Закрыть

Заземление и зануление электроустановок их защитное действие: Вопрос 5. Заземление и зануление электроустановок, их защитное действие.

Содержание

Заземление и зануление электроустановок | Novation.by

Заземление электроустановки — это обеспечение электробезопасности путём целенаправленной электрической связи корпуса устройства с «землёй». Защита делится на два варианта: заземление и зануление. Их общей целью является нейтрализация вредного для человека при касании воздействия электрического тока, если оборудование на корпусе или же в любой другой доступной точке пробило на опасное напряжение.

Заземление

Суть защитного заземления в обеспечении безопасной эксплуатации электрооборудования путём соединения его защищаемой части с соответствующим устройством — «землёй». Если на внешнем кожухе установки или любой другой её детали внезапно окажется электрический потенциал, вред для человека будет сведён к минимуму. Главная характеристика заземляющего устройства — его сопротивление, качество защиты улучшается с его понижением. Заземление можно разделить на две основные детали — заземлитель и проводящие соединители, обеспечивающие контакт с заземляемой деталью.

Областью использования защитного заземления являются трёхфазные сети, нейтраль в которых изолирована.

Защитное заземление действует на основе серьёзного уменьшения разности потенциалов между деталью, на которую пробило напряжение (корпус и т.д.), и землёй, вплоть до безопасного для человека уровня. Если заземление отсутствует, контакт с опасным местом электроустановки является непосредственным контактом с фазой. У возникающего электрического тока нет иных путей, кроме тела человека. При низком электрическом сопротивлении надетой обуви, самого пола и наличии изолированности проводов от «земли» величина тока окажется недопустимой для пострадавшего. Если организация работы по охране труда была выполнена грамотно и проблемная деталь имеет защитное заземление, то даже в случае больших значений воздействующего напряжения, оно не вызовет серьёзных последствий для организма. Согласно закону Ома, сила тока будет обратно пропорциональна сопротивлению. При наличии двух параллельных цепей — человеческого тела и заземляющего контура, при равном значении исходного напряжения (фаза), сила проходящего тока будет тем выше, чем меньше сопротивление цепи.

Сконструированное с учётом обеспечения минимального сопротивления защитное заземление примет на себя основной электрический ток, обезопасив имеющего значительно более высокое сопротивление человека.

Два типа заземления

Заземлители делятся на два типа — естественные и искусственные. Если для заземления используются уже существовавшие при постройке здания металлические конструкции (трубы, арматура и т.п.), заземлитель называют естественным. Когда стальные стержни, уголки или трубы специально забивают или закапывают в землю, конструкция является искусственной. В целях повышения безопасности длина искусственного заземлителя не может быть меньше 2.5 м., а улучшая защиту, металлические фрагменты комбинируют путём сварки стальными накладками или проволокой. Чтобы обеспечить электрический контакт между заземляемым прибором и заземлителем, принято использовать шины, выполненные из меди или стали. Заземляющие проводники крепят к корпусу оборудования при помощи сварки или с использованием надёжного резьбового соединения.

Обязательная защита с использованием технологии заземления требуется для трансформаторов, электрических шкафов и щитов, а также большинства промышленных и некоторых бытовых приборов и механизмов.

Хотя защитное заземление в большой степени уменьшает риск для человека, оно не ликвидирует его полностью. Потенциальная проблема в наличии своего собственного сопротивления у заземлителя, соединительных проводов и даже земли. Если изоляция нарушена, замыкающий ток проделает путь от заземляемой детали до земли, и на каждом этапе имеющееся сопротивление создаст дополнительную разность потенциалов. Итоговое суммарное напряжение будет значительно ниже общепринятых в России 220 В, однако всё ещё может составлять небезопасные для человека значения. Чтобы снизить суммарное напряжение надо уменьшить сопротивление заземлителя относительно финальной точки — земли. Общепринятой практикой является увеличение количества искусственных заземлителей.

Зануление

Вторым видом защиты от удара током при пробое на корпус является защитное зануление. Оно заключается в целенаправленном соединении частей электрического прибора, потенциально могущих оказаться под фазой, с заземленным выводом источника переменного или с аналогичной средней точкой в сетях постоянного тока. Тем самым пробой любой фазы на корпус оборудования переводится в короткое замыкание с заземлённым нулём. Протекающий при защитном занулении ток в разы больше, чем в случае заземления. Поэтому основной целью создания защитного зануления является быстрое прекращение работы и полное обесточивание сломанного устройства в принципе.

