Защитное зануление электроустановок, назначение, принцип действия, схема заземления
Статьи
Автор Фома Бахтин На чтение 3 мин. Просмотров 9.1k. Опубликовано Обновлено
Зануление — это специально предусмотренное электрическое подключение открытых токопроводящих частей потребителей электроэнергии:
- к нейтральной точке генератора (трансформатора) в сетях трехфазного тока,
- к глухозаземленныму выводу сети однофазного напряжения,
- к заземленной точке источника постоянного тока.
Такое подключение выполняется в целях обеспечения электробезопасности человека.
Для обеспечения подключения незащищенных от прикосновения токопроводящих частей электропотребителей к нейтральной точке источника электроэнергии предусмотрено применение нулевого защитного проводника.
Нулевой защитный проводник (обозначается PE – проводник для системы TN – S) — токопроводящая цепь, соединяющая открытые токопроводящие поверхности и глухозаземленную нейтральную точку на источнике питания в трехфазных сетях или заземленный вывод однофазной сети, или заземленную среднюю точку источника постоянного тока.
Следует различать понятия нулевого защитного проводника и нулевого рабочего или PEN – проводника. Рабочий нулевой проводник (обозначается, как N – проводник для системы TN – S) – это провод в электропотребителях напряжением до 1 кВ, применяемый для обеспечения электропитания, который соединен с глухозаземленным нейтральным выводом на генераторе или трансформаторе в сетях трехфазного тока, либо с глухозаземленной точкой на источнике однофазного тока, либо с глухозаземленным выводом на источнике в сети постоянного тока.
На практике допускается применение совмещенного (обозначается, как PEN — проводник для системы TN– C) нулевого защитного и нулевого рабочего проводника. Его роль выполняет цепь в электропотребителях напряжением до 1 кВ, совмещающая нулевой защитный и нулевой рабочий проводник. Использование зануления требуется для осуществления защиты человека от воздействия электрического тока при его прикосновении к токоведущим поверхностям за счет быстрого снижения напряжения на корпусе электропотребителя относительно земли, сопровождаемого быстрым отключением электроустановки от питающей сети
Содержание
- Зануление электроустановок
- Принцип действия защитного зануления
- Принципиальная схема зануления
- Зануление и заземление. В чем разница между ними?
- Рабочее и защитное заземление
- Зануление и заземление
Зануление электроустановок
Обязательное защитное зануление необходимо выполнять на:
- электроустановках напряжением питания до 1 кВ (трехфазные сети переменного тока, имеющие заземленную нейтраль).
Чаще всего это сети переменного тока напряжением 380/220, реже — 660/380 В; - электроустановках напряжением питания до 1 кВ (однофазные сети переменного тока, имеющие заземленный вывод). Напряжение, как правило – 220 вольт;
- электроустановках постоянного тока с напряжением до 1 кВ в сетях, имеющих заземленную среднюю точку источника.
Чаще всего это сети переменного тока напряжением 380/220, реже — 660/380 В;Физически зануление осуществляется специальным проводом, имеющим надежный электрический контакт с открытыми токоведущими поверхностями электропотребителей.
Принцип действия защитного зануления
В случае замыкания фазного провода на корпус электропотребителя, имеющий зануление, возникает электрическая цепь тока с коротким замыканием (происходит замыкание фазного и нулевого защитного проводников). Появление тока короткого замыкания приводит к срабатыванию токовой защиты. Как следствие, происходит отключение такой электроустановки от электропитающей сети. Попутно, до наступления срабатывания автоматической токовой защиты обеспечивается снижение напряжения на поврежденном корпусе относительно земли.
Это связано с наличием защитного действия повторного заземления на нулевом защитном проводнике и перераспределения напряжений в сети вследствие протекания тока в короткозамкнутой цепи.
Принципиальная схема зануления
Рассмотрим схему заземления:
Мы искренне надеемся, что наша статья помогла вам понять определение заземления, его назначение и принцип действия.
Зануление и заземление. В чем разница между ними?
Рабочее и защитное заземление
Зануление и заземление
Оцените автора
38 Зануление, схема, устройство и принцип работы.
