как определить что ноль оборван
Что такое обрыв нуля
Обрыв нуля в трехфазной и однофазной сети: что это такое, где искать
Что такое обрыв нуля и чем это грозит, знает каждый электрик. Особенно опасен обрыв нуля в трехфазной сети, поскольку из-за этого в розетки потребителей подаётся не 220 Вольт как положено, а все 380 Вольт.
Происходит это по причине перекоса фаз, когда на одной из трех появляется потенциально опасное напряжение, свыше 300 Вольт, а на другой, напряжение намного меньше, например, 170 Вольт. Самое страшное, это обрыв нуля в многоквартирном доме, там, где к электрическому щитку подводится напряжение в 380 Вольт.
Из-за того, что произойдёт перекос фаз, в квартиры будет подаваться высокое напряжение. Такая авария в электросети очень опасная и приведёт к тому, что сгорит вся бытовая техника.
Из-за чего происходит обрыв нуля в трехфазной сети
При обрыве нуля в трехфазной сети, потребитель остаётся без нулевого проводника. Поэтому напряжению не куда будет уходить, и оно будет распределено между каждой фазой. Простыми словами, вместо 220 Вольт, потребитель получит линейное напряжение в 380 Вольт, но не на каждой, а пофазно.
И если на первой фазе возможно просадка напряжения (до 100 Вольт) из-за того, что работает мощная техника, например, электропечь, то на третьей фазе напряжение подпрыгнет до 300 Вольт, и вся техника в данном случае выйдет из строя. Вот чем опасен обрыв нуля и перекос фаз вследствие этого.
Никакой опасности не несёт обрыв нулевого проводника только в том случае, если к дому подведено 2 провода — фаза и нейтраль. В таком случае при обрыве нуля пропадёт напряжение, но ничего страшного не произойдёт. Рассмотрим подробнее с сайтом elektriksam.ru , как именно это происходит.
Обрыв нуля в однофазной сети
Нужно оговориться и сказать о том, что обрыв нуля в однофазной сети опасен лишь в том случае, когда используется система заземления TN-C. Это такая заземляющая система, при которой проводник заземления соединён с нулевым проводником.
Однако чаще всего в частных домах нет никакого заземления вообще, а если ноль и соединяется с PEN проводником, то между ними ставятся различные защитные устройства, например, устройство защитного отключения (УЗО).
И если даже каким-то образом фаза попадёт на нулевой проводник, УЗО моментально отреагирует на это, и разорвёт цепь. Более подробно о такой системе заземления в многоквартирных домах уже рассказывалось ранее, на сайте «Электрик САМ».
Как и где искать обрыв нуля
Для начала нужно произвести осмотр всех подключений в электрическом щитке. Именно там, чаще всего, и происходит обрыв нуля. Как правило, ноль греется и отгорает, кстати, происходить это может также по причине перекоса фаз на самой подстанции.
При этом важно понимать, что если обрыв нуля произошёл в электрощитке, который расположен в подъезде, то это проблема организаций, которые поставляют электроэнергию (РЭС). Залазить с плоскогубцами в щиток, по крайней мере, незаконно, а также весьма опасно для жизни.
Поэтому данным вопросом должны заниматься только специальные службы с квалифицированными электриками в штате.
Обрыв нуля в трехфазной сети — причины и последствия
1. Введение
Обрыв нуля — это аварийный режим работы трехфазной электросети при котором, в результате обрыва (отгорания) нулевого рабочего провода, в случае несимметричной нагрузки, на подключенных к данной сети однофазных электроприемниках возникает напряжение значительно ниже либо наоборот значительно превышающее номинальное напряжение однофазной сети.
Последствия обрыва нуля — это вышедшее из строя электрооборудование и в первую очередь это дорогостоящие электронные приборы, такие как компьютеры, телевизоры, современные стиральные машины и т.д., которые являются наиболее чувствительными к перепадам напряжения сети, и в особенности к его повышению.
Совершенно не важно проживаете вы в частном доме или в квартире, трехфазная у вас сеть или однофазная при обрыве нуля питающей сети и при отсутствии должной защиты вы рискуете стать жертвой подобной аварии.
В данной статье мы разберемся с тем, что происходит при обрыве нуля, откуда в однофазной розетке может появиться 380 Вольт, а так же по каким причинам может произойти обрыв нуля и как от этого защититься.
2. Почему при обрыве нуля повышается напряжение?
Что бы ответить на этот вопрос разберемся с тем как устроена наша электросеть и как в нее подключаются электроприборы.
Есть два основных способа подключения электроприемников — параллельный и последовательный:
На картинке выше представлено параллельное подключение двух лампочек, при таком подключении напряжение на обоих лампочках будет одинаково и равно напряжению сети, вне зависимости от количества лампочек и их мощности, в то время как ток сети (I1) будет равен сумме токов I2 — который проходит через первую лампочку и I3 который проходит через вторую лампочку.
Именно по такой схеме подключается все электрооборудование в квартирах и частных домах.
Рассчитать общий ток при параллельном подключении можно по формуле:
где: U — напряжение сети, Вольт; R — сопротивление сети, Ом.
Из этой формулы видно, что ток в сети обратно пропорционален сопротивлению, т.е. чем выше сопротивление тем ниже ток и наоборот.
Каждый электрический прибор будь то простая лампочка или микроволновая печь имеет свое электрическое сопротивление, причем чем мощнее прибор тем меньше его сопротивление.
Общее сопротивление сети при параллельном подключении определяется по формуле:
где: R1,R2,Rn — сопротивления отдельно взятых электрических приборов включенных в сеть.
Представим, что мы параллельно включили в сеть 2 лампочки: одна лампочка мощностью 75 Ватт сопротивление которой R1= 600 Ом, а вторая — 150 Ватт с сопротивлением R2= 300 Ом, тогда общее сопротивление сети будет равно:
Rсети=(600*300)/(600+300)=200 Ом
А теперь добавим в нашу сеть третью лампочку мощностью 75 Ватт с сопротивлением R3= 600 Ом, тогда:
1/Rсети=1/600+1/300+1/600 ➜ 1/Rсети=0,0017+0,0033+0,0017,
отсюда находим общее сопротивление сети:
Rсети=1/(0,0017+0,0033+0,0017)=149 Ом
Как видно из данного расчета при подключении третьей лампочки общее сопротивление сети уменьшилось.
ВЫВОД №1: Чем больше в сеть параллельно подключено электроприемников тем ниже будет ее общее сопротивление.
При последовательном подключении ток протекающий в цепи имеет одинаковую величину на всем ее протяжении (т.е. через обе лампочки протекает одинаковый ток вне зависимости от их мощности)который рассчитывается по той же формуле, что и при параллельном подключении:
Однако общее сопротивление сети при последовательном подключении определяется как сумма сопротивлений всех подключенных электроприемников:
где: R1*R2*Rn — сопротивления отдельно взятых электрических приборов включенных в сеть.
Напряжение сети при последовательном подключении в нее электроприборов разделяется между этими электроприборами пропорционально их сопротивлению. Рассчитать напряжение на каждом приборе можно по следующей формуле:
Uэлектроприемника = Iсети*Rэлектроприемника
Как видно из этой формулы, напряжение на электроприемнике прямо пропорционально его сопротивлению.
Для наглядности произведем расчет напряжения на двух подключенных последовательно в сеть 220 Вольт лампочках мощностью 75 Ватт (сопротивление одной лампочки R=600 Ом) (рис. 1)
В этом случае общее сопротивление сети будет равно:
Rсети= Rлампочки №1 + Rлампочки №2=600+600=1200 Ом
Ток сети будет равен:
Тогда напряжение на лампочке будет равно:
Uлампочки = Iсети*Rлампочки=0,183*600=110 Вольт
Так как сопротивление (мощность) обоих лампочек одинаково напряжение сети разделится между ними поровну.