Нулевой проводник бывает рабочим и защитным. Рабочий проводник предназначен для полноценного питания электроустановки, поэтому не отличается от других носителей по толщине и качеству изоляции, материалу и сечению провода. Защитный проводник имеет целью всего лишь создание в краткий период времени короткого замыкания очень высокого тока, который позволит сработать защите и оперативно обесточить неисправное устройство. В качестве нулевого защитного провода часто выступают используемые при прокладывании проводки стальные трубы или нулевые провода без дополнительных деталей (выключателей и предохранителей). Равно как и заземление, зануление не может полностью защитить человека от воздействия электричества при непосредственном контакте с находящимся под фазой элементом конструкции. Если обеспечение электробезопасности в помещении требует повышенного внимания, строго необходимо комбинировать зануление с другими мерами защиты — выравниванием потенциала и защитным отключением.


Что такое защитное заземление и зануление?

Информация о материале
Просмотров: 40614
Охрана труда при эксплуатации электрических и теплоиспользующих установок, электрических и тепловых сетей

Для обеспечения защиты людей при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут по каким-либо причинам оказаться под напряжением, наряду с другими средствами применяются защитное заземление и зануление.

Согласно ГОСТ 12.1.009-76 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Термины и определения» защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т. е. при замыкании на корпус.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части электрооборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных.

Принцип действия защитного заземления — снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения.

Следует отметить, что в техническом кодексе установившейся практики «Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Линии электропередачи воздушные и токопроводы, устройства распределительные и трансформаторные подстанции, установки электросиловые и аккумуляторные, электроустановки жилых и общественных зданий. Правила устройства и защитные меры электробезопасности. Учет электроэнергии. Нормы приемо-сдаточных испытаний», утвержденном постановлением Министерства энергетики Республики Беларусь от 23 августа 2011 г. № 44, дается определение не только термину «заземление», но и производным от него терминам:

заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством;

заземление защитное — заземление, выполненное в целях электробезопасности;

заземление функциональное (рабочее, технологическое) — заземление точки или точек системы, или установки, или электрооборудования в целях, отличных от целей электробезопасности.

Согласно ГОСТ 12.1.009-76 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Термины и определения» зануление — преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Назначение зануления — устранение опасности поражения людей током при пробое на корпус.

Принцип действия зануления — превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (т. е. замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети. Такой защитой могут быть плавкие предохранители, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, контакторы в сочетании с тепловыми реле, автоматы, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и от перегрузки.

Занулению подлежат металлические конструктивные нетоковедущие части электрооборудования, которые должны быть заземлены: корпуса машин, аппаратов и др. В сети с занулением корпус приемника нельзя заземлять, не присоединив его к нулевому защитному проводу.

Защита заземления — Устройство защиты от перенапряжения

Перейти к содержимому

Метод защитной проводки, при котором металлическая часть электроприбора (то есть металлическая конструктивная часть, изолированная от токоведущей части), которая может заряжаться после повреждения изоляционного материала или в остальных случаях надежно соединен проводником и заземлителем. Система защиты заземления имеет только фазную и нейтральную линии. Трехфазная силовая нагрузка может использоваться без нейтральной линии. Пока оборудование хорошо заземлено, нейтральная линия в системе не должна иметь никакого заземления, за исключением нейтральной точки источника питания. Система защиты от нулевого соединения требует, чтобы нейтральная линия была защищена в любом случае. При необходимости линия защиты нейтрали и линия защиты нулевого соединения могут быть установлены отдельно. При этом нулевая линия защиты в системе должна иметь многократное многократное заземление.

Введение / Защита заземления

Меры по заземлению металлического корпуса электрооборудования. Это может предотвратить прохождение сильного тока через тело человека, когда металлический корпус заряжается в условиях повреждения изоляции или аварии, чтобы обеспечить личную безопасность.

