Заземление (защитное)

Заземление (защитное) - это электрическое соединение с землей аппаратов, приборов и др. Оно производится заземлителем - металлическим проводником или группой проводов. Защитное заземление предохраняет людей от поражения электрическим током. Например, в трехфазных цепях с изолированной нейтралью прикосновение к незаземленному корпусу электродвигателя с поврежденной изоляцией у одной из фаз вызывает прохождение тока через тело человека I_г=U/(r_из+r_г). Цепь через сопротивление изоляции других фаз (может быть невелико) замыкается, что опасно для жизни. При заземлении корпуса двигателя через поврежденную изоляцию и заземлитель пойдет ток заземления I_з=U/(r_из+r_з), между корпусом двигателя и землей возникает напряжение U_з=I_зr_з, которое тем меньше, чем меньше сопротивление заземления. Прикосновение человека к корпусу вызывает его параллельное включение сопротивлению заземления, и человек оказывается под очень малым напряжением - опасность поражения электрическим током устранена. Например, при r_з = 7 Ом и сопротивлении тела человека r_ч = 70 кОм ток, идущий через человека, будет в 10000 раз меньше тока, идущего через заземлитель.

В цепях с изолированной нейтралью заземляются корпуса электродвигателей и трансформаторов. При этом сопротивление заземления не должно превышать 4 Ом, а при мощности питающего генератора или трансформатора до 100 кВА - 10 Ом. В качестве заземлителей используются металлические конструкции зданий, оборудование, надежно соединенное с землей, трубопроводы (кроме газовых и с горючими жидкостями), проложенные в земле, обрезки стальных труб (длина 2...3 м, диаметр 35...40 мм, толщина стенки - 3,5 мм) или угловая сталь толщиной 4 мм и более. Число заземлителей должно быть не менее двух. Они вбиваются в землю так, чтобы верхний конец был ниже поверхности земли на 0,4...1,5 м, и соединяются между собой стальными полосами (толщина не менее 4 мм), которые привариваются к заземлителям. Все заземляющие части электроустановок соединяются с заземлителем проводниками из стальных полос сечением в 24 мм2 и толщиной в 3 мм или из круглой стальной проволоки диаметром 5... 10 мм; а с оборудованием - болтами или сваркой. Заземляющие провода окрашиваются в фиолетовый цвет.

Электрические установки для совместного питания осветительной и силовой нагрузок сооружаются обычно четырехпроводными при напряжении 380/220 или 220/127 В. Четвертый нулевой провод заземляется у источника питания и у потребителя через малое сопротивление и имеет нулевой потенциал. К нулевому проводу присоединяются металлические части установок, не находящиеся под напряжением (корпуса электродвигателей, трансформаторов, светильников, обмотки измерительных трансформаторов, металлические каркасы щитов и др.) При заземлении одной из фаз возникает однофазное короткое замыкание и плавкий предохранитель или автомат отключает ее от источника питания. Фазные напряжения остальных фаз остаются без изменения. Состояние заземления необходимо проверять не реже одного раза в год и измерять его сопротивление, пользуясь амперметром и вольтметром.