Обрив нуля або нейтрали в трифазній мережі

Уже багато років системи електропостачання використовують три фази як найбільш зручну схему виробництва і передачі електроенергії. У генераторі на електростанції є три обмотки. Кожна відповідно має два висновки. Ці висновки можна з`єднати двома способами - або трикутником, або зіркою. Генератор з`єднується з трансформатором, який своєю високовольтної стороною з`єднаний з лінією електропередачі - ЛЕП.

При передачі електроенергії по ЛЕП споживачеві в кінці електричного кола завжди використовується, як мінімум, два трансформатора. Споживач М підключений до вторинних обмоток Т останнього. Вони з`єднані за схемою зірка з нульовим проводом:

Провід з зеленою стрілкою називається або «нульовий», або «нейтраль». І при порушенні його цілісності використовується популярна фраза: «обрив нуля». Хоча фраза «обрив нейтрали» по суті те ж саме.

особливість нейтрали

Кожна обмотка трансформатора напруги споживача в трифазній мережі містить два висновки, один з яких з`єднаний з нейтраллю. У місці з`єднання з нейтраллю виходить вузол, в якому підсумовуються струми всіх фаз. І вони далі течуть в «нульовому» дроті. З цієї причини нейтраль є найбільш навантаженою в трифазній схемі «зірка з нульовим проводом». Щоб зменшити навантаження на провід та пов`язані з цим нагрів і втрати електроенергії його заземлюють.

Грунт виходить аналогом провідника, який прокладений паралельно нейтрали і бере на себе частину її струмового навантаження. Але таке полегшення можливо тільки між місцями заземлення. Тому в межах тих чи інших будівель, підключених четирёхжільним кабелем або чотирьох - провідний лінією електропередачі з`являється перевантажений нульовий провід. І якщо відбувається його обрив з тієї чи іншої причини виникає обрив нуля з можливими неприємностями.

Що відбувається при обриві?

Промислові об`єкти зазвичай використовують всі три фази, особливо при наявності електромоторів і верстатів. При цьому кожен споживач електроенергії на таких об`єктах має регулярно перевіряється заземлення. Також там застосовується спеціальний захист від обриву нуля. Тому якщо така неприємність і станеться, її наслідки при дотриманні всіх необхідних запобіжних заходів будуть відчутні незначно.

У багатоповерхових будинках і приватному секторі всі споживачі підключені до фазній напрузі 220 В. А три обмотки трансформатора, які забезпечують їх електропостачання, розподіляються між під`їздами, поверхами, будинками, вулицями.

Електроприлади в них розраховані для напруги 220В. А при обриві нуля утворюється три електричні ланцюги з споживачів сусідніх фаз: Za-Zb, Za-Zc і Zb-Zc (дивимося перше зображення).

Кожна ланцюг знаходиться під напругою 380 В. А його величина на споживачах визначається значенням Z. На споживачі з великим значенням Z буде велика величина напруги. При цьому не виключена ймовірність того, що воно перевищить гранично допустиме значення для деяких електроприладів, і вони зіпсуються. Адже ток при збільшенні напруги живлення зростає не настільки значно, щоб запобіжник згорів, а пробка - автомат або вимикач відключилися.

Вони, швидше за все, спрацюють від поломки чогось в підключених пристроях. Найбільш ймовірні кандидатури - холодильники, пральні машини, електролітичні конденсатори в випрямлячах телевізорів і інших радіоелектронних пристроїв, лампи розжарювання. Наслідки такої аварії непередбачувані особливо в денний час.

Адже найпомітнішою ознакою її буде більш яскраве світіння ламп розжарювання і люмінесцентних ламп з не електронними баластами. А днем вони не світять. Тому щодо функціонування пральної машини або холодильника, швидше за все не вийде визначити обрив нуля. А оскільки для ремонту нейтрали будуть потрібні як мінімум години, їх двигуни мають час для поломки.

Які захисні заходи можуть бути?

Найпростіша міра для захисту електрообладнання в багатоквартирному будинку це надійне заземлення нульового проводу на розподільному щиті сходової клітки. У приватному будинку для заземлення можна використовувати трубу свердловини для води або інші глибоко зариті металеві конструкції. В крайньому випадку, треба зробити хороше заземлення - обрив нуля в приватному секторі будинків і дач істотно вище, ніж в місті. Тут має значення велика протяжність вуличних проводів і погодні умови.

Дорожча захист вимагатиме використання потужних нормально замкнутих контактів реле, яке спрацює при обриві нуля і відключить щиток з електролічильниками. Обмотка реле включається між нульовою шиною і землею. Але можна зробити захист від підвищення напруги на вході електролічильника. Така схема трохи складніше, але не враховує якість заземлення.

Словом витрати для вжиття заходів щодо захисту від обриву нуля будуть в будь-якому випадку, але вони набагато менше ніж можливі наслідки від псування електрообладнання.