виды повреждений и отгорание нуля
Содержание статьи:
Обрыв нулевого провода в трехфазной цепи (или его отгорание) – распространенное явление, знакомое большинству специалистов и оперативному персоналу подстанций. С ним также сталкиваются электрики, обслуживающие многоквартирные дома, в которых это повреждение случается на вводе в стояк или непосредственно в квартире. Обычно оно проявляется как обрыв «земляной» жилы. Для понимания сути явления сначала нужно разобраться с причинами его возникновения.
Формирование питающих цепей и причины обрыва
При повреждении нулевого провода возможно повышение напряжения в цепи до 380 Вольт
Принцип формирования питающих цепей 380 Вольт основан на том, что к каждой фазе подключается «своя» группа потребителей (домов, подъездов или квартир). Обрыв нуля в трехфазных сетях возникает при нарушении распределения нагрузок, соединенных, как и обмотки станционного трансформатора, по схеме «звезда» – они должны быть подключены равномерно. При правильном распределении токовые составляющие взаимно компенсируются, а суммарное значение в нейтральном проводе близко к нулю. Поэтому нейтральная жила делается меньшего сечения, чем фазные провода – теоретически ее можно исключить вообще, поскольку ток здесь не должен протекать.
Любое отклонение от этого требования приводит к перекосу фаз и появлению паразитных токов в нейтральной жиле.
Поскольку на стороне потребителя количество включенных бытовых приборов и лампочек, приходящихся на одну фазу, может быть произвольным, без отклонения от нормы не обходится ни одна питающая линия.
По нейтральному проводу всегда протекает ток, немного смещая фазные узлы в ту или иную сторону. На соответствующих схемах это выглядит как приближение нулевой точки к одной из фаз. При сильном перекосе сечения нейтрального провода в питающих сетях может не хватить для того, чтобы выдержать увеличившийся через него ток. С течением времени постоянная перегрузка приводит к его обгоранию.
- Плохой контакт или повреждение нулевой жилы на линейном отводе. Он обустраивается на вводном распределительном устройстве подъезда.
- Пропадание соответствующего контакта в этажном щитке. В некоторых домах его устанавливают на каждой площадке.
- Нарушение соединений в «земляном» проводе на вводе в квартиру или внутри ее.
Неисправность сначала проявляется как кратковременное пропадание электричества, найти причину которого удается не сразу. Со временем, когда контакт в месте подсоединения нулевой жилы полностью разрушится, бытовые приборы совсем перестанут работать, а свет – включаться.
Возможные последствия
Последствия обрыва нуля в трехфазной сети иногда бывают чрезмерно опасными. Независимо от используемой системы заземления при отгорании нулевой жилы в подключенных к такому кабелю квартирах появляются высокие потенциалы. Из-за сильного перекоса на некоторых линиях электропроводки появятся напряжения, достигающие 380 Вольт. На других ответвлениях от 3-х фазного ввода, наоборот, они могут снизиться практически до нуля.
Обрывы нулевого провода опасны тем, что они, прежде всего, представляют угрозу для подключенных к розеткам бытовых устройств. Это может грозить полным выходом из строя дорогостоящей аппаратуры или возгоранием старой алюминиевой электропроводки, способным привести к пожару. С другой стороны, если дом подключен через систему TN-C с объединенными PE и N проводниками, обрыв общей PEN жилы приведет к потере защитной функции, предохраняющей от удара током. При отсутствии повторного заземления потребитель окажется беззащитным при обрыве PEN провода, даже если у него в квартире установлено УЗО, которое без нулевой жилы работать не сможет.
При любом случайном пробое изоляции в стиральной машине, например, опасному потенциалу будет некуда стекать, так как земляной провод оборван. Для потребителя, стоящего на связанном с землей бетонном полу, это представляет большую опасность, поскольку весь ток потечет через него.
Защита от обгорания или обрыва нуля
Исследование последствий нарушений в работе трехфазных линий и их ответвлений показали, что необходимо принимать какие-то меры для предотвращения этих явлений. Надежная защита от обрыва нуля в однофазной сети позволяет:
- сохранить в целостности бытовые приборы;
- обеспечить защищенность пользователя от удара током;
- предупредить случайное возгорание ветхой электропроводки и возникновение пожара.
