Первая задача решается с помощью защитных заземляющих устройств, выпол­няемых в соответствии с гл. 1.7 ПУЭ, ГОСТ Р 50571.10-96, ГОСТ Р 50571.21-2000, ГОСТ Р 50571.22-2000. Вторая задача решается с помощью прокладки специаль­ных заземляющих или нулевых защитных проводников, соединенных в единую электрическую соединительную сеть.

В соответствии с ГОСТ Р 50571.10-96 в случае, когда заземление требуется как для защиты, так и для нормальной работы электроустановки, в первую очередь сле­дует соблюдать требования, предъявляемые к мерам защиты.

Наличие замкнутых контуров и связей между системами заземления различного назначения может сопровождаться возникновением межсистемных помех заземле­ния, которые не устраняются установкой источников бесперебойного питания и других устройств кондиционирования (улучшения) мощности без гальванической развязки. В ряде случаев, формально выполняя требования ГОСТ 464-79 по органи­зации отдельной системы заземления для средств телекоммуникаций, создают от­дельную систему заземления, например для учрежденческой цифровой телефонной станции. При этом не обращается внимания на то, что стандарт требует отдельной системы заземления для полюса системы питания постоянного тока. Питание обо­рудования от общей сети переменного тока с глухозаземленной нейтралью и вы­полнение, казалось бы, обособленного заземления как раз приводят к ситуации, ко­гда образуются контура заземления, вызывающие неустойчивую работу оборудова­ния. Контур заземления, в отличие от жаргонного «контура заземления» (соедине­ния горизонтальных заземлителей в земле), является нежелательным и образуется при наличии связи между двумя заземлителями (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Контур заземления

В образовавшемся контуре заземлитель 1 — электрическая связь (проводник) — заземлитель 2 — среда (земля) могут наводиться то­ки от внешних электромагнитных полей или протекать блуждающие токи сторонних нагрузок. Все это приводит к электромагнитным по­мехам в работе оборудования. Ло­кальные вычислительные и теле­коммуникационные сети зачастую имеют в своем составе оборудова­ние связи (антенны, модемы и пр.) и подвержены влиянию помех, в том числе от разрядов молнии, поэтому для них важна высокая помехозащищенность. В силу этого обстоятельства устранению кон­туров следует уделять особое внимание при проектировании и эксплуатации элек­троустановок зданий.

На практике встречается также ошибочное заземление отдельного электропри­емника или группы электроприемников на обособленный заземлитель, не связан­ный с нейтралью трансформатора (рис. 6.2). Эта схема заземления напоминает схе­му ТТ, с той лишь разницей, что при этом нарушается п. 1.7.39 ПКЭ, который гласит: «В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а также с глухозаземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемни­ков без их зануления не допускается...». Это требование вызвано тем, что обеспе­чить электробезопасность при такой схеме невозможно. На рис. 6.2 показан вынос потенциала при коротком замыкании на корпус электроприемника, заземленного на обособленный заземлитель.

Рис. 6.2. Вынос потенциала на незанулённый корпус оборудования

Потенциал на корпусе будет обусловлен падением напряжения в фазном про­воднике до точки КЗ и падением напряжения в сопротивлении заземлителя 2, в среде (в земле и конструкциях) и в сопротивлении заземлителя 1. Сопротивление цепи короткого замыкания при этом будет больше сопротивления цепи «фаза-ноль», ис­ходя из параметров которого выбирается защитный автомат, и короткое замыкание, скорее всего, не будет отключено действием максимальной токовой защиты. При этом на корпус будет вынесен потенциал, близкий к фазному напряжению, что соз­даст угрозу для жизни людей. Отключение КЗ произойдет за счет действия тепло­вой защиты автоматического выключателя, но время отключения КЗ при этом пре­высит нормируемые значения.

Характеристики устройств защиты и полное сопротивление цепи «фаза-ноль» должны обеспечивать автоматическое отключение питания в пределах нормированного времени при замыканиях на открытые проводящие части. Это требование вы­полняется при соблюдении следующего условия:

Z_sI_a<Uo,

где Z_s — полное сопротивление цепи «фаза-ноль»; I_а — ток, меньший тока корот­кого замыкания, вызывающий срабатывание устройства защиты за время, являю­щееся функцией номинального напряжения Uo; Uo — номинальное напряжение (действующее значение) между фазой и землей.

Предельно допустимые времена отключения для систем TN составляют:

Uo = 220 В, время отключения — 0,4 с;

Uo = 380 В, время отключения — 0,2 с.

Таким образом, неправильно выполненное заземление приводит к образованию нежелательных контуров и вызывает электромагнитные помехи в работе оборудо­вания, а также создает угрозу для жизни людей.