Proč je ohřívaný neutrální vodič

Zahřátí neutrálního drátu může způsobit jeho vyhoření a způsobit úraz elektrickým proudem. Nejčastěji k tomu dochází, když jsou zátěže nerovnoměrně rozloženy ve fázích v trojfázovém napájecím zdroji a kvůli špatnému kontaktu. V tomto článku si vysvětlíme, proč je nulový vodič zahříván a co dělat v této situaci.

Třífázový proud

Z důvodu důvodů nulového ohřevu musíte pochopit, jak funguje třífázová síť. Zatížení v třífázové síti může být spojeno hvězdou a trojúhelníkem a mohou být také připojena vinutí napájecího transformátoru. Vinutí má dva závěry - konec a začátek.

Pokud jsou konce vinutí třífázového transformátoru připojeny v jednom bodě - pak říkají, že se jedná o schéma zapojení hvězd. Podle Kirchhoffových zákonů bude v okamžiku jejich spojení (O) proud vždy nulový, to znamená, že bude proudit z fáze do fáze. Pokud je zátěž v každé z fází (a, b, c) stejná, budou napětí na začátku vinutí (A, B, C) i proud v nich stejný. Co je znázorněno na níže uvedeném vektorovém diagramu, kde fáze proudů a napětí jsou označeny vektory a posunuty o třetinu periody vůči sobě navzájem (120 stupňů).

R1 = R2 = R3

I = I1 + I2 + I3 = 0

Poznámka:

Symetrické se nazývá takové třífázové zatížení, ve kterém je odpor zátěže (respektive spotřebovaný proud nebo výkon) každé ze tří fází stejný.

Jakmile se však proud ve fázích začne lišit, když se zátěž ve fázích liší výkonem, napětí ve fázích se začnou navzájem lišit. Tomu se říká fázová nerovnováha.

Pro vyřešení tohoto problému je připojovací bod zátěžové hvězdy připojen k připojovacímu bodu transformátorové hvězdy. Tomu se říká neutrální nebo neutrální vodič, nebo jednoduše nula.

Napájení pro figuríny doma

Postupně jsme přistupovali k praxi, když jsme připojovali jednofázové spotřebiče k třífázové síti, zátěže jsou často nerovnoměrné, tj. Asymetrické.

To se často vyskytuje v bytových domech. Tři fáze a nulové spuštění v domě, jedna fáze a nulové spuštění v každém bytě. V jednom bytě jsou zapnuty pouze lednice a žárovka, ve druhém funguje silný elektrický ohřívač a ve třetím není zapnuto nic. To znamená, že zatížení ve fázích nejsou stejná. V současné době se v bytech často nachází třífázový vstup, ale situace se od toho nezmění.

V soukromých domech je situace podobná - na ulici prochází třífázová vedení přenosu energie podél pólů a V domě začíná 1-3 fáze a nula.

Ale proč se zahřívá

V důsledku nerovnoměrného rozložení zátěže napříč fázemi v domech a bytech podél nulového vodiče proudí proud. Všimli jste si, že v silných 4 žilových kabelech jsou 3 „fázové“ vodiče se stejnou průřezovou plochou a čtvrté jádro je obvykle „nulové“ nebo „uzemněné“?

To je přesně způsobeno skutečností, že při symetrické zátěži nebude protékat žádný proud a při nesymetrické zátěži by měl být proud menší než ve fázovém vodiči. Ale to se vždy nestane.

S nelineárními zátěžemi a zátěžemi, které spotřebovávají přerušovaně proud (spínací zdroje napájenía nyní se používají všude) proudy ve fázích se navzájem nezruší, navíc jsou nasyceny různými harmonickými složkami ... To vše je důvod, proč proudy v místě spojení hvězdy nejsou jednoduše kompenzovány a může se ukázat, že proud je v nule drát bude více než ve fázi.

Když elektrický proud teče, vodič se zahřeje, jedná se o bezvadnou práci Joule-Lenzova zákona v praxi. Říká, že čím větší je odpor vodiče a čím déle elektrický proud teče, tím více tepla bude na něj uvolněno.

Také si vzpomínáme, že čím menší je průřez vodiče a čím větší je jeho délka, tím větší je odpor.Kromě toho závisí také kvalita kontaktů na připojení svorek a vodičů přechodový odpor. Zjednodušeně řečeno, čím větší je kontaktní plocha kontaktů a čím silnější jsou tlačeny proti sobě - ​​čím nižší je přechodový odpor a tím menší je jejich zahřívání.

V takovém kontaktu, jako na obrázku níže, jsou povrchy rovné, plocha bude stejná jako plocha špičky dotýkající se podložky, plus odpor samotné podložky a oblast jejího kontaktu s měděnou přípojnicí. Pokud jsou všechny komponenty v dobrém stavu, nemají oxidy a saze, výsledný přechodný odpor bude nízký.

Pokud jsou povrchy spálené, oxidované nebo rezavé, kontakt se získá, jak je znázorněno na obrázku níže. Je zde jasně vidět, že dotyky se vyskytují v jednotlivých bodech, nikoli v celé oblasti.

