Neitrālā vada pārrāvums trīsfāžu ķēdē (vai tā izdegšana) ir izplatīta parādība, kas pazīstama lielākajai daļai apakšstaciju speciālistu un apkalpojošā personāla. Ar viņu saskaras arī elektriķi, kas apkalpo daudzdzīvokļu ēkas, kurās šie bojājumi rodas pie ieejas stāvvadā vai tieši dzīvoklī. Parasti tas izpaužas kā "zemes" vēnas pārtraukums. Lai saprastu parādības būtību, vispirms ir jāsaprot tās rašanās cēloņi.
Barošanas ķēžu veidošana un pārrāvuma cēloņi
380 voltu barošanas ķēžu veidošanās princips ir balstīts uz to, ka katra fāze ir savienota ar "savu" patērētāju grupu (mājas, ieejas vai dzīvokļi). Nulles pārtraukums trīsfāzu tīklos notiek, ja tiek traucēta, savienota slodžu sadale, tāpat kā stacijas transformatora tinumi, saskaņā ar shēmu "zvaigzne" - tiem jābūt savienotiem vienmērīgi. Ar pareizu sadalījumu pašreizējie komponenti tiek savstarpēji kompensēti, un kopējā vērtība neitrālajā vadā ir tuvu nullei. Tāpēc neitrālais vadītājs ir izgatavots no mazākas sekcijas nekā fāzes vadi - teorētiski to var pilnībā izslēgt, jo strāvai šeit nevajadzētu plūst.
Jebkura novirze no šīs prasības noved pie fāzes nelīdzsvarotības un parazītu strāvu parādīšanās neitrālajā vadītājā.
Tā kā patērētāja pusē ieslēgtu sadzīves tehnikas un spuldžu skaits vienā fāzē var būt patvaļīgs, neviena piegādes līnija nevar iztikt bez novirzes no normas.
Caur neitrālo vadu vienmēr plūst strāva, nedaudz izspiežot fāzes mezglus vienā vai otrā virzienā. Atbilstošajās diagrammās tas izskatās kā nulles punkta pieeja kādai no fāzēm. Ja barošanas tīklos esošā neitrālā stieples šķērsgriezums ir stipri novirzīts, var nebūt pietiekami, lai izturētu caur to palielināto strāvu. Laika gaitā pastāvīga pārslodze noved pie tā sadedzināšanas.
Pārejot no trīsfāzu ķēdēm uz lineārām zarām (to veidošanās notiek pie ieejas pieejas stāvvadā), situācija ir pilnīgi atšķirīga. Problēmas ar nulles izdegšanu vienfāzes tīklos var rasties šādu iemeslu dēļ:
- Slikts neitrālā vadītāja kontakts vai bojājums uz lineārā atzara. Viņš iekārtojas uz ieejas ieejas slēdžiem.
- Attiecīgā kontakta zudums grīdas panelī. Dažās mājās tas ir uzstādīts katrā vietnē.
- Savienojumu pārkāpums "zemes" vadā pie ieejas dzīvoklī vai tā iekšpusē.
Nepareiza darbība vispirms izpaužas kā īstermiņa elektrības zudums, kura cēloni nevar atrast uzreiz. Laika gaitā, kad kontakts nulles kodola savienojuma vietā pilnībā sabrūk, sadzīves tehnika pilnībā pārtrauks darboties, un iedegsies gaisma.
Iespējamās sekas
Trīsfāzu tīkla nulles pārtraukuma sekas dažkārt ir ārkārtīgi bīstamas. Neatkarīgi no izmantotās zemējuma sistēmas, kad neitrālais vadītājs izdeg, dzīvokļos, kas savienoti ar šādu kabeli, parādās augsts potenciāls. Spēcīgas novirzes dēļ uz dažām elektroinstalācijas līnijām parādīsies spriegums, kas sasniedz 380 voltus. Uz citām filiālēm no trīsfāžu ieejas, gluži pretēji, tās var nokrist gandrīz līdz nullei.
Neitrālā vada pārrāvumi ir bīstami, jo, pirmkārt, tie apdraud sadzīves ierīces, kas savienotas ar kontaktligzdām.Tas var apdraudēt pilnīgu dārgu iekārtu bojājumus vai vecās alumīnija elektroinstalācijas aizdegšanos, kas var izraisīt ugunsgrēku. No otras puses, ja māja ir savienota, izmantojot TN-C sistēmu ar kombinētiem PE un N vadītājiem, kopējā PEN vadītāja pārrāvums novedīs pie aizsardzības funkcijas zuduma pret elektrošoku. Ja nebūs atkārtotas iezemēšanas, patērētājs būs neaizsargāts, ja PEN vads būs salauzts, pat ja viņa dzīvoklī ir uzstādīts RCD, kas nevarēs strādāt bez nulles kodola.
Ja vienā no dzīvokļa līnijām, ko aizsargā atsevišķa mašīna, notiek nulles pārtraukums, vispirms pārstāj darboties visas tam pievienotās elektriskās ierīces. Turklāt, ja nav nulles un tīklā ir fāze, 220 voltu bīstamais potenciāls caur pastāvīgi savienotām slodzēm nokritīs uz zemes spailes. Tā rezultātā izejā būs vēl viena fāze, kas ir ļoti bīstama, ja nav normāla zemējuma.
Piemēram, ja nejauši sabojājas veļas mazgājamās mašīnas izolācija, bīstamajam potenciālam vairs nebūs kur iztukšot, jo zemējuma vads ir nogriezts. Patērētājam, kurš stāv uz betona grīdas, kas savienota ar zemi, tas rada lielas briesmas, jo visa strāva plūst caur viņu.
Aizsardzība pret izdegšanu vai nulles pārtraukumu
Pētījums par pārkāpumu sekām trīsfāzu līniju un to atzaru darbībā parādīja, ka ir nepieciešams veikt dažus pasākumus, lai novērstu šīs parādības. Uzticama aizsardzība pret nulles pārtraukumu vienfāzes tīklā ļauj:
- saglabāt sadzīves tehniku neskartu;
- nodrošināt lietotāja aizsardzību no elektriskās strāvas trieciena;
- lai novērstu nejaušu nolietotu elektroinstalāciju aizdegšanos un ugunsgrēku.
Lai pasargātu no fāžu zudumiem, tiek izmantotas modernas elektriskās iekārtas, kas ietver īpašus relejus, kā arī līnijas pārslodzes aizsardzības ierīces (SPD). Pirmie ir pieejami divās versijās, no kurām viena ir paredzēta trīsfāzu ķēdēm, bet otrā ļauj aizsargāt vienfāzes atzarus. To darbības princips sastāv no piegādes tīkla tūlītējas atvienošanas, ja sprieguma novirze tajā pārsniedz noteikto normu.
Otro ierīci aizsardzībai pret fāzes zudumu parasti izmanto privātās mājsaimniecībās, lai bīstamas situācijas gadījumā atvienotu slodzes. Tās darbības princips ir samazināt iekšējo ķēžu vadītspēju ar ievērojamu potenciālo kritumu. Visefektīvākais veids, kā novērst bīstamas sekas trīsfāžu tīklos, ir atkārtotas iezemēšanas izmantošana, kuras ierīce daudzdzīvokļu mājās ir saistīta ar lielām grūtībām.
Lauku rajonos un privātās piepilsētas ēkās šo pieeju ir ļoti vienkārši īstenot. Pietiek ar to, lai aprīkotu iezemēšanas ierīci zonā, kas atrodas blakus mājai, un savienotu to caur vara kopni ar atsevišķu kontaktu, kas uzstādīts ievadīšanas kastē.
Kā vēl vienu līdzekli, kas spēj aizsargāt pret nulles vadītāja pārrāvumu, varat izmantot atlikušās strāvas ierīci vai, īsāk sakot, RCD. Tās tips ir diferenciāla ierīce, kas apvieno RCD un tipiskas mašīnas funkcijas. Šiem nolūkiem nav piemēroti parastie izstrādājumi, kuriem normālai darbībai obligāti nepieciešams vesels nulles kodols. Nozaru līnijās ir atļauts uzstādīt tikai tās ierīces, kurās īpaši paredzēta aizsardzības funkcija pret nulles pārrāvumu.
