Заземления нулевой точки трансформатора и нулевого провода

Занулением называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленой нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока (рисунок 3.7), с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока.

1 - нулевой провод; 2 - нулевой защитный провод; 3 - фазный провод;

4 - нулевой рабочий провод; 5 - предохранитель; 6 - выключатель;

7 - рубильник; 8 - корпус распределительного устройства;

9 - кабель; 10 - штепсельная розетка; 11 - контакт зануления;

12 - вилка; 13 - защитный (зануляющий) контакт оборудования

Рисунок 3.7 - Схема зануления электрооборудования:

(а - трехфазное стационарное электрооборудование; б - светильник;

в - передвижная электроустановка (например, ручной инструмент)

Принцип действия зануления заключается в следующем: при замыкании фазы на корпус электрооборудования появляется "ток короткого замыкания" (рисунок 3.7, путь тока показан стрелками); от тока сгорает предохранитель «Пр» и отключает поврежденную фазу от сети. Обычно последовательно с предохранителями устанавливаются автоматические выключатели, которые, при появлении тока короткого замыкания, быстро выключают сразу три фазы. По условиям безопасности время срабатывания автоматических выключателей должно быть не более 0,2 с в сетях с фазным напряжением 220 В.

Ток короткого замыкания определяется по формуле:

, (3.5)

где - ток короткого замыкания, А;

- фазное напряжение сети, В;

- сопротивление петли "фаза - нуль", Ом,

, - активное и индуктивное сопротивления обмотки силового трансформатора, Ом;

,- активное сопротивления фазного провода, Ом;

,- активное сопротивления нулевого провода, Ом.

Для надежности сгорания предохранителей ток должен превышать ток плавкой вставки не менее чем в 3 раза, а для автоматических выключателей - в 1,25...1,4 раза; проводимость нулевого провода должна быть не менее 50 % проводимости фазных проводников, кроме этого должна обеспечиваться непрерывность нулевого провода (т.е. в нулевом проводе запрещается устанавливать предохранители и выключатели).

Следует отметить, что при отсутствии предохранителей или автоматических выключателей и замыкании фазы на корпус напряжение прикосновения будет выше 0,5 , что опасно для людей. Кроме этого, протекающий в сети ток короткого замыкания может привести к пожару.

По ПУЭ [1] при линейном напряжении 380 В сопротивление заземляющего устройства нейтрали трансформатора не должно превышать 4 Ом. На воздушных линиях повторное заземление нулевого провода должно выполняться на вводах в здание, а также на концах линий и ответвлений длиной более 200 м. Общее сопротивление заземляющих устройств всех повторных заземлителей нулевого провода не должно превышать 10 Ом, при этом сопротивление растеканию тока каждого из повторных заземлителей должно быть не более 30 Ом.

Повторное заземление нулевого провода не обеспечивает безопасности, но позволяет снизить напряжение прикосновения в 2...4 раза

и, следовательно, уменьшить вероятность поражения людей электрическим током.

Электрооборудование в производственных цехах кроме зануления (то есть соединения корпуса с нулевым проводом) дополнительно заземляется, что также снижает напряжение прикосновения и повышает безопасность.