Основи охорони праці

2.Захисне розділення мережі – розділення протяжної електричної мережі на окремі електрично поділені малі ділянки за допомо-гою роздільних трансформаторів.

3.Застосування по можливості малих напруг (особливо для ручного електроінструменту і переносних освітлювальних ламп).

4.Використання захисних заземлень і вирівнювання потенціалу на поверхні грунту.

5.  Занулення.

 

Зануленням називається приєднання до неодноразово заземленого нульового дроту живлячої мережі корпусів та інших конструктивних металевих частин електрообладнання, які в звичайних нормальних умовах не знаходяться під напругою, але внаслідок пошкодження ізоляції або інших причин можуть опинитися під напругою. 

Принципова схема занулення показана на рис. 3.10.

 

Рис. 3.10. Принципова схема занулення: 1 – корпус; 2 – прилади захисту від струмів короткого замикання (плавкі запобіжники, автоматичні вимикачі й т. п.); R0 – опір заземлення нейтралі джерела струму; RП – опір повторного заземлення нульового дроту; ІК – струм короткого замикання

 

Задача занулення така сама, як і у захисного заземлення: усунення небезпеки ураження людей струмом при пробої напруги на корпус. Вирішується ця задача автоматичним вимкненням ушкодженої установки від мережі.

Принцип дії занулення – перетворення пробою на корпус в однофазне коротке замикання (тобто замикання між фазовим та нульовим дротом) з метою створення великого струму, здатного забезпечити спрацювання захисту. Таким захистом являються: плавкі запобіжники або автоматичні вимикачі, які встановлюються перед споживачами енергії для захисту від струмів короткого замикання.

Швидкість вимкнення ушкодженої установки, тобто час з моменту появи напруги на корпусі до моменту відключення установки від мережі складає 5-7 с при захисті запобіжниками і 1-2 с – автоматичними вимикачами.

Область застосування занулення – трьохфазні чотирьохдротові мережі напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю.

Як видно з рис. 3.10 схема занулення потребує наявності в мережі нульового дроту, заземлення нейтралі джерела струму і повторного заземлення нульового дроту.

Призначення нульового дроту – створення для струму короткого замикання ланцюга з малим опором, щоб цей струм був достатнім для спрацьовування захисту.

Для переконання розглянемо обернений випадок: мережу без нульового дроту рис. 3.11. 

 

Рис. 3.11. До питання про необхідність нульового дроту в трьохфазній мережі з заземленою нейтраллю

В цьому випадку роль нульового дроту виконує земля. При замиканні фази на корпус в даному випадку по ланцюгу через землю буде протікати струм 

                               ,                                     (3.25)

а на корпусі відносно землі виникне напруга

                     .                           (3.26)

При цьому величина струму   може виявитись недостатньою для спрацьовування захисту. 

Наприклад:  ,  4 Ом тоді  ,  . Якщо струм спрацювання захисту більше, ніж 27,5 В, то відключення не відбудеться і корпус буде під напругою.

Щоб усунути цю небезпеку треба підвищити струм, який протікає через захист, що досягається введенням в схему нульового дроту.

 

                                  а)                                                          б)

Рис. 3.12. Випадок замикання фази на землю в трьохфазній чотирьохдротовій мережі з ізольованою (а) та заземленою (б) нейтралями

 

Висновки: 

1) В трьохфазній мережі із заземленою нейтраллю без нульового дроту неможливо забезпечити безпеку при замиканні фази на корпус, тому таку мережу застосовувати забороняється.

2) Правила улаштування електроустановок вимагають, щоб провідність нульового дроту була не менше половини провідності фазового дроту.

Призначення заземлення нейтралі – зниження до безпечного значення напруги нульового дроту відносно землі та всіх корпусів, які приєднанні до нього, при випадковому замиканні фази на землю.

Впевнимося в цьому від зворотного. Розглянемо випадок замикання фази на землю в трьохфазовій чотирьохдротовій мережі з ізольованою нейтраллю, рис. 3.12а. Тоді між зануленими корпусами і землею виникне напруга, близька до фазової, що дуже небезпечно. А в мережі із заземленою нейтраллю (рис. 3.12б)   розділиться пропорційно опорам   і  , завдяки чому напруга між зануленим обладнанням і землею різко знизиться і буде рівною:

                                                .                           (3.27)

Приклад:  ;  ;  , тоді  , яка є безпечною.

Звідси висновок: трьохфазна чотирьохдротова мережа з ізольованою нейтраллю містить в собі небезпеку ураження струмом і тому такі мережі не використовуються.

Призначення повторного заземлення нульового дроту – зменшення небезпеки ураження людей струмом, яка виникає при обриві нульового дроту та замиканні фази на корпус за місцем обриву.