Зануление — преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением (ГОСТ 12.1.009).
Задача зануления — устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус.
При
занулении, если оно надежно выполнено
всякое замыкание на корпус превращается
в однофазное короткое замыкание (т.е.
замыкание между фазами и нулевым
проводом). При этом возникает ток такой
силы, достаточной для расплавления
плавкой вставки ближайшего предохранителя
или отключения ближайшего автомата и
автоматическое отключение поврежденной
установки от сети. Зануление превращает
замыкание на корпус в однофазное короткое
замыкание, в результате чего срабатывает
максимально-токовая защита и отключает
электроустановку.
1 — корпус электрооборудования; 2 — максимально-токовая защита; Rо — сопротивление заземления нейтрали источника тока; Rn — сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника.
Кроме того, защитное заземление применяют в трехфазных сетях с изолированной нейтралью, а не в четырехпооводных сетях с глухозаземпенной нейтралью, как зануление.
Защитное отключение — это быстродействующая щита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения человека электрическим током.
Защитное
отключение должно осуществлять защиту
от глухих или неполных замыканий на
землю или корпус; при появлении опасных
токов утечки; при переходе высшего
напряжения на низшее.
Устройства защитного отключения должны обладать высокой чувствительностью, малым временем отключения (ПУЭ требует, чтобы это время не превышало 0,2 с), самоконтроль и надежность.
Наиболее целесообразно применять защитное отключение в передвижных электроустановках и при использовании ручного инструмента.
Зануление обеспечивает отключение поврежденного участка сети или электроприемника лишь через период времени, измеряемый единицами или десятками секунд. Защитное отключение применяется в электроустановках с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000В в дополнение к занулению; взамен зануления, если его трудно выполнить.
Схемы защитного отключения подразделяются на несколько типов в зависимости от параметра, на который реагирует датчик: напряжение корпуса относительно земли, тока замыкания на землю, напряжения нулевой последовательности, напряжения фаз относительно земли и т.п.
На
рис.
1 представлена принципиальная схема
защитного заземления, реагирующая на
напряжение корпуса относительно земли.
Датчиком является реле максимального напряжения RЗ, включенное между защитным корпусом и вспомогательным заземлителем Rв. Электроды вспомогательного заземлителя размещаются в зоне нулевого потенциала не ближе 15-20 м от заземлителя корпуса Rв или заземлителей нулевого провода. При пробое фазы на корпус на нем появляется напряжение относительно земли, при напряжении 20-60 В срабатывает реле напряжения RЗ и разрывает цепь катушки управления ОК. Сердечник этой катушки освободится и разомкнет контакты автоматического выключателя АВ. Схема отличается простотой, но требует вспомогательного заземлителя.
Защитное отключение может применяться как основная мера защиты совместно с защитным заземлением или занулением.
Как работает тестирование системы заземления
Система заземления в типичном доме состоит из проводников заземления оборудования и заземляющего электрода, которые подключены к общей точке соединения с нейтралью от входящей мощности, заземляющего соединения с телефонной компанией, кабеля ТВ, спутниковая антенна, газ и водопровод.
Закон Ома
Электричество всегда возвращается к источнику по пути наименьшего сопротивления. Закон Ома гласит, что электрический ток в проводнике между двумя точками пропорционален напряжению и обратно пропорционален его сопротивлению. Можно также сказать, что напряжение между двумя точками прямо пропорционально току, протекающему через проводник, и его сопротивлению. Предположим, что межфазное замыкание происходит в оборудовании, которое находится на конце 50-футового ответвленного проводника 18 AWG, питающего 120 В при 10 А. По проводнику заземления оборудования будет протекать ток короткого замыкания 10 А, пока автоматический выключатель не разомкнется. Согласно закону Ома, на проводнике возникает напряжение между местом повреждения и окончанием источника. При сопротивлении 6,385 Ом на 1000 футов сопротивление 50-футового заземляющего проводника оборудования 18 AWG между неисправностью и источником составляет 0,319.Ом. Напряжение или потенциал прикосновения между двумя точками будет 3,19 В.
