Изучение зануления как способа обеспечения электробезопасности, применяемого в сетях с глухозаземленной нейтралью напряже­нием до 1000В

Государственный комитет Российской Федерации

по высшему образованию

Новосибирский государственный технический университет

Зануление

Методические указания к лабораторной

работе №1 для студентов старших курсов

 всех факультетов и форм обучения

Новосибирск – 1994

Составители: В.П.Щербина, канд. техн. наук

    В.А.Баранов, ст. преп.

Рецензент:     А.И.Бородин, канд. техн. наук

Работа подготовлена на кафедре охраны труда

Цель работы

Изучить зануление  как способа обеспечения  электробезопасности,

применяемого в сетях с глухозаземленной нейтралью напряже­нием до 1000В.

1.  Общие сведения

Анализ  несчастных  случаев  с  людьми  от  воздействия   электрического  тока  показывает,  что  исход  поражения   человека существенно  зависит от длительности   прохождения  тока   через  его организм.  Чем продолжительнее воздействие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода. Учитывая эту зависимость,  защиту человека от поражения электрическим током можно осуществить за счет ограничения продолжительности воздействия тока. Этот принцип защиты используется в трехфазных четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000В, Реализуется этот принцип способом зануления.

Зануление - это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей,  которые могут оказаться под напряжением (ГОСТ 12.1.009 - 76).

Нулевым защитным проводником называется проводник, соединя­ющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока или  ее эквивалентом.

Целью зануления является устранение опасности поражения че­ловека при пробое фазы на корпус оборудования. Это достигается за счет превращения замыкания фазы на корпус в однофазное корот­кое замыкание, вызывающее срабатывание максимальной токовой защиты ( плавких вставок предо хранителей, электромагнитных расцепителей ) и тем самым автоматического отключения поврежденной электроустановки от сети  [1].

Схема зануления показана на рис. 1.

Рис.1. Схема зануления.

Рис.2. Эквивалентная схема зануления.

       Ток короткого замыкания проходит по цепи: обмотка трансформатора фазный проводник, предохранитель, корпус аварийного оборудования,

нулевой защитный проводник, обмотка трансформатора.

Значение тока короткого  замыкания определяется фазным напряжением и полным сопротивлением цепи короткого замыкания (Рис.2):

где                                                                                                                              

        - напряжение фазы А в комплексной ферме;

- комплексное сопротивление трансформатора (генератора),   

   зависящее от мощности трансформатора (генератора); 

- комплексное сопротивление фазного   провода;

- комплексное сопротивление нулевого защитного   

  провода;

- активные сопротивления фазного и нулевого

                защитного проводов;

- внутренние индуктивности фазного и нулевого защитного проводов;

- внешнее индуктивное сопротивление, обусловленное   

                     взаимоиндукциёй между фазным и нулевым защитным  

                       проводами;

 - полное комплексное сопротивление петли

                                    "фаза-нуль ".

   При использовании в качестве пулевого защитного провода четвертой жилы кабеля или при прокладке нулевого провода в стальных трубах  значением   можно пренебречь.

         Для  вычисления действительного значения (модуля) тока короткого замыкания  применяют приближенную формулу, в которой

Модули сопротивлений трансформатора и петля  «фаза-нуль»   и  складываются арифметически:

                                                     

Это дает небольшую погрешность ( до 5% ) в сторону уменьшения тока короткого замыкания, т.е. в сторону запаса.

 Правила устройства электроустановок (ПУЭ) устанавливают, чтобы сопротивление нулевого защитного провода  не превышало сопротивление фазного провода  более чем в два раза, т.е.

                                             

Если применять    и пренебречь величиной  , то при замыкании фазы на корпус заземленной электроустановки человек может оказаться под напряжением:

                                      

По найденному значению  определяется максимально допустимое время воздействия электрического тока на организм человека (табл. I) [3], по которому выбирается токовая защита.

Таблица 1.

Нормируемая величина	Предельно допустимое время воздействия тока t, с
	0,01 0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	СВ 1,0
, В	550	340	160	135	120	105	95	85	75	70	60	20

Для воздушных линий электропередачи ПУЭ предусматривают установки повторных заземлений нулевого рабочего провода. При этом повторные заземления выполняются на концах линий (или от­ветвлений от них) длиной более 200 м.

2.  Контроль исправности зануления