Отгорание нуля, что происходит и как защититься? Отгорание нуля

Отгорание нуля и защита от отгорания нуля

Привет, друзья. Сталкивались когда-нибудь с явлением «отгорание нуля»? Если нет, то вы счастливый человек. Но знать об этом, особенно электрикам, будет полезно. Поговорим о том, почему этот таинственный ноль имеет тенденцию отгорать, что происходит при этом и какая бывает защита от отгорания нуля? Для того чтобы понять это, немного вспомним физику.

Нашел в интернете хорошее видео по теме, коротко и ясно, если не любите читать, смотрите ниже. Итак, начнем.

Ноль, для однофазной цепи, это название проводника, который не находиться под высоким потенциалом относительно земли. Фаза, это второй проводник , она имеет высокий потенциал переменного напряжения относительно земли. В России, чаще всего, это 220-230 Вольт. Ноль при этом не проявляет тенденции к отгоранию.

Основная загвоздка — все линии электропередачи, являются трехфазными. Рассмотрим традиционную схему «звезда»:

Здесь и появляется понятие «нулевой проводник».

В трех одинаковых нагрузках, переменный ток каждой фазы сдвинут по фазе на 1/3. В идеале, эти токи компенсируют друг друга. При такой нагрузке, в средней точке, векторная сумма токов равна нулю.

Получается, что через нулевой провод, подключенный к средней точке, ток не течет (он практически не нужен).

Незначительный ток на нулевом проводнике все же возникает. Это происходит, когда нагрузки на фазах не полностью компенсируют друг друга, тоесть разные. Прямое доказательство этому можно увидеть на практике, посмотрите на четырехжильные кабели для трехфазных цепей, нулевая жила вдвое меньшего сечения, чем фазные. Зачем тратить дефицитную медь, если тока в жиле практически нет? Имеется смысл…

При сосредоточенной нагрузке, в трехфазной цепи, ноль тоже не расположен к отгоранию.

Интересное начинается тогда, когда к трехфазной цепи начинают подключать однофазные нагрузки (многоквартирных домах, например). Каждая нагрузка представляет случайно выбранное устройство.

При использовании одной фазы из трехфазной цепи, их стараются распределить по мощности так, чтобы на каждую приходилась примерно одинаковая нагрузка.

Все понимают, что полного равенства при этом не достигнуть. Жители дома будут случайным образом включать, выключать электроприборы, поэтому нагрузка будет постоянно меняться. Полной компенсации токов в средней точке происходить не будет, но ток нулевого проводника обычно не достигает максимального значения, большего току в одной из фаз. Ситуация предсказуемая, отгорание нуля при этом бывает крайне редко.

Почему происходит отгорание нуля?

Сегодня мы регулярно пользуемся большим количеством электрических приборов, большинство из них это импульсные источники питания. Это телевизоры, радиоприемники, компьютеры итд. Характер потребления тока этими приборами сильно отличается от прежних.

В цепи, возникают дополнительные импульсные токи, которые не компенсируются в средней точке. Прибавляем к ним некомпенсированные, вызванные разностью однофазных нагрузок и получаем ток, близкий к самому большому току одной из фаз, или даже превышающий его.

Вот мы и пришли к благоприятным условиям для отгорания нуля. Чаще всего отгорание происходит в слабых местах, где: поврежден провод, занижено сечение кабеля, плохой контакт.

С каждым днем в обиходе появляется все больше электроприборов, соответственно ситуация ухудшается. Поэтому при монтаже электропроводки, необходимо учитывать высокую вероятность отгорания нулевого проводника. Пренебрегать этим не стоит.

Что происходит при отгорании нуля?

В лучшем случае погаснет свет, перестанут работать розетки. О плохом писать не хочется, думаю, понимаете, что перегрузка приводит к нагреву провода, плавке, пробою изоляции итп.

Кроме того, при отгорании нуля, в цепи могут происходить серьезные скачки напряжения. На фазе, где было повышенное потребление, напряжение падает практически до нуля. В то же время, на фазе где потребление было меньше всего, оно вырастает до 380 Вольт. Чувствуете чем пахнет?

Подобное явление может вывести из строя вашу технику!

Что делать, спросите вы? Существует защита.

Защита от отгорания нуля.

Для защиты от вышеуказанных инцестов умные люди придумали реле контроля напряжения. Если напряжение выходит за допустимые пределы, реле отключает его, защищая тем самым все подключенные приборы и оборудование.

Напоследок небольшое видео, где наглядно можно увидеть, что происходит при отгорании нуля.

Такие вот дела. Если есть, что дополнить, оставьте комментарий.

Также советую подписаться на обновления блога, чтобы , получать новые статьи прямо к себе на e-mail.

Статьи по теме:

Теперь вы знаете, что такое отгорание нуля, что происходит при отгорании нуля и какая бывает защита от отгорания нуля.

P.S. Если данная информация оказалась полезной для вас, поделитесь ссылкой с друзьями социальных сетях. Спасибо за внимание.

elektrobiz.ru

Отгорание нуля в трехфазной сети: современные проблемы электросетей

Причины отгорания нуля в трехфазной сети

Отгорание нуля в однофазной сети, то есть в пределах одного дома или квартиры не принесет вреда бытовой технике. В этом случае пропадёт напряжение сети 220 В, а фазный провод останется под потенциалом. В другом варианте, когда произойдёт отгорание нуля в трехфазной сети, может не выдержать бытовая техника повышенного напряжения.

Защита от отгорания нуля в квартире

При отгорании нуля в трехфазной сети, напряжение в квартире может достигнуть 380 В. Такого напряжения, не выдержит ни один бытовой прибор. Как известно к электрощиту на площадке вашего этажа подведен четырех жильный трехфазный кабель.

Три фазы, которого распределяются по квартирам равномерно, а нулевой провод (сечение его в 2 раза меньше фазного) является общим для всех квартир. Если отгорит ноль в вашей квартире, тогда просто пропадет напряжение. Но если отгорает общий ноль с кабеля на электрощите в подъезде, тогда вся ваша техника окажется под угрозой повышенного напряжения.

Повышенное напряжение приходит через какую-либо нагрузку (бойлер, электроплита, электрический чайник) от вашего соседа, имеющего другую фазу, чем ваша. Фаза соседа — включенный чайник — нулевой провод. То есть фаза через ваш нулевой провод окажется на вашем нуле. Это напряжение может достигнуть 380 В (в зависимости от нагрузки соседа).

Особенности нулевого провода трехфазной сети

В промышленности электросеть может собираться по схеме “треугольник” или “звезда”. Для нужд населения используется сеть по схеме “звезда” с нулевым проводником. Как известно три фазы трехфазной сети сдвинуты относительно друг друга на 120. В нулевом проводнике токи, сдвинутые на 120, взаимно компенсируются.

Схема соединений нагрузок звезда

При одинаковой нагрузке в каждой фазе, общий ток нулевого провода будет равен нулю. Это в идеале. В действительности нагрузка каждой фазы разные, ведь все потребители нагрузок в многоквартирном доме включаются не согласовано, в разное время и разной мощностью.

Поэтому токи в трехфазной сети в нулевом проводе будут отличаться от нуля. Но всё равно для сети 50 Гц ток в нулевом проводе будет ниже, чем токи в фазных проводах. Поэтому для трехфазных сетей 50 Гц сечение нулевого провода берется в 2 раза ниже фазного. Такие особенности сети можно отнести к прошедшим годам.

Перекос фаз в трехфазной сети, ток нулевого провода не равен нулю

Что же изменилось в современной электросети? С появлением техники на импульсных источниках питания, в сети кроме частоты 50 Гц стали присутствовать и высшие гармоники. Если раньше к сети подключалась только линейная нагрузка (тэны, двигатели, лампы накаливания), то сейчас еще добавились и нелинейные нагрузки с импульсным характером питания.

Все импульсные источники имеют диодные мосты с конденсаторами, которые периодически меняют свое сопротивление (включаясь и отключаясь), с частотой импульсного генератора. Таким образом, при работе импульсного источника появляются короткие импульсы в сети. Присутствие этих коротких импульсов вызывает ряд негативных последствий.

Перегрев нулевого провода

Появление коротких импульсов в сети с нелинейными нагрузками приводит к появлению больших токов нулевого провода в 1,5 раза превышающих фазные токи. Сечение же нулевого провода остается ниже фазного и отсутствует какая-либо защита нулевого проводника.

