7.2. Особенности устройства защитного заземления

Защитное заземление используется в корпусах генераторов, электроприводов, трансформаторов, светильников и других металлических нетоковедущих частей), так как при неисправной изоляции оборудование не имеющего контакта с землей, прикосновение к нему является опасным, как и прикосновение к фазе электропитания. Если же корпус заземлен, то при пробое изоляции электрооборудования человек касающегося этого корпуса, окажется под напряжением прикосновения и проходящий ток через его тела уменьшается, величина которого можно определить из выражения:

(7.1)

где I_З – величина тока протекающего через заземлитель зависящего от напряжения на корпусе и сопротивление заземления, рис. (7.1а);

R₃ – сопротивление заземления;

R_h – сопротивление тела человека;

α₁ – коэффициент, учитывающий особенности напряжения прикосновения зависит от формы заземлителя;

α₂ ‑ коэффициент, учитывающий падение напряжения в дополнительных сопротивлениях общей цепи человека (например в ногах).

Отсюда видно, что чем меньше R₃, α₁ и α₂, тем меньше ток, проходящий через человека, стоящего на земле и касающегося корпуса оборудования.

Защитное заземление может быть эффективно в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопротивления заземления. Это возможно в сетях с изолированной нейтралью, где при замыкании корпуса на землю, ток не зависит от проводимости (или сопротивления) заземления, а также в сетях напряжением выше 1000 В с заземленной нейтралью. В последнем случае замыкание на землю является коротким замыканием, что приводит к срабатыванию защитного отключения. В сети с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В заземление неэффективно, так как при замыкании на землю ток в этом случае зависит от сопротивления заземления и с его уменьшением ток возрастает.

Согласно «Правил установки электроустановок (ПУЭ)» и ГОСТ 12.1.030.81.(ССБТ) [7,8]. Величина нормативного сопротивления заземления для транспортного оборудования должна составлять следующие величины:

– для электроустановок напряжением до 1000 В с суммарной мощностью свыше 100 КВА – 4 Ом;

– для установок напряжения до1000 В и суммарной мощностью меньше или равной 100 КВА.– 10 Ом

В качестве искусственных заземлителей в защитном заземлении чаще всего применяются трубы диаметром d = 35-50 мм, а также стержни или уголки длиной l = 2-3 м,

Такие заземлители вбиваются в грунт на расстоянии друг от друга l₃ = 3-5 м. Глубина погружения полосы t_o = 0,5-1,5 м (рис. 7.3.).

Рис. 7.3. Устройство заземления:

1 – заземлители;2 – соединительная полоса; l и d – длина и диаметр