Захисне заземлення являє собою навмисне електричне з'єднання з землею нетоковедущих проводять (електропровідних) частин електрообладнання, які в результаті порушення ізоляції можуть опинитися під напругою. Такий частиною електрообладнання, як правило, є його металевий корпус.
Принцип дії захисного заземлення можна пояснити наступним чином: при паралельному включенні в електричний ланцюг «аварійний корпус - заземлення» опорів заземлювального пристрою і людини струм по ним за законом Кірхгофа для розгалужених електричних ланцюгів розподіляється обернено пропорційно величинам опорів, залишаючись практично незмінним в сумі.
Підбір величини опору заземлюючих пристроїв, якi при якій сила струму, що протікає через людину, буде дорівнює або менше безпечних значень забезпечить його захист від ураження. Найбільша величина опору заземлюючих пристроїв, якi при якій забезпечується вказане вище умова, називається допустимим опором захисного заземлення.
Захисне заземлення ефективно тільки в тому випадку, коли струм замикання на землю не збільшується зі зменшенням опору заземлювального пристрою. Тому захисне заземлення застосовується в якості основного заходу захисту в електромережах з ізольованою нейтраллю, тому що тільки в них при глухому замиканні на землю будь-якого з фазних проводів струм замикання не залежить від опору заземлення.
Конструктивно заземлюючих пристроїв складається з заземлювачів. розміщених в грунті (землі), заземляющего провідник а й заземляющей шини (останні розташовані поза грунту і служать для підключення заземлювачів до електроустаткування).
Варіанти конструкцій, схеми розміщення в грунті, матеріали для виготовлення конструктивних елементів, способи розрахунку та ін. Відомості про заземлюючих пристроях розглядаються на лабораторних і практичних заняттях.
Згідно з вимогами ПУЕ опір заземлювального пристрою, використовуваного для захисного заземлення відкритих провідних частин в системі IT напругою до 1 кВ, має відповідати умові:
де Rзу - опір заземлювального пристрою, Ом;
Uпр - напруга дотику, значення якого приймається рівним 50 В;
Як правило, не потрібно приймати значення опору заземлювального пристрою менше 4 Ом. Допускається приймати опір заземлювального пристрою до 10 Ом. якщо дотримано наведене вище умова, а потужність джерела струму не перевищує 100 кВ × А.
Захисного заземлення підлягають металеві неструмоведучих частини обладнання, які через несправність ізоляції можуть опинитися під напругою і до яких можливий дотик людей.
Захисне занулення в електроустановках напругою до 1 кВ є навмисне електричне з'єднання відкритих нетоковедущих проводять (електропровідних) частин електрообладнання, які в результаті порушення ізоляції можуть опинитися під напругою, з глухозаземленою нейтраллю (нульовим проводом) в мережах трифазного змінного струму (система TN), з одночасним встановленням пристроїв, що відключають на фазних проводах, що живлять ці електроустановки. Якщо після цього відбудеться порушення ізоляції одного з фазних провідників і він торкнеться нетоковедущей провідної частини електрообладнання, то по петлі «фаза - нуль» потече електричний струм «короткого замикання», який має велику величину (1000 А і більше), що призведе до спрацьовування пристрою, що вимикає . Як відключають пристроїв, як правило, застосовуються плавкі вставки, які розплавляючись під дією електричного струму «короткого замикання», розривають ланцюг електроживлення.
Таким чином, принцип дії захисного занулення полягає у відключенні електроживлення від аварійної ділянки електрообладнання за такий малий проміжок часу, при якому доза електроенергії, отримана людиною при дотику його до корпусу електроустановки в момент спрацьовування пристрою, що вимикає, не перевищить допустимих значень. Допустимий час спрацьовування пристроїв, що відключають зазначено в табл. 1. При реалізації системи захисного занулення не допускається установка пристрою, що вимикає на нульовому проводі. Захисне занулення є окремим випадком автоматичного відключення електроживлення.
Автоматичне відключення живлення:
Автоматичне відключення живлення застосовується для швидкого відключення енергоджерела від аварійного електрообладнання. При цьому час відключення не повинно перевищувати нормовані значення (табл. 1,2), тому що в іншому випадку людина, що стосується в цей момент електроустановки, отримає небезпечну дозу електричної енергії. При виконанні автоматичного відключення живлення в електроустановках напругою до 1 кВ відкриті провідні частини приєднуються до глухозаземленою нейтралі джерела живлення, якщо застосована система TN. і заземлені, якщо застосовані системи IT або ТТ.
В електроустановках, в яких в якості захисного заходу застосовано автоматичне відключення живлення, повинно бути виконано зрівнювання потенціалів (див. Нижче).
Для автоматичного відключення живлення можуть бути застосовані захисно-комутаційні апарати та пристрої захисного відключення (УЗО).