Всё это приводит к перегрузке нулевого провода и его перегреву. Вероятность отгорания нуля значительно увеличивается. Как следствие, под влиянием токов импульсного характера меняется форма синусоиды напряжения, она становится “плоской”.

Работа электродвигателей и трансформаторов в сетях с искаженной формой синусоиды

Возникающие гармоники в сетях с нелинейной нагрузкой отрицательно действуют на работу трансформаторов, вызывая немалые потери. Увеличение потерь в трансформаторе сопутствует его перегреву, увеличению потребления электроэнергии и выходу его из строя.

Искаженная форма синусоиды сети

Перегрев трансформатора исключает возможность его использования на максимальной мощности, уменьшается время работы в несколько раз. Импульсные помехи в электросетях значительно уменьшают срок службы бытовых приборов из-за их перегрева и быстрого старения изоляции.

В электродвигателях импульсный характер сетей вызывает дополнительное подмагничивание стали, ее перегреву, преждевременному износу и ухудшению характеристик электродвигателя. Гармоники в сетях могут вызвать срабатывание автоматических выключателей из-за дополнительного нагрева его элементов.

Такие импульсные помехи возникают в случае близкого расположения питающих сетей сотовой связи. Иногда можно встретить подключение кабелей сотовой связи к электросетям жилых зданий. В результате страдают жильцы от частого отгорания нуля, выхода из строя бытовой техники и быстрого износа электропроводки.

Определить импульсный характер токов обычными токоизмерительными клещами не получится, так как они рассчитаны на сеть 50 Гц и токи гармоник не видят. Для этой цели можно использовать измерительные приборы имеющие функцию True RMS, которые рассчитаны на обширный частотный диапазон.

Как сделать защиту от отгорания нуля? Для защиты нужно установить реле напряжения в квартирный щиток, на нулевые проводники поставить автоматы. Лучшим решением для защиты своей сети от отгорания нуля и импульсных помех будет использование инверторного стабилизатора, который на выходе даст идеальную синусоиду с частотой 50 Гц с минимальными искажениями.

Тоже интересные статьи

electricavdome.ru

Защита электроприборов от отгорания нуля 2

="nofollow">

Опубликовано: 2013-06-02 19:07:0902.06.2013

Привет, друзья. Сегодня у меня в гостях электрик Сергей Панагушин, из города Ижевск. Читали статью про защиту от отгорания нуля? Если нет, то почитайте. В комментариях Сергей обещал рассказать об интересной альтернативе, и вот, написал целый пост. Читайте полностью!

=> Доброго времени суток, уважаемые читатели. Как и обещал я вам расскажу о способе придуманном нами (мной и Кудряшовым Александром Ивановичем, моим другом и учителем как электрика), для защиты домашних электроприборов, при отгорании «N» нулевого рабочего провода, в домах советской постройки с системой TN-C. На эскизе 1 это показано:

Буквами обозначены:

ШР— шкаф распределительный (этажный щиток)

ВРУ— вводное распределительное устройство (электрощитовая)

Резисторы R1, R2, R3 — вся нагрузка в квартирах все электроприемники стиральные машины, телевизоры, компьютеры, холодильники итд итп.

Буквами А (желтый), В (зеленый), С (красный) – это фазы они разноименные и так всегда и маркируются.

Буквой N (синий) — нулевой провод в данной системе TN-C он включает в себя две функции: нулевой рабочий и нулевой защитный проводники, PEN провод.

Как же защитить приборы от такой беды? Все корпуса этажных щитков занулены.

И мы этим воспользуемся. Возьмем обычную стальную шину 5×40 и ею соединим между собой все этажные щитки при помощи сварки, так как на моем эскизе 2:

Почему именно стальная шина а не медь или алюминий? Ну во-первых в нашей стране оставлять цветные металлы «не совсем правильно», а во-вторых щитки выполнены из металла и если мы будем использовать медь или алюминий, сварка не получиться. Наше соединение будет на болтах и его нужно будет обслуживать, а ведь не все электрики нормально относятся к своей работе есть кадры которые работают только от пинка. Поэтому правильней будет выполнить соединение НЕРАЗЪЕМНЫМ.

И тогда где бы у нас по стояку не оборвался или отгорел НОЛЬ, мы этого почти не заметим. Пока ЖЕК-овский электрик при очередном ППР (планово-предупредительный ремонт) не обнаружит обрыв ноля и не восстановит его.

