Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Мал. 32. Електрична мережа із нульовим робочим і нульовим захисним провідниками.

Мал. 30. Схема захисного заземлення.

При малому опорі взуття, підлоги та ізоляції проводів відносно землі напруга дотику може сягати великих значень, внаслідок чого струм, що проходить через людину, може досягати небезпечних значень.

Якщо ж корпус заземлений (як показано на мал. ЗО), то струм, що проходить через людину при , можна визначити таким чином.

Із заземленого корпусу струм стікає в землю через заземлювач () та через людину (). Загальний струм визначається виразом:

де — загальний опір паралельно з’єднаних опорів заземлення () та людини ():

Виходячи зі схеми (мал. 30), можна написати:

Із цього виразу струм, що проходить через людину, буде:

Підставивши в де рівняння значення , отримаємо вираз:

При малому значенні в порівнянні з і цей вираз спроститься:

(7)

Підставивши в цей вираз реальні значення приведених величин, можна переконатися, що за такого випадку напруга дотику буде незначна, а струм, що проходить через людину, буде безпечним для людини.

Для цього випадку в мережі з фазною напругою = 380 В та опором ізоляції фази - 90000 Ом при = 1000 Ом струм, що проходить через людину, буде:

Напруга дотику також буде незначною:

Заземлювальним пристроєм називається сукупність заземлювача провідника (електрода) або сукупність металеве з'єднаних між собою провідників (електродів), які перебувають в зіткненні з землею, та заземлювальних провідників, які з'єднують з заземлювачем частини, що заземлюються.

Заземлювачі бувають штучні, тобто ті, які виконуються спеціально з метою заземлення, і природні - електропровідні частини комунікацій, будівель і споруд виробничого чи іншого призначення, що перебувають в зіткненні з землею і використовуються з метою заземлення.

Для штучних заземлювачів слід застосовувати сталь, при цьому вони на повинні бути пофарбовані.

Найменші розміри стальних штучних заземлювачів:

Діаметр круглих (пруткових) заземлювачів, мм:

не оцинкованих . 10

оцинкованих 6

Переріз прямокутних заземлювачів, мм³ 48

Товщина прямокутних заземлювачів, мм 4

Товщина полок кутової сталі, мм 4

Не слід розміщувати заземлювачі в місцях, де земля підсушується під дією тепла трубопроводів тощо.

У випадку небезпеки корозії заземлювачів необхідно вжити один із таких заходів:

збільшити переріз заземлювачів з урахуванням розрахункового строку їх служби;

застосувати оцинковані заземлювачі;.

застосувати електрозахист.

Як природні заземлювачі можуть використовуватися:

прокладені в землі водопровідні та інші металеві трубопроводи (за винятком трубопроводів горючих рідин, горючих або вибухонебезпечних газів);

обсадні труби артезіанських свердловин, шурфів тощо;

металеві конструкції та арматура залізобетонних конструкцій будівель і споруд, які мають з'єднання із землею;

металеві шпунти гідротехнічних споруд;

свинцеві оболонки кабелів, прокладених в землі;

заземлювачі опор ПЛ, з'єднані з заземлювальним пристроєм електроустановки за допомогою блискавкозахисного троса, якщо трос не ізольований від опори;

нульові проводи ПЛ до 1 кВ із повторними заземленнями в кількості ПЛ не більше двох.

Заземлювачі повинні бути пов'язані з магістралями заземлень не менше ніж двома провідниками, приєднаними до заземлювача в різних місцях.

Приєднання заземлювального обладнання до магістралей заземлення, тобто до головного заземлювального провідника, що йде від заземлювача, здійснюється за допомогою окремих , провідників. При цьому послідовне з'єднання заземлювального обладнання не допускається.

З'єднання заземлювальних провідників між собою, а також із заземлювачами і заземлювальними конструкціями виконується, як правило, зварюванням, а до корпусів машин, апаратів та іншого обладнання — зварюванням або за допомогою болтів.

Обладнання, що підлягає заземленню - це металеві неструмовідні частини електрообладнання, які внаслідок несправності ізоляції можуть опинитися під напругою і до яких можливий дотик людей і тварин.

Заземлення або занулення електроустановок слід виконувати: за напруги 380 В і більше змінного струму та 440 В і більше постійного струму - в усіх електроустановках, за напруги 42 В і більше змінного струму та 110 В і більше постійного струму тільки в приміщеннях із підвищеною небезпекою; у вибухонебезпечних приміщеннях - за будь-яких значень напруги постійного і змінного струму. ...

Заземленню підлягають: металеві корпуси електричних машин, трансформаторів, апаратів, світильників, ручних

інструментів; приводи електричних апаратів, роз'єднувачів, вимикачів; каркаси щитів, пультів, шаф; металеві конструкції розподільних установок; металеві кабельні конструкції, корпуси кабельних муфт, металеві оболонки та броня силових і контрольних кабелів, стальні труби електропроводок тощо.

Заземленню не підлягають; арматура ізоляторів усіх типів; освітлювальна арматура, яка встановлена на дерев'яних опорах ПЛ; електроприймачі з подвійною ізоляцією; рейкові колії (крім кранових), що виходять за територію промислового підприємства, електростанції, підстанції; з'ємні і такі, що відчиняються, частини, розміщені на заземлених каркасах, огородженнях, шафах тощо.

В електричних мережах до 1000 В із глухозаземленою нейтраллю (звично це мережі напругою 660/380 В, 380/220 В і 220/127 В) застосовується занулення.

Занулення це навмисне електричне з'єднання із нульовим захисним проводом металевих неструмовідних частин, які можуть опинитись під напругою внаслідок замикання на корпус або за інших причин.

Принципова схема заземлення показана на мал. 31.

Занулення призначено для усування небезпеки ураження електричним струмом у разі дотику до корпусу та інших неструмовідних металевих частин електроустановки, яка опинилася під напругою внаслідок замикання на землю. Вирішується ця задача іншим шляхом, ніж у випадку захисного заземлення: швидким вимиканням від мережі пошкодженої електроустановки. З моменту виникнення замикання на корпус і до відключення електроустановки від мережі занулення виконує функцію захисного заземлення, тобто знижує напругу дотику до безпечних значень.

Принцип дії занулення — перетворення замикання на корпус в однофазне коротке замикання (тобто замикання між фазним та нульовим проводами) з метою викликати струм, значно більший, ніж робочий, спроможний забезпечити спрацювання захисту і тим самим автоматично відключити ушкоджену електроустановку від мережі. Таким захистом можуть бути:

плавкі запобіжники або максимальні автомати захисту від . струмів короткого замикання;

магнітні пускачі зі вистроєним тепловим захистом для дистанційного пуску та зупинки електродвигунів;

контактори в поєднанні з тепловим реле, які здійснюють захист від перевантажень, автомати із комбінованими тепловими та магнітними розчіплювачами, які захищають одночасно від перевантажень і від струмів короткого замикання.

Мал. 31. Принципова схема занулення: 1- корпус споживача електроенергії; 2 - апарати захисту від струмів короткого замикання (запобіжники, автомати тощо, опір повторного заземлення нульового захисного провідника); - струм однофазного короткого замикання; - опір нейтралі джерела струму; - опір повторного заземлення нульового захисного проводу.

На мал. 31 видно, що схема занулення потребує наявності нульового захисного провідника, заземлення нейтралі джерела струму і повторного заземлення нульового захисного провідника. Розрізняють нульовий захисний та нульовий робочий провідники. Схема електричної мережі із нульовим робочим і нульовим захисним провідниками наведена на мал. 32.

Нульовим захисним провідником називається провідник, який з'єднує зануленні частини з глухозаземленою нейтральною точкою обмотки джерела струму. Нульовий захисний провідник призначений для створення кола із малим опором для струму короткого замикання, достатнього для спрацювання захисту та швидкого відключення пошкодженої установки від мережі живлення.

Нульовим робочим провідником називається провідник, який служить для живлення струмом електроприймачів та з'єднаний із глухозаземленою нейтральною точкою джерела струму. Нульовий робочий провід повинен мати ізоляцію, рівноцінну ізоляції фази проводів. Переріз повинен бути розрахований на довгочасне протікання робочого струму.

Використовувати металоконструкції споруд, трубопроводів та обладнання як нульовий захисний провід забороняється.

Нульовий захисний провідник призначений для створення кола із малим опором для струму короткого замикання, достатнього для спрацювання захисту та швидкого відключення пошкодженої установки від мережі живлення.

Як захисні проводи застосовуються голі або ізольовані провідники, які рекомендується прокладати сумісно з фазними проводами або безпосередньо біля них. Для цього можуть використовуватись також різні металеві конструкції будівель, підкранові колії, стальні труби електропроводок, трубопроводи тощо.

Заземлення нейтралі виконується з метою зниження напруги відносно землі нульового захисного проводу, відповідно і всіх приєднаних до нього корпусів, у разі випадкового замикання фази на землю.