Это метод защитной проводки, который соединяет металлическую часть электроприбора (то есть часть металлической конструкции, изолированную от токоведущей части), которая может заряжаться после повреждения изоляционного материала или в других случаях, и проводник надежно соединен с заземлителем. Защита заземлением обычно используется в системе электроснабжения, где нейтральная точка распределительного трансформатора не заземлена напрямую (трехфазная трехпроводная система), чтобы гарантировать, что напряжение заземления, возникающее при утечке электрооборудования из-за повреждения изоляции, не превышает безопасный диапазон. Если бытовой прибор не защищен заземлением, при повреждении изоляции определенной части или касании внешней оболочки определенной фазной линии внешний корпус бытового прибора будет заряжаться, а при касании наружного корпуса телом человека ( каркас) электрооборудования повреждена изоляция, существует опасность поражения электрическим током. Наоборот, если электрическое оборудование заземлено, однофазный ток короткого замыкания на землю будет протекать через две параллельные ветви заземляющего устройства и тела человека. Вообще говоря, сопротивление человеческого тела больше 1000 Ом, а сопротивление заземляющего тела не может быть больше 4 Ом в соответствии с правилами, поэтому ток, протекающий через тело человека, мал, а ток, протекающий через заземление устройство большое. Это снижает риск поражения человека электрическим током после утечки электрооборудования.

Защитное заземление и меры предосторожности /Защита заземления

Практика показала, что использование защитного заземления является эффективной мерой безопасности в низковольтных сетях Китая. Поскольку защитное заземление делится на защиту заземления и защиту нулевого соединения, целевая среда, используемая двумя различными методами защиты, различна. Следовательно, при неправильном выборе это повлияет не только на эффективность защиты потребителя, но и на надежность электроснабжения энергосистемы. Тогда, как потребитель электроэнергии в распределительной сети общего пользования, как мы можем правильно и разумно выбрать и использовать защитное заземление?

Защита от заземления и защита от нулевого замыкания

Чтобы понять и понять защиту от заземления и защиту от нулевого замыкания, освойте различия и область применения этих двух методов защиты.

Защита от заземления и защита от нулевого замыкания вместе называются защитным заземлением. Это важная техническая мера, направленная на предотвращение поражения людей электрическим током и обеспечение нормальной работы электрооборудования. Разница между этими двумя защитами в основном проявляется в трех аспектах: Во-первых, отличается принцип защиты. Основной принцип защиты от заземления заключается в ограничении тока утечки устройства утечки на землю таким образом, чтобы он не превышал определенного безопасного диапазона. Как только защитное устройство превышает определенное установленное значение, подача питания может быть автоматически отключена. Принцип защиты от нулевого соединения заключается в использовании нулевой соединительной линии. Когда устройство повреждено изоляцией и образует однофазное металлическое короткое замыкание, ток короткого замыкания используется для быстрого срабатывания защитного устройства на линии. Во-вторых, сфера применения разная. В соответствии с соответствующими факторами, такими как распределение нагрузки, плотность нагрузки и характер нагрузки, Технический регламент по маловольтной электроэнергетике в сельской местности разделяет сферу использования двух вышеупомянутых операционных систем электросети. Система TT обычно применима к сельской общественной сети низкого напряжения, которая относится к режиму защиты заземления в защитном заземлении; Система TN (система TN может быть разделена на TN-C, TN-CS, TN-S) в основном подходит для городского общественного низкого напряжения. Специализированная сеть низкого напряжения для потребителей электроэнергии, таких как электрические сети, заводы и шахты. Эта система представляет собой метод защиты нулевого соединения при защитном заземлении. В настоящее время текущая низковольтная общественная распределительная сеть Китая обычно использует систему TT или TN-C и реализует однофазные и трехфазные гибридные режимы питания. То есть трехфазное четырехпроводное распределение электроэнергии 380/220В при подаче питания на осветительную нагрузку и силовую нагрузку. В-третьих, структура линии отличается. Система защиты заземления имеет только фазную и нейтральную линии. Трехфазная силовая нагрузка может использоваться без нейтральной линии. Пока оборудование хорошо заземлено, нейтральная линия в системе не должна иметь никакого заземления, за исключением нейтральной точки источника питания. Система защиты от нулевого соединения требует, чтобы нейтральная линия была защищена в любом случае. При необходимости линия защиты нейтрали и линия защиты нулевого соединения могут быть установлены отдельно. При этом нулевая линия защиты в системе должна иметь многократное многократное заземление.

Выбор способов защиты

В зависимости от системы электроснабжения, в которой находится потребитель, следует правильно выбрать способ защиты от заземления и защиты от нулевого замыкания.

Какую защиту должен принять потребитель электроэнергии? Во-первых, это должно зависеть от того, в какой системе распределения электроэнергии находится система электроснабжения. Если распределительная сеть общего пользования, в которой находится потребитель, является системой TT, потребитель должен принять унифицированную защиту заземления; если общественная распределительная сеть, в которой находится потребитель, находится в системе TN-C, защита от нулевого соединения должна быть принята единообразно.

Система TT и система TN-C — это две системы со своими независимыми характеристиками. Хотя обе системы могут обеспечивать клиентов однофазными и трехфазными гибридными источниками питания 220/380 В, они могут не только заменять друг друга, но и защищать их. Вышеуказанные требования совершенно другие. Это связано с тем, что в одной и той же системе распределения электроэнергии, если два режима защиты существуют одновременно, фазное напряжение нейтральной линии возрастет до половины или выше фазного напряжения в случае заземления. защищенное устройство. В это время все устройства с нулевой защитой (поскольку металлический корпус устройства напрямую подключен к нейтральной линии) будут иметь одинаковый высокий потенциал, так что металлические части, такие как корпус устройства, будут иметь высокое напряжение по отношению к нулевой линии. землю, тем самым подвергая опасности пользователя. Безопасность. Таким образом, одна и та же система распределения может использовать только один и тот же метод защиты, и эти два метода защиты нельзя смешивать. Во-вторых, заказчик должен понимать, что называется защитным заземлением, и правильно различать разницу между заземлением и защитой от зануления. Защитное заземление связано с тем, что бытовая техника, электрооборудование и т. д. могут быть заряжены металлическим корпусом из-за повреждения изоляции. Заземление, предназначенное для предотвращения угрозы личной безопасности при таком напряжении, называется защитным заземлением. Заземляющая защита металлического корпуса с защитным заземляющим проводом (PEE), непосредственно соединенным с заземляющим стержнем, называется заземляющей защитой. Когда металлический корпус соединен с защитным проводом (PE) и защитным нейтральным проводником (PEN), это называется защитой от нулевого соединения.

Стандартный дизайн, стандарт процесса

В соответствии с различными требованиями настройки двух методов защиты, стандартного проектирования и стандартов процесса строительства.

Стандартизировать стандарты и требования к процессу проектирования и строительства распределительных линий в энергопринимающих зданиях заказчика, а также заменить внутреннюю распределительную часть вновь строящихся или реконструируемых зданий заказчика местной трехфазной пятипроводной системой или одиночной -фазная трехпроводная система. Трехфазный четырехпроводный или однофазный двухпроводный режим распределения питания в системе TT или TN-C может эффективно реализовать защитное заземление клиента. Так называемая «местная трехфазная пятипроводная система или однофазная трехпроводная система» означает, что после того, как низковольтная линия подключена к потребителю, потребитель должен изменить первоначальный традиционный режим проводки, основываясь на оригинальная трехфазная четырехпроводная система и однофазная двухпроводная система проводки. В верхней части каждая дополнительная линия защиты подключается к каждой клемме заземляющего провода заказчика, которая необходима для реализации электрической розетки с защитным заземлением. Чтобы облегчить техническое обслуживание и управление, пересечение внутреннего вывода и наружного вывода защитной линии должно быть установлено на распределительном щите, в который вводится источник питания, а затем метод доступа защиты линия устанавливается отдельно в соответствии с системой распределения электроэнергии, в которой находится потребитель.

1, Установка требований к линии защиты заземления системы TT (PEE)

Если система распределения электроэнергии заказчика представляет собой систему TT, система требует, чтобы заказчик использовал метод защиты заземления. Поэтому, чтобы соответствовать значению сопротивления заземления заземляющей защиты, потребитель должен закопать искусственное заземляющее устройство на открытом воздухе в соответствии с требованиями «Технического регламента на сельскую электростанцию ​​низкого напряжения». Сопротивление заземления должно соответствовать следующим требованиям:

Re≤Ulom/Iop

Сопротивление заземления Re (Ом)

Ulom называется пределом напряжения (В). При нормальных обстоятельствах его можно рассматривать как среднеквадратичное значение переменного тока 50 В.

Рабочий ток устройства защиты от токов утечки (утечек), примыкающего к Iop (I)

Для среднего потребителя при использовании стального уголка 40×40×4×2500 мм его можно загнать в землю на 0,6 м по вертикали с помощью механического привода, который может удовлетворить требования к сопротивлению сопротивления заземления. Затем он сваривается с круглой сталью диаметром ≥ φ8, затем выводится на землю на 0,6 м, а затем соединяется с защитным проводом (PEE) распределительного щита с тем же материалом и типом провода, что и импортный фаза питания.

2, Установка требований к линии нулевой защиты (PE) системы TN-C

Поскольку система требует, чтобы заказчик принял режим защиты от нулевого соединения, необходимо добавить специальную линию защиты (PE) на на основе оригинальной трехфазной четырехпроводной системы или однофазной двухпроводной системы, которая защищена приемной стороной заказчика. Линия защитной нейтрали (PEN) распределительного щита выводится и соединяется с исходной трехфазной четырехпроводной системой или однофазной двухпроводной системой. Чтобы обеспечить безопасность и надежность всей системы, следует уделить особое внимание ее использованию. После того, как линия защиты (PE) выведена из нейтральной линии защиты (PEN), на стороне клиента формируются нейтральная линия N и линия защиты (PE). Два провода не могут быть объединены в линию (PEN) во время использования. Для обеспечения надежности повторного заземления линии защитной нейтрали (PEN), первой и конечной магистрали системы TN-C, все стержни Т-образных ответвлений, концевые стержни ответвлений и т. д. должны быть оборудованы повторные линии заземления и трехфазные. Четырехпроводная система также должна быть многократно заземлена на входной скобе абонентской линии, прежде чем линия (PEN) будет разделена на линию нейтрали (N) и линию защиты (PE). Сечение провода защитной нейтрали (PEN), нулевого (N) или защитного провода (PE) всегда выбирается в соответствии с типом провода и стандартом сечения фазной линии.

Защитное заземление и заземление экрана/Защита заземления

Защитное заземление

1, Защищаемая зона:

Все шкафы находятся внутри. Например, в шкафу обычно нет места, где нет краски, а тут подключаются провода. Это заземление корпуса шкафа. Заземляющий провод внутри блока питания (то есть желто-зеленая фаза) тоже играет роль. Его цель — предотвратить зарядку шкафа.

2, зона защиты обычно выполняется электроприборами

3 заземление питания:

Эта линия, обычно проходящая через источник питания, возвращается к центральной линии трансформатора, а затем входит в землю. Где-то эта и заповедная зона составляют одно целое, а где-то нет.

Заземление экрана

1, Также называется заземлением прибора:

Следует отметить, что провод заземления прибора не должен контактировать с электрическим/защитным заземлением во время процесса подключения, иначе он потеряет свое значение.

2, внимание на экранирование:

При использовании экранированного кабеля используйте одностороннее заземление. Не заземляйте экранированный провод в полевых условиях. Обратите внимание на уборку. В главной диспетчерской сплетите экранирующие провода нескольких кабелей в оплетку и подключите их к клемме заземления экрана шкафа. (Хорошие шкафы имеют заземленные медные полосы и изолированы от корпуса)

3, специальный анализ

Клемма заземления экрана шкафа соединена с заземлением экрана прибора. Это дает возможность подключить заземление прибора в целом. Он имеет аналоговое заземление, цифровое заземление, заземление низкого напряжения, источник питания высокого напряжения (220 В) и несколько типов защиты. В диспетчерском пункте выполняется точечное заземление, сопротивление заземления равно 1 Ом, а если оно не 4 Ом, то заземляющие провода различных линий сначала собираются в специальную точку заземления. Затем подключите все точки заземления к общему местоположению, правила заземления для каждого объекта, аналоговое заземление, низковольтные заземляющие провода цифрового заземления соответственно сконцентрированы, а затем подключены к точке заземления сигнала заземления и, наконец, подключены к экран кабеля, высоковольтное заземление и защита. После заземления сопротивление заземления составляет 4 Ом, а две точки заземления изолированы. Сопротивление изоляции должно быть указано в соответствии с требованиями датчика, но оно должно быть больше 0,5 МОм. Другими словами, сигнальная петля заземлена на одном конце, а заземление полевой защиты имеет переднее заземление в качестве сигнальной земли для предотвращения пробоя заземления из-за наведенного напряжения. Если два конца заземлены, будет сформирована индуктивная петля, которая вызовет помехи и будет саморазрушающейся. Если вы чувствуете себя неловко, вы можете использовать непрямой варисторный поглотитель перенапряжений на основе оксида цинка и местную защиту. Уровень напряжения меньше максимального напряжения, которое может выдержать датчик. Как правило, не превышайте напряжение питания 24 вольта. Экранирование имеет два значения: электромагнитное экранирование и электростатическое экранирование, которые относятся к экранированию магнитных цепей и цепей соответственно. Обычный медный сетчатый экранирующий провод никак не влияет на магнитопровод, поэтому рассматривается только экранирование от электрических помех, то есть электростатическое экранирование. В это время экранирующий слой должен быть заземлен (магнитопровод экранирован без заземления). Принцип в основном тот же: источник помех и приемный конец эквивалентны двум полюсам конденсатора. Одна сторона колебания напряжения будет воспринимать другой конец через конденсатор. Промежуточный слой (то есть экран), вставленный в землю, разрушает эту эквивалентную емкость, отрезая тем самым путь помех. Будьте осторожны при подключении к земле сигнала, который вы хотите защитить при заземлении, и подключайтесь только к одному концу экрана. В противном случае возникнет большой ток (петля тока заземления), вызывающий повреждение, когда потенциалы на обеих сторонах не равны.

Что такое заземление нейтрали?

1. Описание

Сегодня трудно представить нашу жизнь без ежедневного использования различных электроприборов. Однако использование электричества небезопасно без защитных систем. Бывают случаи, когда защитные устройства (предохранители, автоматические выключатели и т. д.) могут выйти из строя, что приведет к повреждению внутренней изоляции. Таким образом, на металлических корпусах оборудования возникает перенапряжение. Для защиты людей от поражения электрическим током при работе бытовых приборов применяют различные меры защиты, к которым относится заземление нейтрали.

В данной статье рассказывается, в чем особенности заземления нейтрали как способа защиты электрических сетей, когда оно применяется и чем отличается от защитного заземления.
Заземление нейтрали используется для обеспечения электробезопасности систем с проводниками PEN, PE и N. К ним относятся сети с глухозаземленной нейтралью: TN-C, TN-S и TN-C-S. Основное отличие устройства заземления нейтрали для этих систем заключается в способе соединения защитной нейтрали и функциональных проводников.

Система заземления нейтрали TN-C

На сегодняшний день система заземления нейтрали TN-C считается устаревшей, так как она преобладает в домах старого жилого фонда. Характеризуется наличием защитного и нулевого функциональных PEN-проводников, совмещенных по всей длине. Используется в трехфазных сетях электроснабжения. Запрещено его использование в групповых и однофазных распределительных сетях. Эта система достаточно проста в устройстве, но не обеспечивает достаточного уровня электробезопасности, что делает невозможным ее использование при строительстве новых зданий.

Система заземления нейтрали TN-C-S

Усовершенствованный вариант системы заземления нейтрали TN-C, обеспечивающий электробезопасность в однофазных сетях. В месте разветвления трехфазной линии на однофазные комбинированный PEN-проводник разделяется на PE- и N-проводники, которые подводятся к однофазным потребителям. Эта система заземления нейтрали при относительно небольшом удорожании имеет более высокий уровень безопасности.

Система заземления нейтрали TN-S

Считается самой сложной и безопасной системой заземления нейтрали. Его работа основана на разделении нулевого защитного и нулевого функционального проводников по всей длине. Все металлические части электроустановки подключаются к нейтральному защитному проводу PE. Во избежание двойного заземления устанавливается трансформаторная подстанция с основным заземлением.

Электробезопасность с заземлением нейтрали

При использовании заземления нейтрали важно помнить, что ток короткого замыкания должен достигать значения, достаточного для срабатывания электромагнитного выключателя или расплавления предохранителя. В противном случае по цепи будет свободно протекать ток короткого замыкания, что приведет к повышению напряжения на поврежденном участке и на всех заземленных нейтралью элементах электроустановки до такой степени, что вероятность поражения электрическим током от прикосновения к корпус прибора увеличится во много раз. Получается, что надежность системы заземления нейтрали во многом определяется надежностью нулевого защитного проводника. Поэтому к таким проводникам предъявляются жесткие требования п. 1.7.121 — 1.7.126 ПУЭ-7. Тщательно уложенный нулевой провод отличается своим цветовым кодом – желтые полосы на зеленом фоне. Кроме того, необходимо регулярно проверять его состояние. На нулевой провод запрещается устанавливать защитные устройства, так как при срабатывании такие устройства могут его повредить. Нулевые провода, соединенные между собой и с металлическими деталями электроустановок, открытыми для прикосновения пользователей, должны иметь хороший контакт и быть доступными для осмотра. См. п.п. 1.7.39, 7.1.40 ПУЭ-7. Сопротивление в болтовых соединениях с частями электроустановок не должно превышать 0,1 Ом. Измерение сопротивления в «петле» фаза-нуль производится на этапе приемки работ, при капитальном ремонте и реконструкции электросетей, а также в сроки, установленные нормативно-технической документацией. Измерения в отключенной электроустановке проводят вольтметром-амперметром. Кроме того, должны регулярно проверяться сопротивление заземления нейтрали и повторных заземлений, а также зависимость времени срабатывания автомата защиты от тока короткого замыкания.
Для уменьшения поражения электрическим током при обрыве нулевого провода рекомендуется проводить повторное заземление сопротивлением не более 30 Ом через каждые 200 м линий и опор. Для этой цели обычно используются системы естественных заземлителей.

2. Нормы заземления нейтрали

Технические требования к устройству систем защитного заземления нейтрали определены следующими документами:

  • ПУЭ, раздел 1. 7,
  • ГОСТ Р 50571.5.54-2013 (п. 543),
  • ГОСТ 12.1.030-81 (п. 7).

Операция заземления нейтрали основана на автоматическом отключении поврежденного участка сети. Время отключения не должно превышать значений, указанных в п. 1.7.79 ПУЭ-7.


Максимально допустимое время отключения для системы TN: Время отключения, с 127 0,8 220 0,4 380 0,2 более 380 0,1

Нейтральные функциональные и защитные проводники должны иметь сопротивление, достаточное для защитного отключения. Активное и индуктивное сопротивления проводников образуют полное сопротивление петли «фаза-ноль». Активное сопротивление проводников зависит от их длины, удельного сопротивления и сечения материала. Индуктивное сопротивление различно для медных и стальных проводников. Для стальной проволоки они обратно пропорциональны плотности тока и отношению периметра к поперечному сечению проводника. Индуктивное сопротивление стальных проводников выше, чем у медных. Пункт 1.7.126 ПУЭ-7 устанавливает наименьшие сечения защитных проводников в случаях, когда они выполнены из того же материала, что и фазные проводники. Сечение защитных проводников из других материалов должно быть эквивалентно по проводимости заданным значениям.

Наименьшее сечение защитных проводников

Сечение фазных проводников, мм2 Наименьшее сечение защитных проводников, мм2
S ≤ 16 С
16 16
S> 35 С/2

Двухпроводная линия, состоящая из функциональных и защитных проводников, образует одну большую катушку, сопротивление взаимной индукции которой (рекомендуемое значение для расчетов 0,6 Ом/км) зависит от длины линии, диаметра проводов и расстояния между ними. Сопротивление заземления нейтрали источника питания не должно превышать 2,4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В для трехфазного источника питания (см. п. 1.7.101 ПУЭ-7). Увеличение тока короткого замыкания достигается за счет снижения сопротивления трансформатора и контура. Для этого используется схема треугольник-звезда. Обмотки больших трансформаторов и так имеют маленькое сопротивление. Меньшее сопротивление заземлителей нейтрали достигается за счет их укорочения и упрощения, увеличения сечения проводников или замены стальных проводов цветными проводами с малым индуктивным сопротивлением. Наибольшее сопротивление нулевого защитного провода не должно превышать двойного сопротивления фазного провода. Уменьшая расстояние между ними, можно уменьшить внешнее индуктивное сопротивление. Уменьшение сопротивления заземляющих электродов и приближение их к блокам нагрузки позволяет снизить ток на заземленных частях оборудования. Подключение всех заземленных металлических конструкций здания к нулевому проводу увеличивает потенциал поверхности пола, на котором может стоять человек, что значительно снижает напряжение прикосновения до значения 0,1-0,01 U с .

3. При применении заземления нейтрали

Заземление нейтрали устраивают на промышленных объектах, часто расположенных в зданиях, где установлен источник электропитания (генератор или трансформатор), для обеспечения безопасности электроустановок различного назначения и повышения помехоустойчивость при их эксплуатации. Согласно п. 1.7.101 ПУЭ-7 заземление нейтрали электроустановок должно выполняться при соблюдении следующих условий: при напряжении 380 В переменного тока и выше и 440 В постоянного тока и выше — во всех электроустановках; при номинальном напряжении выше 42 В переменного тока, но ниже 380 В переменного тока или выше 110 В постоянного тока, но ниже 440 В постоянного тока — только в зонах повышенной опасности, а также в особо опасных и наружных установках. Все электрооборудование промышленных объектов подключено к общему контуру заземления и соединено между собой металлической заземляющей шиной. Полный перечень частей, подключаемых к системе заземления нейтрали, указан в п. 1.7 ПУЭ-7. Там же указано электрооборудование, не требующее заземления нейтрали. Системы заземления нейтрали практически не используются в жилых домах. Заземление в новостройках устраивают централизованно. Современные электроприборы имеют вилки с тремя контактами. Один подключается к корпусу прибора. Заземление для индивидуальной квартиры выполняется путем подключения всех частей и корпусов бытовых приборов к системе заземлителей. В этих случаях заземление нейтрали не требуется. Старые дома, обычно подключаемые по системе TNC, могут вообще не заземляться. Модернизацией электросетей в таких домах должна заниматься специализированная электротехническая компания. Однако жильцы таких домов часто самостоятельно устраивают заземление нейтрали, что в данном случае запрещено и не является безопасным способом обеспечения защиты в жилом секторе. Как мы уже упоминали, требования к устройству защитного заземления нейтрали определены в специальных нормативных документах. Однако в процессе реализации этого способа защиты ЛЭП часто допускаются ошибки, препятствующие его использованию по назначению. Ошибочно полагать, что заземление лучше устроить в виде петли, отдельной от нулевого провода, поскольку отсутствует сопротивление длинного PEN-проводника от прибора до системы заземлителей подстанции. Однако на самом деле сопротивление заземления намного выше, чем у длинного проводника. В случае контакта фазы с заземленным таким образом корпусом прибора ток короткого замыкания может оказаться недостаточным для срабатывания защитных автоматов. При этом напряжение на корпусе достигает опасного для пользователя значения. Даже при использовании выключателя малой силы тока время, требуемое ПУЭ для автоматического отключения поврежденной линии от сети, не соблюдается.

4. Отличия нулевого и защитного заземления

Нулевое и защитное заземления сходны по своему назначению: их назначение — защитить пользователей от поражения электрическим током. Однако методы и принципы этой защиты различны. Обеспечение безопасности электрических сетей с помощью системы заземления нейтрали подробно обсуждалось ранее в этой статье. Защитное заземление основано на принудительном соединении электроустановок с землей с целью снижения напряжения прикосновения до безопасного значения. Избыточный ток, поступающий на корпуса электроустановок, отводится непосредственно в почву через заземляющую часть. В качестве системы заземлителей используется контур заземления треугольной конфигурации. Его сопротивление должно быть меньше сопротивления на других участках цепи. Отличие от заземления нейтрали в

  • способ защиты электросети. Защитное заземление снижает напряжение прикосновения; заземление нейтрали отключает поврежденную электроустановку от сети. Это практически исключает поражение электрическим током и с этой точки зрения является более эффективным способом защиты на промышленных предприятиях. Однако, если говорить о надежности защиты в процессе эксплуатации, то заземление нейтрали уступает место защитному заземлению из-за большей вероятности повреждения нулевого проводника и вероятного изменения сопротивления шлейфа «фаза-ноль».
  • Варианты применения: Защитное заземление используется исключительно для защиты сетей с изолированной нейтралью (системы ТТ и IT). Заземление нейтрали используется в сетях с глухим заземлением (TN-C, TN-S и TN-C-S), в которых присутствуют PEN-, PE- или N-проводники.
  • Тип устройства: Заземление нейтрали по простоте и доступности является более сложным и трудоемким способом защиты, требующим технических знаний и навыков для правильного выбора способа и средней точки заземления нейтрали. В случае защитного заземления отдельные части коллектора соединяются с землей. Для этого достаточно прочитать инструкцию к бытовой технике.

5. Заключение.

Роль заземления нейтрали для работы промышленных электроустановок невозможно переоценить. Отключая поврежденную электроустановку от сети при пробое изоляции, заземление нейтрали служит надежным способом защиты людей от поражения электрическим током. Для эффективного обеспечения электробезопасности необходимо строгое соответствие конструктивных элементов системы заземления нейтрали соответствующим стандартам, а также тщательный и регулярный контроль за их состоянием.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *