2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Защита от обрыва нуля в однофазной сети

Защита от обрыва нуля в однофазной сети

Защита бытовой и промышленной

техники от аварий в электросети: перенапряжение, перекос фаз, обрыв нуля.

Цифровые реле напряжения

Интернет-магазин:

Новости

Работа в условиях карантина

Магазин Электростиль в Волгограде работает в штатном режиме.

Доставка интернет-заказов службами СДЭК Boxberry и Почтой России выполняется , все службы работают в штатном режиме.

Работа в условиях карантина

Магазин Электростиль в Волгограде работает в штатном режиме.

Доставка интернет-заказов службой СДЭК и Почтой России выполняется , некоторые пункты выдачи закрыты, возможно увеличение срока доставки. Рекомендуем пользоваться доставкой до двери.

График работы в праздничные дни

Компания ASP поздравляет всех своих клиентов и партнеров с наступающим Новый годом!

На новогодних каникулах заказы принимаются и обрабатываются в обычном режиме, отправка возобновится с 8 января.

Новая служба доставки!

Доставка Boxberry теперь доступна нашим клиентам: огромное количество пунктов самовывоза по всей России а также курьерская доставка по приемой цене.

Доставка по-новому!

Рады сообщить об интеграции со службой доставки СДЭК и снижение тарифов на доставку Почтой России.

Плавный пуск для светодиодных лент в продаже!

Закончена разработка устройства ASP-LED-L1-100

Статьи

Почему горит электротехника?

При возникновении аварий в электрических сетях домов, квартир, учреждений происходит сильное понижение (60-185 вольт) или сильное повышение напряжения (260-380 вольт) вместо положенных 220 Вольт.

При пониженном напряжении выходят из строя агрегаты, имеющие электропривод – это холодильники, кондиционеры, сплит-системы, стиральные и посудомоечные машины и тд.

Но намного страшнее повышенное напряжение, в этом случае выходит из строя вся электротехника и часто становится причиной возгорания.

В основном такое явление как перенапряжение происходит из-за обрыва общих питающих нулевых проводников , когда питающее напряжение делится между потребителями неравномерно.

Это может происходить в следующих случаях:

  • при перегрузках электросети (из года в год энергоёмкость жилья стремительно увеличивается);
  • под воздействием факторов окружающей среды: шквалистый ветер, обледенение, упавшие деревья — основная причина обрыва воздушных линий электропередач;
  • при коротких замыканиях в электросети;
  • при плохом контакте в местах соединения нулевых проводников;
  • из-за действий злоумышленников, например, при краже или порче электропроводки;
  • при старой, ветхой электропроводке внутридомовой сети;
  • при ошибке обслуживающего персонала и т.д.

Приборы серии ASP контролируют величину питающего напряжения на вводе электроэнергии, и если эта величина выходит за допустимые пределы, происходит отключение от сети всех электропотребителей. Как только напряжение восстанавливается до нормальных значений, прибор ASP автоматически подключает питающее напряжение.

Все приборы ASP делятся на две основные группы:

  1. для защиты однофазных нагрузок, в основном это бытовая и офисная техника.
  2. для защиты трёхфазных нагрузок (обрыв фазы, перекос фаз, слипание фаз), в основном это электроприводы различных установок.

Все приборы изготовлены в стандартных корпусах с различным набором опций и предназначены для крепления на Din-рейку шириной 35мм.

Что происходит в электросети при обрыве нуля?

Рассмотрим отдельно, изменение режима работы трехфазной сети при обрыве магистрального нуля и как поведет себя однофазная электрическая проводка, если отгорание нулевого проводника произойдет на вводе.

Отгорание нуля в трехфазной сети

Внесем изменения в рисунок 1, вызванные аварией, а именно отключением нуля .

Оборвался нулевой магистральный проводник

В данном случае обрыв общего нулевого провода приведет к тому, что движение электрического тока по нему прекратиться. В результате все квартиры R1-R3 будут запитаны по типу подключения «звезда без нулевой магистрали». Другими словами, при обрыве нуля на каждую квартиру будет поступать не фазное, а линейное напряжение.

Контур из квартир 1 и 2

Для примера предлагаем рассмотреть, как сложится ситуация в квартирах 1 и 2. Нагрузка электрических приборов суммируется в данном контуре при прохождении через него тока I12. Соответственно, уровень напряжения для квартир установится в зависимости от нагрузки подключенных к сети приборов. То есть: U1 = I12*R1, а U2 = I12* R2. Из этого следует, что суммарная величина силы тока составит I12 = U12 / (R1+R2) :

Читать еще:  Ноутбук с SSD и HDD одновременно

Обратим внимание, что суммарное напряжение контура будет равно линейному в данной электросети, то есть U12 = 380 вольт. Но при этом показатели U1 и U2 могут варьироваться в диапазоне 0-380 вольт и, естественно, существенно отличаться друг от друга. На данные значения может влиять как нагрузка подключенных приборов в каждой из квартир, так и ее активная и пассивная составляющая.

