Відповідно до вимог ГОСТ Р50571.3-94 «Електроустановки будівель» і «Правил улаштування електроустановок» в електричних мережах типу TN-CS для запобігання електротравматизму при експлуатації електрообладнання, конструктивні нетоковедущие металеві частини якого виявилися під напругою внаслідок замикання струму на корпус, а також при інших аварійних режимах мережі, застосовують занулення (рис.).
Мал. 10.6. Принципова схема занулення.
Фізична сутність занулення полягає у виникненні струму короткого замикання між нульовим проводом і пошкодженої фазою. Струм короткого замикання може досягати сотень ампер -в результаті плавкахвставка розплавляється або відключається теплове реле і система відключається.
Нульовим захисним провідником називають провідник, що з'єднує зануляемие частини з глухозаземленою нейтральною точкою джерела струму.
Основна вимога безпеки до занулення полягає в зменшенні тривалості відключення замикання - воно повинно бути не більше часток секунди.
Так як час спрацьовування плавких вставок запобіжників і теплових расцепителей автоматів обернено пропорційно силі струму, то малий час спрацьовування можливо при великій силі струму. Кожен відключає апарат має свою заводську струмів-ремінну характеристику. Так, запобіжник спрацьовує за 0,1 с, якщо струм короткого замикання перевищить його уставку (значення вхідної величини струму) в 10 разів і за 0,2 с - якщо в 3 рази. Час відключення запобіжника різко зростає до 9. 10 с при невеликій силі струму короткого замикання (в 1,3 рази). За умовами безпеки така система занулення неприпустима.
Для надійного і швидкого відключення електроустановки, що знаходиться в аварійному стані, необхідно, щоб струм короткого замикання (А) перевершував струм уставки відключає апарату.
Коефіцієнт кратності короткого замикання в приміщенні з нормальними умовами навколишнього середовища при захисті запобіжниками або автоматами з тепловим расцепителем повинен бути наступний: до ≥ 3; для автоматів з електромагнітним расцепителем -до ≥ 1,4; для інших автоматів - до ≥ 1,25.
У вибухонебезпечних приміщеннях в розрахунку системи занулення приймають значення до ≥ 4 при захисті запобіжниками і до ≥ 6 - при захисті автоматами.
Схема занулення вимагає наявності в мережі нульового захисного провідника РЕ, глухого заземлення нейтралі джерела струму і повторного заземлення нульового захисного провідника.
Нульовий захисний провідник в схемі забезпечує необхідне для відключення електроустановки значення струму однофазного короткого замикання шляхом створення для нього ланцюга з малим опором.
Заземлення нейтрали в мережі до 1000 В знижує напругу занулених корпусів електрообладнання та нульового захисного провідника щодо землі до мінімального значення при замиканні фази на землю.
Повторне заземлення нульового захисного провідника практично не впливає на здатність, що відключає схеми занулення.
Однак при відсутності повторного заземлення нульового захисного провідника виникає небезпека для людей, торкаються до занулення обладнання в період замикання фази на корпус. Крім того, в разі обриву нульового захисного провідника ця небезпека підвищується, оскільки напруга щодо землі інших підключених в цю ділянку мережі занулених корпусів електродвигунів може досягати фазної напруги. Повторне заземлення нульового захисного провідника значно зменшує небезпеку ураження струмом, але не може усунути її повністю.