Обрыв нуля в однофазной и трехфазной сети. К чему это приводит?
Всем известное словосочетание “Обрыв нуля” обычно связывают с причиной очень опасных последствий и это не только поврежденное оборудование, но так же сюда относят пожар, поражение электрическим током, несчастные случаи, вплоть до летального исхода.
«Обрыв нуля» может произойти как в однофазной, так и в трехфазной сети.
В данной статье хочу обратить ваше внимание на особенности протекающих процессов в том или ином случае.
В трехфазной сети следствием обгорания нуля является перекос фаз, что приводит к повышению напряжения в квартирной розетке до 380 В. При правильной установке заземления, для человека это не опасно, но при этом могут пострадать электроприборы (оборудование) или начаться пожар.
Обрыв нуля может произойти в щитке на этаже, или в распределительном устройстве всего многоквартирного дома.
При обрыве нуля в однофазной сети, напряжение будет равно нулю, и вся техника будет обесточена. Тем не менее, при неправильном заземлении или его отсутствии, корпуса оборудования обретут потенциал 220 В.
Последствия обрыва нуля в трехфазной сети бывают самыми разными, например, если произвести хотя бы кратковременное отключение нуля без отключения общей нагрузки, то крайне велик шанс, что погорит вся бытовая техника (холодильники, телевизоры, стиральные машины и пр.) При этом плавает напряжение, нормализация которого возможна только при восстановлении контакта, в данном случае замены болта.
Защитой от подобных эксцессов может являться установка защитного трехфазное реле напряжения.
Зачастую, подобного рода случаи имеют место вследствие ошибок “электриков” или износа (ржавчины).
Как минимизировать последствия?
Современные многоподъездные дома запитываются от трехфазной сети, то есть три фазы и ноль.
А вот схема питания щитка на этаже:
Схема питания 3 потребителей, без обрыва нуля.
На проводах L1, L2, L3 (фазах) напряжение 220В к нейтрали N. С ней же в распределительном устройстве провод заземления РЕ соединяется на вводе в здание.
Что будет при обгорании нулевого провода N до точки соединения.
После места обрыва напряжение теперь нулевым не будет, а будет меняться с различной амплитудой.
Каким будет напряжение у потребителя вместо 220В? Этого точно сказать никто не может, все зависит от многих факторов.
При пропадании нуля, самый безопасный вариант при симметричной нагрузке, это когда сопротивление всех потребителей одинаково, все произойдет без последствий, то есть без перекоса фаз. Такое обычно бывает при включении трехфазных потребителей – это системы электронагревателей или электродвигателей.
В промышленности, на производстве, в виду симметричной нагрузки, зачастую нейтраль не используют, так как питание происходит через трансформатор с обмоткой в «треугольник».
Но в жилищном секторе, присутствуют в основном однофазные нагрузки, и соответственно начинается перекос фаз, и насколько он опасен, зависит от многих условий.
В одной квартире, перестанет работать стиральная машина, телевизор, напряжение упадет до уровня менее 100В. Сопротивление в этой квартире ниже, чем тех у соседей по лестничной клетке, которых, к тому же и нет дома, и если в пустой квартире осталась включенной в сеть техника, то весьма велика возможность возгорания, так как напряжение в их розетках подскочило до 300В.
Изменение напряжений пропорционально изменению сопротивлений нагрузок.
Иными словами, где сопротивление больше там выше и напряжение, и наоборот.
При обрыве нуля в однофазной сети, ситуация будет следующей.
Совершенно не изменится ничего для нагрузки на других фазах.
Но при обрыве в щитке, нулевой провод и вся квартира, окажутся под напряжением 220В.
Приведенные факты говорят о том, что необходим периодический контроль состояния межэтажных щитков, зачастую их состояние бывает аварийным.
При пропадание нуля в квартире, при правильно организованном заземлении, опасность минимальна, если, конечно, не трогать провода.
Наиболее эффективная защита от перегорания нуля в трехфазной сети – это реле и стабилизатор напряжения.
105094, г. Москва,
ул. Семеновский Вал, дом 6А
г. Москва, 2-й Иртышский проезд, д.4, стр.1
Процесс отгорания нуля в трехфазной сети
Достаточно часто питание используемой в быту техники осуществляется строго в однофазном режиме. Стоит понимать, что снабжение их электрической энергией производится по специальным кабелям, которые характеризуются, как трехфазные.
Важно! Вся современная качественная кабельная продукция должна быть рассчитана строго на определенные условия, которые потребуется соблюдать в процессе прокладки проводов и их последующей эксплуатации. Именно по этой причине максимально безопасное их использование автоматически подразумевает определенные допустимые нагрузки и условия применения.
Фразу «Отгорел ноль!» очень часто можно услышать от электрика, который на профессиональном уровне занимается одноименными работами. Мало, кто понимает значение данной фразы. Стоит знать, что в сети, которая характеризуется, как трехфазная, ноль отгорает довольно часто, что же касается однофазной, то здесь нет. Почему так происходит? Какие планы стоит строить на будущее, то есть будет данный «ноль» отрабатывать свои функции или не будет?
Более подробное рассмотрение подобного вопроса даст возможность всем собственникам трехфазного снабжения энергией в жилых домах или иных объектах недвижимости не только ясно понять всю суть происходящего процесса, но также предотвратить все вероятные действия, которые могли привести к отгоранию нуля. Это автоматически может привести к тому, что значительно снизится вероятность появления проблем, которые могут быть связаны с подобным процессом.
Ноль в стандартной цепи однофазной
В обычных однофазных целях под понятием «ноль» подразумевается один только из двух основных проводников, который не имеет требуемого потенциала относительно «земли».
Фаза, то есть второй проводник, в отличие от первого имеет подобный потенциал. Обычно в стандартных бытовых условиях он равняется примерно 220 В. Ток, который течет по данной фазе, постоянно равен тому , который перемещается по «нулю». Определенных тенденций к проблемам «отгорания нуля» в стандартной однофазной линии нет. Кроме того, подобные линии очень надежно защищены особой недорогой по стоимости автоматической системой.
Ноль в трехфазной цепи
Перед тем, как более подробно рассмотреть данный вопрос, необходимо отметить, что трехфазные линии могут быть двух основных типов. Они отличаются по методу подключения общей нагрузки к фазам, что именуются, как «звезда» и особый «треугольник». В последнем случае, столь необходимого соединения «треугольник»- ноль, просто нет, потому он не отгорает. Что же касается трехфазной схемы нагрузки по такой схеме, как «звезда», данное явление может появиться, как специальный проводник. Именно его работа и будет рассмотрена более подробно.
- По всем трем из присутствующих фаз при совершенно равной по параметрам нагрузке перемещаются токи, имеющие равные показатели. Они изменены немного по особой временной фазе примерно на 120 градусов, то есть на одну третью часть общего периода. При сложении данные показатели равны, но особым образом смещенные значения параметров векторов перемещающегося тока дают в значении ноль. В такой ситуации нагрузка зовется трехфазной и одновременно сосредоточенной. Подобный ток по специальному одноименному проводу проводится только если сложится идеальная ситуация. В таком случае полностью обесточенный «ноль», по сути, и не нужен совсем.
На самом деле идеала такого плана не существует, так как общие нагрузки рабочих фаз обычно немного различаются. Соответственно, сложенный вектор тока немного отличается от нулевого. В данном случае компенсация не осуществляется. По нулевому проводнику перемещается относительно небольшой по показателям уравнительный ток.
На основании такой определенной незначительности уравнительного тока, в большинстве трехфазных проводов есть еще одна жила, которая именуется, как нулевая. Ее сечение примерно в два раза меньше данных показателей у фазных проводников. Данные устройства применяются для значительно экономии дорогой по стоимости меди, категории электротехнической, а также алюминия. Стоит отметить, что таких токов совершенно не хватит для появления «отгорания нуля». В чем дело?
- Это основано на таком факторе, что в трехфазную линию включены разные по назначению однофазные степени нагрузки. Разница в показателях величины здесь бывает достаточно серьезной, в таком случае речь может идти о таком явлении, которое имеет название «перекос фаз». Многие современные проектировщики всеми возможными методами сравнивают присутствующие нагрузки, но это далеко не всегда срабатывает. Как бы равномерно не распределять все установленные мощности, общее время запуска всех присутствующих приборов предупредить просто невозможно. Также нельзя компенсировать их по остальным, потому настоящего полноценного равенства получиться не может.
Обычные обыватели в процессе ведения бытовых дел включают все приборы, совершенно не заботясь о благе для всех кабельных линий, а также об их нагрузке, которая является несимметричной. Человек стремится запустить или выключить, совершенно не заботясь о токах, присутствующих в жиле.
Даже в ситуации, когда общая сумма всех токов не равняется нулевому показателю, тока экстремальной категории в нулевом кабеле нет. Это достаточно неприятно, но можно стерпеть. При этом ноль отгорает очень редко.
В каких тогда случаях отгорает ноль?
Многие на основании выше изложенной информации могут сделать вывод, что информацией с отгоревшим нулем может просто заморочить голову. По-своему такие мысли являются вполне обоснованными. Но есть одно важное «но»: для значительной экономии электрической энергии примерно в 1990 году было внедрено важное новшество – это специальный блок питания, характеризующийся, как импульсный. В настоящее время его устанавливают везде – в обычные телевизоры, персональные компьютеры, а также в большинство единиц техники.
Необходимо понимать, что в подобных блоках питания ток перемещается по трети всей длины протяженности полупериода. Это и превращает потребление в непонятный процесс для стандартной сети, чего не скажешь об обычной нагрузке, но с некоторыми последствиями. К ним можно отнести следующие факторы:
- В трехфазной сети через определенное врем начинают течь и совершенно не компенсироваться присутствующие импульсные токовые показатели, которые уходят в нулевой кабель совершенно бесконтрольно;
- По нулю все время протекают токи на совершенно разных фазах от ассиметричной нагрузки;
Если сложить это все вместе, может случиться так, что ток, который идет по «нулю» и при этом значение у него может быть приблизительное или немного больше номинального фазного параметра тока. Это и есть отгорание нуля. Все отлично, если в данной ситуации трехфазный провод будет иметь определенное нулевое сечение, так же, как и фазы. Что же делать, если этого нет?
Ситуацию такого плана в состоянии спаси умная, надежная и достаточно оперативная автоматическая защита. Но даже здесь не все так идеально, так как очень часто для серьезной экономии покупают особые трехфазные автоматы, не имеющие «нулевой» клеммы. Это основано на том, что по всем фазам перемещается ток строго в номинальных пределах, такого плана автомат сторожит эффективную безопасность для всех фаз, при этом о нуле позаботиться просто некому.
При серьезных нагрузках часто осуществляется обрыв. Это еще одна из причин, по которой обычно отгорает ноль. Если общее значение всех токов будет больше нормы, это тоже приведет к подобному процессу.
Количество техники, которая работает на импульсном питании, постоянно увеличивается. Это повышает опасность появления процесса отгорания всех присутствующих нулевых проводов, а общая ситуация становится все хуже.
Важно! Не рекомендуется ставить отдельно расположенный автомат на нулевой кабель, потому что это очень опасно. Причина этого основана на том, в процессе его полного выключения токи будут подбирать для себя выход посредством определенных фазных проводов. Автоматически это приведет к неприятным результатам, предсказать которые невозможно.
Стоит обратиться к профессионалам, которые могут составить грамотный с технической точки зрения проект, в нем будут учтены все нюансы. Кроме того, специалисты могут провести максимально качественный монтаж и последующий запуск сети разного уровня сложности и длины.
Трифазна мережа: чому відбувається відгорання нуля
Здебільшого запитка побутових споживачів відбувається за однофазною схемою. Але частково все ж таки електропостачання проводиться з використанням трифазних кабелів. Звичайно, якісна кабельна продукція характеризується строгими технічними та провідниковими показниками, а значить необхідністю прокладати та експлуатувати їх за правилами, враховуючи допустимі параметри навантаження.
Що означає фраза електрика «Відгорів нуль!»? Чому нуль набагато частіше відгоряє у трифазній мережі, а не в однофазній? Які прогнози? Ці та інші питання виникають у власників будинків та інших об’єктів із подібним електропостачанням. Розберемося разом, як запобігти розвитку таких ситуацій, тим самим зменшивши наслідки та проблеми.
Поняття «нуля» в однофазному ланцюзі
«Нуля» для однофазного ланцюга – це один із двох провідників, які не мають високого потенціалу щодо «землі». Другий провідник — це «фаза», який має високий потенціал (220 В для побутових мереж). Електричний струм, який проходить по фазі, завжди дорівнює струму, що йде по нулю. Саме тому немає передумов для відгорання нуля в однофазній мережі. До того ж, лінія, як правило, захищена якісною і недорогою автоматикою.
Ось так це виглядає схематично:
Поняття «нуля» у трифазному ланцюзі
Як багатьом відомо, трифазні лінії бувають двох видів щодо навантаження до фаз. Так виділяють такі види як: «зірка» та «трикутник». У разі підключення на кшталт «трикутник» нуль відсутній суто фізично, отже проблеми відгорання нуля — просто немає. А ось схема «зірка» в трифазному підключенні має нуль, як особливий провідник. Розглянемо докладніше.
Схема підключення «зірка» у трифазному ланцюзі:
В даному випадку по кожній із 3-х фаз проходить рівне за значенням навантаження змінного електроструму. При цьому вони зсуваються по часовій фазі на 120 градусів або на третину всього періоду. В результаті виходить сума рівних, але зміщених значень векторів, що дають нульове сумарне значення. По суті, це ідеальний випадок, коли нульовим дротом йде такий нульовий струм. А за фактом, знеструмлений нуль не потрібний зовсім.
Реальна ситуація відрізняється від ідеальної. Адже навантаження всіх фаз у більшості випадків хоч трохи, але різняться. Тобто сумарний вектор не дорівнює нулю. В результаті не відбувається компенсації струмів, а отже, по нульовому провіднику проходить невеликий зрівняльний струм. Саме тому в багатьох кабелях із трьома фазами є 4-та жила – нульова, яка характеризується меншим перетином, ніж переріз фазних провідників. Основа причина – економія електротехнічної міді чи алюмінію. При детальнішому розгляді стає зрозуміло, що таких струмів недостатньо, щоб викликати відгоряння нуля. У чому тоді причина?
Причина полягає в тому, що трифазна лінія включає несиметричні однофазні навантаження. І при цьому різниця у величині навантажень може бути дуже значною, що електрики характеризують як «перекіс фаз». На стадії проекту проводиться робота з максимального рівняння навантажень на фази, але насправді розподіл потужностей не завжди ефективний. При включенні побутових приладів високої потужності по одній фазі немає можливості передбачити чи компенсувати навантаження інші фази. В результаті, різниця навантаження є.
Звертаючи увагу на власний побут, хіба багато хто з нас ставив питання – наскільки сильно позначиться на кабельних лініях навантаження при включених одночасно пральній машині та електрочайнику? Складно думати про зрівняльні струми та нульову жилу, коли про це нічого не знаєш.
Навіть у випадках, коли сумарне значення фазних струмів не дорівнює нулю, екстремальних ситуацій не розвивається. Нуль може відгоріти дуже рідко.
Відгорання нуля – коли відбувається
Коли ж відбувається це горезвісне відгорання? І чи варто про це говорити? І тут є одне невелике «але». Ще з 90-х років у наш побут міцно увійшло таке поняття, як імпульсний блок живлення, який використовують з метою економії електроенергії. Його застосовують скрізь — комп’ютерах, різної побутової техніки. При цьому, в таких блоках живлення струм проходить лише в одній третині від одного півперіоду. В результаті, в трифазних мережах починають протікати не скомпенсовані струми, які йдуть без будь-якого контролю в нульовий провід. По «нулю» йдуть струми різних фаз від асиметричного навантаження. При підсумовуванні цих даних, виходить, що нульовий струм може відповідати значенню, близькому або перевищує номінальне фазне значення. А ось це загрожує тим самим відгоранням нуля.
Що врятує ситуацію? Звісно, це гарна захисна автоматика. Головне, надто не економити і не купувати трифазний автомат без нульової клеми. Адже по суті по кожній фазі проходить електричний струм у межах номіналу і автомат продовжує захищати фази, а ось нуль залишається без роботи.
Ще одна причина, в результаті якої може статися відгоряння нуля, це обрив однієї з фаз за наявності великих навантажень. В даному випадку, сумарне значення струмів двох фаз буде набагато більше від допустимого.
Важливо пам’ятати, що не варто ставити окремий автомат на нульовий кабель, оскільки це реально небезпечно. При відключенні дроту зрівняльні струми шукатимуть вихід через дроти фази. І в цьому випадку результат завжди передбачуваний і небезпечний. Найкраще рішення – робота зі спеціалістами ще на етапі проектних робіт, а також купівля кабельної продукції гарної якості з відповідними експлуатаційними характеристиками.
Большие убытки из-за нуля
Многие наверное слышали или быть может встречались с такой ситуацией, как отгорание нуля (обрыв нулевого провода). Если нет, то вам сильно повезло. Но знать об этом будет полезно любому, даже не электрику. В этой статье мы обсудим, что это за «ноль», почему он отгорает, чем это опасно и как можно защититься от отгорания нуля.
Сразу хочу поделиться своим опытом. Я столкнулся с этим лет пять назад. В один «прекрасный» день работники небольшой торговой фирмы в Самаре, сотрудником которой и я был в то время, придя на роботу, обнаружили, что в офисе сгорели все компьютеры, принтеры, телевизор в переговорной и даже телефон, оставленный на ночь на зарядке. Поднялся переполох, срочно вызвали электрика, и тот сходу установил причину — ноль отгорел. Какой-то «ноль» и вот, в один момент достаточно преуспевающая фирма лишилась практически всей офисной техники.
Не углубляясь в технические подробности, поясню, любая даже самая простейшая электрическая цепь включает в себя источник тока, приемник (потребитель) и два провода. Тот провод, по которому ток идет к потребителю (например, к лампочке), называется фазовым, или фаза, по которому возвращается обратно — нулевым, или ноль. С такими однофазными сетями мы сталкиваемся постоянно, в собственной квартире, на работе, в магазине и т.д. Если оборвется нулевой провод, то цепь разомкнется, и ток идти не будет.
Вроде все просто, но основная загвоздка заключается в том, что передача переменного тока таким образом на большие расстояния сопровождается большими потерями и экономически не выгодна. Поэтому от электростанции ток передается при помощи трехфазных сетей, где есть три фазных провода и один нулевой. Подходя к потребителю, трехфазная цепь разделяется на три однофазных, и каждой из них дается ноль. Разделение происходит в вводно-распределительном щитке. Так уже однофазный ток идет в квартиры и офисные помещения, в том числе и в тот злополучный офис, с которым случилось такое несчастье.
При обрыве нуля в трехфазной сети ток продолжает поступать и в идеальном случае, когда электрическое сопротивление потребителей одинаково на всех трех фазах, ничего вообще не изменится. Телевизоры, холодильники и пр. будут работать как прежде. Но добиться такого равновесия практически не реально. Пользователи каждой отдельной фазы (жители дома, арендаторы офисов) живут своей жизнью и произвольно включают или выключают электроприборы, поэтому нагрузка постоянно меняется. Возникает перекос фаз. Чем это грозит? В тех помещениях, где подключено мало электроприборов напряжение увеличивается и может достигать чуть ли не 380В, а в помещениях, где включены мощные приборы, напряжение наоборот уменьшается и может упасть значительно ниже 220В. При правильно выполненном заземлении для жизни человека перекос фаз не опасен, а вот для бытовых электроприборов – последствия могут быть весьма плачевными. И губительно не только высокое напряжение, но и низкое. В сети с низким напряжением, электрические приборы работают некорректно, отказывают, отключаются, а возникающий перегрев ведет к быстрому изнашиванию узлов и деталей или даже к возгоранию прибора.
Что же является причиной отгорания нуля? Такая аварийная ситуация может возникать как из-за неправильных действий электриков (например, занижено сечение кабеля, не обеспечен надежный контакт, поврежден кабель и пр.), так и из-за общей ветхости электросетей, что в нашей стране не редкость. А если принять во внимание появление в ежедневном обиходе все большего количества разнообразных электроприборов, то становится очевидно — вероятность отгорания нулевого проводника очень высока. Поэтому при монтаже электропроводки необходимо заранее позаботиться о защите. Пренебрегать этим не стоит.
В случае, который рассматривался в начале статьи убытки из-за поломанной техники составили более 180 тыс.руб. Но только этим ущерб не ограничился, была потеряна важная финансовая и рабочая информация, сорваны отгрузки, блокирована работа фирмы на несколько дней. Директор был близок к истерике и рвал на себе волосы. И хорошо еще, что не случился пожар, и само помещение не пострадало.
А защититься от такой ситуации просто. Например, можно установить реле напряжения или использовать специализированное устройство УЗОН (Устройство защиты от отгорания нуля и перенапряжений). Предотвратить поломку офисного или бытового оборудования позволяет также применение стабилизатора, где есть защита от пониженного и повышенного напряжения. Конечно, основное назначение стабилизатора — сглаживать колебания напряжения в электросети и подводить к электроприборам стабильные 220В. Но при отгорании нуля (критических скачках напряжения) срабатывает защита стабилизатора и он отключает от питания все электроприборы, что, собственно говоря, и требовалось.
Единственный минус — сам стабилизатор остается под высоким напряжением. Для обеспечения сохранности всего оборудования лучшим вариантом будет установка УЗОНа, а вслед за ним стабилизатора. С такой защитой офисной технике будут не страшны любые изменения питающей сети.
Для сравнения цена стабилизатора напряжения 10кВА порядка 10000-15000 руб., а УЗОНа SUNTEK всего 1400 рублей. То есть, потратив менее 20000 рублей, можно сберечь не одну сотню тысяч, а также время и нервы.
Другие статьи о продукции SUNTEK
Ватт (W) и вольтампер (VA)
Ватт (W) и вольтампер (VA) — это две разные единицы измерения электрической мощности, и они имеют свои отличия.
Стабилизатор напряжения для ворот
Качественное напряжения на воротах — это важный момент. Поэтому к этому вопросу нужно подходить серьезно.
г. Москва, Волгоградский проспект, д. 46 Б, корп. 1
+7 (499) 394-38-06, (499) 394-38-07; ;
мы в Whatsapp; мы в Instagram