ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Принцип действиязащитного заземления – снижение до безопасных значений напряжения прикосновения и шагового напряжения, возникающих при замыкании фазы на корпус.

Это достигается путем уменьшения потенциала на заземленном оборудовании в силу малого сопротивления заземляющего устройства, а также путем выравнивания потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по величине к потенциалу заземленного оборудования.

Рассмотрим цепь тока замыкания на землю в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью:

Ток проходит по электрической цепи, включающей следующие элементы: корпус двигателя → сопротивление заземлителя R_з → землю → сопротивление изоляции двух неповрежденных фаз с общим сопротивлением R_из.

На участке АБ эквивалентной схемы ток замыкания I_з разветвляется и под действием напряжения прикосновения U_пр идет по двум параллельно соединенным сопротивлениям: R_ч = 1000 Ом и R_з ≤ 4 Ом.

Практика показывает, что в сетях напряжением до 1000 В при R_з ≤ 4 Ом возникающее напряжение прикосновения U_пр не превышает 12 В, что безопасно для человека.

Величина тока, проходящего через человека, определяется напряжением прикосновения:

Такой ток является безопасным для человека при длительности воздействия до 1 сек.

Схема защитного заземления выполняется в виде заземляющего устройства, элементами которого являются заземлители – металлические проводники, находящиеся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющие проводники, соединяющие заземляемые части электрооборудования с заземлителями.

В качестве заземлителей в первую очередь используются естественные – металлические и железобетонные конструкции зданий; в этом случае они должны образовывать непрерывную электрическую цепь по металлу.

В железобетонных конструкциях должны предусматриваться закладные детали для подсоединения (с помощью проводников) к корпусам электрооборудования.

Для выполнения искусственных заземлителей применяют стальной прокат длиной 2,5...3 м:

· трубы,

· уголки с полкой толщиной не менее 4 мм,

· полосовая сталь сечением не менее 48 мм²,

· сталь круглого сечения диаметром не менее 10 мм.

Данные заземлители вбивают под поверхность земли вертикально на глубину 50...100 см, либо укладывают горизонтально на такой же глубине.

Соединение одиночных заземлителей выполняют стальной полосой сечением 4×40 мм или профилем круглого сечения диаметром 6 мм и более.

Типы заземляющих устройств

Различают контурное и выносное заземляющие устройства.

При контурном заземлении одиночные заземлители располагаются равномерно по периметру площадки, на которой размещено оборудование, подлежащее заземлению. Внутри защищаемого контура достигается выравнивание потенциалов земли, и это обеспечивает минимальные значения напряжения прикосновения и шагового напряжения.

Выносное заземляющее устройство размещается вне площадки, где располагается заземляемое оборудование, поэтому выравнивание потенциалов земли и корпусов заземленного оборудования достигается в меньшей степени.

Применение защитного заземления

Защитному заземлению подлежат все металлические нетоковедущие части оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Установки напряжением 42...380 В переменного тока и 110...440 В постоянного тока подлежат заземлению в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных помещениях.

Установки напряжением 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока подлежат заземлению во всех случаях.