Расчет сопротивления заземления нейтрали

Сопротивление заземления нейтрали источника тока r_о, Ом, должно быть таким, чтобы в случае замыкания какой-либо фазы на землю через сопротивление r _зм, Ом, напряжение, под которым ока­жется человек, прикоснувшийся к зануленному корпусу или к нулевому защитному проводнику непосредственно, не превышало некоторого допу­стимого напряжения прикосновения U_nvmn,B, т.е.

, (6.10)

где U_K = I₃r₀ — напряжение зануленного корпуса (нулевого защитного проводника) относительно земли. В; I₃ — ток замыкания на землю, А; α₁ и α₂ — коэффициенты напряжения прикосновения.

Этот случай необходимо рассматривать при следующих наиболее тяжелых, но вполне реальных условиях: человек, касаясь зануленного кор­пуса, находится за пределами зоны растекания тока замыкания на землю, т. е. α₁ = 1; сопротивление растеканию ног человека незначительно по срав­нению с сопротивлением тела человека R_h, и им можно пренебречь, т. е. α₂= 1; в сети отсутствуют повторные заземления нулевого защитного прово­дника. Тогда:

(6.11)

(6.12)

По условиям безопасности прикосновения к зануленным корпусам в период существования замыкания фазы на землю r _зм и U _ПР,ДОП. должны быть возможно меньшего значения. Поэтому принимаем r _зм = 20 Ом; ме­ньше значения мало вероятны.

Поскольку при замыкании фазы на землю сеть от источники питания автоматически, как правило, не отключится и зануленные корпуса будут длительное время находиться под напряжением U_K (до устранения повреж­дения или отключения вручную сети либо поврежденной фазы от источни­ка питания), принимаем длительно допустимое напряжение прикосновения U_ПР,ДОП = 36 В.

При этих условиях по (6.10) получим наибольшие допустимые зна­чения сопротивлений заземления нейтрали r_O = 7,9 Ом для сети 220/127 В, 3,9 Ом для сети 380/220 В, 2,1 Ом для сети 660/380 В.

Надо иметь в виду, что эти предельные значения сопротивления за­земления нейтрали должны выдерживаться, когда в схеме зануления от­сутствуют повторные заземления нулевого защитного проводника. При наличии повторных заземлений такими сопротивлениями должны обла­дать все вместе взятые заземления - заземление нейтрали и повторные за­земления, поскольку они включены параллельно.

Согласно требованиям ПУЭ общее сопротивление заземления нейт­рали источника тока (генератора, трансформатора) и всех повторных зазе­млений нулевого провода отходящих воздушных линий электропередачи в любое время года должно быть не более 8, 4 и 2 Ом соответственно при линейных напряжениях 220, 380 и 660 В источника трехфазного тока или 127, 220 и 380 В источника однофазного, тока.

При этом сопротивление заземления нейтрали, а точнее говоря, соп­ротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от источника тока, к которому присоединяется нейтраль источника, должно быть не более 60, 30 и 15 Ом соответственно при линейных напряжениях 220, 380 и 660 В источника трехфазного тока или 127, 220 и 380 источника однофазного тока.

Эти требования ПУЭ относятся к случаям, когда от источника пита­ния отходят две или более воздушные линии, несущие наряду с фазными нулевой провод.

Если же отходящих воздушных линий нет или отходит всего одна линия, то независимо от количества на ней повторных заземлителей нуле­вого провода их сопротивления не учитываются и сопротивление заземле­ния нейтрали источника тока (т. е. сопротивление заземлителя, располо­женного в непосредственной близости от источника тока| должно быть не более 8, 4 и 2 Ом соответственно при линейных напряжениях 220, 380 и 660 В источника трехфазного тока или 127, 220 и 380 В источника однофа­зного тока.

При удельном электрическом сопротивлении земли ρ превышающем 100 Ом м, ПУЭ разрешают увеличивать указанные сопротивления до ρ _о/100, но не более чем в 10 раз.