V Svorkovnice VAGO a jiné pružinové svorkovnice, kontaktní plocha desky s kulatým vodivým jádrem je poměrně malá, proto hlavní oblastí použití takových svorkovnic jsou obvody s proudem 8 až 16 ampérů, ve vzácných případech, kdy je svorkovnice konstrukčně schopna procházet větším proudem.

U šroubových svorek a pneumatik je kontaktní plocha více určena oblastí šroubu, který tlačí vodivé jádro. Níže vidíte svorkovnice v plastovém plášti.

Uvnitř pouzdra z polyethylenu je umístěna objímka z materiálu podobného mosazi a dvěma šroubům. Díky konstrukci nelze holé dráty spojit se šroubovými svorkovnicemi. Musí být konzervované nebo zvlněné špičkami NShVI.

Proto s podobným principem činnosti poskytují svorkovnice na karbolitové základně lepší kontakt díky čtvercové podložce. Kromě toho můžete z drátu vyrobit prsten a zabalit jej šroubem nebo použít tipy jako NKI.

Pokud vás zajímají způsoby a prostředky pro připojení vodičů - napište do komentářů a provedeme přehled všech typů se seznamem výhod a nevýhod každého z nich.

Kde je teplo

Proč je nula zahřátá, přišli jsme na to a teď pojďme zjistit, kde k tomu dochází nejčastěji. Předně může nula vyhořet v rozvaděči u vchodu do budovy. Toto je nejběžnější situace, protože na tomto místě leží zátěž ze všech bytů a ze všech tří fází na nulovém vodiči.

Dále se často vyskytují problémy na nulové sběrnici v elektrickém panelu pohonu. Pokud vůbec existují nějaké autobusy a nejsou připojeny jako na obrázku níže.

Sběrnice je často namontována přímo na tělo přístupového elektrického panelu a potom vypadá jako ta, která je zobrazena níže.

V koncových blocích jističů se zahřívá nula až do karbonizace částí jejího pouzdra.

Pokud máte staré zapojení a zástrčky s pojistkami nebo dopravní zácpy, pak věnujte pozornost jak šroubovým svorkám, tak základně zástrčky. Vlákno a centrální kontakt mohou oxidovat a hořet, jak je znázorněno na obrázku níže.

Běžné pneumatiky jsou velmi často náchylné k problémům s nulovým spálením. Důvodem je jejich zařízení a dodržování pravidel pro práci s nimi. Metoda spojování vodičů šroubem, i když je to jistě výhodné, ale takové kontakty je třeba alespoň příležitostně revidovat - aby se mohly pruhy a protáhnout, jinak získáte to, co je znázorněno na obrázku níže.

A v normálním stavu by to mělo vypadat takto:

Řešení problémů způsobených zahříváním je jednoduché - odizolujte kontakty, vodiče a protáhněte je znovu. Pokud byla svorkovnice velmi přehřátá - vyměňte ji, pokud byl vodič zahřát ve stroji, může být nutné vyměnit také stroj!

Co se stane dále a jak se vyhnout následkům?

Jakmile se začne zahřívat, kontakt začne hořet a zhoršovat se. Šroubové svorky jsou oslabeny v důsledku tepelné roztažnosti a následného ochlazení po vyložení. To způsobuje lavinový proces růstu odporu a zahřívání sloučeniny. Výsledkem je, že nula dříve nebo později úplně shoří.Současně se může zdát, že je stále v koncovém pásu, ale ve skutečnosti budou všechny sousední povrchy pokryty vrstvou oxidů a sazí.

Poté se objeví jev, o kterém jsme hovořili na začátku článku - fázová nerovnováha.

Poznámka:

Skutečnost, že nula se brzy vypálí, lze nepřímo posoudit častými výpadky a zvyšováním napětí, zejména pokud máte třífázový vstup a nainstalované voltmetry nebo napěťová relé a indikaci napětí v síti. Pokud je napětí neustále stabilní (nebo jsou odchylky nevýznamné) - pak jste v pořádku s kabeláží.

S fázovou nerovnováhou se zátěž, v našem případě, soukromé domy nebo byty, ukázala být zapojena do série při 380 voltech. Napětí bude rozděleno podle Ohmova zákona - tam, kde je zapnuto větší zatížení - napětí klesne (zátěžový odpor je malý) a v bytě, kde je zapnuto minimum elektrických spotřebičů, se napětí zvýší (zátěžový odpor je vysoký).

Důsledkem fázové nerovnováhy v nejlepším případě bude vypálení vodičů na vstupu, vyhození stroje atd. V nejhorším případě se kvůli zvýšenému proudu může roztavit izolace vedení a může dojít k požáru.

Chcete-li svůj domov ochránit před účinky spálení nula, doporučujeme nainstalovat relé pro monitorování napětíještě lepší spárováno s SPD. Regulátor napětí u vstupu do bytu v této situaci nemusí problém vyřešit a sám selže.

Níže je uvedeno schéma zapojení napěťového relé.

Jako taková zařízení můžeme doporučit populární modely:

• UZM-50TS (kombinované zařízení s funkcí elektroměru volt-ampér);

• Digitop VA-32 (levná, ale spolehlivá varianta, model se může lišit v závislosti na jmenovitém proudu);

• RN-106.