Чем отличачется защитное заземление от защитного зануления?

Сегодня рассмотрим такие понятия как защитное заземление и защитное зануление, а также общие требования, предъявляемые к защитному заземлению и защитному занулению. Заземление и зануление это разные понятия, хоть и выполняют практически одни и те же функции.

В общем случае заземлением называется преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети ЭУ или оборудования с ЗУ.

Защитным заземлением называется заземление, выполненное с целью обеспечения ЭБ (рис. 1).

Защитное заземление

Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки или точек токоведущих частей ЭУ, выполняемое для обеспечения работы ЭУ (не в целях ЭБ), например, глухое заземление нейтрали или вывода источника (рис. 2). Рабочее заземление должно быть выполнено таким образом, чтобы обеспечивалась нормальная работа ЭУ в режимах, предусмотренных эксплуатационной документацией ЭУ (также см. ГОСТ Р 50571.10-96.).

Электроуставновки в заземленных электрических сетях

Защитным занулением в ЭУ напряжение до 1 кВ называется преднамеренное соединение ОПЧ с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях ЭБ (рис. 3).

Защитное зануление

В ЭУ до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока для защиты людей от поражения током при замыкании на корпус должно быть выполнено защитное зануление (рис.3).

В этом случае при замыкании на металлический корпус ЭУ возникает цепь протекания тока короткого замыкания Iкз, который вызывает срабатывание защиты и отключение аварийной ЭУ от питающей сети. Применение в ЭУ до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью (система TN) или глухозаземленным выводом источника однофазного тока заземления корпусов электроприемников (ЭП) без их защитного зануления не допускается.

Действительно, если в этих сетях копус ЭУ заземлить без его защитного зануления (рис. 4), то в аварийной ситуации на заземленном корпусе возникает опасное для человека напряжение относительно земли Uз=IзRз. Если принять, что R0=Rз=R, то Uз может достигать половины фазного напряжения сети:

Защитное заземление в заземленных электрических сетях

Более того, поскольку в заземленных электрических сетях до 1 кВ (система заземления TN) обязательно должно быть выполнено  защитное зануление корпусов электроприемников, то заземление корпуса одного из них без защитного зануления может привести к тому, что в аварийном режиме зануленные корпуса остальных ЭУ, питающихся от данного источника, могут оказаться под опасным напряжением U0 (рис. 5). Действительно, на нейтрали источника от тока замыкания Iз возникает падение напряжения:

Заземление корпуса электроустановки без его защитного зануления в заземленных электрических сетях

Если R0=Rз=R, то нейтраль источника, а с ней и корпуса всех зануленных ЭУ окажется  под напряжением Uф/2.

Таким образом, в заземленных электрических сетях до 1 кВ (система заземления TN)  запрещается применять защитное заземление в качестве единственной меры защиты от замыкания тока на корпус (ОПЧ) ЭУ, но разрешается использовать его в качестве дополнения к защитному занулению (рис. 6).

Защитное зануление в сочетании с защитным заземлением в заземленных электрических сетях

В этом случае при замыкании на металлический корпус ЭУ возникает цепь протекания тока короткого замыкания Iкз, который вызывает срабатывание защиты и отключение аварийной ЭУ от питающей сети. Применение в ЭУ до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью (система TN) или глухозаземленным выводом источника однофазного тока заземления корпусов электроприемников (ЭП) без их защитного заземления не допускается.