Лаба 1.
Что называется занулением. Принцип его работы.Зануление – преднамеренное электрическое соединение нетоковедущих частей электроустановки, могущих оказаться под напряжением с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока в трехфазных сетях, с глухозаземленным выводом обмотки источника тока в однофазных сетях, и с глухозаземленной средней точкой обмотки источника энергии цепях постоянного тока.
Проводник, обеспечивающий указанные соединения называется нулевым защитным проводником.
Назначение заземления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением относительно земли вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.
Превращение замыкания на корпус в однофазное, короткое замыкание (т. е. замыкание между фазным и нулевым защитным проводниками) с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную электроустановку от питающей цепи. Такой защитой являются: плавкие предохранители или автоматы максимального тока, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания. Кроме того, поскольку зануленные корпуса заземлены через нулевой защитный проводник, то в аварийный период, т. е. с момента возникновения замыкания на корпус и до автоматического отключения поврежденной электроустановки от сети, проявляется защитное свойство этого заземления, как при защитном заземлении. Иначе говоря, заземление корпусов через нулевой проводник снижает в аварийный период их напряжение относительно земли.
Т. о. зануление осуществляет два защитных действия:
- Автоматическое отключение поврежденной установки Снижение напряжения зануленных металлических нетоковедущих частей, оказавшихся под напряжением, относительно земли.
Пусть мы имеем схему без нулевого защитного провода, роль которого выполняет земля. При замыкании фазы на корпус по цепи, образовавшейся через землю, будет проходить ток Iз=Uф/(r0+rk).
Uф – фазное напряжение цепи
r0,rk – сопротивления заземлений нейтрали и корпуса
Сопротивлния обмоток источников тока и проводов сети малы по сравнению с r0 и rk. Их в расчет не принимаем. Тогда на корпусе возникает напряжение Uk=Iз*rk=Uф*rk/(rk+r0).
Iз может оказаться недостаточным, чтобы вызвать срабатывание максимальной токовой защиты. Т. Е. установка может не отключиться. Если ток срабатывания защиты больше Iз, то отключения не произойдет. При этом возникает угроза поражения током людей, прикоснувшихся к корпусу поврежденного оборудования. Назначение нулевого защитного проводника – обеспечить необходимое для отключения установки значение тока однофазного короткого замыкания, путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением.
Назначение заземления нейтралиРассмотрим сеть, изолированную от земли, т. е. с изолированной нейтралью обмоток источника тока и без повторного заземления нулевого защитного проводника. При замыкании фазы на землю (например, провод упал) земля приобретает потенциал фазы и между зануленным оборудованием и землей возникает напряжение Uk, близкое по значению к фазовому напряжению сети Uф. Это весьма опасно.
При заземлении нейтрали при таком повреждении будет практически неопасная ситуация: Uф разделится пропорционально сопротивлениям замыкания фазы на землю rзм и заземления нейтрали ro, благодаря чему Uk уменьшится и будет равно:
Uk=Iзм*r0=(Uф*r0)/(rзм+ro)
Как правило rзм >> ro, поэтому Uk незначительно.
Таким образом, назначение заземления нейтрали обмоток источников тока – снижение напряжения зануленных корпусов (а, след-но, нулевого защитного проводника) относительно земли до безопасного значения при замыкании фазы на землю.
Методы измерения сопротивления петли “фаза-0”Измерение сопротивления петли «фаза-0» должно производиться на электроприемниках наиболее мощных, а также наиболее удаленных от источников тока, но не менее, чем 10% их общего количества. Измерение имеет целью определить истинные значения полного сопротивления петли «фаза-0»: оно д. б. таким, чтобы ток однофазного к. з. был достаточным для отключения поврежденной установки от сети с учетом максимально допустимого времени воздействия на человека. Измерение может проводиться с помощью амперметра и вольтметра. При этом обязательным является отключение измеряемого участка сети от источника тока и применение вспомогательного источника тока (трансфоматора) напряжением 42В или 12В. Модуль сопротивления петли «фаза-0»:
Z=U/I, где I-ток в цепи «фаза-0», U-напряжение на участке «фаза-0».
Требования ПУЭ (правила установки электрооборудования, если не ошибаюсь) к сопротивлениям фазного и нулевого защитного проводников.ПУЭ устанавливают, чтобы сопротивления НЗП Zн. пр. не превышало сопротивления фазного провода Zфпр больше, чем в два раза.
Zнпр<=2*Zфпр.
Если Zнпр=2*Zфпр, то при замыкании фазы на корпус человек оказывается под напряжением Vk=Iкз*Zнпр=Vф/Zп*Zнпр=2/3Vф.
Назначение повторного заземления нулевого защитного провода (НЗП)Повтороное заземление НЗП практически не влияет на отключающую способность схемы зануления, и в этом смысле без него можно обойтись. Однако, при отсутствии повторного заземлнеияНЗП возникает опасность для людей, прикасающихся к зануленному оборудованию в период, пока существует замыкание фазы на корпус, кроме того, в случае обрыва НЗП, и замыкания фазы на корпус за местом обрыва эта опасность резко повышается, поскольку напряжение относительно земли оборванного участка нулевого провода может достигать фазного напряжения (чушь какая-то).
Повторное заземление НЗП значительно уменьшает опасность поражения током в результате обрыва НЗП и замыкания фазы на корпус за местом обрыва, но не может устранить ее полностью, т. е. не может обеспечить условий безопасности, существующих до обрыва.
Назначение повторного заземления – снижение напряжения относительно земли зануленных конструкций в период замыкания фазы на корпус как при исправной схеме зануления, так и в случае обрыва НЗП.
Для каких целей измеряется значение IkzПо найденному значению определяется макс допустимое время воздействия тока на организм человека.