У випадку, коли нейтраль не заземлена, при замиканні фази на землю між нульовим захисним проводом і землею виникає напруга, близька за значенням до фазної напруги (а, значить, і між кожним зануленим корпусом і землею), яка буде існувати до відключення всієї мережі вручну або до зникнення замикання фази на землю (мал. 33).

Мал. 33. Замикання фази на землю в трифазній мережі:

а - з ізольованою нейтраллю; б - із заземленою нейтраллю.

У мережі із заземленою нейтраллю у випадку замикання фази на землю фазна напруга розділиться пропорційно опорам замикання фази на землю і нейтралі. Напруга між заземленим обладнанням і землею суттєво знизиться і буде дорівнювати;

Оскільки опір, який чинить струму грунт, значно вищий опору спеціально виконаного заземлення нейтралі, напруга занулення корпусів відносно землі буде незначною.

Із сказаного вище можна зробити висновок: трифазна чотирипровідна мережа з ізольованою нейтраллю приховує в собі небезпеку ураження струмом, і тому таку мережу застосовувати не можна.

Повторне заземлення захисного нульового проводу виконується з метою зменшення небезпеки ураження людей струмом, який виникає у разі обриву нульового захисного проводу і замикання фази на корпус за місцем обриву.

Під час експлуатації такої мережі обрив фазного проводу дасть про себе знати неповнофазним режимом роботи трифазних електроприймачів, а обрив нульового проводу можна визначити тільки за допомогою спеціальних приладів. У разі обриву нульового захисного проводу і замикання фази на землю за місцем обриву відсутність повторного захисного проводу призведе до того, що напруга обірваного нульового проводу, а відповідно і всіх приєднаних до нього корпусів, буде рівна фазній напрузі мережі. Ця напруга небезпечна для людини і буде існувати до відключення мережі вручну, оскільки автоматично установка не відключиться (мал. 34).

У випадку, коли нульовий захисний провід буде мати повторне заземлення, то при його обриві зберігається коло через землю, внаслідок напруга занулених корпусів, що перебувають за місцем обриву, відносно землі знизиться до значення:

де - струм, що проходить через землю;

- опір заземлення нульового захисного проводу.

Мал. 34. Замикання фази на корпус у разі обриву нульового захисного провідника: а - в мережі без повторного заземлення нульового захисного проводу; б - в мережі з повторним заземленням нульового захисного проводу.

Однак корпуси, що приєднані до нульового захисного проводу до місця обриву, також опиняться під напругою відносно землі:

В сумі ці напруги рівні фазній:

У разі, коли опори, приєднані до нульового захисного проводу, рівні, корпуси як до, так і після обриву будуть мати однакову напругу відносно землі, тобто половину фазної напруги мережі. За інших співвідношень указаних опорів частина корпусів опиниться під меншою напругою, інші корпуси - під більшою, ніж половина фазної, напругою залежно від величини відношення опорів.

Звідси можна зробити висновок: повторне заземлення зменшує небезпеку ураження струмом, що виникає в разі обриву нульового захисного проводу, але не може усунути її повністю.

Прокладати нульовий захисний провід необхідно так, щоб виключити можливість його обриву за будь-яких причин. Саме тому забороняється ставити в нульовому захисному проводі прилади, які можуть порушити його цілісність (запобіжники, рубильники тощо).

Зануленню підлягають ті самі металеві неструмовідні частини електрообладнання, які підлягають захисному заземленню.

У однофазних електроприймачах, що включаються в мережу між фазним і нульовим проводами, занулення корпусів необхідно виконувати за допомогою окремого проводу, який повинен з'єднувати корпус електроприймача з нульовим захисним проводом мережі.

Приєднання корпусів до нульового робочого проводу неприпустиме, оскільки у випадку його обриву всі приєднані корпуси опиняться під фазною напругою відносно землі. Сказане стосується і випадку, коли нульовий робочий провід одночасно є захисним.

В мережах із глухозаземленою нейтраллю не можна заземлювати корпус електроприймача, не виконавши його занулення (не приєднавши корпус до нульового захисного проводу).

У разі замикання фази на заземлений, але не приєднаний до нульового захисного проводу корпус, утворюється коло струму через опір заземлення цього корпусу і опір заземлення нейтралі джерела струму (мал. 35).

В результаті між корпусом і землею виникне напруга:

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Захисне заземлення. Занулення	\|	Захисне вимикання

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.007 сек.