Для защиты от пропаданий фазы применяются современные электротехнические средства, к которым относятся специальные реле, а также устройства защиты линий от перегрузок (УЗИП). Первые выпускаются в двух исполнениях, одно из которых предназначено для 3-х фазных цепей, а второе позволяет защитить однофазные ответвления. Принцип их работы состоит в мгновенном отключении питающей сети в случае отклонения напряжения в ней сверх установленной нормы.
Второй прибор для защиты от потерь фазы используется обычно в частных хозяйствах с целью отключения нагрузок при возникновении опасной ситуации. Принцип его работы состоит в уменьшении проводимости внутренних цепей при значительных перепадах потенциала. Самый эффективный способ предупреждения опасных последствий в трехфазных сетях – использование повторного заземления, устройство которого в многоквартирных домах связано с большими затруднениями.
В сельской местности и частных загородных постройках данный подход реализуется очень просто. Достаточно обустроить на прилегающем к дому участке устройство заземления и подсоединить его посредством медной шины к отдельному контакту, смонтированному в вводном щитке.
В качестве еще одного средства, способного защищать от обрыва нулевой жилы, можно использовать устройство защитного отключения или сокращенно – УЗО. Его разновидностью является дифференциальный прибор, объединяющий в себе функции УЗО и типового автомата. Для этих целей не подойдут обычные изделия, которым для нормальной работы обязательно нужна целая нулевая жила. Монтировать в линиях ответвления допускается лишь те приборы, в которых специально предусматривается функция защиты от обрыва нуля.
что это такое, причины, последствия, защита
Что такое перекос фаз?
Данный термин используется для описания состояния сети, при котором возникают неравномерные нагрузки между фазами, что приводит к возникновению перекоса. Если составить векторную диаграмму идеальной трехфазной сети, то она будет выглядеть так, как показано на рисунке ниже.
Диаграмма напряжений в идеальных трехфазных сетяхКак видно из рисунка, в данном случае равны как линейные напряжения (АВ=ВС=СА=380,0 В), так и фазные (АN=ВN=СN=220,0 В). К сожалению, на практике добиться такого идеального равенства нереально. То есть, линейные напряжения сети, как правило, совпадают, в то время как в фазных наблюдаются расхождения. В некоторых случаях они могут превысить допустимый предел, что приведет к возникновению аварийной ситуации.
Допустимые нормы значений перекоса
Поскольку в трехфазных сетях предотвратить и полностью устранить перекосы невозможно, существуют нормы несимметрии, в которых установлены допустимые отклонения. В первую очередь это ГОСТ 13109 97, ниже приведена вырезка из него (п. 5.5), чтобы избежать разночтения документа.
Нормы несимметрии напряжения ГОСТ 13109-97Поскольку, основная причина перекоса фаз напрямую связана с неправильным распределением нагрузок, существуют нормы их соотношения, прописанные в СП 31 110. Вырезку из этого свода правил также приведем в оригинале.
Вырезка из СП 31-110 (п 9.5)Здесь необходимы пояснения в терминологии. Для описания несимметрии используются три составляющих, это прямая, нулевая и обратная последовательность. Первая считается основной, она определяет номинальное напряжение. Две последние можно рассматривать в качестве помех, которые приводят к образованию в цепях нагрузки соответствующих ЭДС, которые не участвуют в полезной работе.
Причины перекоса фаз в трехфазной сети
Как уже упоминалось выше, данное состояние электросети чаще всего вызвано неравномерным подключением нагрузки на фазы и обрывом нуля. Чаще всего это проявляется в сетях до 1, кВ, что связано с особенностями распределения электроэнергии, между однофазными электроприемниками.
Обмотки трехфазных силовых трансформаторов подключаются «звездой». Из места соединения обмоток отводится четвертый провод, называемый нулевым или нейтралью. Если происходит обрыв нулевого провода, то в сети возникает несимметрия напряжений, причем перекос напрямую будет зависеть от текущей нагрузки. Пример такой ситуации приведен ниже. В данном случае RН это сопротивления нагрузок, одинаковые по значению.
Перекос фаз, вызванный обрывом нейтралиВ данном примере напряжение на нагрузке, подключенной к фазе А, превысит норму и будет стремиться к линейному, а на фазе С упадет ниже допустимого предела. К подобной ситуации может привести перекос нагрузки, выше установленной нормы. В таком случае напряжение на недогруженных фазах повысится, а на перегруженных упадет.
К перекосу напряжений также приводит работа сети в неполнофазном режиме, когда происходит замыкание фазного провода на землю. В аварийных ситуациях допускается эксплуатация сети в таком режиме, чтобы обеспечить электроснабжение потребителям.
Исходя из вышесказанного, можно констатировать три основные причины перекоса фаз:
- Неравномерная нагрузка на линии трехфазной сети.
- При обрыве нейтрали.
- При КЗ одного из фазных проводов на землю.
Несимметрия в высоковольтных сетях
Вызвать подобное состояние в сети 6,0-10,0 кВ иногда может подключенное к ней оборудование, в качестве характерного примера можно привести дугоплавильную печь. Несмотря на то, что она не относится к однофазному оборудованию, управление тока дуги в ней производится пофазно. В процессе плавки также могут возникнуть несимметричные КЗ. Учитывая, что существуют дугоплавильные установки запитывающиеся от напряжения 330,0 кВ, то можно констатировать, что и в данных сетях возможен перекос фаз.
В высоковольтных сетях перекос фаз может быть вызван конструктивными особенностями ЛЭП, а именно, разным сопротивлением в фазах. Чтобы исправить ситуацию выполняется транспозиция фазных линий, для этого устанавливаются специальные опоры. Эти дорогостоящие сооружения не отличаются особой прочностью. Такие опоры не особо стремятся устанавливать, предпочитая пожертвовать качеством электроэнергии, чем надежностью ЛЭП.
Опасность и последствия
Считается, что наиболее значимые последствия несимметрии связаны с низким качеством электроэнергии. Это, безусловно, так, но нельзя забывать и о других негативных воздействиях. К таковым относится образование уравнительных токов, вызывающих увеличение расхода электрической энергии. В случае с трехфазным автономным электрическим генератором это также приводит к повышенному расходу дизеля или бензина.
При равномерном подключении нагрузки, геометрическая сумма проходящих через нее токов была бы близкой к нулю. Когда возникает перекос, растет уравнительный ток и напряжение смещения. Увеличение первого приводит к росту потерь, второго – к нестабильному функционированию бытовых приборов или другого оборудования, срабатыванию защитных устройств, быстрому износу электроизоляции и т.д.
Перечислим, какие последствия можно ожидать, когда появляется перекос:
- Отклонение фазного напряжения. В зависимости от распределения нагрузок возможно два варианта:
- Напряжение выше номинального. В этом случае большинство электрических устройств, оставленных включенными в бытовые розетки, с большой вероятностью выйдут из строя. При срабатывании защиты результат будет менее трагическим.
- Напряжение падает ниже нормы. Увеличивается нагрузка на электродвигатели, происходит падение мощности электромашин, растут пусковые токи. Наблюдаются сбои в работе электроники, устройства могут отключиться и не включаться пока перекос не будет устранен.
- Увеличивается потребление электричества оборудованием.
- Нештатная работа электрооборудования приводит к уменьшению эксплуатационного срока.
- Снижается ресурс техники.
Не следует забывать, что перекос может создать угрозу для жизни. При превышении номинального напряжения вероятность КЗ в проводке не велика, при условии, что она не ветхая, а кабель подобран правильно. Более опасны в этом случае электроприборы, подключенные к сети. Когда появляется перекос, может произойти КЗ на корпус или возгорания электроприбора.
Защита от перекоса фаз в трехфазной сети
Наиболее простой, но, тем не менее, эффективный способ минимизировать негативные последствия описанного выше отклонения — установить реле контроля фаз. С внешним видом такого устройства и примером его подключения (в данном случае после трехфазного счетчика), можно ознакомиться ниже.
Реле контроля фаз (А) и пример схемы его подключения (В)Данный трехфазный автомат может обладать следующими функциями:
- Производить контроль амплитуды электротока. Если параметр выходит за установленные границы, нагрузка отключается от питания. Как правило, диапазон срабатывания прибора можно настраивать в соответствии с особенностями сети. Данная опция имеется у всех приборов данного типа.
- Проверка очередности подключения фаз. Если чередование неправильное питание отключается. Данный вид контроля может быть важен для определенного оборудования. Например, при подключении трехфазных асинхронных электромашин от этого зависит, в какую сторону будет происходить вращение вала.
- Проверка обрыва на отдельных фазах, при обнаружении такового нагрузка отключается от сети.
- Функция отслеживает состояние сети, как только появляется перекос, происходит срабатывание.
Совместно с реле контроля фаз можно использовать трехфазные стабилизаторы напряжения, с их помощью можно несколько улучшить качество электроэнергии. Но данный вариант не отличается эффективностью, поскольку такие приборы сами могут взывать нарушение симметрии, помимо этого на стабилизаторах возникают потери.
Лучший способ симметрировать фазы – использовать для этой цели специальный трансформатор. Этот вариант выравнивания фаз может дать результаты, как при неправильном распределении однофазных нагрузок на автономный 3-х фазный генератор электроэнергии, так и в более серьезных масштабах.
Защита в однофазной сети
В данном случае повлиять на внешние проявления системы электроснабжения не представляется возможным, например, если фазы перегружены, потребители электроэнергии не могут исправить ситуацию. Все, что можно сделать, это обезопасить электрооборудование путем установки реле напряжения и однофазного стабилизатора.
Имеет смысл установить общее стабилизирующее устройство на всю квартиру или дом. В этом случае необходимо высчитать максимальную нагрузку, после этого добавить запас 15-20%.. Это запас на будущее, поскольку со временем количество электрооборудования может увеличиться.
Совсем не обязательно подключать к стабилизатору сети все оборудование, некоторые виды приборов (например, электропечи или бойлеры), могут быть подключены к реле напряжения (через АВ) напрямую. Это позволит сэкономить, поскольку устройства меньшей мощности стоят дешевле.
Обрыв нулевого провода | Электрика в квартире, ремонт бытовых электроприборов
Автор DUNDUK На чтение 4 мин. Опубликовано
Что случится в электросети, если произойдёт обрыв фазного рабочего проводника? Ответ прост и не вызывает особых затруднений — все электроприборы в квартире или частном доме перестанут работать. А что будет, если произойдёт обрыв нулевого провода в сети на 220 вольт? Здесь ответить однозначно нельзя.
Что мы знаем о нулевом проводнике? В наших с вами квартирах (это не касается частных домов) существует два вида нулевых проводников . Первый — это магистральный проводник, в народе его называют «стояк», который проложен вертикально в подъезде дома, соединяя и обеспечивая питанием распределительные щиты квартир на каждом этаже. Второй вид — это вводной квартирный нулевой провод, который относится только к отдельному жилищу.
Разница между нулевыми проводниками, которые мы рассмотрели, огромна. Давайте поговорим о каждом проводнике поподробнее.
При обрыве магистрального нулевого проводника (стояка) напряжение в сети, то есть в розетках вашей квартиры, не исчезнет. Ваши электроприборы как работали, так и будут работать. Ваш нулевой проводник останется соединённым с тремя или более проводниками соседних квартир, образуя, так называемую, «звезду». Эта «звезда» с потерянной нейтралью. Многие подумают, что «да и Бог с ней, лишь бы свет был!», но на самом деле такая ситуация крайне опасна.
Опасность заключается в том, что наша потерявшаяся нейтраль, т.е. оборванный нулевой проводник может приобрести электрический потенциал самого разного значения. Оставшиеся наша нейтраль уже не имеет надежного электрического соединения с «землей» (контуром заземления), потенциал которой всегда равен нулю. Это чревато изменением напряжения в нашей электросети, причем пропорция изменений такая: чем меньше нагрузка в сети, тем выше в ней напряжение.
Из этого получается так, что если в квартире у ваших соседей включено несколько обогревателей, электрическая плита и еще какие-либо мощные электроприемники, а в вашей только телевизор и лампочка в коридоре, то при обрыве общего нулевого магистрального проводника в вашу квартиру может прийти напряжение, близкое к линейному напряжению трехфазной сети, то есть к 380 вольт. Ужас!
Что делать, чтобы избежать подобной ситуации? Для этого достаточно установить себе в электрощиток индивидуальные ограничители перенапряжения, которые своевременно отключат питание, при значениях напряжения, существенно превышающих допустимые пределы.
Используйте на своих сайтах и блогах или на YouTube кликер для adsense
Это мы рассмотрели ситуацию с обрывом магистрального нулевого проводника. Теперь поговорим о вводном в квартиру нулевом проводе. Если он обрывается, то возникает опасность совсем другого рода. Напряжение в сети тогда пропадает, электроприборы отключаются. Но «фаза» в розетках по-прежнему остаётся, причем не только в том разъеме розетки, где она была и раньше, но и в том, который до этого был нулевым.
Это связано с тем, что потери напряжения на нагрузке, например, на коридорной лампочке, при отсутствии электрического тока равны нулю, и «фаза» преспокойно проходит в бывший нулевой провод, обеспечивая там полноценный потенциал в 220 вольт.
В каждой квартире, наверняка есть какие-нибудь постоянно включенные в сеть электроприборы, и, поскольку нулевые провода соединяются на нулевой шине распределительного щита, аномалия со «второй фазой» в нулевом проводнике распространяется на всю вашу квартиру.
Здесь опасность заключается в том, что «фаза» на нулевом проводнике – это, мягко скажем, очень неожиданно. Особенно неожиданным этот «сюрприз» становится для тех, кто имел неосторожность заземлить корпус какого-либо бытового электроприбора на рабочий «ноль». В этом случае вам не избежать удара электрическим током.
Подведём итог. Даже для людей, далеких от электрики, будет совсем не лишним иметь представление о том, что обрыв нулевого провода может быть разным. Нетрудно заметить: обрыв магистрального нулевого проводника – это риск изменения напряжения сети в пределах от нуля до 380 вольт, а обрыв вводного «нуля» квартиры – это исчезновение напряжения в сети с появлением «второй фазы» во всех розетках. Не забывайте об этом!
Простейшая защита от обрыва (отгорания) нулевого провода
29 июля 2014 k-igorОбрыв нулевого провода не частое явление, но все же случается и влечет за собой значительные материальные убытки. Совсем недавно, общаясь на форуме, мне пришла одна очень простая идея защиты от обрыва нуля (отгорания) в ВРУ. Проще и дешевле уже некуда.
В своей статье обрыв нулевого провода я уже рассказывал про различные варианты обрыва нулевого провода.
Сегодня поговорим о многоквартирном жилом доме. Если вы хотите защитить свои электрические бытовые приборы от обрыва нулевого провода, то лучше всего в квартирном щитке установить аппараты, отключающиеся при повышенном напряжении. Это может быть расцепитель минимального-максимального напряжения, ограничитель перенапряжения, реле напряжения или другое специализированное устройство. В этом случае ваша квартира будет защищена от любых обрывов нулевого провода.
Как защититься от отгорания или обрыва нулевого провода в ВРУ?
В жилых домах квартирные щитки подключат (или должны подключать) к кабельной магистрали, идущей от ВРУ, при помощи ответвительных сжимов (их еще называют «орехи»). В таких случаях обрыв нулевого провода за пределами ВРУ практически невозможен, поскольку идет цельный провод без разрыва и контактных соединений. Все ответвления выполняются сжимами. Получается единственное уязвимое место – точка подключения к шине «N».
Вот что предлагаю делать я:
Защита от отгорания нулевого провода
Берем ответвительный сжим и дублируем подключение к шине «N». Согласно теории вероятности, отгорание двух проводников одновременно практически невозможно. Затраты минимальные, а надежность увиливаем в разы.
А что вы скажете по этому поводу? Имеет ли право на жизнь моя идея? Может быть так и делают?
Советую почитать:
В розетке две фазы – что делать и как устранить повреждение
Нештатная ситуация, при которой в обоих гнездах розетки индикатор напряжения показывает наличие фазы, на практике встречается довольно часто. При этом попытки измерить разность потенциалов между контактами штепсельного разъема не дадут результата, индикатор вольтметра покажет ноль. Соответственно, подключение электроприбора также будет бесполезным. Почему возникают две фазы в розетке и как устранить эту неисправность, Вы узнаете из материалов сегодняшней статьи.
Краткий экскурс в теорию
Сегодня мы не будем сильно углубляться в теоретические основы электротехники, а попытаемся кратко объяснить суть проблемы. Тем, кто желает более детально ознакомиться с данным вопросом, рекомендуем прочитать на нашем сайте серию статей по физике переменного электрического тока.
Штатная установка выключателя.
Приведем в качестве примера фрагмент бытовой электросети, где организовано подключение электролампы освещения и штепсельного разъема (розетки).
Фрагмент бытовой сети с подключением лампы и розеткиОбозначения:
Как известно, в однофазных цепях электрический ток (Ì) течет от фазы к нулю. В приведенном выше рисунке выключатель SW находится в разомкнутом положении, следовательно, лампа будет обесточена, в чем можно убедиться, измерив напряжение U2. При этом на штепсельном разъеме и части сети до выключателя (отмечено красным) будет оставаться рабочий потенциал U1, соответствующий фазному напряжению. Это штатный режим работы для данной схемы, где выключатель размыкает фазный провод.
Обратим внимание, если производить замеры индикатором напряжения, то он покажет наличие фазы на одном из контактов штепсельного разъема и ее отсутствие на обоих контактах патрона лампы.
Установка выключателя на ноль
Теперь посмотрим, что произойдет, если поменять фазу и ноль местами, или, что чаще встречается на практике, установить выключатель на ноль, а не фазный провод.
Выключатель установлен неправильноВнешне такое изменение никак не проявит себя. Лампа будет так же, как и в предыдущем примере включаться и выключаться, а на контактах розетки присутствовать разность потенциалов. Но, возникают определенные нюансы, которые проявляются в виде наличия напряжения на контактах патрона и части нулевой линии между лампой и выключателем. В чем несложно убедиться, используя электрический пробник.
Такой вариант подключения несет в себе потенциальную угрозу поражения электротоком при попытке замены или ремонта светильника.
Характерно, что измерения вольтметром наличия напряжения между контактами патрона осветительного прибора не принесут результатов. Прибор покажет «0», поскольку на контактах будет один уровень потенциала фазы.
Резюмируя итоги главы можно констатировать, что неправильное подключение контактов выключателей в распределительной коробке не оказывает значимого влияния на работу электрических приборов, подключенных к розетке. Помимо этого мы выяснили о необходимости комбинированного применения измерительных приборов (вольтметра и пробника).
О наличии второй фазы в розетке
Индикация фазы на двух контактах штепсельной розетки в большинстве случаев не является показателем наличия двух фаз. Чтобы убедиться в этом, достаточно измерить напряжение между контактами мультиметром. Хотя нельзя полностью исключать возможность появления межфазного напряжения, это характерный признак обрыва магистрального нуля с последующим смещением фаз. Предлагаем рассмотреть все возможные варианты, для начала перечислим их:
- Обрыв нуля на входе.
- Нарушение электрического контакта одной из линий с нулевой шиной в распределительной коробке.
- Обрыв нуля с последующим замыканием на фазу.
- Повреждение магистральной нулевой жилы с последующим смещением фаз.
Характерно, что первых трех вариантах, если подключить прибор к проблемной розетке, то он просто не будет функционировать. Что касается последнего случая, то при смещении фаз велика вероятность выхода из строя всех подключенных к сети электроустройств. С чем это связано, будет рассказано далее.
Обрыв нуля на входе
Одна из характерных неисправностей старой электропроводки – отгорание нуля на нулевой шине (см. А на рис. 3) или пропадание электрического контакта на вводном автомате (В). В большинстве случаев причина кроется в применении алюминиевых проводов, пластичность которых вызывает ослабление контактных соединений. Нарушение качества электрического контакты приводит к повышению его переходного сопротивления, в результате происходит перегорание провода. Заметим, что проблемы могут возникнуть и с медным кабелем, если не обеспечить надежность соединения проводов.
Рисунок 3. Характерные проблемные места: нулевая шина (А) и вводный автомат (В)При повреждении нулевого провода на вводном автоматическом выключателе в квартире не будет работать не один из бытовых потребителей. Но при этом, если к сети будет подключен хоть один электроприбор, на всех нулевых проводниках установится фазный потенциал (см. А на рис. 4).
Рисунок 4. Примеры обрывов нуляЕсли в данной ситуации попробовать измерить напряжение пробником на контактах любой розетки, то покажет наличие фазы на каждом из них. Подключив вольтметр, вы убедитесь, что разность потенциалов между штепсельными разъемами равна нулю.
Чтобы убедиться, что имеет место описанная неисправность, следует отключить от бытовой электросети всех потребителей, включая осветительные и обогревательные приборы. Как только Вы это сделаете, в розетках будет индуцироваться только одна фаза.