В результате если произойдут проблемы с нейтралью трансформатора (нулем источника), велика вероятность выхода из строя подключенных к сети приборов. Причина – повышение уровня напряжения в сети.

Обрыв нуля в однофазной сети

В данной ситуации последствия будут не такими печальными, как в описанном выше случае, но, тем не менее, если отгорает вводный ноль в системе TN-C, это может представлять серьезную опасность для жизни человека.

Отгорание нуля в схеме однофазного потребителя

Для однофазных нагрузок обрыв нуля будет аналогичен отключению напряжения, за исключением того фактора, что на фазном проводе останется потенциал, представляющий опасность для жизни. Причем, он также проявится там, где был ранее защитный ноль в контактах розеток. Если корпуса электроприборов заземлялись рабочим нулем, то весьма велика вероятность негативных последствий. В системах TN-C-S фактор риска существенно сокращается, за счет использования PEN проводника.

Чем опасен обрыв нулевого провода

Обрыв нулевого провода – за этой короткой фразой кроется довольно опасное явление, оное не только способно вывести из строя всю вашу бытовую электронику, но так же реально угрожает вашему здоровью и даже жизни. В этой статье я расскажу о причинах возникновения этой ситуации, а так же как обезопасить себя от негативных последствий обрыва нулевого провода.

Обрыв в трехфазной и однофазной сети

Для начала давайте узнаем, какие последствия возникают при обрыве нулевого провода в трехфазной и однофазной сети и начнем с трехфазки.

Если обрыв случается в трехфазной сети, например на главном щите многоквартирного дома, то мы столкнемся с таким явлением как перекос фаз.

Схематическое изображение трехфазки в нормальном режиме:

Схема при обрыве нулевого проводника

Это означает, что в розетке может появиться как низкое напряжение от 0 и выше, так и высокое, до 380 В. А как известно все наше электрооборудование выполнено на наминал в 220 вольт и такое скачкообразное изменение вызовет выход из строя всего, что в этот момент было подсоединено к сети.

Обрыв в однофазной сети

Итак, мы уже выяснили, что при разрыве нуля в трехфазной сети пострадает в основном электрическое оборудование, а вот при разрыве нуля в однофазной сети, ситуация несколько иная.

В данном варианте напряжение в розетках пропадает, но там остается летальный потенциал в 220 В. Причем он будет присутствовать не только на фазном проводе, но так же и на нулевом.

А опасность этого явления заключено в следующем: если у вас реализовано так называемое защитное зануление.

То в этом случае, все корпуса электроприборов, оные подключены в данный момент в сеть, попадут под напряжение. И если вы в этот момент случайно коснетесь металлического корпуса, например, начнете вытаскивать белье из стиральной машины, то будете поражены электрическим током, а это может привести к очень печальным последствиям.

Если же у вас заземления, зануления нет в принципе или же у вас реализовано полноценное заземление, то ничего страшного с вашим здоровьем не случится.

Важно. Здесь рассмотрен вариант, когда обрыв происходит непосредственно в распределительном щитке, если же нуль отгорает, например, на люстре, то выйдет из строя только этот участок сети, остальная же проводка останется в целости и сохранности.

Как найти обрыв

Итак, мы рассмотрели вопрос, что происходит при обрыве нулевого провода, теперь давайте узнаем, как отыскать место повреждения.

Лучшим вариантом будет конечно вызов специалиста, но если вы решили попробовать самостоятельно найти и устранить причину, то следует начать осмотр с вашего распределительного щитка, вы там можете увидеть вот такую картину

Если же в щите все в порядке, то следует осмотреть все распределительные коробки, возможно одна из скруток с течением времени ослабла, перегрелась и там пропал контакт.

Если и такой осмотр не дал результатов, то возможно обрыв произошел в стене, и для того чтобы отыскать такое повреждение потребуется специальный прибор

В этом случае вам не избежать вызова специалиста.

Как обезопасить себя и дом

Для того чтобы защитить себя и ваше имущество от подобной ситуации следует установить специализированное устройство, оное называется реле напряжения.

Еще одним вариантом является установка стабилизатора напряжения с функцией защиты от пониженного и повышенного напряжения.

Это все что я хотел вам сказать об этом опасном явлении как обрыв нулевого провода. Спасибо за внимание.

Читать еще:  Orange pi Win plus установка Windows

Отгорание нулевого провода в трёхфазной сети

Большинство многоквартирных домов подключается к трёхфазной сети при помощи четырёх проводов (три фазных и нейтраль). Если к дому подходят только два провода (ноль и фаза), то они являются ответвлением от трёхфазной линии.

