И нулевым защитным РЕ проводами

Принцип действия зануления состоит в следующем. При замыкании фазы на корпус образуется однофазное короткое замыкание между фазным проводом и нулевым защитным проводником. Ток короткого замыкания вызывает перегорание плавкого предохранителя, и поврежденная фаза отсоединяется от корпуса. Опасность поражения человека током устраняется. Вместо предохранителей может быть установлен автоматический выключатель с электромагнитным и тепловым расцепителем, который также отключит поврежденную фазу от корпуса. Зануление в трехфазной четырехпроводной сети показано на рис 9.1.

Первичная обмотка трансформатора 6/0,4 кВ запитана напряжением 6 кВ. Начала катушек вторичной обмотки образуют фазы а, в, с. Концы катушек соединены вместе и образуют «нейтраль» (ноль). Нейтраль заземлена с помощью заземлителя и заземляющего проводника. К нейтрали присоединен нулевой рабочий проводник N и нулевой защитный проводник РЕ.

Нулевой рабочий проводник предназначен для питания однофазных электроприемников (электроплита, прожектор) напряжением 220 В. Его сечение рассчитывается на длительное прохождение суммарного рабочего тока всех однофазных электроприемников, присоединенных к фазам. Изоляция нулевого рабочего проводника такая же, как и фазных проводов. Использовать металлические конструкции здания, трубы, в которых проложены изолированные фазные проводники, в качестве нулевого рабочего проводника запрещается.

К нулевому защитному проводнику присоединяются все корпуса электроприемников (электродвигателя, электроплиты, прожектора). При замыкании какой-либо фазы на корпус, например, фаза А на корпус электродвигателя, происходит однофазное короткое замыкание между фазой и нулевым защитным проводником. Путь тока: фаза А, предохранитель фазы А, участок защитного проводника РЕ, нейтральная точка О. Предохранитель быстро (1 с) перегорает и поврежденная фаза А отсоединяется от корпуса электродвигателя.

В качестве нулевых защитных проводов применяют голые или изолированные проводники, которые прокладывают совместно или в непосредственной близости с фазными проводами. Для этой цели используются также металлические конструкции зданий, подкрановые пути, стальные трубы электропроводок, трубопровода и т.п.

В качестве нулевых защитных проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ могут использоваться [ПУЭ]:

1. Специально предусмотренные проводники.

2. Открытые проводящие части электроустановок.

3. Сторонние проводящие части.

К специально предусмотренным проводникам относятся:

- жилы многожильных кабелей;

- изолированные или голые провода в общей оболочке с фазными проводами;

- стационарно проложенные изолированные или голые проводники.

- К открытым проводящим частям электроустановок относятся:

- алюминиевые оболочки кабелей;

- стальные трубы и короба электропроводок;

- металлические конструкции шинопроводов.

- К сторонним проводящим частям относятся:

- металлические конструкции зданий (фермы, колонны);

- арматура железобетонных конструкций зданий;

- металлические конструкции (подкрановые пути, галереи, шахты лифтов и др.).

Открытые и сторонние проводящие части в качестве РЕ-проводников могут быть использованы, если они обеспечивают непрерывность электрической цепи, их демонтаж невозможен.

Не допускается использовать в качестве РЕ-проводников:

- несущие тросы при тросовой электропроводке, металлорукава, свинцовые оболочки кабелей;

- трубопроводы газоснабжения, горючих и взрывоопасных веществ;

- трубы центрального отопления и канализации.

В соответствии с ПУЭ если сечение фазных проводников 16 мм² и менее, то сечение защитного проводника принимается такого же номинала. Если сечение фазного проводника больше 16 мм², но меньше или равно 35 мм², то сечение защитного проводника принимается равным 16 мм². Если сечение фазного проводника больше мм², наименьшее сечение защитного провода принимается /2. Во всех случаях сечение медных защитных проводников, не входящих в состав кабеля или проложенных не в общей оболочке (трубе, коробе, на одном лотке) должно быть не менее 2,5 мм² при наличии механической защиты и 4 мм² при отсутствии механической защиты. Сечение защитных алюминиевых проводников, проложенных отдельно, должно быть не менее 16 мм².

В четерехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью (система TN-C) применяется совмещенный нулевой защитный и рабочий (PEN) проводник, совмещающий в себе функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.

Основное требование безопасности к устройству зануления – обеспечение быстродействия защиты при замыканиях фазы на корпус. Для надежного и быстрого отключения необходимо чтобы выдерживалось условие:

,

где – ток однофазного короткого замыкания; – номинальный ток плавкой вставки или ток уставки автоматического выключателя; К – кратность тока КЗ относительно тока уставки или номинального тока плавкой вставки.

Коэффициент К принимается в соответствии с ПУЭ:

К = 3 при защите плавкими вставками предохранителей или автоматическими выключателями с тепловыми расцепителями;

К = 1,4 для автоматических выключателей до 100 А с электромагнитными расцепителями (отсечка);

К = 4 при защите предохранителями.

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока , в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений РЕN - или РЕ -проводников ВЛ напряжением до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух.

Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлителей РЕN – проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.

 

Рис. 9.2. Случай замыкания фазы на землю