يعد كسر السلك المحايد في دائرة ثلاثية الطور (أو نضوبه) ظاهرة شائعة مألوفة لمعظم المتخصصين وموظفي التشغيل في المحطات الفرعية. يواجهه أيضًا كهربائيون يخدمون المباني السكنية ، حيث يحدث هذا الضرر عند مدخل الناهض أو مباشرة في الشقة. وعادة ما يظهر على أنه كسر في الوريد "الترابي". لفهم جوهر الظاهرة ، عليك أولاً أن تفهم أسباب حدوثها.
تشكيل دوائر التوريد وأسباب الكسر
يعتمد مبدأ تشكيل دوائر إمداد 380 فولت على حقيقة أن كل مرحلة مرتبطة بمجموعة المستهلكين "الخاصة بها" (منازل أو مداخل أو شقق). يحدث الانهيار الصفري في شبكات ثلاثية الطور عندما يكون توزيع الأحمال مضطربًا ، ومتصلًا ، مثل لفات محول المحطة ، وفقًا لمخطط "النجم" - يجب توصيلها بالتساوي. مع التوزيع الصحيح ، يتم تعويض المكونات الحالية بشكل متبادل ، وتكون القيمة الإجمالية في السلك المحايد قريبة من الصفر. لذلك ، فإن الموصل المحايد مصنوع من قسم أصغر من أسلاك الطور - نظريًا يمكن استبعاده تمامًا ، حيث لا ينبغي أن يتدفق التيار هنا.
أي انحراف عن هذا المطلب يؤدي إلى عدم توازن الطور وظهور التيارات الطفيلية في الموصل المحايد.
نظرًا لأن عدد الأجهزة المنزلية والمصابيح التي يتم تشغيلها من جانب المستهلك يمكن أن يكون عشوائيًا ، فلا يمكن لخط إمداد واحد الاستغناء عن الانحراف عن القاعدة.
يتدفق التيار دائمًا عبر السلك المحايد ، مما يؤدي إلى إزاحة عقد الطور قليلاً في اتجاه أو آخر. في المخططات المقابلة ، يبدو أنه اقتراب نقطة الصفر إلى إحدى المراحل. إذا كان المقطع العرضي للسلك المحايد في شبكات الإمداد منحرفًا بشدة ، فقد لا يكون ذلك كافيًا لتحمل التيار المتزايد من خلاله. بمرور الوقت ، يؤدي التحميل الزائد المستمر إلى احتراقه.
عند التبديل من الدوائر ثلاثية الطور إلى الفروع الخطية (يحدث تكوينها عند مدخل رافع الوصول) ، يكون الوضع مختلفًا تمامًا. يمكن أن تنشأ مشاكل عدم الاحتراق في الشبكات أحادية الطور للأسباب التالية:
- اتصال ضعيف أو تلف للموصل المحايد على الفرع الخطي. يستقر على لوحة مفاتيح المدخل.
- فقدان الاتصال المقابل في لوحة الأرضية. في بعض المنازل ، يتم تثبيته في كل موقع.
- انتهاك التوصيلات في سلك "الأرض" عند مدخل الشقة أو بداخلها.
يظهر العطل أولاً على أنه خسارة قصيرة المدى للكهرباء ، لا يمكن العثور على سببها على الفور. بمرور الوقت ، عندما ينهار الاتصال عند النقطة التي يتم فيها توصيل النواة الصفرية تمامًا ، ستتوقف الأجهزة المنزلية تمامًا عن العمل ، وسيتم تشغيل الضوء.
العواقب المحتملة
تكون عواقب الانهيار الصفري في شبكة ثلاثية الطور خطيرة للغاية في بعض الأحيان. بغض النظر عن نظام التأريض المستخدم ، عند احتراق الموصل الصفري ، تظهر إمكانات عالية في الشقق المتصلة بمثل هذا الكابل. بسبب الانحراف القوي ، ستظهر الفولتية التي تصل إلى 380 فولت على بعض خطوط الأسلاك. على الفروع الأخرى من المدخلات ثلاثية الطور ، على العكس من ذلك ، يمكن أن تنخفض إلى الصفر تقريبًا.
تعتبر الفواصل في السلك المحايد خطيرة لأنها ، أولاً وقبل كل شيء ، تشكل تهديدًا للأجهزة المنزلية المتصلة بالمآخذ.يمكن أن يهدد ذلك الفشل الكامل للمعدات باهظة الثمن أو نشوب حريق في الأسلاك الكهربائية القديمة المصنوعة من الألومنيوم ، مما قد يؤدي إلى نشوب حريق. من ناحية أخرى ، إذا كان المنزل متصلاً عبر نظام TN-C مع موصلات PE و N مدمجة ، فإن كسر موصل PEN المشترك سيؤدي إلى فقدان وظيفة الحماية ضد الصدمات الكهربائية. في حالة عدم وجود إعادة التأريض ، سيكون المستهلك أعزل إذا تم كسر سلك PEN ، حتى إذا تم تثبيت RCD في شقته ، والتي لن تكون قادرة على العمل بدون نواة صفرية.
في حالة حدوث انقطاع صفري في أحد خطوط الشقة المحمية بآلة منفصلة ، أولاً وقبل كل شيء ، ستتوقف جميع الأجهزة الكهربائية المتصلة بها عن العمل. بالإضافة إلى ذلك ، إذا لم يكن هناك صفر وكانت هناك مرحلة في الشبكة ، فإن الاحتمال الخطير البالغ 220 فولت من خلال الأحمال المتصلة باستمرار سوف يقع على المحطة الأرضية. نتيجة لذلك ، ستكون هناك مرحلة أخرى في المخرج ، وهو أمر خطير للغاية في حالة عدم وجود أرضية طبيعية.
في حالة حدوث أي انهيار عرضي للعزل في الغسالة ، على سبيل المثال ، لن يكون للاحتمال الخطير مكان لتصريفه ، لأن السلك الأرضي مقطوع. بالنسبة للمستهلك الذي يقف على أرضية خرسانية متصلة بالأرض ، فإن هذا يمثل خطرًا كبيرًا ، حيث سيتدفق كل التيار عبرها.
حماية ضد الإرهاق أو عدم الانقطاع
وأظهرت دراسة نتائج الانتهاكات في تشغيل الخطوط ثلاثية الطور وفروعها ضرورة اتخاذ بعض الإجراءات لمنع هذه الظواهر. تسمح الحماية الموثوقة ضد الانقطاع الصفري في شبكة أحادية الطور بما يلي:
- الحفاظ على الأجهزة المنزلية سليمة ؛
- لضمان حماية المستخدم من الصدمات الكهربائية ؛
- لمنع الاشتعال العرضي للأسلاك الكهربائية البالية واندلاع الحريق.
للحماية من فقدان الطور ، يتم استخدام المعدات الكهربائية الحديثة ، والتي تشمل مرحلات خاصة ، بالإضافة إلى أجهزة حماية الخط الزائد (SPD). يتوفر الإصدار الأول في نسختين ، أحدهما مخصص للدوائر ثلاثية الطور ، والثاني يسمح لك بحماية الفروع أحادية الطور. يتمثل مبدأ عملها في الفصل الفوري لشبكة الإمداد في حالة انحراف الجهد فيها عن المعيار المحدد.
عادةً ما يتم استخدام الجهاز الثاني للحماية من فقد المرحلة في المنازل الخاصة من أجل فصل الأحمال في حالة حدوث موقف خطير. مبدأ عملها هو تقليل موصلية الدوائر الداخلية مع قطرات محتملة كبيرة. الطريقة الأكثر فاعلية لمنع العواقب الخطيرة في الشبكات ثلاثية الطور هي استخدام إعادة التأريض ، حيث يرتبط الجهاز في المباني السكنية بصعوبات كبيرة.
في المناطق الريفية ومباني الضواحي الخاصة ، هذا النهج سهل التنفيذ للغاية. يكفي تجهيز جهاز تأريض في المنطقة المجاورة للمنزل وتوصيله عبر حافلة نحاسية بجهة اتصال منفصلة مثبتة في صندوق الرصاص.
كوسيلة أخرى قادرة على الحماية من كسر في النواة الصفرية ، يمكنك استخدام جهاز التيار المتبقي أو ، باختصار ، RCD. نوعه عبارة عن جهاز تفاضلي يجمع بين وظائف RCD والآلة النموذجية. لهذه الأغراض ، المنتجات العادية ليست مناسبة ، والتي تحتاج بالضرورة إلى نواة صفرية كاملة للتشغيل العادي. يُسمح بالتثبيت في خطوط فرعية فقط تلك الأجهزة التي يتم فيها توفير وظيفة الحماية ضد كسر الصفر بشكل خاص.
