Tipus i modes de funcionament del cable neutre: què és?

Per igualar la tensió a través de les fases de les instal·lacions elèctriques, s’utilitza un cable neutre. És fonamental prevenir l’encesa i l’incendi dels instruments. El cable forma part del neutre: el punt comú del bobinatge del generador o del transformador, connectat com una estrella. Hi ha dos tipus de conductors: N que treballa i PE protector.

Què és el filferro neutre?

Quan es treballa amb electricitat, és important entendre què és un conductor neutre de treball i de protecció. En el primer cas, iguala el voltatge en fase, en el segon, protegeix la neutralització. Els usuaris creuen erròniament que el conductor neutre està exclusivament a terra. La seva funció principal és connectar els neutres de les instal·lacions en un circuit trifàsic.

Quan s’aplica una càrrega diferent a cadascuna de les fases, el neutre es desplaça: es viola la simetria de les tensions. A alguns consumidors se’ls subministra una tensió augmentada, d’altres a una tensió reduïda. A baixa tensió, els aparells elèctrics funcionen malament, a alta tensió, estan sobrecarregats i s’encenen. L'objectiu de zero és igualar les taxes augmentades i disminuïdes, garantint l'equilibri de la xarxa elèctrica.

A PUE, es defineix el color del fil neutre: blau, que correspon a les normes europees.

Principi de funcionament

En edificis nous i edificis antics, l’esquema de transmissió d’energia és fonamentalment diferent. La xarxa elèctrica dels edificis nous es dissenya segons el principi TN-S:

• l'electricitat prové de transformadors amb un bobinatge secundari connectat en un tipus "estrella" (cables que convergeixen en el punt zero);
• la segona part dels extrems dels cables es desvia cap als terminals A, B, C, també connectats al punt zero, i connectats al llarg del bucle de terra a la subestació;
• El cable d'alta tensió amb resistència nul·la es divideix en PE protector (groc-verd) i en N (blau).

A la centraleta general del nou edifici, es subministren 3 fases, un conductor de protecció i un cable neutre.

Els edificis antics no tenen cap cablejat de protecció. Allà s’implementa el sistema caducat de quatre fils TN-C:

• el conductor a terra neutre es troba a la caixa de connexions;
• la fase i el zero del transformador es llancen a l'edifici a través de cables d'alta tensió subterranis o aèries;
• els cables es connecten al tauler d’entrada, formant un sistema trifàsic amb una tensió de funcionament de 220 o 380 V;
• des del tauler, es realitza el cablejat fins als apartaments i les entrades;
• els consumidors reben electricitat dels cables d’una de les fases a través d’una xarxa amb una tensió de 220 V;
• s’elimina la diferència de càrrega subministrant el fil N neutre.

Les connexions elèctriques per a cases grans són obsoletes i no són segures.

Modes de funcionament

Hi ha els següents modes de neutre de xarxes elèctriques:

• a terra sorda (xarxes de 380 volts - 110 quilovolts): els potencials del neutre i de la terra són els mateixos;
• aïllats (xarxes de 6, 10 i 35 quilovolts): s’observen fuites de corrent insignificants entre el neutre i el terra;
• part d’una xarxa elèctrica amb baixa impedància i impedància de terra.

S'utilitza un cable neutre per evitar pujades de tensió d'emergència a la fase, amb la finalitat de protegir el relé contra falles de fase a terra i també per garantir la fiabilitat del funcionament dels aparells elèctrics.

Quin és el perill de danys al cable neutre?

El zero està danyat per esforços mecànics, curtcircuits, connexions de mala qualitat o com a resultat d’un cablejat antic. Trencament neutral:

• Conductor PEN al cable d'alimentació: queda un bucle de terra, que no es nota visualment;
• combustió del conductor a la centraleta: els conductors de fase es deformen, l'indicador de tensió augmenta a 380 V;
• un trencament al tauler de l’apartament: la segona fase es manté als endolls, els electrodomèstics no els alimenten.

Els danys causats al neutre eliminen l’equalització potencial de xarxes amb càrregues diferents, fet que pot provocar l’aparició d’aparells domèstics. L’aïllament es trenca en aquests casos. En un parc d’habitatges antic amb un esquema de connexió TN-C (zero - conductor de protecció), en cas d’avaries, hi ha riscos de descàrrega elèctrica. En els edificis nous, el dany nul fa que al tocar l’equip es notin descàrregues de corrent de llum.

Les descàrregues actuals de tocar la caixa de l’equip també indiquen el seu mal funcionament.

La resposta dels aparells elèctrics a la ruptura zero

Si es produeix un trencament zero en una fase amb un gran nombre de consumidors, la càrrega augmenta. Al mateix temps, es redueix la tensió. En la fase amb un nombre menor de consumidors, s’observa un fort augment de la tensió. Els aparells elèctrics poden:

• funcionament defectuós;
• trencar-se o gravar-se quan estigui connectat a la xarxa;
• xoc si no s’ha realitzat una connexió a terra.

La conseqüència del dany al neutre és la fallada d’un equip car sensible a les fluctuacions de la xarxa. Per eliminar el perill elèctric, cal subministrar un blindatge individual amb un limitador de tensió. En cas de caigudes, s'apagarà ràpidament.

Tasques i finalitat del cable neutre

El paper d’instal·lació del cable neutre del conductor és la connexió dels elements neutralitzats de les instal·lacions elèctriques amb el neutre d’una terra sòlida. De fet, iguala la diferència de potencial entre les fases, desvia corrents de zones amb curtcircuits, prevé lesions i distribueix uniformement la càrrega entre tots els apartaments.

El sistema de canonades tipus estrella té característiques vectorials idèntiques a la subestació del transformador. La connexió és fiable, però només si s’observa la qualitat dels cables i les regles per a la seva connexió.

Reposament a terra

La posada a terra del conductor neutre és una protecció instal·lada a intervals determinats per les regles del PUE al llarg de tota la longitud del neutre. Les tasques de la posada a terra inclouen la reducció de la força de voltatge del cable neutre i dels aparells elèctrics neutralitzats en relació amb el terra. Aquesta propietat és aconsellable com a protecció contra la ruptura del cable neutre i en cas d’avaria de la tensió elèctrica al cos dels aparells elèctrics.

Per fer una reconnexió, és necessari conduir un neutre continu des del blindatge fins als conductors neutres. En les condicions dels edificis de gran alçada, s’utilitzen diversos sistemes per a la posada a terra.

TN

El transformador neutre de l’energia elèctrica està connectat a terra i la part accessible s’hi connecta mitjançant conductors de protecció zero. En mode normal, el receptor elèctric no s’energia. El sistema TN és:

• TN-S: els conductors de protecció i neutre estan separats al llarg de tota la línia;
• TN-C-S: les funcions dels cables PE i N es combinen en una part del conductor extreta del transformador.

Si les comunicacions es connecten en una casa privada, s’utilitzen conductors de connexió a terra naturals: passadors metàl·lics a terra. Els documents normatius no recomanen l’ús de conductors naturals, ja que és impossible calcular la resistència que dóna el sòl quan s’estén el corrent.

TN-C

Posada a terra de cases construïdes abans de mitjan anys 90, per a les quals es va utilitzar un mètode de quatre fils: 3 fases i 1 zero. Les funcions de protecció i operació del neutre són realitzades per un conductor comú al llarg de tota la línia. Els consumidors s’alimenten del cable PEN.També s’utilitza per posar a terra.

TT

S'utilitza per subministrar electricitat en condicions suburbanes i rurals. El corrent flueix a través de les línies elèctriques dels pols. Es permeten instal·lacions en casos en què el TN sigui impossible o molt car de fer. Quan s’aplica un augment de corrent als dispositius, el circuit d’alimentació s’apaga completament a través del RCD.

TI

Xarxa amb neutre aïllat del transformador. Descarregat del sòl o connectat a terra mitjançant un receptor d’alta impedància. La línia de terra es dibuixa al llarg d’un bus separat i els contactes de sòcol ja hi estan connectats. L’organització del sistema és adequada per a institucions mèdiques i educatives.

Què és el filferro de terra i neutre?

La funció del conductor neutre N és equilibrar el potencial de diverses fases i proporcionar corrent als consumidors. El cable neutre està connectat al neutre de terra sòlid del transformador. A les cases particulars s’utilitza un tipus de connexió monofàsica amb un cable de fase i zero. Es fa servir un bucle de terra per connectar zero i terra. El neutre està marcat amb aïllament blau.

El conductor de terra garanteix la seguretat de la línia elèctrica en cas d’avaria. El seu mode normal d’operació està cablejat; en cas d’avaries crítiques, el potencial actual es desvia cap al sòl. El cable PE està marcat amb un color blau-groc.

Els punts neutres i de protecció en un cable es designen PEN, marcats en blau amb franges grogues i verdes als extrems.

Esquema de cablejat per a fils neutres i terra

A IEC-364, GOST 30331.1-95, es donen els diagrames de connexió de xarxa, la càrrega dels quals és de 380 volts. Per aquest motiu, es recomana utilitzar un dels sistemes de l'apartament.

Línia de terra TN-CS separada.Els blindatges neutres i els conductors de protecció de l’interruptor domèstic estan connectats entre si. Si hi ha dos cables, el cable PEN es divideix en un punt determinat en punt neutre i protecció. Els cables PE es llancen als conductors N. La protecció del circuit depèn del punt de trencament:

• Al lloc de separació. El conductor de fase i el dispositiu de protecció drenen la tensió al neutre i d’aquesta al cable de protecció.
• Després del lloc de separació. L’electricitat perillosa no es transmet al cos dels electrodomèstics, sinó que es transmet immediatament al cable de protecció.

En edificis de gran alçada, no sempre és possible fer aquesta línia de terra.

Circuit de terra separat TN-S.La connexió a terra de la xarxa es realitza al lloc del punt del transformador neutre, des d’on es condueix el cablejat als dispositius. Una xarxa d'apartaments trifàsica amb un cable neutre totalment aïllat està protegida al màxim contra fallades. Un conductor zero danyat en qualsevol zona no interactua amb el protector, per tant no té riscos per a la salut humana. L’únic problema és l’aturada temporal dels equips.

Regles de connexió neutral

El capítol 1.7 del PUE tracta detalladament la seguretat elèctrica a la terra. La Bíblia de l’Electricista diu:

• per a instal·lacions elèctriques amb una tensió superior a 1 kV, es necessita un neutre de terra morta que desviï grans corrents de falla a terra;
• per a equips de fins a 1 V, es poden utilitzar neutres aïllats o morts;
• s'ha de posar a zero un neutre a terra sord i connectar-lo a la línia de terra a través d'un transformador;
• la posada a terra i el neutre es fan mitjançant cables de coure (secció transversal 4 mm2), alumini (secció transversal 6 mm2), aïllats (1,5 mm2 i 2,5 mm2);
• els cables de coure connectats en un sol gir han de tenir una secció transversal d'1 mm2, d'alumini - 2,5 mm2;
• si es treuen 3 cables de la solapa d’un pis o pis, s’utilitza un neutre protector;
• si la xarxa de grup es realitza mitjançant dos cables, el neutre de la protecció s'estén des de la placa propera;
• tots els electrodomèstics s'uneixen a bullidor zero, aire condicionat, ordinador, rentadora, caldera, nevera.

Si s’utilitza l’esquema de cablejat correcte, el conductor neutre de protecció pot evitar la destrucció de la xarxa elèctrica i lesions en cas de curtcircuit. El neutral distribueix uniformement la càrrega al llarg de totes les línies, pisos i apartaments d’un edifici de gran alçada.Durant la seva connexió inicial i repetida, val la pena deixar-se guiar pel PUE.