Защитного заземления в электроустановках

Напряжением до 1000 В

4.1. Цель и содержание работы

 

Исследовать влияние защитного заземления на опасность поражения током в электроустановках, питающихся от трёхфазных трёхпроводных сетей с изолированной нейтралью и от трехфазных пятипроводных сетей с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ.

Содержание работы:

1. Исследовать эффективность защитного заземления корпуса электропотребителя, питающегося от трёхфазной трёхпроводной сети с изолированной нейтралью.

2. Исследовать зависимость напряжения на заземлённом корпусе электропотребителя от величины сопротивления его заземляющего устройства в сети с изолированной нейтралью.

3. Оценить опасность поражения током при одновременном замыкании разных фаз сети с изолированной нейтралью на корпуса электропотребителей, имеющих раздельные заземляющие устройства.

4. Исследовать влияние защитного заземления на опасность поражения током при замыкании фазы на корпус электропотребителя, питающегося от трёхфазной пятипроводной сети с заземленной нейтралью.

 

Теоретическая часть

 

Общие сведения

Технический прогресс сопровождается повышением энерговооруженности людей во всех сферах их жизнедеятельности. При этом расширяется номенклатура используемых электроустановок, представляющих собой любое сочетание взаимосвязанного электрооборудования в пределах данного пространства или помещения.

Под электрооборудованием понимается любое оборудование для производства, передачи, распределения или потребления электрической энергии, например: машины, трансформаторы, аппараты, измерительные приборы, устройства защиты, кабельная продукция, электроприемники.

Электрический ток, протекая через организм человека и оказывая тепловое (термическое), электролитическое и биологическое воздействие, может вызывать серьезные последствия для здоровья. И хотя электротравмы (травмы, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги) составляют лишь незначительную часть общего травматизма, количество смертельных электротравм в общем смертельном травматизме велико.

Действие на организм человека электрического тока одних и тех же параметров зависит от окружающей обстановки и состояния самого организма: электрический ток не вызывающий заметного воздействия на организм человека в одних условиях, может привести даже к смертельному исходу в других. Опасность поражения электрическим током усугубляется еще и тем, что он не может быть обнаружен при помощи наших органов чувств.

Защита людей от поражения электрическим током в условиях производства и быту достигается различными способами, одним из которых является защитное заземление.

 

Назначение, сущность и область применения

Защитного заземления

Защитное заземление предназначено для защиты людей от поражения электрическим поражающим током при косвенном прикосновении с открытыми проводящими частями электроустановки и сторонними проводящими частями, не являющимися частями электроустановки (например, металлоконструкции здания, металлические газовые сети, водопровод, трубы отопления и т.п. и неэлектрические аппараты, полы и стены из неизоляционного материала), которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения.

Под поражающим током понимается ток, проходящий через тело человека, характеристики которого могут обусловить патофизиологические воздействия или вызвать травму.

Под открытой проводящей частью понимается нетоковедущая часть, доступная прикосновению человека, которая может оказаться под напряжением при нарушении изоляции токоведущих частей.

Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом, например, с неизолированным от земли водоемом (в дальнейшем - землей), открытых проводящих частей электроустановки и сторонних проводящих частей, не являющихся частями электоустановки (в дальнейшем – открытых проводящих частей), которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения.

Для электроустановок напряжением до 1 кВ в зависимости от типа систем токоведущих проводников (для переменного тока – однофазные двух- и трехпроводные, двухфазные трех- и пятипроводные и трехфазные четырех и пятипроводные и для постоянного тока – двух- и трехпроводные) по ГОСТ Р 50571.2-94 приняты следующие системы заземления: TN, TT, IT.

Буквенные обозначения здесь имеют следующий смысл.

Первая буква в обозначении (I или T) определяет характер заземления источника питания (генератора, трансформатора) (рис.4.1)

Буква I (изолированная нейтраль) обозначает, что все токоведущие части источника питания изолированы от земли, либо одна точка заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление.

Буква Т (TERRA, земля) обозначает, что токоведущая часть (обычно нейтраль) источника питания соединена напрямую с заземляющим устройством (глухо заземленная нейтраль).

Вторая буква обозначает характер заземления открытых проводящих частей электроустановки.

Буква Т обозначает, что открытые проводящие части электроустановки заземлены независимо от характера связи источника питания с землей.

Буква N (нейтраль) обозначает непосредственную связь открытых проводящих частей электроустановки с глухозаземленной нейтралью источника питания.

Система ТN – система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных или совместных проводников.

По способу прокладки защитного проводника система TN подразделяется на:

- систему TN–C, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника совмещены в одном PEN-проводнике на всём её протяжении (рис.4.1а);

- систему TN–S в которой нулевой защитный (PE) и нулевой рабочий (N) проводники разделены на всём её протяжении (рис.4.1 б);

- систему TN–C–S, в которой функции нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (PE) проводников совмещены в одном (PEN) проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания (рис.4.1 в);