Захисне заземлення - навмисне електричне з'єднання із заземлюючим пристроєм металевих неструмоведучих частин, які в аварійній ситуації можуть опинитися під напругою. Заземлюючих пристроїв являє собою сукупність заземлювача (металевий провідник або група провідників, що знаходяться в безпосередньому зіткненні з землею) і заземлюючих провідників (металеві провідники, що з'єднують заземлюються частини електроустановки з заземлювачем).
На практиці необхідно прагнути до використання природних заземлювачів. Як їх можна використовувати водопровідні сталеві труби, прокладені в землі (крім трубопроводів з гарячими рідинами, горючими і вибухонебезпечними речовинами); обсадні труби артезіанських свердловин; свинцеві оболонки силових кабелів (алюмінієві оболонки не можуть використовуватися в якості заземлювачів); металеві і залізо-бетонні конструкції фундаментів, за умови, що вони утворюють безперервний ланцюг по металу.
Якщо немає можливості використовувати природні заземлювачі, то застосовують штучні - контурні або протяжні, поодинокі, що складаються зі сталевих труб, арматурних стержнів, кутовий або смугової сталі.
Завдання захисного заземлення - усунути небезпеку ураження струмом людини при дотику до корпусу знаходиться під напругою і в разі несправності ізоляції.
Область застосування: 3-х фазні мережі напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю і вище 1000 В з будь-яким режимом нейтралі. Заземлення підлягають: зовнішні установки при напрузі вище 36 В змінного струму і вище 110 В постійного струму, установки в особливо небезпечних приміщеннях, а також всі установки змінного і постійного струму при напрузі 500В і вище.
Принцип захисту за допомогою заземлення полягає в тому, щоб зменшити напругу на корпусі при замиканні на нього струму. Коли заземлення відсутнє, корпус на який сталося замикання, має фазна напруга щодо землі. Дотик до нього стольже небезпечно, як і до струмоведучих частини. Заземлення викликає перерозподіл напружень. Людина, торкнувшись заземленого корпусу, опинився під напругою, утворює ланцюг корпус - людина земля, паралельну ланцюга корпус - земля. Струм замикання піде по обидва паралельних гілках і розподілиться між ними обернено пропорційно їх опорам. Згідно ПУЕ в електроустановках напругою до 1000 В величина опору заземлюючого пристрою не повинна перевищувати 4 Ом.
Мал. 1. Принципова схема захисного заземлення
Занулення - навмисне електричне з'єднання з нульовим проводом мережі металевих неструмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою.
Область застосування - 3-х фазні чотирипровідні мережі напругою до 1000 В з глухозаземленнойнейтралью. Розглянемо принципову схему занулення.
Нульовий провід приєднаний до корпусу обладнання, яке підлягає. При появі на корпусі небезпечної напруги в разі пробою, виникає однофазне коротке замикання між фазним і нульовим проводом. По ланцюгу фаза-корпус-нульовий провід тече великий струм короткого замикання, в результаті чого спрацьовує плавкий запобіжник і автоматично відключається ушкоджена установка від мережі.
Згідно ПУЕ для забезпечення надійного відключення необхідно:
1) щоб струм короткого замикання перевищував номінальний струм плавкої вставки запобіжника Iк.з.> k # 903; Iном,
де Iном - номінальний струм плавкої вставки;
до - коефіцієнт надійності, приймається = 1,25 - 6 в залежності від типу захисного пристрою.
2) провідність нульового проводу повинна бути не менше 50% провідності фазного проводу відповідно до умовою допустимого нагрівання нульового проводу і з метою зниження потенціалу на ньому під час проходження аварійного струму.
3) Для забезпечення безперервності ланцюга занулення нульовий провід повинен бути прокладений так, щоб виключити можливість обриву; в нульовому проводі забороняється ставити запобіжники, вимикачі та ін. прилади, здатні порушити його цілісність;
Важливо розуміти, що протягом деякого часу з моменту замикання фази на занулення корпус і до моменту спрацьовування захисту на нульовому проводі зберігається небезпечна напруга. Під цим небезпечним напругою буде знаходитися не тільки пошкоджена установка, але і корпусу іншого обладнання, підключеного до нульового проводу. Така ж небезпека може виникнути при обриві нульового проводу і для виключення цього він має з'єднання з землею в декількох місцях (200-500 м).