Заземляющие устройства (заземление и зануление) выполняют для защиты людей от поражения электрическим током при повреждениях изоляции.
Электросети выполняют проводниками, изолированными друг от друга и от земли Однако в сетях всегда имеют место утечки тока через изоляцию Кроме того, электросети представляют собой протяженный конденсатор, обкладками которого являются токоведущие проводники и земля Между проводами и землей проходит емкостный ток. Таким образом, между изолированными проводниками и землей всегда существует электрическая цепь, замкнутая через сопротивление изоляции и емкость сети (рис 6 1).
Прикосновение не только к оголенным, но и к изолированным частям, находящимся под напряжением, фактически включает человека в электрическую цепь Ток, проходящий через тело человека, будет тем больше, чем выше напряжение сети, чем больше ее емкость и меньше сопротивление ее изоляции
При нормальном состоянии изоляции этот ток ничтожно мал и не представляет никакой опасности Опасность для человека представляют случаи повреждения изоляции токоведущих частей, при которых доступные для прикосновения металлические корпуса электрооборудования и конструкции, поддерживающие провода и кабели, оказываются под полным напряжением. На эти случаи для защиты людей от поражения током предусматривается преднамеренное соединение с землей металлических корпусов электрооборудования, а также других металлических частей, которые могут оказаться под напряжением при нарушении изоляции токоведущих частей, с помощью заземляющих проводников и заземлителей
Заземляющий проводник — проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем.
Нулевой защитный проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ — проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сети постоянного тока.
Нулевой рабочий проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ — проводник, используемый для питания электроприемников, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях многофазного тока. В электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью нулевой рабочий проводник может выполнять функции нулевою защитного проводника.
Напряжение прикосновения Uприк — напряжение между двумя точками цепи тока замыкания на землю (на корпус) при ододновременном прикосновении к ним человека (рис. 6 3).
Напряжение шага Uшаг — напряжение между двумя точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю, при одновременном касании их ногами человека (рис 6 3).
Сопротивление заземляющих устройств в электроустановках до 1 кВ с изолированной нейтралью должно быть не более 4 Ом, а в электроустановках 220, 380 и 660 В с глухозаземленной нейтралью — соответственно не более 8, 4, 2 Ом
Заземление или зануление в электроустановках выполняют при 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока — во всех случаях, при напряжении выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока — в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках
Рис 6 3 Кривая распределения потенциала в зависимости от расстояния до заземлителя: Е — потенциал заземлителя, Ei—Ej — разность потенциалов на расстоянии шага, I — зона нулевого потенциала, II — зона растекания
.
Во взрывоопасных установках заземление или зануление выполняют при любых напряжениях.
Заземлению или занулению подлежат: корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т п; приводы электрических аппаратов; вторичные обмотки измерительных трансформаторов; каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемные или открывающиеся части конструкций, металлические конструкции РУ, металлические кабельные конструкции, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, металлические оболочки проводов, металлические рукава и трубы электропроводки, кожухи и опорные конструкции шинопроводов, лотки, короба, струны, тросы и стальные полосы, на которых укреплены кабели и провода, а также другие металлические конструкции, на которых установлено электрооборудование; металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением переменного тока до 42 В и постоянного тока до 110 В, проложенных на общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках и т. п., вместе с кабелями и проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению или занулению; электрооборудование, установленное на опорах ВЛ (силовые и измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители, конденсаторы и т, п.); металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников; электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков и машин.
Заземлению или занулению не подлежат корпуса электроприемников с двойной изоляцией, а также корпуса электроприемников, подключаемых к сети через разделительный трансформатор, арматуры изоляторов всех типов, оттяжек, кронштейнов и осветительной арматуры, установленных на деревянных опорах ВЛ и деревянных конструкциях открытых подстанций,
Разрешается не выполнять преднамеренного заземления или зануления корпусов электрооборудования, аппаратов и электромонтажных конструкций, установленных на заземленных (зануленных) металлических конструкциях, при условии надежного электрического контакта с заземленными или запуленными основаниями, а также металлических конструкций, на которых установлено электрооборудование, при условии надежного электрического контакта между этими конструкциями и установленным на них заземленным или зануленным оборудованием, однако эти конструкции не могут быть использованы для заземления или зануления установленного на них другого электрооборудования.