Для защиты жильцов дома обычно устанавливается однофазное УЗО, но в некоторых случаях используются трёхфазные устройства. Работа УЗО при обрыве нуля у обоих видов аппаратов одинаковая, различие заключается в количестве обмоток в трансформаторе тока.

Если обрыв нейтрали в однофазной сети не влияет на исправность оборудования, то отгорание ноля в трёхфазной сети может привести к выходу электроприборов из строя. Это связано с колебаниями напряжения от «0» до «380»В.

Информация! В данной статье описана работа УЗО при обрыве ноля в однофазной сети. Не нужно путать эту ситуацию с отгоранием нуля в трехфазной сети – это разные последствия. УЗО не защитит вашу технику от перенапряжения. Для защиты электроприборов при обрыве нуля в трехфазной сети необходима установка реле напряжения.

Формирование однофазной и трехфазной сетей и обрыв нуля

Как известно, мощные потребители (в данном случае – многоквартирные дома) питаются от трехфазной сети, в которой есть три фазы и ноль. Про эту систему я уже писал подробно в статье про отличия трехфазного питания от однофазного, вот картинка оттуда:

Напряжения в трёхфазной системе

Рассмотрим этот вопрос ещё раз, только с другой стороны.

Вот как выглядит упрощенно схема подвода питания в этажный щиток:

Система питания, без обрыва нуля. Резисторами обозначены условно три квартиры.

Фазные провода L1, L2, L3, на которых присутствует напряжение 220В по отношению к нейтральному проводу N, обозначены красным цветом, поскольку они представляют опасность. Заземление РЕ показано внизу, его провод соединяется в распределительном устройстве на вводе в здание с нейтралью.

Подробнее – ещё раз призываю ознакомиться с моей статьёй про системы заземления, ссылка в начале.

Причины возникновения обрыва нуля

Причин достаточно много – это обрыв нейтрали на подстанции, в домовых и подъездных щитах, неопытность электриков, отсутствие обслуживания электросетей и далее. Основной причиной обрыва нейтрали – это некачественное крепление провода.

При слабом креплении нейтрали провод нагревается, окисляется (что увеличивает сопротивление перехода нейтраль – корпус) и перегорает. Также возможно обгорание нейтрали при использовании больших номиналов предохранителей.

Нередко обрывается нейтраль при сильных порывах ветра, обледенений, ремонтных работах и т. д. Как видно имеется масса причин обрыва нейтрали. Чтобы избежать последствий от этой неисправности нужно выбрать правильный вариант защиты.

Обрыв нулевого проводника в трехфазной сети

В однофазной электрической сети «нулем» является тот проводник, на котором отсутствует напряжение сети, но ток через него при подключенной нагрузке равен току через фазный провод. В случае трехфазной сети все совершенно по-другому! Главная загвоздка в том, что все сети электропередач построены по трехфазной системе и подключение потребителей выполняется по традиционной схеме «звезда». Вот здесь то и появляется термин «нулевой проводник»! Если нагрузка на каждую фазу одинаковая, то токи всех отдельных фаз компенсируются, так как они сдвинуты на 1/3 по отношению друг к другу. В этом случае, через нейтральный проводник, подключенный к средней точки «звезды», ток не течет и обгореть он не может.

Но это только в идеале! Даже в одной квартире к разным фазам могут быть подключены различные нагрузки, что уж говорить о многоквартирном доме. Невозможно предсказать, какую нагрузку может подключить к сети каждый из потребителей. Один включит одну люстру, запитанную от одной фазы, а следующий подключит несколько электроприборов, сидящих на другой фазе. Все это приводит к колебанию мощности нагрузок, поэтому в определенный момент одна из фаз будет сильно перегружена при отсутствии тока в других фазных проводниках. При таком раскладе в нулевом проводнике возникнет сильный ток, уравнивающий систему, что может привести к обгоранию нуля. Чтобы этого не произошло необходима защита от отгорания «нуля» в трехфазной сети.

Функция рабочего ноля

В процессе изучения электричества ученые поняли, что земля (грунт, геологические породы и вся планета целиком) является неплохим проводником электрического тока. В принципе, для энергоснабжения было бы достаточного одного провода с электрическим потенциалом, а грунт бы выполнял функцию обратного участка цепи.

Кривая зависимости удельного сопротивления грунта от влажности

Но прогресс не пошел по этому направлению из-за необходимости создания систем заземления с большой контактной площадью, и при этом имеющих нестабильные характеристики и требующие постоянного обслуживания и защиты от влияния среды и электролитических процессов.

Читать еще:  Преимущества SSD перед HDD

Поэтому дешевле и надежнее было провести два проводника, чтобы создать замкнутую цепь. Было решено один из проводов электрически соединить с землей, то есть, потенциал на данном проводнике относительно грунта равняется нолю. Данное решение было принято в целях электробезопасности ради зануления корпусов электрооборудования.

