Открытие: без нулевого потенциала никакой ток никуда течь не может
Различия фазного и нулевого провода
Фазный провод (фаза) предназначен для подачи электричества к потребителю.
Назначение нулевого провода (нейтрального или нуля) состоит в выравнивании асимметрии напряжений при разном значении нагрузки в фазах.
Он присоединён к нулевым точкам источника и потребителя при их соединении в «звезду».
Присоединение нейтрального провода (трехфазная четырехпроводная сеть) является возможным только в том случае, когда источник и нагрузка соединены в «звезду».
При соединении в «треугольник» необходимость в нём отпадает, так как линейное и фазное напряжения в фазах одинаковы.
Чтобы понять разницу между линейным и фазным напряжением, необходимо понимать, что в трехфазной трехпроводной цепи линейное (напряжение между двумя фазными проводами) в основном составляет 380 В, а фазное — напряжение между фазой и нулем — в √3 раз меньше приблизительно 220 В.
Нейтральный провод заслужил свое название тем, что при работе устройств ток в нём, при одинаковой нагрузке трёх фаз, равен нулю. Сопротивление его невелико. Поэтому при перегрузке одной или нескольких фаз, ток в нем быстро возрастет. В схеме освещения его наличие является обязательным условием. В ином случае не гарантируется равномерность освещения.
В зависимости от роли, нулевой провод может быть рабочим, защитным, совмещенным.
Рабочий обозначается латинской буквой N и выполняется голубым цветом в европейских странах. В некоторых других странах цвет может быть серым либо белым.
Защитный обозначается РЕ. Он предназначен для безопасности в случае попадания потенциала на корпус электроприбора. В нормальном режиме он обесточен, а при поломке является проводником, который отведет от электроприбора опасный потенциал в землю. Цвет этой жилы желто-зеленый.
В некоторых системах нулевой провод совмещен с защитным. В таком случае маркировка будет обозначена как PEN и окраска этой жилы будет синей с полосками на концах желто-зеленого цвета.
Электропроводка в доме: азы
Прячем провода. Проводка должна быть скрытой — монтироваться в штробах на стенах, в кабель-каналах, глухих (неразборных) коробах, стяжке пола и т.д. Уложенные открытым способом провода вызовут недовольство инспектора Энергонадзора, который будет принимать объект вашего загородного дома.
На фото:
Провода в стене прокладываются в гофротрубе, а потом зашпаклевываются.
Исключение могут составлять те случаи, когда скрытый монтаж по тем или иным причинам невозможен. Этот нюанс обязательно должен быть отражен в проектной документации.
Особенности нейтрального провода
Нулевой провод предотвращает нежелательные ситуации при аварийных режимах работы. Без его наличия в случае фазного короткого замыкания двух фаз напряжение в третьей фазе мгновенно возрастет в √3 раз. Это губительно скажется на оборудовании, которое питает этот источник. В случае наличия нуля в такой ситуации, напряжение не изменится.
При обрыве одной из фаз в трехфазной трехпроводной системе (без нуля), напряжение на двух оставшихся фазах уменьшится. Они окажутся соединенными последовательно, а при этом виде соединения напряжение распределяется между потребителями в зависимости от их сопротивления.
При обрыве одной из фаз в трехфазной четырёхпроводной системе, напряжение в двух оставшихся фазах своего значения не изменит.
Предохранители в нулевой провод не устанавливают из-за его большой значимости, потому как его обрыв является нежелательным
Так как большую часть времени работы электроустановок ток в этом проводе либо равен нулю, либо незначителен, нет смысла изготавливать его такого же сечения, как и сечение фазных. Чаще всего, из соображений экономии, он имеет меньшее сечение жилы, нежели сечение жил фаз в одной электроустановке. Если защитный провод не совмещен с нулевым, его сечение выполняют вдвое меньше, нежели, у фазного провода.
Укладка проводов в гофрошланг или трубу
Только порознь!
Объединять между собой рабочий и защитный нулевой провода при однофазной разводке категорически запрещено. Вы лишь создаете видимость наличия системы защитного заземления. Однако на самом деле такой защиты здесь нет. Более того, если по каким-либо причинам фазовый и нулевой рабочий проводник поменяются местами, то защитный нулевой провод, как и корпуса всех подключенных к нему электроприборов, окажется под напряжением.
Запасаемся гофрой. При прокладывании проводов внутри стены или стяжки пола применяется специальный пластиковый гофрошланг или ПНД-труба (труба из полиэтилена низкого давления). Последняя является предпочтительной, так как ее гладкая внутренняя поверхность позволяет сравнительно легко заменить проводку в случае возникновения такой необходимости. При этом не потребуется заново долбить стену или вскрывать пол: провода просто вытягиваются из трубы, а на их место укладываются новые.
На фото:
Но это возможно только при сравнительно небольшой протяженности проводки — до нескольких десятков метров.
Классификация нейтралей линий электропередач
Назначение линий электропередач весьма разнообразно. А также разнообразна аппаратура для их защиты от утечек и коротких замыканий. В связи с этим нейтрали классифицируются на три вида:
- глухозаземленная;
- изолированная;
- эффективно заземлённая.
Если линия электропередач напряжением от 0,38 кВ до 35 кВ имеет небольшую длину, а количество подключенных потребителей велико, то применяется глухозаземленная нейтраль. Потребители трехфазной нагрузки получают питание, благодаря трем фазам и нулю, а однофазной — одной из фаз и нулю.
При средней протяженности линий электропередач напряжением от 2 кВ до 35 кВ и небольшим количеством потребителей, подключенных к данной линии, находят применение изолированные нейтрали. Они широко используются для подключений трансформаторных подстанций в населённых пунктах, а также мощного электрооборудования в промышленности.
В сетях, с напряжением 110 кВ и выше, с большой протяженностью линий электропередач, применяется эффективно заземлённая нейтраль.
Другие причины нагрева
Провода и контакты, как уже было сказано, могут греться из-за возросшей нагрузки. Здесь есть три варианта проблемы:
- Токопроводящие жилы сильно тонкие, вы можете заметить нагрев, когда нагрузка на электропроводку возросла, например, зимой, когда вы начали использовать электрообогреватель. Тогда провода в щитке нужно заменить на более толстые.
- Нагрев ноля в шине. В этом случае самая вероятная проблема — плохой контакт винтовых зажимов шины. Чтобы обеспечить контакт сделать то же самое, что и с автоматом – зачистить и протянуть винт.
- По нулевому проводу течет «лишний ток». Это возможно, если ваш ноль использует сосед для хищения электроэнергии или из-за неумышленных ошибок при электромонтаже. Нужно проверить все соединения, возможно для этого придется раскрывать штробы в стенах или использовать устройство для поиска скрытых подключений.
Способы устранения проблемы
Если вы заметили греющий кабель, то необходимо знать, как можно решить данную проблему. Существует несколько популярных способов определения неисправности и её устранения.
Бытовая техника
Бытовая техника – это основная причина перегрева электрической сети. Чрезмерный нагрев проводников происходит из-за большой мощности потребителя и не рассчитанного на такую мощность кабеля. Но если причина не в этом, то простая последовательность поможет быстро найти и устранить неисправность.
- Проверьте, по всей ли длине кабель одинаково нагрет, или большая температура наблюдается в одном месте. Частая проблема – плохой электрический контакт вилки и кабеля, идущего к бытовому прибору.
Как устранить:
- Необходимо выкрутить болты крепления корпуса вилки и снять верхнюю крышку.
- Послабить контакты крепления проводов и достать провода.
- Зачистить провода и места контактов – устранить все препятствия на пути прохождения электрического тока. Затем уложить провода на своё место и тщательно затянуть болты.
- Окончательный этап – сборка крышки.
- Плохой контакт кабеля на входе бытового прибора. Если вилка цела, качество контактов на должном уровне, а провод греется с другой стороны, то следует проверить распредкоробку (или как её называют – клеммную коробку) бытового прибора.
Как устранить:
- Выкрутить 4 болта крепления верхней крышки клеммной коробки и снять саму крышку. Под ней размещена клеммная колодка, в которой выполнен прямой контакт входного провода и провода бытового прибора.
- Колодку следует открутить, достать провода и зачистить их, а также места крепления колодки. Для зачистки удобно использовать небольшой надфиль или мелкозернистую наждачную бумагу.
- После зачистки, кабели установить в клеммную колодку, затянуть болтами и поставить на своё место крышку.
- Если кабель греется по всей длине, а розетка рассчитана на допустимый ток бытового прибора, то причина только одна — низкое качество кабеля. Такой проводник следует заменить.
Электропроводка
Излишнее нагревание проводов в домашней электропроводке сопровождается запахом горелой изоляции и приводит к неправильной работе бытовой техники. В некоторых случаях возможен даже выход из строя электрических приборов.
Последовательность определения неисправности:
- Основной проблемой может быть место подключения силовых кабелей в квартирном щитке. Обычно входной кабель крепят к медной шине, от которой пойдут провода дальше в квартиру. Ослабленный контакт на шине приводит к постепенному нагреву кабеля, также возможно искрение. Достаточно зачистить провод и немного подтянуть контакты.
Важно! Многожильные медные провода необходимо сначала опрессовать гильзой, после чего наконечник закрепить на шине с помощью болтового соединения.
- Ещё одна причина повышения температуры проводника – слабый контакт на автоматическом выключателе или его неисправность. Высокий номинал автомата приводит к постепенному нагреву кабелей, оплавлению изоляции и его возгоранию. Достаточно включить несколько мощных бытовых приборов, например, стиральную машину и бойлер, при неработающем автомате, и результат не заставит себя долго ждать.
Плохой контакт проводника и автоматического выключателя
Способы устранения проблемы
Если вы заметили греющий кабель, то необходимо знать, как можно решить данную проблему. Существует несколько популярных способов определения неисправности и её устранения.
Бытовая техника
Бытовая техника – это основная причина перегрева электрической сети. Чрезмерный нагрев проводников происходит из-за большой мощности потребителя и не рассчитанного на такую мощность кабеля. Но если причина не в этом, то простая последовательность поможет быстро найти и устранить неисправность.
- Проверьте, по всей ли длине кабель одинаково нагрет, или большая температура наблюдается в одном месте. Частая проблема – плохой электрический контакт вилки и кабеля, идущего к бытовому прибору.
Как устранить:
- Необходимо выкрутить болты крепления корпуса вилки и снять верхнюю крышку.
- Послабить контакты крепления проводов и достать провода.
- Зачистить провода и места контактов – устранить все препятствия на пути прохождения электрического тока. Затем уложить провода на своё место и тщательно затянуть болты.
- Окончательный этап – сборка крышки.
- Плохой контакт кабеля на входе бытового прибора. Если вилка цела, качество контактов на должном уровне, а провод греется с другой стороны, то следует проверить распредкоробку (или как её называют – клеммную коробку) бытового прибора.
Источник
Ток утечки в электросети
Ни для кого не является секретом, что техническая инфраструктура на многих объектах старой постройки находится в плохом или неудовлетворительном состоянии. Это в полной мере касается и электрических сетей, где одной из серьезных проблем считается ток утечки, создающий множество проблем. Такое состояние совершенно недопустимо в условиях роста энергопотребления.
Причины токовых утечек
Проектирование и монтаж современных систем электроснабжения объектов предполагает прокладку кабельных линий из трех или пяти проводов. Точно так же выполняется реконструкция старых зданий и сооружений. В данных схемах к имеющимся фазным и нулевым проводникам добавлен защитный провод.
Такие подключения довольно часто сопровождаются ошибками, вызывающими утечку тока. Например, нулевой рабочий проводник может быть подключен к клемме защитного нулевого провода. Иногда к одному контактному зажиму подключаются сразу оба проводника. В результате, возникает неконтролируемое растекание токов по трубопроводам санитарно-технических систем и металлическим конструкциям.
Утечка тока нередко происходит из-за повреждения изоляции нулевого рабочего провода. Причиной становится перегрев или механические повреждения изоляционного покрытия. Отрицательную роль играет плохое состояние контактов, соединяющих нулевые рабочие проводники. Довольно часто токовая утечка возникает из-за поврежденной изоляции потребителей электроэнергии.
Негативное влияние и последствия токовых утечек
Утечка тока оказывает негативное влияние не только на технику и оборудование. Всем известно, что проводники с электрическим током создают вокруг себя магнитное поле промышленной частоты. Основными источниками таких полей служат силовые трансформаторы, электродвигатели, распределительные устройства. Электрический ток выделяется из всех систем электроснабжения, имеющихся в здании. Действие магнитного поля наиболее активно на расстоянии 15-20 см от источника. По мере удаления, его действие постепенно снижается.
Магнитное поле, вызванное токами утечки, оказывает заметное негативное влияние на компьютерную технику. Нередко происходит искажение изображений на мониторе, которые становятся дрожащими или плавающими. Растр покрывают цветные пятна. В некоторых случаях наблюдается полное или частичное исчезновение картинки в течение нескольких секунд.
Магнитное поле отрицательно влияет не только на изображение. Под его воздействием в информационных кабелях происходит индуцирование переменных токов промышленной частоты. Поэтому сбои в работе оборудования могут возникнуть даже при наличии нормальной системы заземления. На работу компьютерных систем отрицательно влияют переменные токи, протекающие по металлическим конструкциям и трубам, нулевым защитным проводникам, оболочкам телекоммуникационных кабелей. Это приводит к сбоям и зависаниям компьютеров, в интерфейсных, информационных и сигнальных кабелях появляются токи помех. Нарушается нормальная работа прочего офисного оборудования.
Как эффективно решить проблему утечки тока
Токи утечки оказывают коррозийное воздействие, такое же, как переменные или блуждающие токи. Поэтому в настоящее время металлические трубы всех коммуникаций заменяются пластиковыми. Однако подобная замена приводит к увеличению сопротивления петли «фаза-ноль» и перегоранию нулевого рабочего проводника. В результате, у некоторых потребителей происходит резкий рост напряжения в наименее нагруженных фазах. Кроме того, возможны частые несрабатывания автоматических выключателей, защищающих от коротких замыканий. После установки пластиковых труб, необходимо выполнить проверку имеющегося заземления и зануления в связи с отсутствием металлических конструкций, которые ранее использовались для этих целей.
Появление токовых утечек вызывает не только инженерно-технические проблемы, но и оказывает негативное влияние на здоровье людей. Поэтому все решения должны быть комплексными, затрагивающими технические и экономические стороны.
Во многих случаях бывает недостаточно всего лишь создать экран, снижающий уровень магнитного поля. Данное мероприятие достаточно сложно выполнить технически, а также экономически, в связи с высокой стоимостью. В подобных ситуациях наиболее оптимальным вариантом будет сниженный ток утечки, влияющий на уровень магнитного поля. С этой целью проводится диагностика электрических систем объекта, в том числе и защитных, чтобы обнаружить и устранить токовые утечки на трубопроводы и металлические конструкции.
Источник