Захисне заземлення

Захисне заземлення має своєю метою понизити напругу дотику у випадку пробою ізоляції в обладнанні. Воно полягає у сполученні корпуса з землею через контур заземлення (рис. 2). Контур заземлення містить у собі проводи, якими сполучаються корпуси апаратів із заземлювачами. Заземлювачі являють собою звичайні металеві труби діаметром 25 - 50 мм і довжиною 2 - 3 м, забиті у грунт. Замість труб можуть використовуватись будь-які металеві предмети. Загальна поверхня стикання заземлювачів з ґрунтом (кількість труб) має забезпечити допустимий опір розтікання струму по землі. Цей опір залежить від площі заземлювачів, типу ґрунту і його вологості. Найбільший опір має пісок (ρ до 2500 Ом/м) , а найменший — торф (ρ= 20 Ом/м). Величина опору захисного заземлення для пристроїв напругою до 1000 В не повинна перевищувати 4 Ом.

Розглянемо, як працює захисне заземлення. Припустимо, відбувся пробій однієї з фаз. На корпусі виникає напруга. Утворюється ланцюг (рис. 2): фаза — корпус — заземлення — грунт — заземлення вхідного трансформатора — трансформатор — проводи фази — корпус. Тобто виникає коротке замикання фази на землю.

Струм короткого замикання на землю визначається

(5.2)

де z_д— повний опір дротів (Ом);

r_з.тр. — опір заземлення трансформатора (Ом):

z_тр — повний опір трансформатора (Ом).

Для умов симетричного опору фаз, струм замкнення на землю можливо визначати

.

Напруга на корпус приладу відносно землі – напруга дотику Uд складає

(5.3)

де, r_з — опір заземлення пристрою (Ом),

Рис. 2. Принципова схема захисного заземлення

1- трифазна мережа, 2- електроприлад, 3 - заземлення електроприладу,

4 – трансформатор розподільчої підстанції;

5 - заземлення трансформатора підстанції.

Струм, який проходить через людину у випадку її дотику до корпусу, становить:

А, (5.4)

де Rконт — опір контакту "людина - пристрій" та "людина - заземлювач" (Ом).