Но возникает немного другая проблема PEN провод может сгореть и по пути от ВРУ до первого этажного щитка в подъезде и данный вариант защиты становится бессмыслен. Но и здесь мы тоже можем схитрить.

Мы прямо в подвале устанавливаем КОНТУР ЗАЗЕМЛЕНИЯ, под каждым подъездом, с тремя электродами глубиной 2 метра (это для моей области где я живу) и обвязываем эти электроды между собой. У нас получится равнобедренный треугольник. При помощи сварки соединяем корпус этажного щитка на первом этаже с контуром. И у нас получится система заземления TN-C-S:

В случае обрыва основного нулевого провода идущего в дом с ТП (трансформаторная подстанция) и от ВРУ до подъезда . У нас будет свой нулевой провод. Правда в данном варианте есть минусы, напряжение в квартирах упадет, ЛОН (лампа накаливания) потускнеет а энергосберегающие лампы могут и вовсе не включатся, ну и могут погореть компрессора холодильников так как в них идут электродвигатели которые не любят пониженных напряжений.

Ситуацию с лампами мы возьмем себе на вооружение и используем как сигнализацию того что у нас основной нулевой провод не действует. Ну а с холодильниками увы ничего не поделаешь. Но согласитесь дешевле починить холодильник чем практически все, что включено в розетку.

Вот собственно и все что я хотел написать в данной статье уважаемые читатели. Если будут вопросы или дополнения буду рад ответить.

С уважением, Панагушин Сергей.

На этом хотел закончить пост, но вдруг вспомнил, фотоконкурс ведь проводиться на блоге — использую фото, плачу деньги. Фотки не самые лучшие конечно, но они есть и я их использовал.

Презент за 3 фотографии — 150 руб. Сергей, ты знаешь, что делать

Также скоро напишу статью про светодиодные лампы, попросила читательница блога, подписывайтесь на новости, чтобы не пропустить.

P.S. Понравилась статья? Поделитесь ссылкой с друзьями в социальных сетях, это лучшая благодарность. Также приветствуются вопросы и дополнения в комментариях.

До связи!

http://elektrobiz.ru

elektrobiz.ru

Скачки и перепады напряжения при обрыве нуля. - Электропроводка в деталях - Услуги электрика - статьи

В последнее время, всё чаще можно услышать слова: произошёл обрыв нуля, произошло отгорание нуля, ноль оборвался, ноль отгорел, вследствие обрыва нуля погорела вся техника в квартирах....

Думаю, что для большинства людей, сочетание слов "обрыв нуля" и "отгорание нуля", ни о чём не говорит. Единственно, что понятно - в результате обрыва нуля, выходит из строя бытовая техника.

Так что же это такое - обрыв нуля, и почему из-за него сгорают электроприборы?

Обрыв нуля - это технический термин, означающий отсутствие контакта нулевого рабочего проводника, в трёхфазных сетях с глухозаземлённой нейтралью. Обрыв нуля или его отгорание, может произойти при коротком замыкании, перегрузке или плохом контакте в местах соединений.

При обрыве нуля, например, в общем щите многоквартирного дома, на трансформаторной подстанции, от которой запитан этот дом или в электрощитке на лестничной площадке, в электролинии, расположенной после этого обрыва, происходит перекос фаз. При этом в одну часть квартир может поступать повышенное напряжение, а в другую - пониженное.

Повышенное напряжение, опасно для любой бытовой техники. А вот при пониженном напряжении, выходит из строя техника, в которой имеются электродвигатели - это холодильники, кондиционеры, сплит-системы, вытяжки, вентиляторы и т.д.

Давайте разберёмся, почему при обрыве нуля, в электрических сетях появляются большие перепады напряжения.

Предположим, что обрыв нуля, произошёл в электрощите на лестничной площадке, на которой расположено три квартиры.

На рисунке ниже, я нарисовал упрощённую схему подключения этих квартир от разных фаз и три варианта обрыва нуля в электрощите на лестничной площадке.

Допустим, что в первой квартире (Кв. 1), в момент обрыва нуля, был включен телевизор. Во второй (Кв. 2) - одна, единственная лампочка, а в третьей (Кв. 3) - электрочайник.

Красным цветом обозначены пути протекания тока в цепях, в которых, при обрыве нуля, будет происходить перекос фаз. Синим - цепи, в которых после обрыва нуля ничего не изменится.

В первых двух вариантах (Рис. 1 и Рис. 2), обрыв нуля, приведёт к перекосу фаз. А вот в третьем варианте (Рис. 3), при обрыве нуля, просто обесточится квартира "Кв. 3".

При перекосе фаз от обрыва нуля, напряжение, поступающее в каждую из квартир, напрямую зависит от суммарной мощности потребителей, подключенных в этих квартирах к электросети.

Между вариантами обрыва нуля изображёнными на первых двух рисунках (рис. 1 и рис. 2), есть одно принципиальное отличие поведенческого характера питающего напряжения.

Например, если в схеме обрыва нуля, изображённой на рис. 1, во всех трёх квартирах, будут включены приблизительно одинаковые по мощности потребители, то и напряжение на каждую из квартир, будет поступать, с очень небольшими отклонениями от 220 вольт.

То есть, обрыв нуля в этом случае, практически, ни как не будет себя проявлять.

А в схеме обрыва нуля изображённой на рис. 2, при тех же условиях, т.е. - при одинаковой мощности потребления в квартирах "кв. 2" и "кв. 3", поступающее в каждую из этих квартир напряжение, приблизительно будет равняться 190 вольтам.

Ну а реакция напряжения на изменение потребляемой мощности, и в схеме с рис. 1, и в схеме с рис. 2, приблизительно будет одинаковой.

Если в любой из этих квартир, оказавшихся подключенными по схеме с оборванным нулём, потребляемая мощность в несколько раз увеличится или уменьшится, то это тут же отразится на поступающем в каждую из квартир напряжении. В квартирах с большей потребляемой мощностью оно значительно упадёт, а в квартирах с меньшей потребляемой мощностью, наоборот, увеличится.

Для того чтобы показать всё более наглядно, на следующем рисунке, я развернул схему второго варианта обрыва нуля (Рис. 2) из предыдущего рисунка, убрал всё лишнее и оставил на нём только цепь, которая в результате обрыва нуля, окажется под напряжением 380V.

Как видно из рисунка 2б, в результате обрыва нуля, у нас образовалась последовательная цепочка из двух квартир, подключенных к напряжению 380V.

Принцип распределения напряжения в последовательной цепи прост:

Если мощность потребления, а значит и внутреннее сопротивление всех включенных в последовательную цепь нагрузок равны, то приложенное к такой цепи напряжение, равномерно распределяется на количество подключенных в эту цепь потребителей. В качестве такого примера, можно привести обычную ёлочную гирлянду....

Если мощность потребления приборов, включенных в последовательную цепь, значительно отличается друг от друга, то львиная доля потенциала напряжения приложенного к этой цепи, будет складываться на приборе с меньшей мощностью и большим внутренним сопротивлением.

Всё это легко подтвердить расчётами, но я не буду утомлять вас формулами и цифрами. Вместо этого, я приведу вам два простых примера последовательного соединения нагрузок.

Посмотрите на следующий рисунок:

Думаете, я ошибся, нарисовав двадцатипятиваттную лампочку светящейся более ярко? Нет, это не ошибка, именно так всё и будет.

Точно по такому принципу, работают выключатели с подсветкой - Рис. 2.

Пока контакты выключателя разомкнуты, последовательно с лампой накаливания включена подсветка. Мощность потребления подсветки - мизерна и именно на ней складывается, практически весь потенциал приложенного напряжения.

Но давайте вернёмся к рассматриваемому нами варианту обрыва нуля.

Мощность потребления обычной лампы накаливания, в десятки раз меньше мощности потребления электрочайника. А это значит, что и потенциал напряжения на лампе, в рассматриваемой нами схеме обрыва нуля, будет в десятки раз больший, чем на электрочайнике.

Что же мы будем иметь в итоге?

Ответ очевиден: в рассматриваемом нами варианте обрыва нуля, электрочайник в третьей квартире - не закипит, а вот лампочка, во второй квартире, или если бы вместо неё был включен телевизор, при подобном распределении нагрузок - сгорят.

Вот по этим причинам и происходит массовый выход из строя бытовой техники, при такой неисправности, как обрыв нуля.

masterelektrik-vlg.ru

Жизнь в эпоху «отгорания нуля»

Рассказать о проблемах, происходящих в трёхфазных цепях переменного тока, не используя весь аппарат современной электротехнической науки и не впасть при этом в ошибку, наверное, невозможно. Но некое достаточно грубое описание проблемы, из которого можно будет усвоить хотя бы главный ход мысли, сделать можно. Так что воспринимайте эту статью про «отгорание нуля» просто как своеобразное «либретто».

Фразу об «отгорании нуля» слышал, наверное, каждый из нас. Почему же таинственный ноль имеет тенденцию всё время отгорать? Для того чтобы внести некоторую ясность в этот вопрос, необходимо вспомнить кое-что из курса физики средней школы.

Для однофазной цепи «ноль» — это просто название для проводника, не находящегося под высоким потенциалом относительно земли. Второй проводник в однофазной цепи называется «фазой» и имеет относительно земли высокий потенциал переменного напряжения (в нашей стране чаше всего 220 В). Никакой тенденции к отгоранию однофазный ноль не проявляет.

Беда в том, что все электрические коммуникации (т.е. линии электропередачи) являются трёхфазными. Рассмотрим схему «звезда», в которой появляется понятие «нулевой провод».

Переменные токи каждой фазы в трёх одинаковых нагрузках сдвинуты по фазе ровно на одну треть и в идеале компенсируют друг друга, поэтому нагрузка в такой схеме обычно называется трёхфазной сосредоточенной нагрузкой. При такой нагрузке векторная сумма токов в средней точке равна нулю. Нулевой провод, подключённый к средней точке, практически не нужен, т. к. ток через него не течёт. Незначительный ток появляется только тогда, когда нагрузки на каждой фазе не полностью одинаковые и не полностью компенсируют друг друга. И действительно, на практике многие виды трёхфазных четырёхжильных кабелей имеют нулевую жилу вдвое меньшего сечения. Нет смысла тратить дефицитную медь на проводник, по которому ток практически не течёт. Никакой тенденции к отгоранию трёхфазный ноль при трёхфазной сосредоточенной нагрузке тоже не проявляет.

Чудеса начинаются тогда, когда к трёхфазным цепям подключаются однофазные нагрузки. На первый взгляд это тот же самый случай, но есть одно маленькое отличие. Каждая однофазная нагрузка представляет собой совершенно случайно выбранное устройство, т. е. однофазные нагрузки не одинаковые. Глупо думать, что различные однофазные потребители всегда будут потреблять одинаковый ток. Однофазные нагрузки в трёхфазных цепях всегда стараются максимально приблизить к трёхфазным нагрузкам. Это означает, что при подключении однофазных потребителей в трёхфазную сеть их стараются так распределить по мощности по разным фазам, чтобы на каждую фазу приходилась примерно одинаковая нагрузка. Но полного равенства никогда не достигается и понятно почему. Потребители случайным образом включают и выключают своё электрооборудование, тем самым постоянно меняя нагрузку на свою фазу.

В результате полной компенсации фазных токов в средней точке практически никогда не происходит, но ток в нулевом проводе обычно не достигает своего максимального значения, равного самому большому току по одной из фаз. То есть ситуация неприятная, но предсказуемая. Вся проводка рассчитана на неё, и отгорания нуля обычно не происходит, а если и происходит, то крайне редко.

Такая ситуация сложилась к 90-м годам XX века. Что же изменилось к этому времени? В обиход широко вошли импульсные источники питания. Такой источник питания практически у всей современной бытовой аппаратуры (телевизоров, компьютеров, радиоприёмников и т. п.). Весьтоктакого источника протекает в течение только одной трети полупериода, т. е. характер потребления тока очень сильно отличается от характера потребления тока классическими нагрузками. В результате в трёхфазной сети возникают дополнительные импульсные токи, не компенсирующиеся в средней точке. Не забудьте прибавить к этому некомпенсированные токи, вызванные наличием однофазных нагрузок в трёхфазной сети. В такой ситуации по нулевому проводу часто течёт ток, близкий или превышающий самый большой ток одной из фаз. Это и есть условия, благоприятные для «отгорания нуля».

Проводники в трёхфазных кабелях имеют одинаковое сечение, рассчитываемое согласно максимальной мощности нагрузки, следовательно, нулевой проводник имеет такое же сечение, как и любой из фазных проводников, а ток через него сегодня может течь больший, чем через любой фазный проводник. Получается, что нулевой проводник работает в условиях перегрузки, и вероятность его отгорания возрастает.

Так в 90-х годах прошлого века мы незаметно для самих себя вступили в эпоху «отгорания нуля». С каждым днём ситуация всё ухудшается. Высокую вероятность «отгорания нуля» необходимо учитывать и при построении домашней электропроводки.

Обрыв нулевого провода | Проектирование электроснабжения

Обрыв нулевого провода (N) – очень опасное явление, возникающее в электроустановках. Случается, что в одних квартирах выгорают электроприборы, а в других остаются работоспособными. Рассмотрим, с чем связано это явление.

Все многоквартирные дома имеют трехфазный ввод. В новых домах все сети уже пятипроводные L1+L2+L3+N+PE, т.е в каждую квартиру приходит три провода, а в старых домах сети выполнены четырехпроводными L1+L2+L3+PEN. В таких домах все квартиры (потребители) равномерно распределяют на три фазы.

Но, у трехфазных сетей есть два существенных недостатка: обрыв нулевого провода и перекос фаз, когда одна или две фазы нагружены больше, чем остальные.

В зависимости от того, в каком месте произошел обрыв нулевого провода, возможны различные последствия от этой аварийной ситуации.

1 Обрыв нуля (PEN-провода) в питающем кабеле, например на подстанции питающей наш дом.

В таком случае, наверное, мы даже и не заметим, что произошел обрыв нулевого провода, поскольку все электроустановки должны иметь повторное заземление. В нормальных условиях заземлитель будет состоять из двух контуров: на подстанции (4 Ом) и контура повторного заземления (около 30 Ом), которые соединены через PEN-проводник. При обрыве нуля у нас останется один контур, что вполне безопасно, если сделано так, как показано на картинке ниже:

Обрыв нулевого провода на ТП

2 Обрыв нуля в кабеле, питающем этажные щитки, например «отгорел» N-провод (PEN-провод) в вводно-распределительном щите здания (ВРУ, ГРЩ).

Такое явление очень опасно. Именно в таких случаях происходит массовый выход из строя электроприборов. При обрыве нуля или значительном увеличении сопротивлении (плохой контакт между проводом и шиной N) происходит «перекос фаз». В квартирах, где включено мало электроприборов напряжение увеличивается и может достигать чуть ли не 380В, а в других квартирах, где в это время включены мощные электрические приборы, наоборот напряжение может упасть ниже 220В. Низкое напряжение может также привести к выходу из строя некоторых приборов.

Обрыв нулевого провода после ВРУ

Для защиты рекомендуется в квартирном щитке установить расцепитель минимального/максимального напряжения.

3 Обрыв нуля в квартирном щитке.

Этот случай повлияет только на вашу квартиру. Электроприборы работать не будут, но в розетках может наблюдаться вторая фаза, которая может попасть в нулевой провод через лампочку. Вернее это одна и та же фаза. Мультиметр покажет в розетке 0 В, а индикаторная отвертка будет светится в двух полюсах розетки. А если еще вы решили заземлить, например, вашу стиральную машину нулевым проводом, то на корпусе машины будет опасное напряжение.

Две фазы в розетке

Ни в коем случае не используйте нулевой провод для заземления! Только PE-провод.

Теперь начинаешь понимать некоторые нормативные требования, такие как: повторное заземление, запрет присоединения нулевого и защитного проводников под общий зажим, 5-проводные (3-проводные) сети.

Если я где-то не прав, то вы меня, пожалуйста, поправьте

Советую почитать:

220blog.ru

Обрыв нулевого провода

Головная боль любого электрика - пропадание нуля. При его отсутствии все потребители окажутся без электричества. Нулевой провод появляется от средней точки обмоток высоковольтного трансформатора, соединенных в звезду. Эту точку разводят на все шкафы и щитки, а также от этой точки тянется шина заземления. Нулевой провод наиболее важен для безопасности электрооборудования.

Переменное напряжение в сети имеет синусоидальную форму. Три фазы сдвинуты относительно друг друга на угол 120*. Это немного непонятно, поэтому эти кривые проилюстрированы здесь. Если измерить напряжение стандартным вольтметром, это значение между фазным проводом и нулевым будет 220 В, но это среднее значение за половину периода. Тестер не осциллограф, а только измеритель среднего. На самом деле мгновенные значения пиковых напряжений больше 220 В в квадратный корень из 2. Иными словами, 220*2^0,5=311 В.

Синусоида напряжения говорит, что среднее значение напряжения 220 В, пиковое значение 311 В. Измерения ведутся относительно нулевой оси абсцисс.

Форма кривой между двумя фазами также является синусоидой. Среднее значение линейного напряжения 380 В, а пиковое 536 В.

На взгляд простого обывателя непонятно почему при пропадении нуля, напряжение в сети должно возрасти. Логика подсказывает совсем обратное - полное пропадение напряжения. И действительно, если отключить нулевой провод на вашу квартиру, то свет потухнет и ничего страшного с оборудованием не случится. Но здесь речь идет о обрыве нуля на подстанции или на распределительных поэтажных квартирных щитах.

Разматывать клубок начнем с самого начала - счетчика активной энергии. На первый взгляд - стандартный прибор, но здесь есть подводный камень. В счетчике есть две обмотки - напряжения, включаемая между фазой и нулем, и тока, включаемую в разрыв фазы. Напряжение между точками А и В - 220 В, полностью падающие на обмотке напряжения.

При обрыве нуля, фаза протечет через обмотку напряжения и потечет к потребителю. Если потребитель возьмет индикатор и ткнет в розетку, то обнаружит сразу две фазы, но при этом вольтметр покажет стабильный ноль. Возможно, от данной информации у многих мозг закипит, но здесь ничего волшебного нет. Все дело в счетчике.

При обрыве фазы все более логично - нигде ничего наблюдаться не будет.

Теперь о главном. При обрыве нуля до счетчиков, которые запитывают две и более квартир возникает интересный процесс. Оба счетчика останутся соединенными по нулевому проводу, но нуля не будет. Ситуацию усугубит то, что счетчики для равномерной загрузки трансформатора запитывают разными фазами. Получится, что одна фаза от первого счетчика пройдет через обмотку напряжения и сталкнется с другой фазой от второго счетчика, также прошедшей через обмотку напряжения. Короткого замыкания не получится, т.к. две последовательно включенные обмотки напряжения, работающие при напряжении 220 В, будут запитаны от 380 В, т.е на каждую обмотку придется по 190 В. Это даже меньше заявленного, что для обмоток приемлимо. Для потребителя окажется, что на одном проводе будет потенциал в 220 В, а на втором проводе потенциал 190 В. И вроде все также неплохо, ведь на первый взгляд напряжение в квартире станет равным 220 - 190 = 30 В, но это не так.

В зависимости от загрузки нолевая точка сместиться к более загруженному потребителю и он получит вместо 220 В, значительно меньше, например на 100 В меньше, т.е 120 В, а вот его сосед получит 380 - 120= 260 В. Если же один потребитель будет вообще не загружен, то он и получит в свою систему все 380 В. Это не значит, что нужно запускать все приборы чтобы не допустить перекоса. Обрыв ноля - аварийный случай и встречается редко.

Часто в литературе описывается сдвиг фаз, при котором из-за несимметричности фаз, сдвигается точка нулевого потенциала и вместо нуля на проводе будет висеть 5-10 В, относительно провода заземления. В принципе, это нормально. Невозможно подключить равномерно множество однофазных потребителей с тем, чтобы загрузка была идеально симметричной. Лично я измерял ток в заземляющем проводе от высоковольтного трансформатора к заземлителям и он составлял 4 А. Сама по себе неравномерность фаз - норма.

В качестве эксперимента можно взять два трансформатора и подключить их последовательно между двумя фазами. Провод от средней точки обоих трансформаторов нужно вначале подключить к нулевому проводу. Нужно убедиться в напряжении на трансформаторах. Напряжение должно составлять 220 В. Если отключить нулевой провод и промерить напряжения на трансформаторах, то здесь и будет фокус - напряжения будут отличаться в том случае, если нагрузки на трансформаторах будут различными, или, если мощности трансформаторов будут различными, т.к. различным будет сопротивление первичных обмоток.

Результаты опыта следующие - обрыв ноля вызывает перекос фаз между всеми потребителями, смещая нулевую точку в зависимости от загрузки этих потребителей. Чем больше нагрузка, тем меньшее напряжение придет на квартиру.