Что такое зануление двигателя

Заземление и зануление — в чем разница?

Зачем нужно подключать электроприборы к РЕ-проводнику

2001-й год. Знакомый мастер-предприниматель привез из Германии стиральную машину вертикальной загрузки, отработавшую в немецкой семье заводские гарантии, и предложил купить ее соседям со значительной скидкой и бонусами: бесплатной установкой и его гарантией на 3 года.

Оформили договор и заплатили деньги. Покупку разместили на кухне. Семь месяцев машина изумительно проработала, а затем, в самый неожиданный момент, потекла во время стирки белья.

Хорошо, что хозяйка была дома и из удаленной комнаты услышала шум льющейся воды, которая заполнила пол на кухне. К тому же машина «ударила током» хозяйку, когда та к ней приблизилась. Естественно, затопили соседей снизу.

Вызванный мастер устранил неисправность и оплатил ремонт двух квартир без лишних вопросов, а машина после этого случая работает до сих пор.

Причина протечки банально проста: во время профилактической замены напорного шланга мастер забыл установить крепежный хомут не него. Шланг от вибраций, возникающих во время работы, слетел с места крепления, и вода под мощным напором водопроводной сети стала заливать внутренности машины, проникла в электропроводку.

Когда изоляция между фазным проводником и корпусом намокла, то через нее потенциал напряжения появился на металлических деталях машины. Поэтому хозяйку, стоящую на мокром полу и взявшуюся руками за металлический корпус, ударило током. А вот защитные устройства вводного щитка не сработали.

Ввод электроэнергии в квартиру был выполнен через автоматические выключатели на 16 ампер, схема заземления работала по системе TN-C. Тока утечки через тело человека не хватило для срабатывания защиты.

Схема образовавшихся электрических цепей в этой ситуации выглядит следующим образом.

Этот типичный случай довольно давно предусмотрен правилами эксплуатации электроустановок, которые в разное время предложили использовать:

Принцип работы зануления

У трехфазных систем электроснабжения переменных током нулевой проводник служит многим целям. В вопросах электробезопасности его используют для создания короткого замыкания с потенциалом фазы, проникшим на корпус электрических потребителей. Возникший при этом ток КЗ, когда превышает номинальное значение защитного автоматического выключателя, отключается последним.

Само зануление электрического прибора выполняется отдельным проводом, подключенным к рабочему нулю N во вводном щитке. Для этого используют третью жилу подводящего кабеля и дополнительный контакт в электророзетке.

Недостатком такого метода является необходимость возникновения величины тока утечки больше́й, чем выставленная уставка на срабатывание защиты. Когда выключатель обеспечивает номинальную работу электроприборов под нагрузкой до 16 ампер, то от малых токов утечки он не спасет.

В то же время сопротивление человеческого тела не может противостоять токам больших величин. При отягчающих обстоятельствах 50 миллиампер переменного тока достаточно для вызова фибрилляции сердца и его остановки. От таких токов зануление не защищает. Оно работает при создании критических нагрузок на автоматический выключатель.

Принцип работы заземления

Безопасная эксплуатация бытовых приборов с помощью подключения их корпуса к защитному нулю обеспечивается работой «Устройств защитного отключения» (УЗО) или дифференциальных автоматических выключателей. Они имеют рабочий орган, сравнивающий токи, входящие через фазный провод в квартиру и выходящие из нулевого рабочего проводника.

При нормальном режиме электропитания эти токи равны по величине и противоположно направлены. Поэтому в органе сравнения они уравновешивают взаимное действие, сбалансированы и обеспечивают работу приборов при номинальных параметрах.

Если возникает пробой изоляции в любом месте контролируемой цепи, то сразу через поврежденный участок начинает протекать ток, который направится на землю, минуя рабочий проводник нуля. В органе сравнения возникает дисбаланс токов, приводящий к отключению контактов защитного устройства и снятию напряжения питания со всей схемы. Уставка на срабатывание УЗО выбирается исходя из необходимых условий эксплуатации оборудования, и обычно может варьироваться от 300 до 10 миллиампер. Время отключения возникшей неисправности составляет доли секунды.

