Зануление. Назначение, принцип действия и область применения
Зануление — преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки, могущих оказаться под напряжением, с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока в трехфазных сетях с глухозаземленным выводом обмотки источника тока в однофазных сетях и с глухозаземленной средней точкой обмотки источника энергии в сетях постоянного тока. Принципиальная схема зануления в сети трехфазного тока показанана рисунке 11.
Рисунок 11 Принципиальная схема зануления в трехфазной сети до 1000 В:
1 – корпус электроустановки, 2 – аппараты защиты от токов КЗ
Проводник, обеспечивающий указанные соединения зануляемых частей с глухозаземленными нейтральной точкой, выводом и средней точкой обмоток источников тока, называет нулевым защитным проводником. Нулевой защитный проводник следует отличать от так называемого нулевого рабочего проводника, который также соединен с глухозаземленной нейтральной точкой, выводом и средней точкой обмоток источников тока, но предназначен для питания током электроприемников, т. е. является частью цепи рабочего тока и по нему проходит рабочий ток. Нулевой рабочий проводник должен, как правило, иметь изоляцию, равноценную изоляции фазных проводников; сечение его должно быть рассчитано на длительное прохождение рабочего тока. Например, для целей освещения в квартиру вводятся два провода — один
фазный, по которому ток подается к светильникам, а второй нулевой рабочий, по которому ток возвращается в наружную сеть. Эти провода одинаковы: они имеют равноценные изоляцию и проводимость. Нулевой рабочий проводник рекомендуется использовать одновременно и как нулевой защитный, т. е. для зануления приемников энергии (за исключением приемников однофазного и постоянного тока). В этом случае нулевой рабочий проводник должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к нулевым рабочим и защитным проводникам.
В нулевом рабочем проводнике, если он не используется одновременно как нулевой защитный, допускается ставить предохранители. Назначение зануления — устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением относительно земли вследствие замыкания на корпус и по другим причинам. Принцип действия зануления — превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (т. е. замыкание между фазным и нулевым защитным проводниками) с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание зашиты и тем самым автоматически отключить поврежденную электроустановку от питающей сети. Такой защитой являются: плавкие предохранители или автоматы максимального тока, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания: магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой: контакторы в сочетании с тепловыми реле, осуществляющие защиту oт перегрузки: автоматы с комбинированными расцепителями, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и перегрузки. Кроме того, поскольку зануленные корпуса (или другие нетоковедущие металлические части) заземлены через нулевой защитный проводник, то в аварийный период, т. е. с момента возникновения замыкания на корпус и до автоматического отключения поврежденной электроустановки от сети, проявляется защитное свойство этого заземления, как при защитном заземлении. Иначе говоря, заземление корпусов через нулевой проводник снижает в аварийный период их напряжение относительно земли. Таким образом, зануление осуществляет два защитных действия —быстрое автоматическое отключение поврежденной установки от питающей сети и снижение напряжения зануленных металлических нетоковедущих частей, оказавшихся под напряжением, относительно земли. При этом отключение осуществляется лишь при замыкании на корпус, а снижение напряжения — во всех случаях возникновения напряжения на зануленных металлических нетоковедущих частях, в том числе при замыкании на корпус, электростатическом и электромагнитном влияниях соседних цепей, выносе потенциала от других электроустановок и т. п.Область применения — трехфазные четырехпроводные сети до 1000В с глухозаземленной нейтралью, в том числе наиболее распространенные сети напряжением 380/220В, а также сети 220/127 и 660/380В. Зануление применяется и в трехпроводных сетях постоянного тока с глухозаземленной средней точкой обмотки источника
энергии, а также в однофазных двухпроводных сетях переменного тока с глухозаземленным выводом обмотки источника тока.