Что такое защитное заземление и зануление? Определение защитного заземления

Защитное заземление: особенности, требования, проведение

Защитное заземление – обнуление потенциала проводящих частей электроустановки, не находящихся в условиях исправного оборудования под током непосредственно. К таковым частям относят металлический корпус. Защитным заземление называют по причине, что нулевой проводник непосредственно для работы установки не требуется, играет роль в случае поломки, аварии. В отличие от рабочего, обеспечивающего правильное функционирование электрооборудования.

Основные термины и общие понятия

Заземление редко выполняется для бытовых цепей 220 вольт, согласно стандартам, принятым СССР. Исключение составляют помещения с повышенной опасностью (относительная влажность выше 75%, наличие бетонных, кирпичных, металлических, земляных полов, жарких – выше 35 градусов Цельсия более чем в течение одних суток, имеющих внутри металлические трубы, стоки вод, прочие проводящие ток и заземленные конструкции). Импортная техника приходит, соответствуя иным требованиям. Заземление необходимо во всех случаях для правильной работы входных фильтров, отсеивающих вредные гармоники, защищающих сеть дома от помех. Характерно:

Стиральным машинам.
Системным блокам персональных компьютеров, мониторам.
Холодильникам с электронным (не механическим) управлением.
Печам СВЧ (микроволновкам).

Короткое замыкание

Если заземление (зануление) не выполнено, дом наполнится помехами, самочувствие людей ухудшится, в некоторых случаях можно получить средней силы удар током. Неприятный, шоковый укол. Приходится опасаться, находясь возле батарей, моек, раковин, различного рода водных, газовых металлических труб (включая, окрашенные). Кухонные плиты заземлены по иной причине: на корпус проскакивает искра при розжиге конфорки. Можно руководствоваться инструкцией, не рекомендуется предписания нарушать.

Заземление, как зануление, не требуется цепям переменного тока напряжением ниже 42 вольт, постоянного – до 110 вольт. Касается случая, когда оборудование стоит на металлической конструкции, прочно соединенной с грунтом. В некоторых источниках указывается: запрещено оборудование заземлять в трехфазных цепях с глухозаземленной нейтралью, если отсутствует зануление. При аварии будет выведено до половины напряжения фазы. Не каждому понятна суть дела, полезно будет разложить по пунктам:

Зануление заключается в объединении корпуса, нейтрали.
В исправной трехфазной цепи на нулевой провод приходится малая квота тока. И только при перекосах.
Зануленный корпус сравнительно безопасен. Поскольку ток аварии через человека потечет умеренный, при перекосах фаз.
Если корпус заземлить, при выходе потенциала на корпус, в полной мере напряжение прикладывается к человеку, случись авария. 220 вольт.
Нейтраль объединена с фазами, при пробое потенциала не факт, что ток потечет по направлению к глухозаземленной части через тело человека. В других точках потенциал может быть ниже. Например, на соседней фазе. Ток пойдет в том направлении.
Что касается отдельного защитного заземления, другого пути нет – через тело человека, с вытекающими последствиями (смерть, поражение электрическим током).

По указанным причинам трехфазные установки с глухозаземленной нейтралью запрещено оборудовать защитным заземлением, если отсутствует зануление. Имеется другой смысл мероприятия. Если типичные цепи можно защитить дифференциальным автоматом, трехфазные опасность преподносят с другого направления. В быту отслеживается утечка тока, минующая нейтраль, сигнализирующая об опасности (тело человека).

В промышленности важным считают сохранность оборудования, поскольку персонал сдал зачеты по технике безопасности. Считается, люди умеют о себе позаботиться. Автоматы защиты трехфазных цепей отслеживают другие сигналы, главным является перекос фаз. Случай, рассмотренный выше по пунктам, когда происходит пробой на корпус. Разумеется, повышенное потребление по фазе проходит контроль. Прочее определено типом трехфазного автомата защиты, которых в технике великое множество. Подбирать нужно под каждый отдельно взятый случай.

В цепях с изолированной нейтралью иногда разрешается обустраивать защитное заземление. Если недопустим немедленный останов оборудования, дополнительно выполняется оснастка для проверки контроля изоляции цепи. Если защитное зануление или заземление промышленных объектов выполнить нельзя, установки обслуживают с изолированных от грунта площадок. В рассмотрение принимается шаговое напряжение, для металлических конструкций невелико.

По рассматриваемой теме полезную информацию найдете в Правилах устройства электроустановок. Сегодня последней редакцией считают седьмую (7), но беспокоящимся о собственной безопасности полагается руководствоваться устаревшей шестой версией документа. Многие главы ПУЭ не являются требуемыми в обязательном порядке законом нормативами. Рассматривайте, как рекомендуемое профессионалами приложение желающим гарантированно обезопасить оборудование, персонал.

