При пошкодженні ізоляції електрообладнання різні його металеві неструмоведучих частини можуть випадково виявитися під напругою, створюючи небезпеку ураження людини електричним струмом. Торкаючись до устаткуванню з пошкодженою ізоляцією, людина ставати провідником для струму в землю. Струми від 0,05 А небезпечні для людини, а струми від 0,1 А смертельні.
Значення струму, що проходить в землю, залежить від електричного опору тіла людини і напруги пошкодженої установки. Опору тіла людини коливається в широких межах: від декількох сотень до тисяч Ом, тому небезпека для його життя і здоров'я можуть представляти установки і з відносно невеликим напругою по відношенню до землі.
Напругою щодо землі при замиканні на корпус є напруга між цим корпусом і точками землі, що знаходяться поза зоною розтікання струмів в землі, але не ближче 20 метрів від цієї зони.
Однією з основних заходів захисту людей від ураження електричним струмом при дотику до установок, які випадково опинилися під напругою, є пристрій захисного заземлення.
заземлюючих пристроїв називають сукупність заземлювачів і заземлювальних провідників.
Принцип дії захисного заземлення можна розглянути на прикладі малюнків 2.1.1 та 2.2.2
Якщо людина торкнеться корпусу, на який сталося коротке замикання однієї з фаз, то утворюється електричний ланцюг від пошкодженої фази і корпусу на землю і далі до неушкодженим фазам електроустановки (в мережах з ізольованою нейтраллю) по двох паралельно увімкнених опорам: опором заземлювального пристрою R і опору людини Rч.
Так як струми в паралельних ланцюгах розподіляються обернено пропорційно опорам:
(2.2.1)
то при наявності малого опору заземлювального пристрою в порівнянні з опором людського організму (опір людини в розрахунках з електробезпеки приймають R ч @ 1000 Ом) частина струму, що проходить через тіло людини, буде мала і безпечна для його здоров'я.
Звідси випливає, що для забезпечення безпеки придатне не всяке з'єднання з землею, а тільки з'єднання, має досить мале електричний опір.
Отже, принцип дії захисного заземлення полягає в зниженні до безпечних значень напруг дотику і кроку, обумовлених порушенням ізоляції і замиканням на корпус. Це досягається зменшенням потенціалу корпусів заземленого обладнання при однофазному замиканні на нього, а також вирівнюванням різниці потенціалів між підставою, на якому стоїть людина, і корпусом заземленого устаткування.
Згідно ГОСТ 12.1.030-81защітное заземлення повинно відповідати таким вимогам:
- захисне заземлення повинне забезпечити захист людей від ураження електрострумом при дотику до металевих неструмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою в результаті пошкодження ізоляції;
захисне заземлення слід виконувати навмисним електричним з'єднанням металевих частин електроустановок із землею або її еквівалентом;
захисного заземлення підлягають металеві частини електроустановок, доступні для дотику людини і не мають інших видів захисту, що забезпечують електробезпеку;
- в якості заземлюючих пристроїв електроустановок в першу чергу повинні бути використані природні заземлювачі;
допустимі напруги дотику заземлюючих пристроїв повинні бути забезпечені в будь-який час року;
- заземлювальний пристрій, що використовується для заземлення електроустановок одного або різних призначень і напруг повинно задовольняти всім вимогам, пропонованим до заземлення цих електроустановок;
в якості заземлюючих і нульових захисних провідників слід використовувати спеціально призначені для цієї мети провідники, а також металеві будівельні, виробничі та електромонтажні конструкції;
матеріал, конструкцій і розміри заземлювачів, заземлюючих провідників повинні забезпечити стійкість до механічних, хімічних і термічних дій на весь період експлуатації;
для вирівнювання потенціалів металеві, будівельні та виробничі конструкції повинні бути приєднані до мережі заземлення. При цьому природні контакти в зчленуваннях є достатніми.
2.2 Конструкція заземлювачів і їх спорудження
Опір захисного або робітничо-захисного заземлювального пристрою повинно бути забезпечено з урахуванням використання природних заземлювачів (прокладені під землею металеві труби, металеві конструкції, арматура будівель та їх бетонних фундаментів і інше, за винятком трубопроводів горючих і вибухонебезпечних сумішей , каналізації, центрального опалення та побутового водопроводу, розт...