Устранить неисправность можно восстановив электрический контакт на входе. Для этого проверьте зажимы АВ и надежность соединений с нулевой шиной.
Повреждение нуля на одной из линий
Пример такой неисправности продемонстрирован на рисунке 4 (В). Как видите, в данном случае наблюдается возникновение обрыва нуля на линии, соединяющей распределительные коробки. Это говорит о том, что на части розеток и других электроточек сохраняться фазные напряжения, а значит, подключенные к ним приборы будут нормально функционировать. Проблемы возникнут только в той линии, где нет контакта с нулевым проводом.
Поиск обрыва может вызвать немалые сложности. Мы рекомендуем для начала вскрыть распределительные коробки, между которыми произошел разрыв нуля и проверить качество электрического контакта соединения нулевых проводов. Проще всего это сделать, срезав старое соединение и организовав новое. Напоминаем, что соединение метод холодной скрутки недопустимо.
Если в результате этих манипуляций удалось восстановить соединение, считайте что Вам повезло, поскольку в противном случае потребуется вскрытие штробы или проложение новой трассы.
Ноль оборван и замкнут на фазу
Такая неисправность наиболее характерна для отдельно стоящей группы розеток, на практике такие случаи довольно редки, но, тем не менее, они встречаются. Речь идет о повреждении проводника нейтрали и последующем ее замыкании на фазу.
Обрыв и замыкание нуля с фазойЧаще всего подобная неисправность проявляется после попытки просверлить стену или подготовить отверстие под «быстрый монтаж». Если при такой операции случайно попасть на трассу скрытой проводки, то велика вероятность ее повреждения. Чаще всего это заканчивается коротким замыканием, но может возникнуть и частичное КЗ, при котором происходит обрыв нейтрали с последующим электрическим контактом с фазой, так как это показано на рисунке 5.
В результате на контактах блока розеток лампочка индикатора начнет светиться, показывая наличие фазы. Попытки произвести замер напряжения между нулем и фазой ни к чему не приведут, поскольку на них будет одноименная фаза.
Чтобы восстановить работоспособность розетки, потребуется устранить неисправность проводки на данном участке.
Для предотвращения описанной ситуации следует отказать от сверления стен в местах, где проходят (или могут проходить) нулевые и фазные жилы проводов. Как правило трасса скрытой проводки направлена вертикально от того мест, где расположена розетка.
Смещение фаз
Данный случай самый тяжелый, поскольку в розетках будут присутствовать 2 фазы (вплоть до 380 вольт). Такая авария может быть вызвана проблемой с магистральным нулем на линии между объектом и трансформаторной подстанцией. Самостоятельно решить такую проблему не представляется возможным, необходимо сообщить об аварии поставщику электроэнергии.
Перенапряжение сети, вызванное перекосом фаз, может повредить бытовые приборы, поскольку они рассчитаны на питание от 220 вольт. Единственное решение для данного варианта – профилактическое, оно заключается в установке в щиток автоматов (перед электрическим счетчиком) специального устройства – реле напряжения.
Подведение итогов
При неисправностях проводки вызванных локальным исчезновением нуля в электрическом щите или на внутренних линиях проводки неисправность может быть устранена самостоятельно. Наличие напряжения на неисправной розетке следует проверять индикатором, если его лампочка горит на каждом контакте, то, скорее всего, пропал ноль. Чтобы убедиться в этом, достаточно измерить напряжение между нулем и фазой штепсельного разъема.
В старых системах TN-C, где для разводки используются только 2 провода, отсутствует заземление проводки, поэтому подобные аварии могут представлять серьезную угрозу для жизни.
Видео в развитие темы
Обрыв нулевого провода
Головная боль любого электрика — пропадание нуля. При его отсутствии все потребители окажутся без электричества. Нулевой провод появляется от средней точки обмоток высоковольтного трансформатора, соединенных в звезду. Эту точку разводят на все шкафы и щитки, а также от этой точки тянется шина заземления. Нулевой провод наиболее важен для безопасности электрооборудования.
Переменное напряжение в сети имеет синусоидальную форму. Три фазы сдвинуты относительно друг друга на угол 120*. Это немного непонятно, поэтому эти кривые проилюстрированы здесь. Если измерить напряжение стандартным вольтметром, это значение между фазным проводом и нулевым будет 220 В, но это среднее значение за половину периода. Тестер не осциллограф, а только измеритель среднего. На самом деле мгновенные значения пиковых напряжений больше 220 В в квадратный корень из 2. Иными словами, 220*2^0,5=311 В.
