Zaschitnoe_zazemlenie_zanulenie_ustroystva_zaschitnogo_otklyuchenia (1)

1.

Защитное заземление, зануление,
устройства защитного отключения

2.

Учебные вопросы
1. Защитное заземление.
2. Защитное зануление.
3. Защитное отключение.

3. 1. Защитное заземление.

4.

Заземление - преднамеренное электрическое
соединение точки сети, ЭУ или оборудования с
заземляющим устройством (ЗУ).
Защитное заземление (PE – проводник) заземление в целях электробезопасности.
Защитное заземление - преднамеренное
электрическое соединение частей ЭУ с землей,
которые могут оказаться под напряжением
вследствие к. з. на корпус и по другим
причинам.
Рабочее заземление (N – проводник) заземление точек токоведущих частей,
выполняемое для обеспечения работы ЭУ
(не в целях электробезопасности).

5.

Проводники защитного заземления имеют
обозначения буквенное РЕ и цветовое
(чередующиеся продольные или поперечные
полосы желтого и зеленого цветов).
Сеть с системой ТТ - система, в которой
нейтраль источника питания (ИП) глухо
заземлена, а открытые проводящие части ЭУ
заземлены при помощи ЗУ, электрически
независимого от нейтрали ИП (рисунок 1).

6.

Рисунок 1 - Система ТТ переменного тока. Открытые
проводящие части ЭУ заземлены:
1 - заземлитель нейтрали источника переменного
тока; 2 - открытые проводящие части; 3 заземлитель открытых проводящих частей ЭУ.

7.

Назначение защитного заземления (ЗЗ):
- устранение опасности поражения током в
случае прикосновения к корпусу ЭУ (под
напряжением при К.З. на корпус).
Рабочее заземление (РЗ) - преднамеренное
соединение с землей отдельных точек цепи.
РЗ обеспечивает работу ЭУ в нормальных
(аварийных) режимах через пробивные
предохранители, разрядники и резисторы.

8.

Принцип действия ЗЗ основан на снижении до
безопасных значений напряжений UПР и UШ при
к. з. на корпус 1 (рисунок 2).
Безопасность людей касающихся корпуса
ЭУ достигается уменьшением потенциала
заземленного приемника 1 (сопротивление rЗ) и
выравниванием потенциалов основания и
заземленного приемника 1 (подъем потенциала
основания до значения, близкого к значению
потенциала заземленной ЭУ).

9.

а
б
Рисунок 2 - Принципиальные схемы
защитного заземления в сетях с
системами IT и TT:

10.

а - сеть с изолированной нейтралью выше 1кВ;
б - сеть с заземленной нейтралью до 1кВ;
1 – заземленная ЭУ; 2 – заземление через PE –
проводник; 3 - заземление через N – проводник;
rО и rЗ - сопротивления рабочего и защитного
заземлений; Z1, Z2, Z3 - полные сопротивления
проводов сети.
Вывод. Если человек коснется корпуса ЭУ
(электрической машины), то ток к.з. фазы 3
сетей IT и TT протекает через сопротивления rЗ
и не оказывает на человека опасного
поражающего действия.

11.

В сети с системой TТ нейтраль соединена с
заземлителем через N – проводник.
Искусственный заземлитель (заземление
нейтрали) расположен вблизи ИП.
Для внутрицеховых подстанций допускается
располагать заземлитель около стены здания.
Во всех случаях принимают меры по
обеспечению непрерывности цепи заземления
и защите заземляющего проводника от
механических повреждений.

12. 2. Защитное зануление.

13.

2. Защитное зануление
Для защиты от поражения током в случае
повреждения изоляции применяют по
отдельности или в сочетании следующие меры
защиты при косвенном прикосновении:
1. Защитное заземление.
2. Автоматическое отключение питания.
3. Уравнивание потенциалов.
4. Выравнивание потенциалов.
5. Двойная или усиленная изоляция.
6. Сверхнизкое (малое) напряжение.
7. Защитное электрическое разделение цепей.
8. Изолирующие (непроводящие) помещения,
зоны, площадки.

14.

Защиту при косвенном прикосновении
выполняют когда напряжение в ЭУ превышает
50В переменного и 120В постоянного тока.
Защитное автоматическое отключение
питания - автоматическое размыкание цепи
одного или нескольких фазных проводников
(нулевого рабочего проводника), выполняемое
в целях электробезопасности.

15.

При автоматическом отключении питания в
ЭУ до 1кВ, открытые проводящие части
соединяют с глухозаземленной нейтралью ИП
(система TN) или заземляют (IT или ТТ).
Характеристики защитных аппаратов и
параметры защитных проводников
согласовывают (обеспечение нормированного
времени отключения поврежденной цепи
защитно - коммутационным аппаратом).

16.

Для автоматического отключения питания
применяют защитные и коммутационные
аппараты, реагирующие на сверхтоки или на
дифференциальный ток.
В системе TN время автоматического
отключения питания электрической сети не
должно превышать значений, указанных в
таблице 1.

17. Таблица 1 - Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN

Номинальное фазное
напряжение U0, В
127
Время отключения tо,
с
0,8
220
0,4
380
0,2
Более 380
0,1

18. УРАВНИВАНИЕ и ВЫРАВНИВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ Уравнивание потенциалов - электрическое соединение проводящих частей для достижения

равенства их потенциалов.
Выравнивание потенциалов - снижение разности
потенциалов (шагового напряжения) на поверхности
земли или пола при помощи защитных проводников,
проложенных в земле, в полу или на их поверхности
и присоединенных к заземляющему устройству, или
путем применения специальных покрытий земли.

19.

РЕ-проводник электроприемника (ЭП)
подключается к PEN-проводнику сети
отдельного ЭП до защитного аппарата.
Система TN – C с однофазным к. з. на
корпус ЭП (рисунок 2). Уравнивание и
выравнивание потенциалов ЭУ отсутствует.
В аварийном режиме напряжения UПР и UШ
(до момента срабатывания защиты) могут
принимать значения, при которых возможно
смертельное поражение человека током.

20.

Рисунок 2 - Сеть TN-C с однофазным
замыканием на корпус:

21.

RИП - заземлитель источника питания;
RПОВ - заземлитель для повторного
заземления PEN-проводника;
RPEN – полное сопротивление PENпроводника.
В системе IT время автоматического
отключения питания сети (двойное замыкание
на проводящие части) не должно превышать
нормативы (таблица 2).

22. Таблица 2 - Наибольшие допустимые параметры защитного автоматического отключения для системы IT

Номинальное фазное
напряжение U0, В
220
Время отключения tо, с
380
0,4
660
0,2
Более 660
0,1
0,8

23. 3. Защитное отключение.

24.

3. Защитное отключение
Для обеспечения электробезопасности
персонала в ЭУ напряжением до 1кВ
применяют автоматическое защитное
отключение ИП с использованием зануления.
Нулевой защитный проводник обеспечивает
соединение открытых проводящих частей с
глухозаземленной нейтралью.
Защитное зануление устраняет опасность
поражения током человека при касании к
корпусу ЭУ (под напряжением относительно
земли вследствие к.з. на корпус).

25. Защитное отключение — система защиты, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней

опасности поражения электрическим током.
Опасность поражения
возникает при следующих повреждениях
электроустановки — замыкании
на землю (глухом или неполном), снижении
сопротивления
изоляции, неисправностях заземления или
зануления и устройства
защитного отключения.

26.

Устройства защитного отключения (УЗО) выявляют
факт однофазного (однополюсного) прикосновения
человека либо факт однофазного снижения
сопротивления изоляции и снимают питание с
защищаемого участка сети.

27.

Особенности:
- Разнообразие защищаемых ситуаций
- прямое и косвенное однофазное прикосновение,
- пожарная опасность однофазных замыканий.
- Высокая чувствительность (способность выявить
опасность на ранней стадии возникновения).
- Высокое быстродействие ( tоткл < th доп )
~
УЗО

28.

Двухполюсное УЗО с номинальным током 100 А

29.

Схема УЗО и принцип работы

30.

Защитное отключение с занулением в ЭУ
напряжением до 1кВ - преднамеренное
соединение открытых проводящих частей с:
1.Глухозаземленной нейтралью генератора
(трансформатора) в трехфазных сетях.
2.Глухозаземленным выводом источника
однофазного тока.
3. Заземленной точкой источника в сетях
постоянного тока.
Принципиальная электрическая схема
защитного отключения питания с занулением в
сети с системой TN - C показана на рисунке 3.

31.

Рисунок 3 - Схема защитного отключения питания
с занулением в сети с системой TN – C

32.

1 - корпус ЭП (трансформатора);
2 - защита от токов к. з. (плавкие
предохранители, автоматические
выключатели);
rО - сопротивление заземления нейтрали
обмотки источника тока;
rП - сопротивление повторного заземления
нулевого защитного проводника;
IКЗ - ток к.з.;
IН - часть тока к. з. (через нулевой защитный
проводник);
IЗ - часть тока к. з. (через землю).

33.

Принцип действия автоматического
отключения питания с занулением основан на
превращении к. з. на корпус в однофазное к. з.
между фазным и нулевым защитным
проводниками сети.
Цель защитного отключения с занулением вызвать ток способный обеспечить
срабатывание защиты и автоматически отключить
поврежденную ЭУ от питающей сети.
Защитное зануление в ЭУ до 1кВ выполняет:
1. Быстрое автоматическое отключение
поврежденной ЭУ от питающей сети.
2. Снижение напряжения на металлических
токопроводящих частях ЭУ, оказавшихся под
напряжением, относительно земли.

34.

В качестве устройств защитного отключения в
ЭУ применяют:
1. Плавкие предохранители или автоматы для
защиты от токов к.з.
2. Магнитные пускатели с тепловой защитой.
3. Контакторы в сочетании с тепловыми реле
(защита от перегрузки).
4. Автоматы с комбинированными
расцепителями (защита от токов к.з. и
перегрузки).
При аварии в сети проявляется защитное
свойство заземления - заземление корпусов ЭУ
через N - проводник снижает напряжение к.з. на
землю.

35.

Область применения защитного отключения
с занулением ЭУ:
1. Трехфазные и однофазные сети с системами
TN до 1кВ с глухозаземленной нейтралью.
2. Сети постоянного тока с глухозаземленной
средней точкой обмотки ИП.
3. Однофазные сети с глухозаземленным
выводом обмотки ИП.
Для схемы защитного отключения питания с
занулением необходимы:
1.Нулевой защитный проводник.
2.Глухое заземление нейтрали ИП.
3.Повторное заземление нулевого защитного
проводника.