Przerwany drut zerowy w obwodzie trójfazowym (lub jego wypalenie) jest powszechnym zjawiskiem znanym większości specjalistów i personelu operacyjnego podstacji. Napotykają go także elektrycy obsługujący budynki mieszkalne, w których uszkodzenie to następuje przy wejściu do pionu lub bezpośrednio w mieszkaniu. Zwykle objawia się jako klif żyły „ziemskiej”. Aby zrozumieć istotę tego zjawiska, musisz najpierw zająć się przyczynami jego wystąpienia.
Tworzenie się łańcuchów dostaw i przyczyny pękania
Zasada tworzenia obwodów zasilania 380 woltów opiera się na fakcie, że każda faza ma własną grupę odbiorców (domy, wejścia lub mieszkania). Przerwa zerowa w sieciach trójfazowych występuje, gdy rozkład obciążenia jest przerywany, połączony, podobnie jak uzwojenia transformatora stacji, zgodnie ze schematem „gwiazdy” - muszą być one równomiernie połączone. Przy prawidłowym rozkładzie bieżące elementy są wzajemnie kompensowane, a całkowita wartość w przewodzie neutralnym jest bliska zeru. Dlatego rdzeń neutralny ma mniejszy przekrój niż przewody fazowe - teoretycznie można go całkowicie wykluczyć, ponieważ prąd nie powinien tutaj płynąć.
Wszelkie odchylenia od tego wymogu prowadzą do nierównowagi faz i pojawienia się prądów błądzących w przewodzie neutralnym.
Ponieważ po stronie konsumenta liczba włączonych urządzeń gospodarstwa domowego i żarówek na fazę może być dowolna, żadna linia zasilająca nie może obejść się bez odstępstwa od normy.
Prąd zawsze przepływa przez przewód neutralny, nieznacznie przesuwając węzły fazowe w tym lub innym kierunku. Na odpowiednich schematach wygląda to na zbliżenie punktu zerowego do jednej z faz. Przy silnym odkształceniu przekrój przewodu neutralnego w sieciach zasilających może być niewystarczający, aby wytrzymać zwiększony przepływ prądu przez niego. Z czasem ciągłe przeciążenie prowadzi do jego spalania.
Przy zmianie łańcuchów trójfazowych na gałęzie liniowe (ich tworzenie odbywa się przy wejściu do pionu dostępu) sytuacja jest zupełnie inna. Problemy z zerowym spalaniem w sieciach jednofazowych mogą powstać z następujących powodów:
- Zły kontakt lub uszkodzenie zerowego rdzenia na zaczepie liniowym. Osiada na rozdzielnicy wejściowej wejścia.
- Zniknięcie odpowiedniego styku w płycie podłogowej. W niektórych domach jest instalowany na każdej stronie.
- Zakłócenie połączeń w przewodzie „uziemiającym” przy wejściu do mieszkania lub w jego wnętrzu.
Awaria najpierw objawia się jako krótkotrwała utrata energii elektrycznej, której nie można natychmiast znaleźć. Z czasem, gdy styk w punkcie połączenia zerowego rdzenia zostanie całkowicie zniszczony, urządzenia gospodarstwa domowego całkowicie przestaną działać, a światło się zaświeci.
Możliwe konsekwencje
Skutki zerowego przecięcia w sieci trójfazowej są czasami zbyt niebezpieczne. Niezależnie od zastosowanego systemu uziemienia, podczas wypalania zerowego rdzenia, w mieszkaniach podłączonych do takiego kabla pojawiają się wysokie potencjały. Z powodu silnego pochylenia na niektórych liniach okablowania pojawią się napięcia sięgające 380 woltów. Przeciwnie, na innych gałęziach wejścia 3-fazowego mogą spaść prawie do zera.
Przerwy zerowego drutu są niebezpieczne, ponieważ przede wszystkim stanowią zagrożenie dla urządzeń gospodarstwa domowego podłączonych do gniazdek. Może to zagrozić całkowitej awarii drogiego sprzętu lub zapaleniu starego okablowania aluminiowego, które może doprowadzić do pożaru.Z drugiej strony, jeśli dom jest podłączony za pomocą systemu TN-C z połączonymi przewodami PE i N, przerwa we wspólnym rdzeniu PEN doprowadzi do utraty funkcji ochronnej, która chroni przed porażeniem elektrycznym. W przypadku braku ponownego uziemienia konsument będzie bezbronny, jeśli drut PEN zostanie przerwany, nawet jeśli w jego mieszkaniu zostanie zainstalowany wyłącznik różnicowoprądowy, który nie może działać bez zerowego rdzenia.
Jeśli zerowe pęknięcie wystąpi na jednej z linii mieszkania, chronionej oddzielną maszyną, przede wszystkim wszystkie podłączone do niej urządzenia elektryczne przestaną działać. Ponadto, jeśli nie ma zera i występuje faza w sieci, niebezpieczny potencjał 220 woltów przez stale podłączone obciążenia spadnie na zacisk uziemienia. W rezultacie na wylocie pojawi się kolejna faza, która jest bardzo niebezpieczna przy braku normalnego uziemienia.
Na przykład przy każdym przypadkowym uszkodzeniu izolacji w pralce niebezpieczny potencjał nie będzie miał miejsca do drenażu, ponieważ przewód uziemiający zostanie zerwany. Dla konsumenta stojącego na betonowej podłodze połączonej z ziemią stanowi to ogromne niebezpieczeństwo, ponieważ przepływa przez niego cały prąd.
Ochrona przed przepaleniem lub zerowym przecięciem
Badanie konsekwencji zakłóceń w działaniu linii trójfazowych i ich odgałęzień wykazało, że konieczne jest podjęcie pewnych działań, aby zapobiec tym zjawiskom. Niezawodne zabezpieczenie zerowe w sieci jednofazowej pozwala na:
- utrzymywać nienaruszone urządzenia gospodarstwa domowego;
- zapewnić ochronę użytkownika przed porażeniem elektrycznym;
- aby zapobiec przypadkowemu zapłonowi zniszczonego okablowania i pożarowi.
Aby zabezpieczyć się przed zanikiem fazy, stosuje się nowoczesne urządzenia elektryczne, w tym specjalne przekaźniki, a także urządzenia zabezpieczające przed przeciążeniem linii (SPD). Pierwsze są dostępne w dwóch wersjach, z których jedna przeznaczona jest do obwodów 3-fazowych, a druga pozwala chronić gałęzie jednofazowe. Zasada ich działania polega na natychmiastowym wyłączeniu zasilania w przypadku odchylenia napięcia przekraczającego ustaloną normę.
Drugie urządzenie do ochrony przed zanikiem fazy jest zwykle używane w prywatnych gospodarstwach domowych w celu odłączenia obciążeń w przypadku niebezpiecznej sytuacji. Zasada jego działania polega na zmniejszeniu przewodności obwodów wewnętrznych przy znacznych spadkach potencjału. Najbardziej skutecznym sposobem zapobiegania niebezpiecznym konsekwencjom w sieciach trójfazowych jest zastosowanie ponownego uziemienia, którego urządzenie w budynkach mieszkalnych wiąże się z dużymi trudnościami.
Na obszarach wiejskich i prywatnych budynkach podmiejskich to podejście jest realizowane bardzo prosto. Wystarczy wyposażyć urządzenie uziemiające w obszarze sąsiadującym z domem i podłączyć je za pomocą miedzianej magistrali do osobnego styku zamontowanego w osłonie wejściowej.
Jako kolejny środek, który może zabezpieczyć przed przerwaniem przewodu zerowego, można użyć wyłącznika różnicowoprądowego lub, w skrócie, RCD. Jego różnorodność jest urządzeniem różnicowym, które łączy funkcje RCD i typowej maszyny. Do tych celów zwykłe produkty, które do normalnej pracy wymagają całego rdzenia zerowego, nie są odpowiednie. Montaż w liniach rozgałęźnych jest dozwolony tylko dla tych urządzeń, które specjalnie zapewniają funkcję ochrony przed zerowym pęknięciem.
