Na nulovém vodiči je napětí! Kde se to vzalo a jak se s tím vypořádat!

Dobrý den, milí návštěvníci stránek „Pomoc pro elektrikáře“. Jak víme, napětí je potenciální rozdíl mezi opačně nabitými částicemi. A ve stabilní síti se mezi nulovým vodičem a fází vyskytuje napětí.

Dobrý den, vážení návštěvníci stránek „Pomoc pro elektrikáře“. Jak víme, napětí je potenciální rozdíl mezi opačně nabitými částicemi. A ve stabilní síti se mezi nulovým vodičem a fází vyskytuje napětí. To je normální proces. Existují však situace, kdy se napětí nemusí objevit na fázovém vodiči, ale na nulovém vodiči. V tomto článku se podrobně podíváme na to, proč se to může stát a jak se takové situaci vyhnout.

Na této stránce jsme již více než jednou analyzovali situace s neutrálním vodičem. Připomeňme, že nulový vodič je nulový vodič transformátoru, který má v sekundárním vinutí hvězdicové zapojení s nulovým výstupem, to znamená, že tři vodiče jsou spojeny ve společném bodě. A v souladu se schématem je nulový vodič pevně uzemněn, to znamená přímo připojen k zemnicímu vodiči. Pokud se tedy osoba náhodně dotkne neutrálního vodiče, nevznikne potenciální rozdíl a nedostane elektrický šok. Veškeré napětí zůstane na fázích, nebo jednodušeji řečeno „na druhé straně vodičů magnetického obvodu“.

Ale tady není všechno tak jednoduché. Vzdálenost od uzemněného neutrálu transformátoru a například vaší zásuvky může být několik kilometrů. Proto může nastat situace, kdy se na nulovém vodiči objeví proud.

Přítomnost napětí na nulovém vodiči se určuje poměrně snadno. Stačí vzít indikační šroubovák a zasunout jej jeden po druhém do otvorů pro nástrčky. V normálním režimu se indikátor šroubováku rozsvítí v jednom otvoru, ale ne ve druhém. Pokud se kontrolka rozsvítí v obou otvorech, znamená to poruchu systému jako celku. co se děje?

Немного теории.

Proud vždy teče od vyššího k nižšímu odporu. V naší síti teče na křižovatku nulového vodiče se sběrnicemi. A tento proces se nazývá pokles napětí. A tento proces má svůj vzorec. Čím větší je odpor, tím větší je napětí na nulovém vodiči vzhledem k zemní sběrnici.

Pro lepší názornost se vyplatí uvést příklad s reálnými čísly.

Máme tedy vodič o průřezu 1,5 m1. mm. Na 0,015 metr bude jeho odpor asi 25 Ohm. Předpokládejme, že vzdálenost mezi zásuvkou v bytě a vstupním panelem s nulovou sběrnicí je 25 metrů. Snadno spočítáte odpor celého vodiče 0,015 * 0,375 = 16 Ohm. Pojďme také vypočítat úbytek napětí v této sekci. Například při zatížení 0,375 A se bude rovnat 16 * 6 = XNUMXV. A zdá se, že úbytek napětí má malý význam a kabeláž jako celek má odpovídající průřez a materiál, ale stále existují rizika napětí na nule.

V energetickém systému bytů funguje nula i jako ekvalizér. To znamená, že pokud je zátěž rozložena nerovnoměrně mezi fázemi, jeden byt na jedné fázi spotřebuje 16 A, další na další 10 A a třetí nespotřebovává vůbec, pak vyrovnávací proud klesne na nulu. A pokud vezmeme v úvahu nedokonalost kontaktních spojení, ve stejném neutrálním vodiči s nulovou sběrnicí (rezavý šroub, příliš mnoho barvy, slabý kontakt), může se odpor vodiče zvýšit o 1,5-2 Ohmy. A to je přibližně 60-80V, když proudová rovnice na nule je 40 A. A pokud je odpor vodiče k bytům také velký a podle toho je úbytek napětí 40-50 V, pak celkové napětí 10-120 V se může objevit na nule, může vážně zasáhnout člověka.

Co dělat v tomto případě a jak se chránit před napětím na nule. Obecně to nemá vliv na provoz zařízení, ale přesto představuje nebezpečí, pokud se dostane do přímého kontaktu s osobou. Je nepravděpodobné, že byste byli schopni zcela vymýtit tuto nemoc bez správcovské společnosti. Oprava bude přeci jen velmi nákladná a pracná, včetně výměny všech vodičů ve vstupních skříních, výměny vhodných kabelů a venkovního vedení a kontroly všech panelů.

Pište aplikace a zároveň buďte „nazí“, považujte nulový vodič za stejně nebezpečný jako fázový vodič. Při opravách elektroinstalace nebo jednotlivých prvků vždy odpojte nulový vodič i fázi.

Jaké je nebezpečí zlomeného neutrálního vodiče v domě nebo bytě?

Přerušení nulového vodiče v třífázové elektrické síti je nebezpečný jev, který může poškodit domácí elektrické spotřebiče a usmrtit lidi elektrickým proudem. Od rozvodny (TS) ke spotřebiteli, v tomto případě k domu, proudí elektřina čtyřmi vodiči – třífázovým a vodičem, který kombinuje funkce pracovního nulového vodiče a ochranného uzemnění. Proud protéká nejběžnějším uzemňovacím systémem TN-CS.