Таким образом выполняется подключение лампочек в гирляндах, например, если взять десятивольтовые лампочки одинаковой мощности то подключив 22 таких лампочки последовательно в сеть 220 Вольт на каждой лампочке будет как раз 10 Вольт (220Вольт/22лампочки=10Вольт на каждую лампочку), однако если перегорит одна лампочка цепь разорвется и вся гирлянда погаснет.
Теперь представим, что мы заменили одну из лампочек на лампочку мощностью 150 Ватт, сопротивление которой соответственно будет Rлампочки №2 =300 Ом (рис. 2)
Тогда общее сопротивление сети будет равно:
Rсети= Rлампочки №1 + Rлампочки №2=600+300=900 Ом
Ток сети будет равен:
Тогда напряжение на лампочке №1 (75 Ватт) будет равно:
Uлампочки №1 = Iсети*Rлампочки №1=0,2444*600=147 Вольт
А напряжение на лампочке №2 (150 Ватт) составит:
Uлампочки №2 = Iсети*Rлампочки №2=0,2444*300=73 Вольта
То есть менее мощная лампочка будет получать большее напряжение и соответственно ярче гореть.
ВЫВОД №2: При последовательном подключении в сеть электроприборов на менее мощные электроприборы «выделяется» большее напряжение чем на приборы большей мощности.
Ну и наконец разберемся почему при обрыве нуля в вашей розетке может появиться 380 Вольт, для этого представим обычную схему подключения квартир в многоквартирном жилом доме (аналогичным образом подключаются так же и частные жилые дома к линиям электропередач):
На схеме представлено подключение трех квартир, т.к. нагрузка по фазам должна разделяться равномерно все квартиры подключены на разные фазы, при этом во всех трех квартирах общий ноль.
В трехфазной сети напряжение между фазами составляет 380 Вольт, а напряжение между фазой и нулем — 220 Вольт, соответственно при данной схеме в каждой из квартир напряжение сети составляет 220 Вольт и в эту сеть параллельно подключаются электроприборы, ток при этом протекает от фазы к нулю.
Теперь посмотрим что происходит в электросети при обрыве нуля (для большей наглядности и упрощения расчетов представим, что жильцы квартиры №3 уехали в отпуск предусмотрительно отключив все электроприборы в квартире):
На приведенной выше схеме видно, что при обрыве нуля первая и вторая квартиры оказались подключены последовательно в сеть 380 Вольт, ток в этом случае протекает уже не от фазы к нулю, а от фазы к фазе.
Как уже было сказано выше, при последовательном подключении в сеть электроприборов, на менее мощные электроприборы выделяется большее напряжение (вывод №2). Если бы общая мощность включенных в сеть электроприборов в квартире №1 была равна мощности включенных в сеть приборов в квартире №2, то напряжение между квартирами поделилось бы поровну, т.е. по 190 Вольт на квартиру, однако на практике такого как правило не бывает.
В нашем случае у жильцов в квартире №1 в сеть включены только компьютер, телевизор и одна лампочка общей мощностью 475 Ватт в то время как в квартире №2 в сеть включены: стиральная машина, электропечь, и 2 лампочки общей мощностью 3950 Ватт следовательно, т.к. общая мощность квартиры №1 значительно ниже, напряжение в электросети квартиры №1 будет намного выше.
Произведя расчет можно определить, что напряжение в электросети квартиры №2 составит 40 Вольт, при таком напряжении электроприборы в квартире №2 перестанут работать, нити накала в лампочках будут едва раскалены, в то же время напряжение сети в квартире №1 составит 340 Вольт, при таком высоком напряжении электроприборы в квартире №1 начнут выходить из строя, в первую очередь выйдут из строя наиболее чувствительные к перепадам напряжения сети электронные приборы, т.е. телевизор и компьютер, причем после их поломки общая мощность квартиры №1 уменьшится, а напряжение сети при этом соответственно будет увеличиваться пока все включенное в сеть электрооборудование в квартире №1 не»сгорит»:
После выхода из строя последнего электроприбора в квартире №1 электрическая цепь будет разорвана (ток перестанет протекать), при этом напряжение в электросети квартиры №2 станет равным нулю, а замерив напряжение в розетке квартиры №1 мы увидим 380Вольт.