Риск и опасность электрических токов
Ток, проходящий через человеческое тело, создает потенциал, который может по-разному воздействовать на человека. Это может ощущаться как легкое покалывание, вызывающее ожог тканей, фибрилляцию желудочков или смерть. Человеческое тело имеет сопротивление, которое колеблется от 100 000 до 300 Ом в зависимости от поверхности кожи, которая мозолистая, мягкая, сухая, влажная или потная. Предположим, что такая же неисправность произошла в части оборудования без заземляющего проводника оборудования или заземления. И человек одной рукой касается токопроводящего корпуса оборудования, а другой касается строительной стали. Сенсорный потенциал, который может развиться при прохождении через руки человека, составляет 116,81 В. Ток определяет физиологические воздействия на организм. В этом примере человек будет испытывать эффект от 1,2 мА до 389мА тока, протекающего через тело. Человек может едва воспринимать ток или ощущать некоторое покалывание при токе 1,2 мА до фибрилляции желудочков или смерть при токе 389 мА.
В первом примере источник 120 В/10 А пойдет по пути наименьшего сопротивления через заземляющий провод оборудования и подвергнет персонал воздействию потенциала 3,19 В на токопроводящей поверхности корпуса. При напряжении 3,19 В ток, который может протекать через человека, составляет от 0,03 мА до 10,6 мА. Человек может почувствовать ток, достаточный для того, чтобы среагировать и отпустить прикосновение при силе 10,6 мА. Во втором примере человек, подвергшийся воздействию потенциала 116,81 В, может быть безвредным или смертельным.
При любом сбое оборудования или грозе возникший сбой или наведенные токи будут распространяться по любому токопроводящему пути, такому как оборудование, телефон, телевизионные приставки или краны, подвергая опасности находящихся поблизости людей. Электрическое подключение оборудования и служб к общей точке соединения обеспечивает путь наименьшего сопротивления для короткого замыкания или наведенных токов в обход человеческого тела, когда они возвращаются к источнику.
Как видно во втором примере, заземляющий проводник оборудования снижает потенциалы прикосновения на 97%.
Все мы знаем, что основная цель заземления — защитить персонал от поражения электрическим током. Система заземления работает, обеспечивая ток короткого замыкания или индуцированный молнией обратный путь с низким сопротивлением вместо высокого сопротивления прикосновения/человеческого тела. В правильно заземленной системе неисправность оборудования возвращает ток на панель выключателя через заземляющий провод оборудования. Неисправность на стороне линии панели использует нейтральный провод на фидерной линии и заземляющий электрод в качестве возврата к трансформатору общего назначения. Наведенные токи во время грозы будут использовать все электрические соединения с общей точкой соединения и заземляющим электродом, чтобы вернуться на землю. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о тестировании систем заземления сегодня.
Информация о заземлении корпуса лампового усилителя
Для корректной работы этой страницы требуется JavaScript
| Назад на страницу библиотеки |
Щелкните изображение выше, чтобы увеличить его. На приведенной выше схеме показана схема заземления, которую можно найти на большинстве моделей Vintage Fender и Marshall. |
| Не пытайтесь припаять провода к самому корпусу. Заземление, припаянное к корпусу, не так хорошо, как припаянное и закрепленное болтами заземление кольцевой клеммы . Плюс требуется очень большой паяльник, чтобы иметь возможность припаять к шасси Не делайте заземление ЗВЕЗДОЙ. Не используйте латунные пластины заземления типа Fender. Кольцевые клеммы облегчают привинчивание заземления к шасси Выше показан провод потенциометрической шины типа Marshall. Это оголенный провод, припаянный к задней части каждого горшка. подключается к клеммам заземления входных гнезд. Я рекомендую использовать эту шинную проводную систему. Возможно, вам придется шлифовать, шлифовать или напильник часть покрытия с задней части кастрюль, чтобы вы могли припаять к нему провод шины. Минимум утюга 40 Вт обычно что нужно, чтобы припаять этот шинный провод к кастрюлям. Убедитесь, что все домкраты и потенциометры надежно закреплены болтами на металлическом шасси. Ваша печатная плата может иметь несколько заземлений, выходящих из печатной платы. Гнезда для динамиков прочно привинчены к металлическому шасси. |
