Исследование влияние сопротивления повторного заземлителя на условия электробезопасности

Исследование  влияние сопротивления  повторного заземлителя  на условия электробезопасности 

   Повторное заземление – это преднамеренное присоединение в электроустановках до 1 кВ нулевого защитного проводника (РЕ) цепи к заземляющему устройству, которое связанно или не связанно электрически с заземляющим устройством источника питания.   

     Повторное заземление нулевого защитного проводника значительно уменьшает опасность поражения током, возникающую в результате обрыва нулевого защитного проводника и замыкания фазы на корпус за местом обрыва, но не может устранить ее полностью, т. е. не может обеспечить тех условий безопасности, которые существовали до обрыва. В связи с этим требуется тщательная прокладка нулевого защитного проводника, чтобы исключить возможность eгo обрыва; в нулевом защитном проводнике запрещается ставить выключатели, предохранители и другие приборы, способные нарушить eгo целостность.

      Таким образом,  повторное заземление  предназначено для снижения напряжения относительно земли зануленных конструкций в период замыкания фазы на корпус как при исправной схеме зануления, так и в случае обрыва нулевого защитного проводника. Без него напряжение нулевого защитного проводника может достигать нeдoпустимых значений, поэтому такая схема зануления применяться не должна. 

     При замыкании фазы на зануленный корпус (рис. 1) нулевой защитный проводник на участке за ближайшим к месту замыкания повторным заземлением (т. е. за точкой А на рис. 6.8), а также зануленное оборудование, присоединенное к этому участку проводника, оказываются под некоторым напряжением относительно земли. Наибольшее значение этого напряжения                           

где Iз — часть тока однофазного короткого замыкания, стекающего в землю через повторные заземления нулевого защитного проводника, А; n — количество повторных заземлений нулевого защитного проводника; rп — сопротивление одного повторного заземления нулевого защитного проводника (принимаем, что все повторные заземления обладают одинаковыми сопротивлениями), Ом.

  Это напряжение существует до момента отключения защитой поврежденной установки, т. е. кратковременно. Однако значение может быть достаточно большим и представлять опасность для людей даже при кратковременном его существовании. Кроме того, при отказе или задержке защиты (из-за неисправности автоматического выключателя, завышенных установок, а также при несоответствующих плавких вставках предохранителей и т. п.) это напряжение может существовать длительно. В целях устранения возникающей при этом опасности поражения людей током необходимо, чтобы  не превышало допустимого значения напряжения прикосновения В, Очевидно, это условие будет выполнено при определенном значении от которого зависит также неизвестный ток I.

  Найдем  это значение , Ом для схемы замещения (рис. 1, б) можно написать:

где Iн – часть тока однофазного короткого замыкания, проходящего по нулевому защитному проводнику от места замыкания фазы на корпус до нейтральной точки источника тока, A; zн,з - полное сопротивление участка нулевого защитного проводника, по которому проходит ток Iн, Ом. Это сопротивление находим по формуле

где и активное и внутреннее индуктивное сопротивления нулевого защитного проводника, Ом; Xп — внешнее индуктивное сопротивление петли фаза — нуль, Ом.

   Допуская некоторую ошибку, которая в итоге повышает безопасность, принимаем . Тогда искомое сопротивление каждого повторного заземления нулевого защитного проводника

  В простейшем случае, когда  с учетом того, что уравнение (4) примет вид

  Действующее ПУЭ предусматривает повторные заземления лишь нулевых рабочих проводов воздушных линий, которые используются одновременно и как нулевые защитные проводники. При этом в любое время года сопротивление растеканию заземлителей должно быть не более:

  каждого из повторных заземлений нулевого проводника — 60, 30 и 15 Ом соответственно при линейных напряжениях 220, 380 и 660 В источника трехфазного тока или 127, 220 и 380 В источника однофазного тока;

  общее всех повторных заземлений нулевого провода каждой воздушной линии — 20, 10 и 5 Ом соответственно при линейных напряжениях 220, 380 и 660 В источника трехфазного тока или 127, 220 и 380 В источника однофазного тока.

  При удельном электрическом сопротивлении  земли р, превышающем 100 Ом м, допускается увеличивать указанные значения сопротивлений до р/100, но не более чем в 10 раз.