Синусоида напряжения говорит, что среднее значение напряжения 220 В, пиковое значение 311 В. Измерения ведутся относительно нулевой оси абсцисс.
Форма кривой между двумя фазами также является синусоидой. Среднее значение линейного напряжения 380 В, а пиковое 536 В.
На взгляд простого обывателя непонятно почему при пропадении нуля, напряжение в сети должно возрасти. Логика подсказывает совсем обратное — полное пропадение напряжения. И действительно, если отключить нулевой провод на вашу квартиру, то свет потухнет и ничего страшного с оборудованием не случится. Но здесь речь идет о обрыве нуля на подстанции или на распределительных поэтажных квартирных щитах.
Разматывать клубок начнем с самого начала — счетчика активной энергии. На первый взгляд — стандартный прибор, но здесь есть подводный камень. В счетчике есть две обмотки — напряжения, включаемая между фазой и нулем, и тока, включаемую в разрыв фазы. Напряжение между точками А и В — 220 В, полностью падающие на обмотке напряжения.
При обрыве нуля, фаза протечет через обмотку напряжения и потечет к потребителю. Если потребитель возьмет индикатор и ткнет в розетку, то обнаружит сразу две фазы, но при этом вольтметр покажет стабильный ноль. Возможно, от данной информации у многих мозг закипит, но здесь ничего волшебного нет. Все дело в счетчике.
При обрыве фазы все более логично — нигде ничего наблюдаться не будет.
Теперь о главном. При обрыве нуля до счетчиков, которые запитывают две и более квартир возникает интересный процесс. Оба счетчика останутся соединенными по нулевому проводу, но нуля не будет. Ситуацию усугубит то, что счетчики для равномерной загрузки трансформатора запитывают разными фазами. Получится, что одна фаза от первого счетчика пройдет через обмотку напряжения и сталкнется с другой фазой от второго счетчика, также прошедшей через обмотку напряжения. Короткого замыкания не получится, т.к. две последовательно включенные обмотки напряжения, работающие при напряжении 220 В, будут запитаны от 380 В, т.е на каждую обмотку придется по 190 В. Это даже меньше заявленного, что для обмоток приемлимо. Для потребителя окажется, что на одном проводе будет потенциал в 220 В, а на втором проводе потенциал 190 В. И вроде все также неплохо, ведь на первый взгляд напряжение в квартире станет равным 220 — 190 = 30 В, но это не так.
В зависимости от загрузки нолевая точка сместиться к более загруженному потребителю и он получит вместо 220 В, значительно меньше, например на 100 В меньше, т.е 120 В, а вот его сосед получит 380 — 120= 260 В. Если же один потребитель будет вообще не загружен, то он и получит в свою систему все 380 В. Это не значит, что нужно запускать все приборы чтобы не допустить перекоса. Обрыв ноля — аварийный случай и встречается редко.
Часто в литературе описывается сдвиг фаз, при котором из-за несимметричности фаз, сдвигается точка нулевого потенциала и вместо нуля на проводе будет висеть 5-10 В, относительно провода заземления. В принципе, это нормально. Невозможно подключить равномерно множество однофазных потребителей с тем, чтобы загрузка была идеально симметричной. Лично я измерял ток в заземляющем проводе от высоковольтного трансформатора к заземлителям и он составлял 4 А. Сама по себе неравномерность фаз — норма.
В качестве эксперимента можно взять два трансформатора и подключить их последовательно между двумя фазами. Провод от средней точки обоих трансформаторов нужно вначале подключить к нулевому проводу. Нужно убедиться в напряжении на трансформаторах. Напряжение должно составлять 220 В. Если отключить нулевой провод и промерить напряжения на трансформаторах, то здесь и будет фокус — напряжения будут отличаться в том случае, если нагрузки на трансформаторах будут различными, или, если мощности трансформаторов будут различными, т.к. различным будет сопротивление первичных обмоток.
Результаты опыта следующие — обрыв ноля вызывает перекос фаз между всеми потребителями, смещая нулевую точку в зависимости от загрузки этих потребителей. Чем больше нагрузка, тем меньшее напряжение придет на квартиру.