Article Index
Основы электробезопасности
Безопасный ток
Заземление
All Pages

Стекание тока в землю происходит только через проводник, g находящийся в непосредственном контакте с землей. Такой контакт может быть случайным или преднамеренным. В последнем случае проводник называется заземлителем или электродом. Заземлитель, состоящий из нескольких параллельно соединенных электродов, называется групповым заземлителем. Заземляющим устройством называется совокупность одиночных заземлителей и заземляющих проводников, соединяющих заземлители между собой и заземляемые части электроустановки с заземлителями. Различают два типа заземляющих устройств: выносное (заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляющее оборудование) и контурное (одиночные заземлители размещаются по контуру площадки, на которой находится заземляющее оборудование). В качестве одиночных электродов используют отрезки стальных труб, угловой стали. Заземляющие проводники выполняются обычно из полосовой стали.

При стекании тока в землю вокруг заземлителя образуется зона растекания тока. Плотность тока в земле по мере удаления от заземлителя убывает по гиперболическому закону. Максимальный потенциал будет иметь сам заземлитель. Теоретически поле протекания тока простирается до бесконечности. Однако в действительности плотность тока на расстоянии 20 м от заземлителя практически равна нулю (20 м — радиус зоны растекания тока). Точки почвы, лежащие вне зоны растекания тока, называются «землей» в электротехническом смысле слова. Напряжение между какой-либо заземленной частью электроустановки и точками земли, находящимися вне зоны растекания тока, называется напряжением относительно земли, а отношение этого напряжения к току, протекающему через заземлитель в землю, называется сопротивлением заземлителя.

Сопротивление заземлителя (сопротивление растеканию тока в земле) зависит в основном от удельного сопротивления грунта. Для одиночного трубчатого заземлителя, забитого в грунт на некоторую глубину (А), это сопротивление определяется в омах.

Обычно сопротивление одиночного заземлителя превышает значение, допустимое правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Для получения необходимого сопротивления заземляющего устройства забивают в землю несколько одиночных заземлителей и соединяют их между собой параллельно с помощью стальной полосы. Для выравнивания потенциалов по поверхности земли заземлители располагают один от другого на расстоянии, значительно меньшем поля растекания тока одного заземлителя. При этом поля растекания тока отдельных заземлителей накладываются одно на , то есть возникает явление взаимного экранирования, препятствующее полному растеканию тока с каждого заземлителя. В результате экранирования сопротивление группового заземлителя увеличивается по сравнению с сопротивлением заземлителей при их параллельном соединении. Это увеличение сопротивления оценивается коэффициентом использования заземлителей.

Заземление металлических корпусов и частей электрооборуд0. вания, нормально не находящихся под напряжением, одна из наиболее распространенных и эффективных мер защиты в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 Вив сетях с напряжением выше 1000 В вне зависимости от режима нейтрали источника питания.

Защитное заземление это преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции электроустановки.

Назначение устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных нетоковедущих частях электрооборудования, то есть при «замыкании на корпус».

Принцип действия снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения путем соединения корпуса с землей с помощью заземляющего устройства с малым сопротивлением.
Поясним это на примере сети с напряжением до 1000 В с ИН небольшой протяженности. Если корпус установки не заземлен и оказался в контакте с фазой, то прикосновение человека к такому корпусу равносильно прикосновению к фазовому проводу.

В качестве защиты в сетях с заземленной нейтралью (ЗН) применяется зануление. Занулением называется преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей и корпусов электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания фазы на корпус, с многократно заземленным нулевым защитным проводником. Нулевой защитный проводник соединен с заземленной нейтральной точкой обмоток источника тока.

Принцип действия зануления превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (КЗ), то есть между фазным проводом и нулевым защитным проводником, с целью получить большой ток, способный вызвать срабатывание токовой защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную электроустановку от питающей сети. Такой защитой являются плавкие предохранители или автоматы, устанавливаемые перед потребителями энергии для защиты от токов и перегрузок. Область применения зануления трехфазные четырехпроводные сети по 1000 В с ЗН.

Чтобы снизить напряжение корпуса относительно земли на период от момента замыкания на корпус до момента отключения поврежденной установки, а также на случай обрыва нулевого защитного проводника, необходимо повторное заземление нулевого провода, которое работает по типу классического защитного заземления.