Требования к заземлению

Заземление является мерой более жесткой, нежели зануление. Создается отдельная шина малого сопротивления, ведущая к закопанному в грунт проводнику, обустроенному по требованиям стандартов. Зануление ограничивается объединением корпусов с глухозаземленной нейтралью (либо соответствующего вывода источника питания в однофазных сетях). Сопротивление до земли складывается длиной кабеля до подстанции или генератора. Величину определяют многие условия. Максимальная величина сопротивления цепи заземления твердо определена стандартами.

Нерекомендуемый вариант заземления (TN-C-S)

Для бытовых систем электроснабжения требования лояльные. Сопротивление цепи заземления менее 10 Ом. Это легко выполняется путем использования медного провода с любым типом жил, разного сечения. Для проектирования конкретных систем полагается руководствоваться таблицами, содержащими сведения об удельном сопротивлении образцов. Для медного провода жилой сечением 0,5 квадратных миллиметра цифра составляет 0,035 Ом. Бухта длиной 100 метров не дотянет до критической отметки. Требования ужесточаются указанными аспектами:

Для установок напряжением выше 1 кВ сопротивление заземления выбирается равным 0,5 Ом. Проверка соответствия критериям ведется путем измерения специальным тестером. Прибор многофункциональный по причине высокой стоимости. В каталогах находится под именем измерителя сопротивления заземления.
Для генераторов, трансформаторов, прочих источников сопротивление заземления варьируется в зависимости от напряжения, составляет, соответственно, для 220, 380, 660 вольт – 8, 4, 2 Ом.

Есть другие исключения из правила, скрупулезному мастеру предписывается руководствоваться официальными документами. ГОСТ 12.2.007.0 сообщает о классах оборудования по электробезопасности. Сообразно защитное заземление обустраивается (классы О, ОI, I), либо отсутствует. Классификация используется многими документами, полезно изучить профессиональным работникам, просто желающим правильно, безопасно оборудовать жилище.

На производстве применение защитного заземления, зануления сопровождается дополнительными мерами уравнивания потенциала. Все металлические конструкции, коммуникации (трубы) присоединяются к шинам заземления. Аналогичное рекомендуется делать в ванных, кухнях жилых квартир. Ранее не требовалось, потому что трубы коммуникации были из оцинкованной стали, сегодня ставят пластиковые. Возникает необходимость в дополнительных мерах защиты. На производстве требуется заземлять (занулять) конструкции:

Электроприводы.
Корпусы электроустановок за упомянутыми выше исключениями.
Металлические конструкции коммуникаций: лотки, желоба, трубы.
Экраны низковольтных кабелей (до 50 В переменного, 120 В постоянного).
Корпусы распределительных щитов и прочие аналогичного рода конструкции.

Схема поражения напряжением прикосновения (зануление отсутствует)

Перечисленные элементы в защитном заземлении, занулении не нуждаются:

Корпусы электрооборудования, элементов коммуникаций, установленных на металлических заземленных рамах, при наличии взаимного надежного электрического контакта.
Металлическая арматура различного рода, установленная на деревянных конструкциях, столбах, если того отдельно не требуют иные правила, нормы.
Корпусы установок II, III класса электробезопасности.
Места вводов в здания, проходов через стены при вольтаже трассы до 25 В переменного, 60 В постоянного тока.

Классы помещений и проведение заземления

Авторы считают: заземление бытовых приборов не представляет сложностей. Если в доме отсутствует специальная шина, допускается (общежитейская мудрость, стандарты запрещают) использовать нулевой провод (проводится соответствующей коммутацией проводников внутри розетки, объединением с соответствующим лепестком). На эту тему можно долго разговаривать, вместо этого приведем несколько правил, которые электрик должен неукоснительно соблюдать:

Фаза в розетке находится слева. При необходимости лепесток заземления заводится направо (нейтраль).

При соблюдении п. 1 Г-образная вилка бытовой техники вставляется в розетку отводом вниз.
Если сетевой фильтр компьютера взять в одну руку за шнур, в опущенном разветвителе фаза слева (по диагонали).
У большей части аппаратуры фазный провод не отличается от нулевого, не будет ошибкой вставить штекер в розетку иной стороной. Главное, чтобы был занулен боковой лепесток.

На производстве зануляется, заземляется вся электротехника вне зависимости от вольтажа, мест, способов установки, если речь о взрывоопасных помещениях любого класса. Рядовых граждан случай должен интересовать, когда речь заходит про гараж.

