Защитное заземление, понятие о шаговом напряжении

Корпус любой электроустановки, в частности электродвигателя в нор­мальном состоянии не находится под напряжением благодаря изоляции от токоведущих частей. Однако в случае повреждения изоляции любая из частей корпуса может оказаться под напряжением, под которое неожиданно может попасть человек.

Для уменьшения опасности поражения электротоком все установок заземляют.

Сеть с изолированной нейтралью.

Заземление состоит из заземлителя (стержень из уголковой стали, вертикально забитый в землю) и проводов соединяющих заземлитель с электроустановкой. Сопротивление заземления не должно превышать 10 Ом.

Назначение заземления – максимально уменьшить напряжение, под которое может попасть человек.

При отсутствии заземления и пробое фазы на корпус двигателя последний будет находиться под напряжением 220 В. При сопротивлении Rчел = 1000 Ом через человека пойдет ток силой 220 мА - это смертельно. Если двигатель заземлить, то большая часть тока потечет с двигателя через заземлитель на землю, а ветвь "двигатель-человек-земля" будет значительно разгружена, по ней потечет не опасный для человека ток, так как сопротивление человека, примерно в 100 раз больше сопротивления заземления.

В ряде помещений (теплицы, фермы и др.) отмечаются повышенная влаж­ность, запыленность, агрессивные пары и газы. В таких условиях изоляция электропроводов быстро выходит из строя, что сопровождается частым замы­канием электропроводок на корпус. В итоге на нем появляется потенциал по отношению к земле или влажному полу помещений. С целью защиты человека и животных в названных условиях используют метод выравнивание электрического потенциала, заключающееся в снижении напряжений прикосновения и шага между точками электроцепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых могут одновременно стоять человек и животное. Для этого метал­лические детали транспортеров, стойла и трубопроводы соединяют со стальной полосой или проволокой диаметром не менее 8 мм, которые укладывают в полу фермы на слой песчаной или щебеночной подушки перед заливкой его бетоном. По торцам помещения проводники присоединяют к металлоконструкциям фермы на высоте 300 - 500 мм (при этом выводы выравнивающих проводников в местах их выхода из пола изолируют друг от друга). Целость каждой цепи выравнива­ющих проводников проверяют раз в шесть месяцев, при этом сопротивление в местах креплений не должно превышать 1 Ом.

Понятие о шаговом напряжении.

При прохождении электрического тока с заземлителя в землю, на поверх­ности земли возникают электрические потенциалы, величина которых уменьша­ется по мере удаления от заземлителя. Если в момент прохождения тока через заземлитель около него будет находиться человек или животное, то он может оказаться под действием разности электрических потенциалов, в ре­зультате чего по его телу пройдет электроток. Разность потенциалов (напряжение) между двумя точками поверхности земли, отстоящими друг от друга на расстоянии шага (0,8 м) называется шаговым напряжением. Для животных оно выше, чем для человека. Чем больше величина шага и чем ближе человек находиться к заземлителю, тем больше опасность поражения шаговым напряже­нием.

Шаговое напряжение может возникнуть вследствие удара молнии в землю, в дерево, также около упавших на землю электропроводов, находящихся под напряжением. Это напряжение вызывает судороги ног, человек падает и по­падает под еще большее напряжение "ноги-руки". В радиусе R = 20 м шаговое напряжение = 0.

Меры безопасности: не приближаться к местам падения не обесточенных проводов. Если попали под напряжение - нужно выйти из опасной зоны мелкими шагами или прыгать на одной ноге. Сориентироваться где источник.

Зануление - это преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок (например, корпуса электродвигателя), которые неожиданно могут оказаться под напряжением, с нулевым защитным проводом. Зануление применяют в трехфазных четырехпроводных сетях напря­жением до 1000 В (380/220 В) с глухозаземленным нейтральным (нулевым) проводом обмотки питающего трансформатора,.

Принцип действия зануления заключается в превращении пробоя на кор­пус в однофазное короткое замыкание (замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью создания большого тока J к.з., при котором сгорают плавкие предохранители (скорость 5-7 сек) или срабатывает автомат (1-2с), По цепи: фаза-корпус-нулевой провод течет большой ток короткого замыка­ния» До срабатывания защиты зануление понижает напряжение на корпусе. Для уменьшения опасности поражения в случае обрыва нулевого провода этот провод заземляют повторно (R_П) так, чтобы расстояние от электроуста­новки до ближайшего повторного заземления было ≤ 100 м.