Ключевых положения. Защитное заземление –это умышленно электрическое соединение с землей (или ее эквивалентом) металлических неэлектропроводных частей

Защитное заземление – это умышленно электрическое соединение с землей (или ее эквивалентом) металлических неэлектропроводных частей, которые могут находиться под напряжением, например корпуса электроустановки. Предназначено для обеспечения безопасности при аварийных режимах – за возникновение замыкания на корпус при повреждении изоляции, то есть для защиты от напряжения притрагивания.

Защитное заземление снижает напряжение, которое перешло на корпус неисправной электроустановки. Степень уменьшения напряжения в трехфазных сетях зависит как от величины сопротивления защитного заземления Rz (Rз), так и от режима нейтрале. При изолированной от земли нейтрале главную защитную роль играет сопротивление изоляции невредимых фаз r относительно земли. Снижение сопротивления изоляции любой из фаз относительно земли ухудшает качество защиты. При заземленной нейтрале сопротивление изоляции сети относительно земли резко уменьшается, полезное действие защитного заземления ухудшается и зависит от величины сопротивления заземления нейтрале Rn.

В соответствии с "Правилами устраивания электроустановок (ПУЭ)", защитное заземление выполняется в таких случаях:

– при номинальном напряжении Uном = 380 В и выше переменного тока, 440 В и выше постоянного тока во всех случаях;

– для электроустановок (ЭУ), расположенных в помещениях с повышенной и особенной опасностью и во внешних условиях за Uном свыше 42 У переменного тока и 110 У постоянного тока;

– для взрывоопасных ЭУ – при которой угодно напряжения.

Защитное заземление является эффективным мероприятием защиты в ЭУ с изолированной нейтраллю на все напряжения и у ЕУ с глухозаземленной нейтраллю на напряжения свыше 1 кВ.

Например, в сети с изолированной нейтраллю (рис. 2.1) ток через тело человека определяется таким способом:

без заземления

Iл = Uф / (Rл + r / 3); (2.1)

с заземлением

Iл = Uф/(Rл + r / 3 + rRл / 3Rз). (2.2)

 

Чем меньше есть сопротивление заземления Rз, тем меньше ток через тело человека Iл:

Iл = Uк/Rл = IзRз/Rл, (2.3)

где Uк = IзRз – напряжение на корпусе;

Rл – сопротивление тела человека;

r – сопротивление изоляции.

(На рис. 2.1 ток через тело человека Iл обозначен как "Ич").

 

 

Рисунок 2.1 – Электрическая сеть с изолированной нейтраллю

 

Ток замыкания на землю определяется сопротивлением изоляции (сопротивлением истока) – r. В сетях с изолированной нейтраллю заземление обеспечивает безопасность благодаря малому значению Rз, в результате чего напряжение на корпусе Uк будет небольшим, то есть уменьшится напряжение притрагивания.

В основной части лабораторной работы исследуется эффективность действия защитного заземления при режимах заземленной и изолированной нейтрале. Снимаются зависимости напряжения на корпусе поврежденной электроустановки Uк и тока, что проходит через тело человека Iл, от величины сопротивления защитного заземления при разных режимах нейтрале и разных сопротивлений изоляции относительно земли.