Co je to nulové přerušení v třífázové síti – příčiny a ochrana

Někdy obyčejní lidé musí slyšet tato hrozná slova – “Zero break”. Pro běžného člověka to není dostatečně jasné, ale vždy je to spojeno s velmi nepříjemnými následky – úraz elektrickým proudem, spálené zařízení a dokonce i požár v bytě. V tomto článku se podrobně podívám na to, co je nulový zlom, jak k němu dochází a jaké může mít následky. A samozřejmě bude zvážena ochrana proti nulovým ztrátám v třífázových a jednofázových sítích. Pro ty, kteří opravdu nechápou, jak se liší třífázová síť od jednofázové sítě, vřele doporučuji přečíst si tento článek. Při studiu tohoto článku je také důležité vědět, jak se tvoří uzemňovací systémy.

Kde se vyskytuje nulový zlom?

Je zásadně důležité, že nulová přestávka může být třífázově, nebo možná v jednofázovém sítí. Probíhají tam úplně jiné procesy. Stručně řečeno, co se stane: V případě nulového přerušení v třífázové síti objeví se nevyváženost fází, což může vést ke zvýšení napětí v bytové zásuvce až na 380 V! Pro člověka, pokud je uzemnění provedeno správně, není taková nehoda nebezpečná. Ale pro naše elektrospotřebiče mohou být důsledky velmi smutné! A také pro náš domov, protože může dojít k požáru. Místem, kde se nula zlomí, může být podlahový panel, pak jsou v rizikové zóně pouze byty na jedné podestě. Nebo je to možná vstupní rozvaděč vícepodlažní budovy. Například toto:

Vstupní rozvaděč (RU) v suterénu vícepodlažní budovy je ve špatném stavu

V případě nulového přerušení v jednofázové síti důsledky nejsou tak smutné – napětí v zásuvce bude nulové a elektrické spotřebiče prostě nebudou fungovat. Celá elektrická síť (a při nesprávném uzemnění i pouzdra elektrických spotřebičů!) však bude na potenciálu 220 V!

SamElektrik.ru v sociálních sítích:

Předplatit! Je to také zajímavé!

Pro začátek, vytvořit strach –

Důsledky nulového přerušení v třífázové síti

1. Elektrikáři opravovali vchod do vchodu. A během opravy byla na pár sekund vypnuta pracovní nula. Stala se velmi nepříjemná věc: večer po návratu domů lidé zjistili, že jim shořely televizory, ledničky, nabíječky atd. – něco, co je neustále zapojeno do našich zásuvek. Je dobře, že ještě nedošlo k požáru.
2. Přišel na zavolání, stěžoval si – napětí vznášelo. Měřím napětí (vše je vypnuté) – téměř 300 voltů. Poté, když se žárovka zapne, napětí klesne na 70V. Ukázalo se, že v podlahovém panelu vyhořel šroub, který dostal nulu. Došlo k přerušení nuly, fázové nevyváženosti a napětí se zbláznilo. Vyměnil jsem šroub, obnovil kontakt a napětí se vrátilo do normálu.

Šroubovací šroub. Rezavý, pravidelně nevytéká. Pokud jej změníte, aniž byste jej vypnuli, shoří 100 % vybavení ve vchodu!

Nulové vyhoření z nulové sběrnice

Neutrální drát shořel od druhého šroubu. Je vidět, jak to pod napětím opadlo. Než spadla, TÉMĚŘ roztavila izolaci fázových vodičů (svislé, červené a bílé).

Server ještě není zapnutý, možná bude intelektuální škoda větší.

Na místě této tragédie jsem nainstaloval třífázové napěťové relé Barrier, přečtěte si článek na odkazu.

Jak vidíte, k takovým problémům dochází v důsledku nesprávných činností „elektrikářů“ nebo v důsledku spontánního přerušení (vyhoření) neutrálního vodiče ve starém bytovém fondu.

V tomto článku vám podrobně řeknu, proč se to děje a jak se s tím vypořádat.

Tvorba jednofázových a třífázových sítí a nulový zlom

Jak víte, výkonní spotřebitelé (v tomto případě bytové domy) jsou napájeny třífázovou sítí, ve které jsou tři fáze a nula. O tomto systému jsem již podrobně psal v článku o rozdílech mezi třífázovým napájením a jednofázovým napájením, zde je obrázek odtud:

Napětí v třífázové soustavě

Podívejme se na tuto problematiku znovu, pouze z druhé strany.

Takto vypadá zjednodušené schéma napájení podlahového panelu:

Systém napájení, bez přerušení nuly. Tři byty jsou označeny odpory.

Fázové vodiče L1, L2, L3, na kterých je napětí 220V vůči nulovému vodiči N, jsou označeny červeně, protože představují nebezpečí. Uzemnění PE je znázorněno níže, jeho vodič je připojen v rozvaděči na vstupu do budovy s nulou.

Pro více podrobností vás ještě jednou vyzývám, abyste si přečetli můj článek o uzemňovacích systémech, odkaz na začátku.

K čemu nulové vyhoření vede v třífázové síti?

Co se změní, když se to stane přerušený nulový vodič N K bodu, kdy jsou nulové vodiče připojeny v jednom bodě? V třífázové síti dojde k nulovému přerušení:

Nulové přerušení v třífázové síti

Když se podíváte na diagram, napravo od bodu zlomu nyní napětí nebude nulové, ale bude „chodit“ v rámci libovolných limitů.

Co se stane, když je nula odpojena (náhodně nebo úmyslně)? Jaká napětí budou dodávána spotřebitelům místo 220V? To záleží.

Obrázek v jiné podobě může být srozumitelnější:

Fázová nerovnováha v důsledku nulové ztráty.

Spotřebiče se běžně zobrazují jako odpory R1, R2, R3. Napětí uvedená na předchozím obrázku jako ~220V jsou označena jako ~0. 380V. Vysvětlím proč.

Co se tedy stane, když nula zmizí (křížek v pravém dolním rohu)? V ideálním případě, kdy je elektrický odpor všech spotřebičů stejný, se nezmění vůbec nic. To znamená, že nedojde k žádné fázové nerovnováze. K tomu dochází, když jsou zapnuty třífázové spotřebiče, například elektromotory nebo výkonné ohřívače vzduchu.

Ale v reálném životě se to nikdy nestane. V jednom bytě nikdo není a v pohotovostním režimu je zapnutá pouze televize a nabíjí se telefon. A sousedé na místě vyprali, zapnuli split systém a rychlovarnou konvici. A pak – BANG – nula vyhoří.

Začíná fázová nerovnováha. A jak brutální to je, záleží na skutečné situaci.

Sousedům, kteří jsou doma, přestane rychlovarná konvice topit, zhasne pračka a split a napětí klesne na 50. 100V. Protože „odpor“ těchto sousedů je mnohem nižší než u těch, kteří nejsou doma. A tak tito lidé tiše pracují v práci a v jejich prázdném bytě jim v tuto dobu kouří televize a čínská nabíječka. Protože napětí v zásuvkách vyskočilo na 300. 350V.

To jsou skutečná fakta a čísla, to se občas stává, stav elektrických panelů na schodištích je často katastrofální. I když se v domě provádí velká rekonstrukce, panelů se nedotýká, protože výměna elektrického systému je mnohem obtížnější než vymalování domu a instalace nových oken.

Takový požár by se měl vyšetřovat ne zavoláním jasnovidců (nikdy nevíš, poltergeist si hraje se sirkami ;)), ale zavoláním elektrikáře.

Nulové přerušení v jednofázové síti

Zde bude obrázek následující:

Nulové přerušení v jednofázové síti

U zátěže, která funguje na jiných fázích, se nezmění vůbec nic. Je to stejné, jako když v bytě vypnete vstupní automaty – sousedům to bude fuk.

Ale pokud dojde k přerušení např. v panelu, tak celý byt včetně přerušeného konce nulového vodiče bude pod napětím 220V!

Rozbití (vyhoření) se děje kvůli rezavým šroubům, jako jsou ty v horní části této fotografie:

Špatná nula. V bytě chybí nula

Opakuji – pokud je uzemnění provedeno správně, nebo pokud není uzemnění vůbec, není tato nehoda nijak nebezpečná. A samozřejmě se nemusíte dotýkat drátů, aniž byste čekali na elektrikáře – vše Jsou pod smrtelným potenciálem!

Dobře, chápeme, kdo za to může. co dělat?

Jak se chránit před nulovou ztrátou?

Nejlepší ochranou proti nulové ztrátě v třífázové síti je napěťové relé, o kterém jsem na blogu psal nejednou. Zde jsou mé dva hlavní články – O napěťovém relé Barrier a napěťovém relé EuroAutomatika FiF.

Kvůli své hlavní funkci se toto relé také nazývá Zero Break Relay.

Další možností je použití stabilizátoru napětí. Musí mít ochranu proti nízkému a vysokému (až 380V) vstupnímu napětí. A pokud není možné stabilizovat napětí, musí byt vypnout, ale zůstat v provozu.

Nejlepší možností ochrany proti nulovým ztrátám a obecně nestabilnímu napětí je použití napěťového relé a následně stabilizátoru.

Video

Podrobně a jasně o nulovém rozbití, fázové nevyváženosti a proč je to nebezpečné – ve videu:

Jako možnost dodatečné ochrany v případě přerušení nuly může pomoci RCD (nebo diferenciální jistič). Ale není to tak jednoduché, podrobnosti jsou ve videu:

To je pro dnešek vše, zapojte se do diskuze, ptejte se v komentářích!

Doporučuji související články:

1. Napěťové relé. Jak a kdy se připojit?
2. Připojení třífázového stabilizátoru napětí
3. Třífázové napěťové relé
4. Jak se liší třífázové napětí od jednofázového
5. Napěťové relé EuroAutomatika FiF – kompletní analýza
6. Jak připojit stabilizátor napětí
7. UZO-ELTA-2D – moje recenze na nový produkt

Přerušení nulového vodiče v třífázovém obvodu (nebo jeho vyhoření) je běžný jev známý většině specialistů a provozního personálu rozvoden. Setkávají se s ním i elektrikáři obsluhující bytové domy, u kterých k tomuto poškození dochází u vstupu do stoupačky nebo přímo v bytě. Obvykle se to projevuje jako přerušení žíly „země“. Abyste pochopili podstatu jevu, musíte nejprve pochopit důvody jeho výskytu.

Vznik napájecích obvodů a příčiny přerušení

Pokud je nulový vodič poškozen, napětí v obvodu se může zvýšit na 380 voltů

Princip vytváření 380V napájecích obvodů je založen na skutečnosti, že každá fáze je připojena ke své „vlastní“ skupině spotřebitelů (domy, vchody nebo byty). K nulovému přerušení v třífázových sítích dochází, když dojde k narušení distribuce připojených zátěží, jako jsou vinutí staničního transformátoru, podle obvodu „hvězda“ – musí být zapojeny rovnoměrně. Při správné distribuci se složky proudu vzájemně ruší a celková hodnota v nulovém vodiči se blíží nule. Proto je neutrální jádro vyrobeno s menším průřezem než fázové vodiče – teoreticky to lze úplně eliminovat, protože by zde neměl proudit žádný proud.

Jakákoli odchylka od tohoto požadavku vede k nevyváženosti fází a výskytu parazitních proudů v neutrálním jádru.

Protože na straně spotřebitele může být počet zapnutých domácích spotřebičů a žárovek na fázi libovolný, nemůže ani jedno napájecí vedení fungovat bez odchylek od normy.

Proud vždy protéká nulovým vodičem a mírně posouvá fázové uzly v jednom nebo druhém směru. V odpovídajících diagramech to vypadá jako nulový bod blížící se jedné z fází. Pokud dojde k silnému zkosení, průřez nulového vodiče v napájecích sítích nemusí stačit, aby odolal zvýšenému proudu, který jím prochází. V průběhu času vede neustálé přetěžování k jeho spálení.

Při přechodu z třífázových obvodů na lineární větve (k jejich vzniku dochází na vstupu do přístupové stoupačky) je situace zcela jiná. Problémy s nulovým vyhořením v jednofázových sítích mohou nastat z následujících důvodů:

• Špatný kontakt nebo poškození nulového vodiče na lineární odbočce. Je instalován na vstupním rozvaděči.
• Ztráta odpovídajícího kontaktu v podlahovém panelu. V některých domech je instalován na každém místě.
• Selhání spojení v „zemním“ vodiči u vchodu do bytu nebo uvnitř.

Porucha se nejprve projeví jako krátkodobý výpadek elektrického proudu, jehož příčinu nelze hned zjistit. V průběhu času, když je kontakt v místě, kde je připojen neutrální vodič, zcela zničen, domácí spotřebiče zcela přestanou fungovat a světla se přestanou rozsvěcovat.

Možné důsledky

Následky nulového přerušení v třífázové síti jsou někdy extrémně nebezpečné. Bez ohledu na použitý systém uzemnění se při vyhoření neutrálního jádra v bytech připojených k takovému kabelu objevují vysoké potenciály. Kvůli silnému zkreslení se na některých elektrických vedeních objeví napětí dosahující 380 voltů. Na ostatních větvích z 3-fázového vstupu mohou naopak klesnout až téměř na nulu.

Přerušení nulového vodiče je nebezpečné, protože v první řadě představuje hrozbu pro domácí zařízení připojená k zásuvkám. To může hrozit úplným selháním drahého zařízení nebo vznícení starých hliníkových elektrických rozvodů, což může vést k požáru. Na druhou stranu, pokud je dům připojen přes systém TN-C s kombinovanými vodiči PE a N, přerušení společného jádra PEN bude mít za následek ztrátu ochranné funkce, která chrání před úrazem elektrickým proudem. Při absenci opětovného uzemnění bude spotřebitel bezbranný, pokud se vodič PEN přeruší, i když má ve svém bytě instalován RCD, který nebude schopen pracovat bez neutrálního vodiče.

Pokud dojde k přerušení nuly na jednom z bytových linek, chráněných samostatným jističem, nejprve přestanou fungovat všechna elektrická zařízení, která jsou k němu připojena. Pokud navíc není nula a v síti je fáze, dostane se k zemní svorce přes neustále zapnuté zátěže nebezpečný potenciál 220 voltů. V důsledku toho bude v zásuvce ještě jedna fáze, což je při absenci normálního uzemnění velmi nebezpečné.

V případě náhodného poškození izolace například v pračce nebude mít nebezpečný potenciál kam proudit, protože zemnící vodič je přerušený. Pro spotřebitele stojícího na betonové podlaze spojené se zemí to představuje velké nebezpečí, protože jím bude protékat veškerý proud.

Ochrana proti spálení nebo nulové ztrátě

Studie důsledků poruch v provozu třífázových vedení a jejich větví ukázala, že je nutné přijmout některá opatření k předcházení těmto jevům. Spolehlivá ochrana proti nulovým ztrátám v jednofázové síti umožňuje:

• udržovat domácí spotřebiče neporušené;
• zajistit ochranu uživatele před úrazem elektrickým proudem;
• zabránit náhodnému vznícení zchátralého elektrického vedení a vzniku požáru.

K ochraně proti výpadkům fází se používá moderní elektrická zařízení, která zahrnují speciální relé, stejně jako zařízení na ochranu proti přetížení vedení (SPD). První jsou k dispozici ve dvou verzích, z nichž jedna je určena pro 3fázové obvody a druhá umožňuje chránit jednofázové větve. Principem jejich činnosti je okamžité vypnutí napájecí sítě v případě odchylky napětí v ní nad stanovenou normu.

Druhé zařízení pro ochranu před ztrátou fáze se obvykle používá v soukromých domácnostech k odpojení zátěží, když nastane nebezpečná situace. Principem jeho činnosti je snížení vodivosti vnitřních obvodů při výrazných změnách potenciálu. Nejúčinnějším způsobem, jak zabránit nebezpečným následkům v třífázových sítích, je použití opětovného uzemnění, jehož instalace v bytových domech je spojena s velkými obtížemi.

Ve venkovských oblastech a soukromých předměstských budovách je tento přístup implementován velmi jednoduše. Stačí nainstalovat uzemňovací zařízení v oblasti sousedící s domem a připojit jej přes měděnou sběrnici k samostatnému kontaktu namontovanému ve vstupním panelu.

Jako další prostředek, který může chránit před přerušením nulového vodiče, můžete použít proudový chránič, zkráceně RCD. Jeho rozmanitost je diferenciální zařízení, které kombinuje funkce RCD a standardního stroje. Pro tyto účely nejsou vhodné běžné výrobky, které pro běžný provoz vyžadují celé nulové jádro. Je povoleno instalovat pouze ta zařízení v odbočkách, která specificky poskytují ochranu proti nulovým ztrátám.