Прекъсването на неутралния проводник в трифазна верига (или неговото прегаряне) е често срещано явление, познато на повечето специалисти и експлоатационния персонал на подстанциите. Срещат го и електротехници, обслужващи жилищни сгради, при които тази повреда се получава на входа на щранга или директно в апартамента. Обикновено се проявява като прекъсване на "земната" вена. За да разберете същността на явлението, първо трябва да разберете причините за възникването му.
Образуване на захранващи вериги и причини за счупване
Принципът на формиране на 380-волтови захранващи вериги се основава на факта, че всяка фаза е свързана със "своя" група потребители (къщи, входове или апартаменти). Нулево прекъсване в трифазни мрежи възниква, когато разпределението на натоварванията е нарушено, свързано, подобно на намотките на станционния трансформатор, съгласно схемата "звезда" - те трябва да бъдат свързани равномерно. С правилното разпределение токовите компоненти се взаимно компенсират и общата стойност в неутралния проводник е близка до нулата. Следователно нулевият проводник е направен от по-малък участък от фазовите проводници - теоретично той може да бъде изключен изцяло, тъй като токът не трябва да тече тук.
Всяко отклонение от това изискване води до фазов дисбаланс и появата на паразитни токове в неутралния проводник.
Тъй като от страна на потребителя броят на включените домакински уреди и крушки на фаза може да бъде произволен, нито една захранваща линия не може да направи без отклонение от нормата.
Токът винаги протича през неутралния проводник, като леко измества фазовите възли в една или друга посока. В съответните диаграми изглежда като приближаването на нулевата точка към една от фазите. Ако напречното сечение на неутралния проводник в захранващите мрежи е силно изкривено, може да не е достатъчно, за да издържи увеличения ток през него. С течение на времето постоянното претоварване води до изгарянето му.
При превключване от трифазни вериги към линейни разклонения (образуването им се случва на входа на щранга за достъп), ситуацията е съвсем различна. Проблеми с нулево изгаряне в еднофазни мрежи могат да възникнат по следните причини:
- Лош контакт или повреда на неутралния проводник на линейния клон. Разполага се на входното разпределително устройство на входа.
- Загуба на съответния контакт в подовия панел. В някои къщи той е инсталиран на всеки обект.
- Нарушаване на връзките в "земния" проводник на входа на апартамента или вътре в него.
Неизправността първо се проявява като краткосрочна загуба на електричество, причината за която не може да бъде открита веднага. С течение на времето, когато контактът в точката, където е свързана нулевата сърцевина, напълно се срути, битовите уреди напълно ще спрат да работят и светлината ще се включи.
Възможни последици
Последиците от нулево прекъсване в трифазна мрежа понякога са изключително опасни. Независимо от използваната система за заземяване, когато нулевият проводник изгаря, в апартаментите, свързани към такъв кабел, се появяват високи потенциали. Поради силното изкривяване на някои кабелни линии ще се появят напрежения, достигащи 380 волта. На другите клонове от 3-фазния вход, напротив, те могат да спаднат до почти нула.
Прекъсванията в неутралния проводник са опасни, тъй като на първо място те представляват заплаха за домакинските устройства, свързани към контакти.Това може да застраши пълния отказ на скъпо оборудване или пожара на старата алуминиева електрическа инсталация, което може да доведе до пожар. От друга страна, ако къщата е свързана чрез TN-C система с комбинирани PE и N проводници, прекъсването на общия PEN проводник ще доведе до загуба на защитната функция срещу токов удар. При липса на повторно заземяване потребителят ще бъде беззащитен, ако PEN проводникът е счупен, дори ако в апартамента му е инсталиран RCD, който няма да може да работи без нулево ядро.
Ако възникне нулево прекъсване на една от линиите на апартамента, защитена от отделна машина, на първо място, всички електрически устройства, свързани към нея, ще спрат да работят. Освен това, ако няма нула и има фаза в мрежата, опасният потенциал от 220 волта чрез постоянно свързани товари ще падне върху земния терминал. В резултат на това ще има още една фаза в изхода, което е много опасно при липса на нормално заземяване.
В случай на случайна повреда на изолацията в пералната машина, например, опасният потенциал няма къде да се отцеди, тъй като заземителният проводник е отрязан. За потребител, стоящ на бетонен под, свързан със земята, това представлява голяма опасност, тъй като през него ще тече целият ток.
Защита срещу прегаряне или нулев пробив
Изследването на последиците от нарушения при експлоатацията на трифазни линии и техните клонове показа, че е необходимо да се предприемат някои мерки за предотвратяване на тези явления. Надеждната защита срещу нулев прекъсване в еднофазна мрежа позволява:
- поддържайте домакинските уреди непокътнати;
- да осигури защита на потребителя от токов удар;
- за предотвратяване на случайно запалване на износени електрически кабели и огнище.
За защита срещу загуба на фаза се използва съвременно електрическо оборудване, което включва специални релета, както и устройства за защита от претоварване на линията (SPD). Първите се предлагат в две версии, едната от които е предназначена за 3-фазни вериги, а втората ви позволява да защитите еднофазни клонове. Принципът на тяхното действие се състои в моментално изключване на захранващата мрежа в случай на отклонение на напрежението в нея, надвишаващо установената норма.
Второто устройство за защита срещу загуба на фаза обикновено се използва в частни домакинства с цел изключване на товари в случай на опасна ситуация. Принципът му на действие е да намали проводимостта на вътрешните вериги със значителни потенциални спадове. Най-ефективният начин за предотвратяване на опасни последици в трифазните мрежи е използването на повторно заземяване, чието устройство в жилищните сгради е свързано с големи трудности.
В селските райони и частните крайградски сгради този подход е много лесен за изпълнение. Достатъчно е да оборудвате заземяващо устройство в района, съседен на къщата и да го свържете чрез медна шина към отделен контакт, монтиран в входната кутия.
Като друго средство, способно да предпазва от прекъсване в нулевото ядро, можете да използвате устройство за остатъчен ток или, накратко, RCD. Неговият вид е диференциално устройство, което съчетава функциите на RCD и типична машина. За тези цели не са подходящи обикновените продукти, които задължително се нуждаят от цяло нулево ядро за нормална работа. Позволено е да се инсталират в клоновите линии само тези устройства, в които функцията за защита срещу счупване на нулата е специално предвидена.
