Tipos y modos de funcionamiento del cable neutro: ¿qué es?

Para igualar el voltaje en las fases de las instalaciones eléctricas, se usa un cable neutro. Es fundamental prevenir el encendido y el fuego de los instrumentos. El cable es parte del neutro, el punto común del devanado del generador o transformador, conectado como una estrella. Hay dos tipos de conductores: N de trabajo y PE de protección.

¿Qué es el cable neutro?

Cuando se trabaja con electricidad, es importante comprender qué es un conductor neutro protector y de trabajo. En el primer caso, iguala la tensión en fase, en el segundo, protege la neutralización. Los usuarios creen erróneamente que el conductor neutro es exclusivamente a tierra. Su función principal es conectar los neutros de las instalaciones en un circuito trifásico.

Cuando se aplica una carga diferente a cada una de las fases, el neutro se desplaza: se viola la simetría de los voltajes. Algunos consumidores reciben voltaje aumentado, otros reciben voltaje reducido. A baja tensión, mal funcionamiento de los aparatos eléctricos, a alta tensión, se sobrecargan y se encienden. El objetivo de cero es igualar las tarifas aumentadas y disminuidas, asegurando el equilibrio de la red eléctrica.

En PUE, se establece el color del cable neutro: azul, que corresponde a los estándares europeos.

Principio de funcionamiento

En edificios nuevos y edificios antiguos, el esquema de transmisión de energía es fundamentalmente diferente. La red eléctrica de los nuevos edificios está diseñada según el principio TN-S:

• la electricidad proviene de transformadores con un devanado secundario conectado en forma de "estrella" (cables que convergen en el punto cero);
• la segunda parte de los extremos de los cables se desvía a los terminales A, B, C, también conectados en el punto cero, y conectados a lo largo del bucle de puesta a tierra a la subestación;
• El cable de alto voltaje con resistencia cero se divide en PE protector (amarillo-verde) y N de trabajo (azul).

En el cuadro general del nuevo edificio se suministran 3 fases, un conductor de protección y un hilo neutro.

Los edificios antiguos no tienen cableado de protección. Allí se implementa el anticuado sistema TN-C de cuatro cables:

• el conductor neutro puesto a tierra está ubicado en la caja de conexiones;
• la fase y el cero del transformador se lanzan al edificio a través de cables subterráneos o aéreos de alta tensión;
• los cables están conectados en el panel de entrada, formando un sistema trifásico con una tensión de funcionamiento de 220 o 380 V;
• desde el tablero, el cableado se realiza a los apartamentos y entradas;
• los consumidores reciben electricidad de los cables de una de las fases a través de una red con un voltaje de 220 V;
• la diferencia de carga se elimina suministrando el cable N neutro.

Las conexiones eléctricas de las casas antiguas están desactualizadas y son inseguras.

Modos de operacion

Existen los siguientes modos de neutro de redes eléctricas:

• conexión a tierra sorda (redes de 380 voltios - 110 kilovoltios): los potenciales del neutro y de tierra son los mismos;
• aislado (redes de 6, 10 y 35 kilovoltios): se observa una ligera fuga de corriente entre el neutro y el suelo;
• parte de una red eléctrica con baja impedancia e impedancia de tierra.

Se utiliza un cable neutro para evitar sobretensiones de emergencia en la fase, con el fin de proteger el relé contra fallas de fase a tierra y también para garantizar la confiabilidad del funcionamiento de los aparatos eléctricos.

¿Cuál es el peligro de dañar el cable neutro?

Zero está dañado por tensión mecánica, cortocircuitos, conexiones de mala calidad o como resultado de un cableado antiguo. Rotura neutra:

• Conductor PEN en el cable de alimentación: queda un bucle de tierra, que no se nota visualmente;
• combustión del conductor en el cuadro de distribución: los conductores de fase están deformados, el indicador de voltaje aumenta a 380 V;
• una ruptura en el tablero del apartamento: la segunda fase permanece en los enchufes, los electrodomésticos no se alimentan de ellos.

El daño al neutro elimina la ecualización potencial de las redes con diferentes cargas, como resultado de lo cual los electrodomésticos pueden quemarse. El aislamiento se rompe en tales casos. En un parque de viviendas antiguo con un esquema de conexión TN-C (cero - conductor de protección), en caso de averías, existen riesgos de descarga eléctrica. En edificios nuevos, el daño cero lleva al hecho de que al tocar el equipo, se sienten descargas de corriente ligera.

Las descargas de corriente al tocar la caja del equipo también indican su mal funcionamiento.

La respuesta de los electrodomésticos a la rotura cero

Si hay una ruptura cero en una fase con un gran número de consumidores, la carga aumenta. Al mismo tiempo, se reduce el voltaje. En la fase con menor número de consumidores, se observa un fuerte aumento de voltaje. Los aparatos eléctricos pueden:

• Funcionamiento defectuoso;
• romperse o quemarse cuando está conectado a la red;
• choque si no se ha realizado la conexión a tierra.

La consecuencia del daño al neutro es la falla de equipos costosos sensibles a las fluctuaciones de la red. Para eliminar el peligro eléctrico, es necesario suministrar una pantalla individual con un limitador de voltaje. En caso de caídas, se apagará rápidamente.

Tareas y propósito del cable neutro.

La función de instalación del conductor neutro es la conexión de los elementos neutralizados de las instalaciones eléctricas con el neutro de una tierra sólida. De hecho, iguala la diferencia de potencial entre las fases, desvía corrientes de áreas con cortocircuitos, previene lesiones y distribuye uniformemente la carga en todos los apartamentos.

El sistema de tuberías tipo estrella tiene características vectoriales idénticas a las de la subestación transformadora. La conexión es confiable, pero solo si se observan la calidad de los cables y las reglas para su conexión.

Re-puesta a tierra

La puesta a tierra del conductor neutro es una protección instalada a intervalos determinados por las reglas del PUE a lo largo de toda la longitud del neutro. Las tareas de volver a conectar a tierra incluyen reducir el voltaje en el cable neutro y los aparatos eléctricos que han sido neutralizados en relación con el suelo. Esta propiedad es aconsejable como protección contra una rotura en el cable neutro y en caso de una ruptura de la tensión eléctrica en el cuerpo de los dispositivos eléctricos.

Para realizar una reconexión, es necesario realizar un neutro continuo desde el blindaje hasta los conductores neutros. En las condiciones de los edificios de gran altura, se utilizan varios sistemas para volver a conectar a tierra.

Tennesse

El neutro del transformador en la electricidad está conectado a tierra y la parte accesible está conectada a él a través de conductores de protección cero. En modo normal, el receptor eléctrico no está energizado. El sistema TN es:

• TN-S: los conductores neutros y de protección están separados a lo largo de toda la línea;
• TN-C-S: las funciones de los cables PE y N se combinan en una parte del conductor extraído del transformador.

Si las comunicaciones están conectadas en una casa privada, se utilizan conductores de conexión a tierra naturales: clavijas de metal en el suelo. Los documentos reglamentarios no recomiendan el uso de conductores naturales, ya que es imposible calcular la resistencia que da el suelo cuando se propaga la corriente.

TN-C

Conexión a tierra en casas construidas antes de mediados de los 90, para las cuales se utilizó el método de cuatro cables: 3 fases y 1 cero. Las funciones de protección y operación del neutro son realizadas por un conductor común en toda la línea. Los consumidores se alimentan del cable PEN.También se utiliza para puesta a tierra.

TT

Se utiliza para suministrar electricidad en condiciones suburbanas y rurales. La corriente fluye a través de las líneas eléctricas de los postes. Las instalaciones están permitidas en los casos en que TN sea imposible o muy costoso de realizar. Cuando se aplica una mayor corriente a los dispositivos, el circuito de alimentación se apaga completamente a través del RCD.

ESO

Red con neutro aislado del transformador. Descargado del suelo o conectado a tierra a través de un receptor de alta impedancia. La línea de tierra se dibuja a lo largo de un bus separado y los contactos del zócalo ya están conectados en él. La organización del sistema es apropiada para instituciones educativas y médicas.

¿Qué es tierra y cable neutro?

La función del conductor neutro N es equilibrar los potenciales de varias fases y proporcionar corriente a los consumidores. El cable neutro está conectado al neutro sólidamente conectado a tierra del transformador. En casas privadas, se usa un tipo de conexión monofásica con un cable cero y uno de fase. Se utiliza un bucle de tierra para conectar el cero y la tierra. El neutro en sí está marcado con aislamiento azul.

El conductor de tierra garantiza la seguridad de la línea eléctrica en caso de avería. Su modo normal de funcionamiento está cableado; en caso de fallas críticas, el potencial de corriente se desvía al suelo. El cable PE está marcado con un color azul-amarillo.

El neutro y la protección en un cable se denominan PEN, marcados en azul con franjas amarillas y verdes en los extremos.

Diagrama de cableado para cable neutro y tierra

En IEC-364, GOST 30331.1-95, se dan los diagramas de conexión de red, cuya carga es de 380 voltios. Por este motivo, se recomienda utilizar uno de los sistemas del apartamento.

Línea de puesta a tierra TN-CS separada.Los blindajes neutrales y los conductores de protección del interruptor de casa están conectados entre sí. Si hay dos hilos, el cable PEN se divide en un punto determinado en neutro y de protección. Los cables PE se lanzan hacia los conductores N. La protección del circuito depende del punto de ruptura:

• Al lugar de la separación. El conductor de fase y el dispositivo de protección drenan la tensión al neutro y de éste al cable de protección.
• Después del lugar de la separación. La electricidad peligrosa no se transmite al cuerpo de los electrodomésticos, sino que se transmite inmediatamente al cable de protección.

En edificios de gran altura, no siempre es posible hacer una línea de conexión a tierra de este tipo.

Circuito de puesta a tierra independiente TN-S.La red se conecta a tierra en el lugar del punto neutro del transformador, desde donde se conduce el cableado hacia los dispositivos. Una red de apartamentos trifásica con un cable neutro completamente aislado está protegida al máximo contra fallas. Un conductor neutro dañado en cualquier área no interactúa con el protector, por lo que no tiene riesgos para la salud humana. El único problema es el apagado temporal del equipo.

Reglas de conexión neutra

El Capítulo 1.7 del PUE analiza en detalle la seguridad eléctrica al realizar la conexión a tierra. La Biblia del electricista dice:

• para instalaciones eléctricas con un voltaje de más de 1 kV, se requiere un neutro sin conexión a tierra, que desvía grandes corrientes de falla a tierra;
• para equipos de hasta 1 V, se puede utilizar neutro aislado o muerto;
• un neutro sin conexión a tierra debe ponerse a cero y conectarse a la línea de tierra a través de un transformador;
• la puesta a tierra y el neutro se realizan con cables de cobre (sección 4 mm2), aluminio (sección 6 mm2), aislados (1,5 mm2 y 2,5 mm2);
• los cables de cobre conectados en un giro deben tener una sección transversal de 1 mm2, de aluminio - 2,5 mm2;
• si se sacan 3 cables de la solapa de un apartamento o piso, se usa un neutro protector;
• si la red de grupo se realiza mediante dos cables, el neutro de la protección se extiende desde la placa cercana;
• Todos los electrodomésticos se unen a cero: hervidor, aire acondicionado, computadora, lavadora, caldera, refrigerador.

Siempre que se utilice el diagrama de cableado correcto, el conductor neutro de protección podrá evitar la destrucción de la red eléctrica y lesiones en caso de cortocircuito. El neutro distribuye uniformemente la carga en todas las líneas, pisos y apartamentos de un edificio de gran altura.Durante su conexión inicial y repetida, vale la pena guiarse por el PUE.