За начинаещите електротехници често възниква въпросът: „Какъв е нулевият проводник в захранващата система у дома?“. За да отговорите на този въпрос, трябва да знаете, че е необходим неутрален проводник, за да се избегне "фазов дисбаланс". Специалистите се стремят да постигнат равномерно натоварване в електрозахранването на потребителите. За да обясним ясно това явление, нека вземем за пример жилищна сграда, в която равен брой апартаменти са свързани към една от трите фази. Въпреки това, неравномерното потребление в този случай все още остава. В крайна сметка хората във всеки апартамент използват различни електрически уреди по различно време на деня и нощта.
Принципът на действие на неутралния проводник
Електричеството идва към потребителите от трансформатор на напрежение, който е в състояние да преобразува напрежението на индустриална мрежа до 380 волта. Вторичната намотка на трансформатора е свързана по схемата "звезда", тоест три проводника са свързани в една "нулева" точка. Другият край на високоволтовите проводници се извежда към клемите, наречени A, B и C.
Свързаните заедно краища в "нулевата" точка са свързани към заземяващия контур в подстанцията. Има и разделяне на високоволтовия проводник с нулево съпротивление на:
- защитен PE проводник (оцветен в жълто-зелено);
- работеща нула (оцветена в синьо).
Електрическата система в нови сгради работи по описаната по-горе схема. Нарича се TN-S система. В разпределителното табло на сградата електротехниците доставят 3 фази, PE проводник, както и неутрален проводник.
Повечето стари жилищни сгради нямат PE проводник. Захранващата система се състои от 4 проводника, нарича се TN-C. Той е остарял и се счита за несигурен. Заземяването на неутралния проводник в този случай се извършва в разпределителното табло на къщата.
Фази и нула от трансформатора на напрежението се пренасят към жилищни помещения чрез подземни или надземни високоволтови проводници, свързвайки ги по-късно към входния екран на къщата. Така се образува система от три фази с напрежение 380/220 волта. От въвеждащия щит електротехниците разпръснаха проводници по верандите и апартаментите. Електричеството се доставя на потребителите чрез проводници, свързани към една от трите фази с мрежово напрежение 220 волта. Също така, PE защитен проводник (само при използване на новата TN-S система) и неутрален проводник се пренасят в жилищното пространство.
Когато проводниците с нулево съпротивление са свързани към всеки консуматор на електроенергия, неравномерното натоварване на електрическата мрежа практически изчезва.
Защо имам нужда от защитен проводник PE?
Защитен проводник или PE е необходим за допълнителна защита у дома. В случай на късо съединение, той отклонява тока от скъсаното окабеляване, като по този начин предпазва хората от токов удар и имуществото от пожар.
В такава мрежа натоварването се разпределя равномерно, тъй като всеки етаж на жилищна сграда е свързан по фази.
Електрическата система, свързана към жилищните помещения е "звезда", която повтаря всички векторни характеристики на трансформаторната подстанция.
Такава система е надеждна и оптимална, но има и своите недостатъци, тъй като периодично възникват неизправности. Най-често прекъсванията на тока са свързани с кабели с лошо качество, както и с лошо качество на връзките.
Причини за прекъсване на нула и фази
В случай на лош контакт на проводниците и повишено натоварване на захранващата система, мрежата се прекъсва.
В случай на прекъсване на някой от трите проводника, които захранват къщата, свързаните към нея консуматори няма да получават електричество. В същото време други консуматори, които са свързани към останалите две фази, получават електричество изцяло. Токът в неутралния проводник се сумира от останалите фази в работно състояние и ще бъде равен на тази стойност.
Всички прекъсвания в мрежата са свързани с прекъсване на електрозахранването на апартаменти от електричество. Такива аварии не могат да повредят електрически уреди. Опасни ситуации, които застрашават пожар в помещенията и повреда на оборудването, възникват, ако се скъса връзката между трансформатора на напрежение в подстанцията и разпределителното табло. Тази ситуация възниква поради много фактори, но най-вероятната причина за прекъсване на захранването е по вина на електрическия екипаж.
Причини за късо съединение
Късо съединение става възможно, когато токът не преминава през "нула" към заземяващия контур A0, B0 и C0. Вместо това токовете се движат по външните вериги AB, BC и CA, които се захранват от напрежение от 360 волта. По този начин на един щит на апартамента може да има твърде малко напрежение, тъй като икономичният наемател е изключил всички електрически уреди, а от другия се образува напрежение, близко до линейно - 360 волта. Това причинява повреда на проводниците. Устройствата от своя страна прегряват в резултат на навлизащи в тях токове извън проектите.
За да избегнете подобна ситуация и да се предпазите от внезапно напрежение, има защитни устройства, които са монтирани вътре в щитовете на апартамента. Те се поставят и в случай на скъпи електрически уреди за предотвратяване на повреди, например в хладилници и фризери.
Метод за определяне на нула и фаза в къщата
За идентифициране на неизправност в електрическото окабеляване у дома, най-често използват бюджетна отвертка със светлинен индикатор. Такова устройство работи благодарение на преминаването на капацитивен ток вътре в корпуса му. Вътрешността на такова устройство е оборудвана със следните компоненти:
- метален гол накрайник, който служи за свързването му към фазовия или нулевия проводник;
- резистор, който намалява амплитудата на тока, преминаващ през отвертката до безопасна стойност;
- индикаторна светлина, която светва, когато протича токметална част на устройството. Горящ индикатор показва наличието на ток във фазата;
- платформа, през която токът преминава през човешкото тяло и достига земния потенциал.
Опитни електротехници за отстраняване на неизправности купуват по-функционални устройства, например многофункционален електронен индикатор под формата на отвертка, захранван от две батерии, благодарение на което устройството е в състояние да създаде напрежение от 3 волта. В допълнение към определянето на фазата, такива устройства изпълняват и други задачи.
Ако лампата светне, когато устройството влезе в контакт с електрически контакт, значи е открита фаза. Когато индикаторът влезе в контакт с PE и N проводниците, светлинният индикатор не трябва да свети. Ако не е, значи електрическата верига е повредена.
Причини за нулеви щети във веригата
Повреда на нулевия проводник обикновено се получава на места, където връзката е с лошо качество. Ако съпротивлението на кръстовището е достатъчно високо, проводниците се нагряват. От повишени температури съединението се окислява, в резултат на което съпротивлението се увеличава още повече. Окабеляването се нагрява до точка на топене, което води до пълно разрушаване на проблемната връзка.
Как да избегнем късо съединение?
За да се осигури надеждно свързване на метални проводници, е необходимо да се увеличи контактната площ. Връзките с дължина 1 см ще изгорят след месец, ако увеличите дължината на усукването с 2 пъти, окабеляването ще издържи една година, но ако свържетепроводниците са усукани, така че дължината на контакта да е 5 см, тогава проводникът ще работи много години. За да направите къщата още по-сигурна, увийте кръстовището с неизолирано парче тел.
Модерни инструменти за свързване на контакти
Методът на усукване като връзка между две проводими части е отдавна остарял, сега електротехниците използват инструменти за снаждане (PPE). Корпусът на такъв продукт е направен под формата на капачка, която навива проводниците един върху друг, което прави връзката много надеждна.
Още по-удобно за използване на WAGO терминали. Достатъчно е да поставите краищата на двата проводника, които трябва да бъдат свързани заедно, в специални канали, докато щракнат. След това връзката е доста трудна за прекъсване.
