Автоматическое отключение питания (зануление). Область применения, принцип действия и расчет.

Служит для превращения замыкания на корпус ЭУ в однофазное короткое замыкание между фазным и нулевым защитным проводниками с целью вызвать большой ток. Последний обеспечит срабатывание защиты (плавкие предохранители, максимальные автоматы, реле, расцепители) и тем самым автоматически отключит поврежденную ЭУ отэлектросети Кроме того, заземление корпусов ЭУ через НЗП снижает в аварийны й период их U относительно земли. Следовательно, зануление в ЭУ осуществляет два защитных действия.

Автоматическое отключение питания(Зануление)состоит в соединении корпусов токоприемников или другого обо­рудовании, которое может оказаться под напряжением в результате нару­шения изоляции, с нулевым проводом с помощью металлических проводников.

Область применения зануления — трехфазные четырехпроводные электрические сети напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью и напряжением 380/220, 220/127 и 660/ 380 В.

Цель зануления— ликви­дация опасности поражения электри­ческим током при повреждении изоля­ции и появлении на корпусах оборудования опасного напряжения.

Прин­цип действия зануения — превращение пробоя на корпус в одно­фазное короткое замыкание, т. е. обра­зование так называемой цепи короткого замыкания (корпус — нулевой про­вод — фазная обмотка трансформато­ра — корпус), обладающей малым соп­ротивлением.

При пробое на корпус в цепи корот­кого замыкания возникает большой ток короткого замыкания Iкз, в результате чего за 5...7 с перегорают плавкие встав­ки или срабатывают автоматические устройства, реагирующие на ток ко­роткого замыкания за 1...2 с. При зану- лении в течение короткого времени, оп­ределяемого скоростью срабатывания защиты, человек, касающийся повреж­денного оборудования, попадает под фазное напряжение. Если защитное зануление не срабатывает, то человек, контактирующий с поврежденным обо­рудованием, может быть поражен электрическим током. Для надежного срабатывания зануления необходимо выполнение условия:

Где - номинальный ток плавкой вставки; - номинальный ток автоматического выключателяТок короткого замыканиягде Uф — фазное напряжение, В; ZT— сопротивление вторичной обмотки трансформатора, Ом; RH и Rф — соот­ветственно сопротивление нулевого и фазного проводов, Ом.

В схеме зануления необходимо нали­чие нулевого провода, заземления нейтрали источника тока, повторного заземления нулевого провода RП

 

3,Защитным заземлением (по ГОСТ 12.1.009-76 и ПУЭ) называется предна­меренное электрическое соединение с заземляющим устройством (ЗУ) металлических нетоковедущих час­тей электроустановок (ЭУ), которые могут оказаться под U.

Защитное заземление служит для снижении до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус ЭУ или другими причинами. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования (за счет уменьшения сопротивления защитного заземления) и выравниванием потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (за счет подъема потенциала этого основания до значе­ния, близкого к значению потенциала заземленного оборудования).

Согласно ГОСТ 12.1.030-81 и ПУЭ защитному заземлению подлежат ме­таллические нетоковедущие части ЭУ, которые вследствие неисправности изо­ляции могут оказаться под U и к которым возможно прикосновение людей и жи­вотных. При этом в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных установках защитное заземление является обязательным при номинальном U ЭУ выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока, а в помещениях без повышенной опасности - при U 380 В переменного и при U 440 В постоянного тока. Во взрывоопасных помещениях такое заземление выполняют независимо от применяемого U.

При прикосновении человека к заземленному корпусу ЭУ (рис.4), когда одна фаза (например, А) имеет замыкание на корпус, величина где – сопротивление ЗУ, Ом.

Анализ формулы (6) показывает, что при прочих равных условиях бу­дет иметь тем меньшее значение, чем меньше будет . Величина состоит из сопротивлений заземляющих проводов, заземлителей и сопротивления расте­кания тока в земле. Защитное заземление будет отвечать условиям безопасно­сти, если , т.е. допустимому U на корпусе ЭУ по отношению к земле. Поэтому величина г3 нормируется ГОСТ 12.1.030-18и ПУЭ (гл.1.7). Для ЭУ U до 1000 В значение должно быть не более 4 Ом; при мощности источника тока 100 кВ А и менее значение может быть не более 10 Ом.

Практика эксплуатации ЭУ показывает, что только 0,6 % всех электро­травм происходит при наличии заземления, обладающего большим сопротив­лением (более ), и до 22 % - при отсутствии заземления. Поэтому необхо­димо проверять сопротивление ЗУ не реже одного раза в год. Для этого при­меняют приборы типа МС-08 или М 416 (измеритель сопротивления заземле­ния).

В электросетях с глухозаземленной нейтралью U до 1000 В с целью защи­ты обслуживающею персонала от поражения электротоком применяют зануление (ГОСТ 12.1.030-81). В этих сетях защитноезаземление не обеспечивает уменьшение UПР до 42 В. Поэтому выбран путь – уменьшение длительности режима замыкания фазы на корпус ЭУ.

Рис. 3. Схема защитного заземления для случая прикосновения чел-ка к корпусу электрооборудования при замыкании фазы на корпус