Схематическое отображение заземления и зануления

В наше время, функции защиты (зануления) выполняет защитный заземляющий проводник PE, а провод ноля используется только для протекания рабочего тока цепи. Термин «фазный провод» не имел бы смысла в однофазной сети, но, поскольку синусоидальное напряжение смещено по фазе относительно аналогичного параметра у других проводников электросети, данное название принято в обиходе.

В системах электроснабжения бытовых потребителей рабочий нулевой проводник всегда имеет контакт с землей (исключение: изолированная нейтраль). В цикле статьей о заземлении подробно описаны принципы разделения совмещенного нулевого провода на рабочий и защитный ноль в различных системах. Это означает, что напряжение относительно земли на рабочем ноле в однофазных и трехфазных системах нулевое (безопасное для людей и оборудования).

Схематическое отображение энергоснабжения жилого дома по системе заземления TN-C-S

Аварийное отключение рабочего ноля

Электрики знают, что и на нуле небольшой потенциал все же есть, и он зависит от величины протекающего тока (I) и удаленности от точки заземления. Чтобы понять данный процесс, нужно вспомнить задачу из школьного курса физики о расчете напряжений (делитель U1, U2 ) в точке соединения двух последовательно включенных сопротивлений (R1, R2). В нашем случае это будут сопротивления кабеля фазы и подключенной нагрузки (R1,) и R2 участка нулевого провода до точки заземления.

Делитель напряжения, образующий ноль в розетке

Если сопротивление нагрузки (R1) многократно превышает аналогичный параметр (R2) участка рабочего ноля, то потенциал на контакте ноля в розетке будет ничтожно малым. При большой протяженности рабочего нуля до точки заземления, напряжение U2 гипотетически рассчитываем по школьной формуле из рисунка выше. Но, если происходит обрыв нулевого провода, то при включенном в домашнюю сеть электрооборудовании на любом контакте ноля каждой розетки будет фазное напряжение U1.

При обрыве ноля индикатор будет показывать две фазы в розетке

Казалось бы, при современных системах заземления, исключающим зануление, пропажа нуля, не несет никакой опасности, ведь корпусы оборудования надежно заземлены, а сами электроприборы перестанут работать из-за прекращения тока. В однофазной домашней электрической сети будет именно так, если ноль оторвался сразу при вводе в дом.

Влияние обрыва ноля на потребителей

Но, если случается обрыв нуля где-то на трехфазной линии, то на оставшейся цепи, от разрыва до дома формируется напряжение подключенной нагрузкой от других фаз соседних потребителей электроэнергии. Если бы ток нагрузки всех трех фаз был идентичен, то сформировавшийся потенциал на нулевом проводнике был бы близким к нолю.

В реальности, при аварийных ситуациях нагрузка на фазах неравномерная, что означает смещение напряжения на нулевом проводнике в сторону большего фазного тока. Соответственно, разница потенциалов между образовавшимся нулем и двумя другими фазами окажется значительно большей, чем обычное напряжение сети электропитания.


Поэтому обрыв нулевого провода для бытовых электроприборов означает провал напряжения при попадании на фазу с наибольшим количеством подключенных потребителей, или превышение потенциалов выше допустимых параметров электропитания, если не повезет оказаться на двух других фазах.

Для защиты людей и техники от последствий обрыва нуля необходимо использовать на входном щите специальные защитные приборы: реле напряжения, УЗО или дифавтомат. Реле напряжения поможет уберечь технику от перепадов напряжения. УЗО и дифатомат сработают при утечке тока, что защитит человека от опасного удара электричеством.

Компания DC Electronics является производителем реле напряжения RBUZ, которые помогут защититься от последствий не только обрыва нуля, но и других аварийных ситуаций в электросетях.

Широкий ассортимент выпускаемых реле позволяет выбрать прибор с рабочим током от 16 до 63 А, мощностью до 13900 ВА. Для удобства установки устройства выполнены в разных формфакторах: под DIN-рейку или для установки непосредственно в розетку.

В любой модели есть функция задержки на включение после срабатывания, что позволяет уберечь технику от повторных скачков напряжения. Использование алгоритма True RMS обеспечивает большую точность измерения.

Также следует отметить высокую пожаробезопасность реле RBUZ. Все устройства изготовлены из поликарбоната, который не поддерживает горение. Большинство приборов имеют дополнительную термозащиту, которая отключит питание в случае нагрева реле свыше установленных показателей температуры. После остывания прибор включится снова. Это убережет жилье от возможного возгорания.

При производстве реле RBUZ используются комплектующие таких производителей как EPCOS, Samsung, HTC и пр. Это обеспечивает высокую надёжность и долговечность устройств. Компания DC Electronics предоставляет 5 лет гарантии на реле RBUZ.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector