Общие сведения.

Зануление – преднамеренное электрическое соединение металлических токоведущих частей электроустановки, могущих оказаться под напряжением, с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока в трехфазных сетях.

Проводник, обеспечивающий указанные соединения зануляемых частей с глухозазмленными нейтральной точкой, выводом и средней точкой обмоток источников тока, называется 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.

Назначение зануления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим металлическим токоведущим частям, оказавшимся под напряжением относительно земли вследствие замыкания на корпусе 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 защиты и тем самым отключить поврежденную электроустановку от питающей сети. Такой защитой являются: плавные предохранители или автоматы максимального тока, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, осуществляющие защиту от перегрузки, автоматы с комбинированными расцепителями, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и перегрузки.

Кроме того, поскольку зануление корпуса (или другие токоведущие 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 токоведущих 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 токоведущих частях, в том числе при замыкании на корпус, электростатическом и электромагнитном влияниях соседних цепей и т.п.

Область применения – трехфазные четырехпроводные сети до 2000 в с глухозаземленной нейтралью, в том числе наиболее распространенные сети напряжением 380/220 В, а также сети 220/127 и 660/380 В.

Назначение нулевого защитного проводника в схеме зануления – обеспечить необходимое для отключения установки значение тока однофазного короткого замыкания путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением.

Назначение заземления нейтрали обмоток источника тока, питающего сеть до 1000 В – снижение напряжения зануленных корпусов (а, следовательно, нулевого защитного проводника) относительно земли до безопасного значения при замыкании фазы на землю.

Назначение повторного заземления защитного проводника – снижение напряжения относительно земли зануленных конструкций в период замыкания фазы на корпус как при исправной схеме зануления, так и в случае обрыва нулевого защитного проводника.

Зануление должно выполняться:

а) в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных в отношении поражения электрическим током, а также вне помещений при напряжениях электроустановок, превышающих 42 В переменного и 110 В постоянного тока;

б) в помещениях без повышенной опасности при сопряжениях электроустановок 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока;

в) во взрывоопасных зонах всех классов независимо от напряжения электроустановок.

Рис.3.1. Принципиальная схема зануления в трехфазной сети до 1000 в.

1 – корпус электроустановки (электродвигатель, трансформатор и т.п.);

2 ­ – аппараты защиты от токов КЗ (предохранители, автоматические выключатели и т.п.); r_о – сопротивление заземления нейтрали обмотки источника тока; r_л – сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; I_к – ток КЗ; I_к – часть тока КЗ, протекающего через нулевой защитный проводник; I_з – часть тока КЗ, протекающего через землю.

Содержание работы

1.Оценить эффективность действия зануления в сети без по­вторного заземления РЕ-проводника.

2. Оценить эффективность действия зануления в сети с повтор­ным заземление РЕ-проводника.

3. Оценить эффективность использования повторного заземле­ния РЕ-проводника при его обрыве.