К зонам В-I относят те, где газы насыщенные образовывают взрывоопасные смеси с воздухом даже в нормальном режиме функционирования объекта.
В-Iа – То же, что В-I, но с существенной оговоркой: опасность возникает из-за аварии. Расчет ведется по ГОСТ Р 51330.9 (иным документам). Если наименование класса взрывоопасности отличается от приведенных списком, отыскивается таблица примерного соответствия.

К В-Iб добавляется ряд условий. Высокий нижний предел взрывоопасности газа (ГОСТ 12.1.005), низкая опасность. Либо наличие резкого запаха. Природный газ лишен выраженного аромата. Для индикации утечки в него примешивают специальный одорант. Хозяин квартиры сразу замечает аварию. Понижается класс взрывоопасности квартиры. Сюда относят специализированные производственные помещения с обращением водорода более 5% по объему, где нештатная ситуация предусмотрена особенностями работы вентиляции.
ВI-г – зоны с наружными установками, помещения не затрагивающие.

Прочие случаи обращения взрывоопасных веществ относятся к классам В-II и ниже. Гараж считается потенциально взрывоопасным помещением, эксплуатация электрического оборудования здесь сопряжена с риском.

vashtehnik.ru

Расчет защитного заземления и зануления

Курсовой проект

на тему «Расчет защитного заземления и зануления»

Введение

Электроустановки различного класса напряжения потенциально являются источниками опасности для людей в целом и для обслуживающего их персонала в частности. Травматизм и смертность при их эксплуатации довольно велики. Однако в силу объективных причин их применение является неотъемлемой частью нашей жизни. С целью сокращения несчастных случаев разработана система правил эксплуатации электроустановок – ПУЭ. В этом документе нашли своё отражение, как общие требования, так и специальные. Среди всех их внимание уделено и использованию защитных заземлений и занулений.

1 . Необходимость проведения защитного заземления и зануления

Согласно ПУЭ [4, глава 1.7] для защиты людей от поражения электрическим током должна быть применена, по крайней мере, одна из следующих защитных мер: заземление, зануление, защитное отключение, разделительный трансформатор, малое напряжение, двойная изоляция, выравнивание потенциалов

Заземлением называется преднамеренное электрическое соединение данной точки системы или установки, или оборудования с локальной землей посредством заземляющего устройства.

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение нейтральной проводящей части (нейтрального проводника) в электроустановке до 1 кВ с заземленной нейтралью трансформатора на подстанции.

Нейтральный проводник – часть электроустановки, способная проводить электрический ток, потенциал которой в нормальном эксплуатационном режиме равен или близок к нулю.

Зачастую при эксплуатации электроустановок нетоковедущие части их оказываются под напряжением. Величина его может быть различна в зависимости от причины.

Наиболее частая причина – наведение напряжения от близко расположенных токоведущих частей. В частности, например на корпус трансформатора наводится потенциал от проходящих сквозь него магнитных потоков. Таким образом, не будучи запитанным корпус становится опасным для прикосновения. К таким же объектам можно отнести ещё и сетчатые ограждения на РУ, корпуса двигателей и генераторов, ячеек КРУ и шкафов КСО и другое оборудование.

Второй причиной может стать замыкание на корпус одной или нескольких фаз. При этом корпус оказывается под напряжением.

Таким образом, нетоковедущие части электроустановок или элементы РУ оказываются под напряжением, те имеют потенциал относительно земли не равный нулю. Понятно, что при соприкосновении с ним произойдёт поражение человека электрическим током, что проявляется в электрическом ударе и ожоге наружных и внутренних органов. Следствием электрического удара могут быть судороги мышц грудной клетки, прекращение деятельности органов дыхания, потеря сознания и расстройство сердечной деятельности со смертельным исходом.

Степень поражения определяется величиной тока, путем и длительностью прохождения через тело человека. Величина тока зависит от напряжения прикосновения и сопротивления всей электрической цепи в которую последовательно «включается» человек.

Напряжение прикосновения Uприк определяется разностью потенциалов в двух точках прикосновения тела человека в цепи замыкания. Электрическое сопротивление тела человека Rч зависит от площади соприкосновения, состояния кожи, длительностью действия тока и рядом других факторов.

Таким образом ток проходящий по телу человека определяется как Iч = Uприк \ Rч

При наличии заземлителя эта зависимость может быть выражена следующей формулой

Iч = Iз * Rз \ Rч

где Rз – сопротивление растеканию тока заземлителя, определяемое сопротивлением почвы между заземлителем и землёй.

Рис. 1 Распределение потенциала и растекание тока в земле от одиночного заземлителя

заземление зануление двигатель защитный

Следовательно, чем меньше сопротивление заземления, тем меньший ток пройдёт через тело человека.

2. Перечень электроустановок подлежащих защитному заземлению или занулению

Необходимость проведения защитных мероприятий, а также устройство заземлителей или занулителей любых электроустановок зависит от ряда факторов.

К ним в первую очередь относится:

– рабочее напряжение электроустановки

– режим работы нейтрали электроустановки

Заземление или зануление электроустановок следует выполнять:

1) при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока – во всех электроустановках.

2) при номинальных напряжениях выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока – только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.

К помещениям с повышенной опасностью необходимо отнести те помещения, где есть

– токопроводящая пыль

– токопроводящие полы

– высокая температура более 350

– относительная влажность более 75%

3) во взрывоопасных помещениях при всех напряжениях.

К последним можно отнести аккумуляторные на подстанциях, в кислородных, водородных и других цехах различных предприятий.

C огласно ПУЭ [4, глава 1.7] к частям, подлежащим занулению или заземлению относятся:

1) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п.

2) приводы электрических аппаратов;

3) вторичные обмотки измерительных трансформаторов

4) каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемные или открывающиеся части, если на последних установлено электрооборудование напряжением выше 42 В переменного тока или более 110 В постоянного тока;

5) металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные конструкции, металлические кабельные соединительные муфты, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, металлические оболочки проводов, металлические рукава и трубы электропроводки, кожухи и опорные конструкции шинопроводов, лотки, короба, струны, тросы и стальные полосы, на которых укреплены кабели и провода (кроме струн, тросов и полос, по которым проложены кабели с заземленной или зануленной металлической оболочкой или броней), а также другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование;

6) металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках и т.п. Вместе с кабелями и проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению или занулению;

7) металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;

8) электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов.

Ряд требований отражает условия безопасной работы электроустановки для обслуживающего персонала, однако существуют требования, которые напрямую зависят от условий работы электроустановки. Так например, несоблюдение требования по заземлению вторичной обмотки трансформатора тока приведет в лучшем случае изменению класса точности [5, глава 4], что отрицательно скажется на показаниях приборов или работы релейной защиты включенных в цепь трансформатора тока. В худшем случае это приведет к неисправности аппарата.

Не требуется преднамеренно заземлять или занулять :

1) корпуса электрооборудования, аппаратов и электромонтажных конструкций, установленных на заземленных (зануленных) металлических конструкциях, распределительных устройствах, на щитах, шкафах, щитках, станинах станков, машин и механизмов, при условии обеспечения надежного электрического контакта с заземленными или зануленными основаниями

2) конструкции, при условии надежного электрического контакта между этими конструкциями и установленными на них заземленным или зануленным электрооборудованием. При этом указанные конструкции не могут быть использованы для заземления или зануления установленного на них другого электрооборудования;

3) арматуру изоляторов всех типов, оттяжек, кронштейнов и осветительной арматуры при установке их на деревянных опорах ВЛ или на деревянных конструкциях открытых подстанций, если это не требуется по условиям защиты от атмосферных перенапряжений.

При прокладке кабеля с металлической заземленной оболочкой или неизолированного заземляющего проводника на деревянной опоре перечисленные части, расположенные на этой опоре, должны быть заземлены или занулены;

4) съемные или открывающиеся части металлических каркасов камер распределительных устройств, шкафов, ограждений и т.п., если на съемных (открывающихся) частях не установлено электрооборудование или если напряжение установленного электрооборудования не превышает 42 В переменного тока или 110 В постоянного тока

5) корпуса электроприемников с двойной изоляцией;

6) металлические скобы, закрепы, отрезки труб механической защиты кабелей в местах их прохода через стены и перекрытия и другие подобные детали, в том числе протяжные и ответвительные коробки размером до 100 см

, электропроводок, выполняемых кабелями или изолированными проводами, прокладываемыми по стенам, перекрытиям и другим элементам строений.

В зависимости от режима работы нейтрали предъявляются свои требования к способу и устройству защитных мероприятий.

В электроустановках выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью сечения заземляющих проводников должны быть выбраны такими, чтобы при протекании по ним наибольшего тока однофазного КЗ температура заземляющих проводников не превысила 400 °С (кратковременный нагрев, соответствующий времени действия основной защиты и полного времени отключения выключателя).

mirznanii.com

Что такое защитное заземление и зануление?

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.

ohranatruda.of.by