Заземление и зануление

При прикосновении человека к токоведущим частям электрической установки, находящимся под напряжением, или к металлическим частям, которые оказываются под напряжением вследствие пробоя или неисправности изоляции, может произойти поражение человека электрическим током.

Электрический ток опасен для жизни.

Поражение человека током проявляется в виде электрического удара и электрических травм (ожогов и др.). В результате электрического удара у человека могут начаться судороги, произойти потеря сознания, прекратиться дыхание и кровообращение.

Опасный для жизни электрический ток силой 50 мА.
Смертельный ток силой 100 мА и выше.

Ток 50-60 мА поражает органы дыхания и сердечно-сосудистую систему. Ток в 0,1 А =100 мА через сердце вызывает смерть. Смерть наступает за счет спазматического сжатия кровеносных сосудов; питание организма при этом нарушается.

Сила тока зависит от напряжения и сопротивления цепи. Поэтому опасность поражения людей электрическим током повышается при увеличении напряжения и при уменьшении сопротивления человеческого тела. Самое большое сопротивление току оказывает кожа.

Всякое увлажнение кожи человека, загрязнение ее проводящими веществами, а также сырая обувь уменьшают сопротивление, увеличивая опасность поражения.

Увеличение сопротивления можно достичь применением резиновых перчаток, резиновой обуви, резиновых ковриков.

Допустимым при работе с переносными приборами и лампами в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных считают напряжение до 42 В, а при работе в сырых и жарких помещениях, в котлах, баках и т. д. напряжение до 12 В.

Для предохранения обслуживающего персонала от соприкосновения с частями установки, находящимися под напряжением, применяются защитные кожухи, ограждения или блокировка как самих устройств, находящихся под напряжением, так и помещений, в которых они находятся.

Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции применяют следующие защитные меры: заземление, зануление, защитное отключение, выравнивание потенциалов и т.д.

Заземление бывает рабочим и защитным.

Рабочим заземлением
называется присоединение к заземляющему устройству какой-либо точки электрической цепи, необходимое для обеспечения надлежащей работы установки в нормальных или аварийных условиях, что осуществляется непосредственно или через специальные аппараты: пробивные предохранители, разрядники и резисторы.

Рабочее заземление не защищает людей, оно обеспечивает:
Охрану оборудования от повышения напряжения за счет атмосферных разрядов (молнии);
Быстрое отключение поврежденного участка (создает нормальную работу релейной защиты);
Нормальную работу электрических сетей.

Защитным заземлением
называют заземление, которое защищает людей от опасного для жизни напряжения в случае появления его на частях установки, нормально не находящихся под напряжением.

Металлические части установки (корпуса электродвигателей, трансформаторов, кожухи аппаратов, выключатели и т.д.) соединяются с заземлителем, представляющим собой токопроводящую конструкцию, имеющую хороший контакт с землей.

Это, как правило, сварная конструкция из стальных труб или стержней, зарытая в землю. Число заземлителей должно быть не менее двух. Они забиваются в землю так, чтобы их верхний конец был ниже поверхности земли на 0,4—1,5 м и сваркой соединяются между собой стальными полосами.

сопротивление заземления не должно быть больше 4 Ом, а при мощности питающего генератора или трансформатора
не более 100 кВ • А сопротивление заземления должно быть не больше 10 Ом.

В трехфазных цепях с изолированной нейтралью прикосновение к незаземленному корпусу электродвигателя с поврежденной изоляцией у одной из фаз вызовет прохождение через тело человека тока
Iч=U/(rиз + rч)
цепь замыкается через сопротивление изоляции других фаз.

При наличии заземления корпуса двигателя через поврежденную изоляцию и заземлитель пойдет ток заземления
Iзаз = = U/(rиз + rзаз)
и между корпусом двигателя и землей будет напряжение
Uзаз=Iзаз rзаз
которое тем меньше, чем меньше сопротивление заземления.

При прикосновении человека к корпусу он будет включен параллельно сопротивлению заземления и окажется под весьма малым напряжением, и опасность будет устранена.

Состояние заземления необходимо проверять не реже одного раза в год. и измерять его сопротивление rзаз = U/I.

Занулением
называется металлическое соединение с нулевым заземленным проводом металлических частей электроустановок, нормально изолированных от частей, находящихся под напряжением.

Зануление служит для быстрого отключения установки при замыкании на корпус.
Широкое применение зануление получило в промышленных сетях 380/220 В, питающих совместно силовое и осветительное оборудование.

По стенам и полу цеха прокладывается магистраль из полосовой стали сечением (20х30) мм2. С магистралью соединяется вся аппаратура и оборудование.