Tento typ systému zajišťuje uzemnění neutrálu zdroje energie – transformátoru rozvodny. Po vstupu do budovy je kombinovaný vodič rozdělen na pracovní nulový vodič a ochranný vodič a poté distribuován mezi byty. Tři fáze elektrické sítě jsou po zavedení do domu rozmístěny do přibližně stejného počtu bytů. Ale při normálním provozu elektrické sítě je zatížení tří fází nerovnoměrné, protože obyvatelé bytů používají elektrické spotřebiče odlišně a v různých časových obdobích se zatížení fází liší a výrazně. V tomto případě je napětí napříč fázemi téměř stejné, protože neutrální vodič hraje roli vyvažovače, který snižuje takzvané předpětí neutrálního bodu téměř na nulu.

V případě přerušení nulového vodiče na elektrickém vedení okamžitě dochází k nerovnováze – dochází k nerovnováze fázových napětí. V tomto případě v jedné fázi, kde je zatížení menší, se napětí prudce zvyšuje a v nejvytíženější fázi naopak klesá. Navíc v závislosti na nesymetrii může napětí na fázích kolísat od několika desítek voltů až po hodnotu lineárního napětí třífázové sítě – 380 V. V tomto případě vše závisí na velikosti nesymetrie zátěže napříč fáze elektrické sítě.

Následky takových napěťových rázů zná snad každý. Výrazný přebytek napětí v domácí síti povede k poruše téměř všech zařízení, která byla aktuálně v provozu ze sítě. Příliš nízké napětí během pár minut poškodí kompresor ledničky nebo klimatizace, elektromotor pračky a další elektrospotřebiče, které mají elektromotory. Abnormální provoz elektrických spotřebičů může mít za následek jejich poruchu a následný požár.

Selhání domácích spotřebičů není to nejhorší. Pokud neutrál vyhoří před vstupem do domu, to znamená, než se rozdělí na nulový a uzemňovací vodič, objeví se fázové napětí na všech uzemněných prvcích zařízení a domácích elektrických spotřebičů. Pokud se takových elektrických spotřebičů dotknete, bude osoba zasažena elektrickým proudem.

Pokud má dům systém vyrovnání potenciálu, který zajišťuje elektrické připojení k uzemňovací sběrnici všech kovových konstrukčních prvků a kovových potrubí, pak se pravděpodobnost úrazu elektrickým proudem sníží, protože se člověk nedotkne dvou bodů s různými potenciály. Jak však ukazuje praxe, takový systém není ve většině domácností implementován, a pokud se na těle elektrického spotřebiče objeví nebezpečný potenciál a člověk se dotkne jak tohoto elektrického spotřebiče, tak kovového předmětu, který má jiný potenciál, být šokován.

Jak chránit sebe a domácí elektrospotřebiče před výše popsanými následky?

Hlavním opatřením ochrany proti případným napěťovým rázům je instalace napěťového relé na vstup domovního rozvodného panelu. V případě nadměrného poklesu nebo zvýšení napětí napěťové relé okamžitě odpojí elektrické vedení a zároveň ochrání elektrické spotřebiče připojené k síti.

Pokud je nulový vodič poškozen a na těle zařízení se objeví nebezpečný potenciál, žádný ze systémů uzemnění sítě neposkytne zaručenou ochranu. V síti systému TN-CS neexistuje žádná ochrana proti možnému výskytu nebezpečného potenciálu na tělese zařízení v případě poškození nuly až po její oddělení. V tomto případě lze zaručit bezpečný provoz uzemněných elektrických spotřebičů pouze tehdy, pokud dodavatelská organizace provádí pravidelné kontroly stavu sítí z napájecí rozvodny přímo do hlavního rozvodného panelu domu a okamžitě odstraňuje možné narušení.

V elektrické síti, kde je implementován systém TT, přerušení nulového vodiče nevede k výskytu nebezpečného potenciálu na těle zařízení. Ale v tomto případě může dojít k napěťové nerovnováze mezi fázemi, takže napěťová relé v těchto sítích musí být také instalována pro ochranu domácích elektrických spotřebičů.

Řešením této nebezpečné situace bude zařízení, které změří rozdílový únik proudu a při překročení určité úrovně vypne elektrické vedení. Jedná se o proudový chránič nebo diferenciální jistič. V tomto případě, pokud dojde k možnému úniku proudu do uzemněného těla, RCD okamžitě odpojí elektrické vedení. V žádném případě byste neměli instalovat elektronický RCD, ale pouze elektromechanický, protože první se při porušení nuly stává zbytečným zařízením. Při porušení nuly přestane fungovat elektronický obvod v elektronickém RCD a s ním i celé zařízení. Elektromechanický RCD nemá tuto nevýhodu a jasně zvládá ztrátu nuly, vypnutí řízeného vedení.

Podle našeho názoru by nejkompletnějším technickým řešením ochrany proti nulovým ztrátám v jakémkoliv systému elektrické sítě bylo společné použití napěťového regulačního relé a elektromechanického RCD (diferenciálního jističe) v napájecím obvodu.

Podrobnější informace o systémech elektrických zařízení získáte v kanceláři společnosti Elektroplan TNS nebo můžete zanechat poptávku a dotazy, které vás zajímají, na emailu [email protected].