Заземление

С точки зрения опасности поражения электрическим током, осветительные установки занимают особое место. Ведь нет помещений, в которых не было бы освещения, а, следовательно, и составляющих его элементов: светильников, штепсельных розеток, выключателей, осветительной сети и пр., с которыми от времени до времени соприкасаются люди. В сетях с глухозаземленной нейтралью наибольшая опасность поражения электрическим током возникает при появлении напряжения на нормально нетоковедущих частях осветительной установки. Причиной появления опасного напряжения является обычно неисправность изоляции сети, что часто приводит к замыканию одной из фаз сети на «корпус» (например, на металлическую оболочку светильника).

При прикосновении человека к оказавшейся под напряжением части установки через его тело может протекать опасный ток (цепь тока образует тело человека и земля). Ток, протекающий через тело человека, будет определяться сопротивлением человека относительно земли, складывающимся из сопротивления тела человека, обуви и пола и сопротивления заземления нейтралки. Опасность может значительно увеличиться, если поблизости находятся заземленные металлические массы (технологическое оборудование, водопровод, трубы или приборы отопления и т. д.), из-за возможности одновременного прикосновения к находящейся под напряжением части установки и заземленному предмету.

Для предотвращения опасности поражения электрическим током все металлические нормально нетоковедущие части осветительных установок заземляют, т. е. электрически соединяют с заземленной нейтралью трансформатора или генератора. В сетях с наглухо заземленной нейтралью соединение корпуса светильника с нулевым проводом (заземление) приводит при пробое фазы на «корпус» к однофазному короткому замыканию. Аппарат защиты фазы немедленно отключает поврежденный участок, и очаг опасности ликвидируется. В осветительных сетях напряжением выше 36 В заземление металлических нормально нетоковедущих частей осветительных установок должно выполняться во всех помещениях с повышенной опасностью и особо опасных и в наружных установках. Во взрывоопасных установках заземление выполняется при всех значениях, в том числе и при 12 и 36 В.

Заземлению подлежат металлические нормально нетоковедущие части щитков, аппаратов, осветительных арматур, конструкций для прокладки проводок, оболочки кабелей, стальные трубы электропроводки и т. п. В помещениях без повышенной опасности выполнять заземление не следует, так как в этих условиях ток через тело человека не может достигнуть опасного значения. И наоборот, заземление в таких установках будет возможным источником опасности, возникающей при одновременном прикосновении к заземленному корпусу и токоведущим частям. Именно поэтому заземление не требуется в жилых и общественных помещениях с нормальной средой и непроводящими полами. По той же причине заземлению не подлежат металлические части осветительных арматур и конструкций для проводок, устанавливаемые на деревянных столбах. В жилых и общественных зданиях заземление металлических нормально нетоковедущих частей осветительной установки предусматривается только в подвалах, на лестницах, чердаках и в технических помещениях (вентиляционных камерах, насосных и т. п.). В общественных зданиях, кроме того, заземляются светильники, встроенные в подвесные потолки, выполненные с применением металлических элементов, соединенных с металлоконструкциями здания.

В сетях с заземленной нейтралью для заземления используются рабочие нулевые провода сети. Их использование не разрешается только во взрывоопасных помещениях класса B-I, в которых для заземления прокладываются специальные заземляющие проводники. В трехфазных четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью в невзрывоопасных помещениях в качестве рабочего нулевого и заземляющего провода разрешается использовать алюминиевые оболочки трехжильных силовых кабелей, если ток в нулевом проводе линии не превышает 75% тока, допустимого для фазной жилы данного кабеля. При обрыве нулевого провода и пробое на «корпус» оборудования за местом обрыва провода прикосновение к любым заземленным металлическим частям равносильно прикосновению к токоведущему фазному проводу. Даже если пробоя не произошло, потенциал на оборудование может быть занесен через нить лампы накаливания. Для предотвращения опасных последствий обрыва нулевого провода выполняется повторное заземление нулевого провода на концах воздушных линий, а также и по длине воздушных линий через каждые 250 м.

При создании искусственных контуров заземления забивка заземлителей в грунт производится так, чтобы Расстояние от верха заземлителя до поверхности земли было 500-600 мм. Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом, а в установках, питающихся от генераторов и трансформаторов мощностью до 100 кВ-А, К) Ом. В установке с заземленной нейтралью проводимость нулевых проводов, используемых в качестве заземления должна быть не менее 50% проводимости фазных проводов. Если нулевой провод является общим для нескольких линий, то его проводимость должна быть не менее 50% проводимости линии с наибольшим сечением. Во всех случаях не следует применять для заземляющих проводников сечений выше 50 мм² - медных 70 мм² - алюминиевых и 80 мм² - стальных проводников. При этом в случае применения четырехжильных кабелей или проводов, у которых одна из жил имеет меньшее сечение, чем три остальные, допускается использование в качестве нулевого провода одной из жил нормального сечения, а в качестве фазного с минимальной нагрузкой - четвертой жилы меньшего сечения.

Для четырехпроводных сетей осветительных установок с люминесцентными лампами и лампами ДРЛ нулевые провода выбираются по расчетному току фазных проводов. Для защиты от перехода высшего напряжения 220 или 127 в цепь низшего 12 или 36 В применяют заземление у понижающих трансформаторов одного конца обмотки низшего напряжения или ее средней точки. Для присоединения сети заземления кожухи щитков, корпуса осветительных арматур, аппаратов и т. п. снабжаются винтами для заземления. Присоединение корпуса светильника к отрезку нулевого провода на участке от места ответвления от основной линии до светильника запрещается, так как при обрыве нулевого провода на корпус подается фазное напряжение, а короткого замыкания не происходит. Поэтому от места ответвления до винта заземления арматуры прокладывается отдельный провод. В целях безопасности присоединение нулевого провода должно производиться обязательно к винтовой гильзе патронов для ламп накаливания и ДРЛ, наиболее доступной для прикосновения.