Для подключения к корпусу электрического прибора защитного заземления, используется отдельный РЕ-проводник, выведенный из распределительного щитка по индивидуальной магистрали к розетке, оборудованной третьим, специальным выводом.

Причем его конструкция обеспечивает электрический контакт земли с корпусом в начальный момент, когда вилка еще вставляется, а фаза и рабочий ноль не скоммутированы в схеме. В то же время этот контакт убирается в последнюю очередь при доставании вилки из розетки. Этим способом создается надежное заземление корпуса.

Электрическая схема выполнения заземления с помощью РЕ-проводника имеет следующий вид.

В этой цепи УЗО монтируется внутри квартирного щитка после вводного автомата. Следует учитывать, что оно совершенно не защищает электрооборудование от возникающих токов коротких замыканий, даже само может быть повреждено ими, требует согласования своих рабочих параметров с вводным автоматом.

Читать еще:  Шевроле авео чек двигатель что за неисправность

По этой причине часто перед УЗО дополнительно приходиться доставлять автоматический выключатель соответствующего номинала. Функции УЗО с автоматическим выключателем в своей конструкции объединяет дифференциальный автомат. Его стоимость несколько выше, но он занимает меньше места при установке.

Особенности использования зануления и заземления в трехфазных электрических цепях

Принципы защиты персонала, работающего с промышленным и бытовым оборудованием трехфазного исполнения, соответствуют всему тому, что изложено выше. Только для подключения в схему используют трехфазные УЗО и дифавтоматы. Они постоянно сравнивают сумму токов во всех фазах и при ее изменении срабатывают на отключение.

В схемах трехфазного электропитания по системе TN-C встречается случай подключения двигателя по схеме треугольника. При этом нулевой проводник освобождается. Если его подключить на корпус, то получится дополнительная защита по принципу зануления, которая будет спасать оборудование и персонал от возникновения опасного потенциала на корпусе, устранит короткие замыкания фаз на него.

Выполняя электрические соединения для зануления, следует тщательно анализировать состояние коммутируемых проводов и их внутреннее сопротивление, обеспечивать надежные контакты. В отдельных случаях падение напряжения на них может быть таким, что тока замыкания будет не достаточно для срабатывания автоматических выключателей или предохранителей. В этом случае корпус электроприбора останется под опасным потенциалом.

При использовании зануления или заземления необходимо учитывать время срабатывания автоматики. Поскольку от него зависит безопасность, то необходимо подбирать и налаживать защиты с учетом минимально возможного времени отключения аварийных режимов.

Таким образом, функции защиты заземлением и занулением отличаются принципами работы и применением, настройкой автоматических устройств.

Используя их необходимо учитывать, что способы применения зануления и заземления в системах ТТ и TN имеют отличия, которые оговорены ПУЭ. Их необходимо обязательно соблюдать.

Заземление и зануление оборудования

Для обеспечения безопасности людей в сетях до 1000 В глухим заземлением нейтрали применяется зануление. В этих сетях заземление корпусов оборудования без металлической связи с нейтралью трансформатора или генератора запрещается. В цепи нулевых проводов, используемых для зануления, не должно быть предохранителей и разъединяющих аппаратов.

Все зануляемое оборудование присоединяется к магистрали зануления параллельно (см. рис. 1). Последовательное зануление запрещается.

Присоединение зануляющих проводников к оборудованию выполняется сваркой или под болт. Во всех местах, где возможно присоединение временных заземлений для ремонтных работ, должны быть специальные болты или зачищенные и смазанные вазелином места.

Нулевой вывод генератора или трансформатора необходимо присоединять к заземленной нулевой шине распределительного щита отдельной шиной. Нулевая шина крепится к каркасу щита на изоляторах. Каркасы распределительных щитов подстанций соединяются шинами с магистралью зануления.

Силовые щиты и силовые распределительные пункты зануляются присоединением к нулевому проводу питающей линии, а при отсутствии такового должна прокладываться специальная шина заземления от подстанции. Кроме того, необходимо соединять их с оболочками всех кабелей, трубами электропроводки и находящимися поблизости заземленными трубопроводами и металлоконструкциями.

Присоединение нулевых и заземляющих проводов внутри щитов и шкафов производится к заземляющей шине с помощью болтов. Под один болт допускается присоединение не более двух проводов.

Рис. 1. Присоединение частей электроустановки к сети зануления: а — электродвигатели, б — светильники

Электродвигатели и пусковая аппаратура зануляются с помощью труб, в которых проложены питающие провода, или с помощью отдельных зануляющих проводников (рис. 2). Допускается вместо зануления отдельных аппаратов или двигателей надежно заземлять корпус станка, на котором они установлены.

Корпуса светильников зануляются присоединением к нулевому проводу или заземленной конструкции. Зануляющий проводник необходимо присоединить одним концом под заземляющий болт на арматуре, а вторым концом — к заземленной конструкции или нулевому проводу (рис. 1).

Способы зануления разных видов электрооборудования указаны на рис. 2—7.

Переносные электроприемники зануляются с помощью отдельных медных жил сечением не менее 1,5 мм2 в общей оболочке с фазными жилами.

Рис. 2. Зануление корпуса двигателя: 1 — стальная труба электропроводки, 2 — гибкий вывод, 3 — перемычка, 4 — контактный флажок 25x30X3 мм, 5 — болт заземления

Штепсельные розетки для переносных токоприемников должны иметь заземляющий контакт, который соединяется с вилкой, до того как происходит соединение токоведущих контактов.

Корпуса передвижных механизмов, получающих электроэнергию от стационарных источников или передвижных электростанций, должны иметь металлическую связь с занулением или заземлением этих источников питания.

Рис. 3. Соединение металлического корпуса со стальной трубой электропроводки: а — диаметр отверстия в корпусе соответствует диаметру трубы, б — диаметр отверстия в корпусе меньше диаметра трубы, в — диаметр отверстия в корпусе больше наружного диаметра трубы, 1 — металлический корпус, 2 — стальная труба электропроводки, 3 — гайка установочная К480-К486, 4 — контргайка, 5 — муфта прямая, 6 — футорка, 7 — ниппель двойной.

Читать еще:  Шумная работа двигателя пассат

Корпуса однофазных сварочных трансформаторов зануляются путем использования третьей жилы в трехжильном питающем шланговом кабеле.

Металлические оболочки проводов и кабелей, броня, гибкие металлические рукава, стальные трубы электропроводки должны быть занулены.

Рис. 4. Зануление одиночных кабельных конструкций: а — окрашенных, привариваемых к закладным элементам, б — оцинкованных, закрепляемых с помощью скоб, 1 — закладной элемент, 2 — кабельная конструкция, 3 — скоба, 4 — проводник, присоединяемый в начале и конце трассы к зануляющей магистрали, приваривается к каждому закладному элементу или скобе.

Рис. 5. Зануление кабельных конструкций в каналах: 1 — зануляющий проводник приваривается к каждому закладному элементу и в начале и конце трассы присоединяется к магистрали зануления, 2 — закладной элемент

Примечание. При двухстороннем расположении кабельных конструкций зануляющие проводники в начале и конце трассы соединяются перемычками с помощью сварки

Рис. 6. Зануление сварных лотков, проложенных по стене: 1 — болт М6х26, 2 — гайка М8, 3 — шайба

Рис. 7. Зануление несущего троса: а — для гибкого токоподвода, б — для подвески кабеля или проводов тросовой проводки, 1 — несущий трос, 2 — кабель с изоляционной оболочкой, 3 — гильза Примечание. Несущий трос, с обоих концов присоединяемый к магистрали зануления с помощью сварки или гильзы.

Оболочка и броня кабелей зануляются с обоих концов путей присоединения перемычкой из гибкого многопроволочного медного проводника, сечение которого указано ниже.

Сечение жилы кабеля, мм2 до 10 16-35 50-120 150 и более
Сечение зануляющей перемычки, мм2 6 10 16 25

Металлические опоры и арматуру железобетонных опор соединяют с нулевым заземленным проводом.

В жилых и общественных зданиях обязательно занулять металлические корпуса бытовых стационарных электроплит, кипятильников и переносных электрических приборов мощностью более 1,3 кВт, а также металлические корпуса электрооборудования и металлические трубы электропроводки, расположенные в подвалах, подпольях, на лестничных клетках, в общественных уборных, душевых и т. п. помещениях.

В помещениях без повышенной опасности, а также в кухнях зануление стационарно установленного оборудования (за исключением электроплит), а также переносных электроприборов мощностью до 1,3 кВт (утюги, плитки, чайники, пылесосы, стиральные и швейные машины и т. п.) не требуется.

В ванных комнатах жилых и общественных зданий, в банях, лечебных учреждениях и т. п. металлические корпусы ванн и поддонов душевых должны быть соединены металлическими проводниками с трубами водопровода для выравнивания потенциала (рис. 8). Трубы газопроводов использовать для выравнивания потенциала запрещается.

Рис. 8. Заземление металлического корпуса ванны путем соединения с трубами водопровода: 1 — водопроводная труба, 2 — заземляющий проводник, 3 — хомут, 4 — шайба, 5 — шайба, пружинная разрезная, 5 — болт, 7 — гайка, 8 — наконечник, 9 — винт, 10 — корпус ванны, 11 — винт.

В общественных зданиях, помещениях с повышенной опасностью и особо опасных (производственные помещения предприятий общественного питания, котельные, холодильные камеры, производственные цеха предприятий бытового обслуживания, мастерские школ, санузлы, венткамеры, камеры кондиционеров, машинные отделения лифтов, насосные станции, тепловые пункты и т. д.) все стационарные и переносные электроприемники, не имеющие двойной изоляции, стальные трубы электропроводок, металлические корпуса щитов и шкафов должны быть занулены. Штепсельные розетки на напряжении 220 и 380 В для подключения переносных и передвижных электроприемников должны иметь защитные контакты, подключенные к нулевому проводу.

В помещениях без повышенной опасности, имеющих подвесные потолки, светильники и металлические конструкции потолков должны быть занулены.

В зрелищных предприятиях подлежат занулению металлические конструкции и корпуса всех аппаратов сцены, а также корпуса всех щитков во всех помещениях.

Металлические корпуса проекторов и звукопроизводящей аппаратуры должны зануляться отдельными изолированными проводами и дополнительно присоединяются к отдельному заземлению, находящемуся вблизи от помещения аппаратной.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Принцип действия защитного зануления

Любое электрооборудование, которое находится в работе (под напряжением) может иметь проводящие металлические части. А уверены ли Вы в том, что по этим частям не пройдет электрический ток, в случае, если изоляция повредится и произойдет короткое замыкание на корпус двигателя. Но бояться не надо, ведь для безопасности в таких случаях и изобрели защитное зануление (ЗЗ).

Защитное зануление – это преднамеренное соединение проводящих частей электроустановки, не находящихся под напряжением в нормальном режиме, с глухозаземленной нейтралью трансформатора или с заземленной точкой источника питания в случае с сетями постоянного тока.

Читать еще:  5тдф двигатель технические характеристики
Зануление в разных системах заземления

Рассмотрим зануление в системе TN. Система TN, где T означает, что нейтраль источника питания заземлена, а N – что открытые проводящие части присоединены к нейтрали источника через нулевые проводники.

Существует два нулевых проводника – это PE и N. PE – нулевой защитный проводник (желто-зеленый провод), N – нулевой рабочий проводник (черный провод).
PE – это и есть шина, провод зануления.

У системы TN есть три подсистемы – ТN-С, TN-S, TN-S-C.

Где C означает, что PE+N=PEN, то есть функции нулевого защитного и нулевого рабочего совмещены в одном проводе под названием PEN.


S означает, что PE // N, то есть нулевой защитный и нулевой рабочий на протяжении линии идут по разным проводам. Это самая дорогая и надежная система. Применяется в Великобритании.


S-C – на протяжении линии в одной части функции нулевого защитного и нулевого рабочего совмещены в одном проводе PEN, в другой части они разделены.


Зануление применяется в электрических сетях с глухозаземленной нейтралью постоянного и переменного тока напряжением до 1000В.

Принцип действия защитного зануления

Рассмотрим схематически принцип действия зануления на примере четырехпроводной сети с подключенной однофазной нагрузкой.


Ситуация следующая, фаза, в нашем случае L1 замкнулась в случае пробоя изоляции на корпус. Ток пошел по корпусу через провод зануления. Образовался контур, состоящий из фазы источника питания (трансформатора), цепи фазного и нулевого проводов. Этот контур еще называют петля «фаза-ноль».

Сопротивление петли «фаза-ноль» достаточно мало, вследствие чего, ток возрастает до аварийной величины, что в свою очередь вызывает срабатывание устройства защиты (автомата). После срабатывания автомата, поврежденная линия отключается. Время срабатывания защиты для отключения линии при КЗ на корпус в сетях до 1кВ составляет:


Источник
Перейти на сайт | Как это работает | Возможности ПО | Кейсы

Рассчитать зануление в сети 380/220 В. Питание двигателей с короткозамкнутым ротором, являющихся

Часть текста скрыта. После покупки Вы получаете полную версию

Рассчитать зануление в сети 380/220 В. Питание двигателей с коротк…

Рассчитать зануление в сети 380/220 В. Питание двигателей с короткозамкнутым ротором, являющихся приводными для электрооборудования, размещенного в цехе, осуществляется по двум последовательно включенным участкам с различными видами электропроводок. Питание от трансформаторной подстанции до силового щита цеха осуществляется кабелем. Питание на втором участке от силового шкафа в цехе до электродвигателя осуществляется проводом или кабелем, сечение которого необходимо выбрать. Длина кабеля (первый участок) L1 = 80 м, длина второго участка L2 = 45 м, мощность двигателей Р = 5 кВт, их КПД = 0,85 и cosφ = 0,9, мощность питающего трансформатора Sтр = 630 Квт.

1) начертить схему сети, состоящую из двух последовательно включенных участков:

2) рассчитать номинальный ток двигателя:

3) по номинальному току двигателя выбрать по справочнику сечение проводов или кабеля, исходя из способа прокладки. Сечение нулевого провода должно составлять 50 % от сечения фазного (или может быть равно фазному):

4) определить номинальный ток уставки автомата или — ток плавкой вставки с учетом того, что асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и необходимо отстроить от пусковых токов:

5) определить ток КЗ, рассчитав сопротивление нулевого провода первого и второго участков, а также сопротивление фазных проводов этих двух участков. Сопротивление обмотки трансформатора при мощности 250 кВА и более можно не учитывать:

Рассчитать заземление трансформаторной подстанции ТП 10/0,4 кВ в однородном грунте по допустимому сопротивлению растекания Rз. Размеры подстанции (АВ = 68 м). В качестве вертикальных электродов использовать прутковую сталь длиной lв = 4,0 м и диаметром d = 14 мм. В качестве горизонтального электрода используется полосовая сталь (шинка) сечением 254 мм (или 404 мм). Расчетные удельные сопротивления грунта (Ом•м) для горизонтальных и вертикальных электродов: ρрас.г. = 155 и ρрас.в. = 120. Сопротивление естественного заземлителя Rес = 20 Ом. Глубина траншеи 0,8 м. Верхние концы вертикальных электродов выступают со дна траншеи на 0,2 м.

Учитываем следующее: при контурном заземлении траншея копается по периметру подстанции на расстоянии от стен примерно 2,5 м. Периметр необходимо подсчитать, так как при определении коэффициента использования необходимо знать отношение расстояния между электродами (а) к длине электрода (lв). При предварительно выбранном количестве электродов расстояние между ними зависит от периметра. Расстояние от середины электрода до поверхности земли определяется выражением:

Требуемое сопротивление искусственного заземлителя:

Определяем расчетные сопротивления растеканию электродов — вертикального Rв и горизонтального Rг по формулам:

Теперь находим сопротивление растеканию принятого нами группового заземлителя:

…расчет выполнен верно.

Итак: проектируемый заземлитель — контурный, состоит из…

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector