей отключается от сети, чем ликвидируется опасность прикосновения: где 2_П = 2ф + г_{н п} + jX_n — комплекс полного сопротивления петли фа­за — нуль, Ом.

Таким образом, защитное действие зануления заключается в автоматическом отключении участка цепи с поврежденной изоля­цией и одновременно — в снижении потенциала корпуса на время от момента замыкания до момента отключения. После прикосновения человека к корпусу не отключившегося, по какой-либо причине, элек­троприемника в схеме появится ветвь тока через тело человека, что показано на эквивалентной схеме рис. 16.5, б.

Защитное действие зануления обеспечивается надежным сра­батыванием максимальной токовой защиты на быстрое отключение участка сети с поврежденной изоляцией. Для этого необходимо, чтобы ток короткого замыкания в цепи фаза — нуль отвечал условию Iк = I_ном · k — коэффициент надежности; I_ном — номинальный ток уставки отключающего аппарата (плавкий предохранитель, автомат).

Коэффициент надежности k согласно ПУЭ должен быть не ме­нее: 3 — для плавких предохранителей или автоматов с тепловым расцепителем (тепловое реле) для нормальных помещений и 4...6 — для взрывоопасных помещений; 1,4 — для автоматов с электромаг­нитным расцепителем во всех помещениях.

Сопротивление растеканию заземляющего устройства нейтрали R₀ (рабочее заземление) должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответст­венно при номинальных напряжениях 660, 380 и 220 В электроустановки трехфазного тока.

На ВЛ напряжением до 1 кВ зануление ее элементов (арматуры светильников, аппаратов, конструкций и т.п.) должно выполняться нулевым рабочим проводом, проложенным на тех же опорах. На кон­цах ВЛ (а также ответвлений длиной более 200 м), на вводах от ВЛ должны быть смонтированы повторные заземления нулевого провода, назначение которых — уменьшить электрический потенциал нулево­го провода при замыкании на него фазы, а также на случай обрыва магистрального нулевого провода.

Общее сопротивление растеканию всех повторных заземлений нулевого рабочего провода каждой ВЛ должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В трехфазной сети. Полное сопротивление нулевого защитного провод­ника с учетом его индуктивности должно отвечать условию z_h < z,.