Обрыв нуля или нейтрали в трехфазной сети

Уже много лет системы электроснабжения используют три фазы как наиболее удобную схему производства и передачи электроэнергии. В генераторе на электростанции есть три обмотки. Каждая соответственно имеет два вывода. Эти выводы можно соединить двумя способами – либо треугольником, либо звездой. Генератор соединяется с трансформатором, который своей высоковольтной стороной соединён с линией электропередачи — ЛЭП.

При передаче электроэнергии по ЛЭП потребителю в конце электрической цепи всегда используется, как минимум, два трансформатора. Потребитель М подключён к вторичным обмоткам Т последнего. Они соединены по схеме звезда с нулевым проводом:

Нуль на схеме

Провод с зелёной стрелкой называется либо «нулевой», либо «нейтраль». И при нарушении его целостности используется популярная фраза: «обрыв нуля». Хотя фраза «обрыв нейтрали» по сути то же самое.

Особенность нейтрали

Каждая обмотка трансформатора питающего потребителя в трёхфазной сети содержит два вывода, один из которых соединён с нейтралью. В месте соединения с нейтралью получается узел, в котором суммируются токи всех фаз. И они далее текут в «нулевом» проводе. По этой причине нейтраль является наиболее нагруженной в трёхфазной схеме «звезда с нулевым проводом». Чтобы уменьшить нагрузку на провод и связанные с этим нагрев и потери электроэнергии его заземляют.

Грунт получается аналогом проводника, который проложен параллельно нейтрали и берёт на себя часть её токовой нагрузки. Но такое облегчение возможно только между местами заземления. Поэтому в пределах тех или иных зданий, подключенных четырёхжильным кабелем или четырех — проводной линией электропередачи появляется перегруженный нулевой провод. И если происходит его обрыв по той или иной причине возникает обрыв нуля с возможными неприятностями.

Что происходит при обрыве?

Промышленные объекты обычно используют все три фазы, особенно при наличии электромоторов и станков. При этом каждый потребитель электроэнергии на таких объектах имеет регулярно проверяемое заземление. Также там применяется специальная защита от обрыва нуля. Поэтому если такая неприятность и произойдёт, её последствия при соблюдении всех необходимых предосторожностей будут ощутимы незначительно.

В многоэтажных домах и частном секторе все потребители подключены к фазному напряжению 220 В. А три обмотки трансформатора, которые обеспечивают их электроснабжение, распределяются между подъездами, этажами, домами, улицами.

Питание многоэтажных домов по системе заземления TN-C-S

Электроприборы в них рассчитаны для напряжения 220В. А при обрыве нуля образуется три электрические цепи из потребителей соседних фаз: Za-Zb, Za-Zc и Zb-Zc (смотрим первое изображение).

Каждая цепь находится под напряжением 380 В. А его величина на потребителях определяется значением Z. На потребителе с большим значением Z будет большая величина напряжения. При этом не исключена вероятность того, что оно превысит предельно допустимое значение для некоторых электроприборов, и они испортятся. Ведь ток при увеличении питающего напряжения возрастает не столь значительно, чтобы плавкий предохранитель сгорел, а пробка – автомат или выключатель отключились.

Они, скорее всего, сработают от поломки чего-либо в подключенных устройствах. Наиболее вероятные кандидатуры – холодильники, стиральные машины, электролитические конденсаторы в выпрямителях телевизоров и других радиоэлектронных устройств, лампы накаливания. Последствия такой аварии непредсказуемы особенно в дневное время.

Ведь самым заметным признаком её будет более яркое свечение ламп накаливания и люминесцентных ламп с не электронными балластами. А днём они не светят. Поэтому по функционированию стиральной машины или холодильника, скорее всего не получится определить обрыв нуля. А поскольку для ремонта нейтрали потребуются как минимум часы, их двигатели имеют время для поломки.

Какие защитные меры могут быть?

Самая простая мера для защиты электрооборудования в многоквартирном доме это надёжное заземление нулевого провода на распределительном щите лестничной клетки. В частном доме для заземления можно использовать трубу скважины для воды или иные глубоко зарытые металлические конструкции. В крайнем случае, надо сделать хорошее заземление – обрыв нуля в частном секторе домов и дач существенно выше, чем в городе. Здесь имеет значение большая протяжённость уличных проводов и погодные условия.

Более дорогая защита потребует использования мощных нормально замкнутых контактов реле, которое сработает при обрыве нуля и отключит щиток со электросчётчиком. Обмотка реле включается между нулевой шиной и землёй. Но можно сделать защиту от повышения напряжения на входе электросчётчика. Такая схема чуть сложнее, но не учитывает качество заземления.

Словом затраты для принятия мер по защите от обрыва нуля будут в любом случае, но они намного меньше чем возможные последствия от порчи электрооборудования.

Электротехника Октябрь 20, 2016 admin в 1:46
4 181 0
Добавить отзыв

Свежие комментарии