Причины обрыва нуля.
Можно выделить несколько причин обрыва нуля:
1) Некачественное и не своевременное техническое обслуживание электрощитков (либо его полное отсутствие). Данная проблема особенно остро стоит в многоквартирных жилых домах.
Периодическое техническое обслуживание — залог безаварийной работы электрооборудования. К сожалению эксплуатирующие организации (ЖКХ) зачастую пренебрегают этим важным принципом и их электрики заглядывают в этажные электрощитки только после того как случается очередная авария.
Пример отгорания нуля от нулевой шинки в результате плохо зажатого контактного соединения:
2) Несимметричное распределение нагрузки.
Как уже было написано выше, нагрузка по фазам должна распределяться как можно более равномерно (симметрично).
Как видно из приведенных выше схем, при симметричной нагрузке (когда подключенная мощность на всех трех фазах одинакова) токи взаимоуравновешиваются, в результате ток в нулевом проводе отсутствует, однако при несимметричной нагрузке на фазах в нулевом проводнике протекает так называемый ток уравнивания компенсирующий неравномерность нагрузки, причем чем выше данная несимметрия, тем больше величина тока уравнивания и следовательно выше риск отгорания нуля.
3) Старая электропроводка. Если вам не посчастливилось жить в новостройке, то вполне возможно, что ваш дом проектировался лет 30-40 назад, когда нагрузка среднестатистической квартиры представляла собой пару лампочек и одно радио, в наше время в каждой квартире есть множество энергоемкого оборудования такого как СВЧ печи, электрочайники, электрические печи и т.д., но на такие нагрузки старая электропроводка конечно же не рассчитывалась.
Защита от обрыва нуля
Есть два основных способа защиты от обрыва нуля: повторное заземление нулевого проводника и установка реле напряжения:
1) Повторное заземление нуля — такой способ защиты подходит для частных жилых домов заземление которых выполняется по системе TN-C-S, при этом во вводном электрощитке дома к нулевому проводнику подключается контур заземления:
Как видно на схеме, при обрыве (отгорании) нуля, ток уравнивания продолжает протекать к контуру заземления, благодаря чему фазное напряжение сохраняется на уровне 220 Вольт. Подробнее о том как выполнить повторное заземление читайте статью: Заземление в частном доме.
2) Установка реле напряжения — данный способ применяется для защиты от обрыва нуля электросети квартир в многоквартирных жилых домах, а так же для защиты электросети частных жилых домов с заземлением выполненным по системе TT, либо вовсе не имеющих контура заземления.
Реле напряжения — это прибор контролирующий уровень напряжения электросети, в случае повышения или снижения его до недопустимого уровня реле напряжения отключает электросеть до того момента, как напряжение сети не вернется в норму.
Подробнее читайте статью реле напряжения.
Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!
Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.
Обрыв нуля или отгорание нуля в трехфазной сети. К чему это приводит?
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
Я Вам всегда рекомендовал, и даже принудительно заставлял, для защиты электрооборудования и электрических приборов своих квартир и домов от повышения или понижения напряжения в сети устанавливать однофазное или трехфазное реле напряжения, в зависимости от Вашей сети.
В качестве реле однофазного напряжения можно применять устройства разных производителей, например, РН-113 от «Новатек-Электро», УЗМ-51 от «Меандр», RV-32A от EKF, CM-EFS.2 от АВВ, АЗМ-40А от «Ресанта», ZUBR D40t от «ДС Электроникс» и другие им подобные.
В качестве трехфазных реле напряжений могу порекомендовать: цифровое реле напряжения V-protector 380V от «Digitop», РНПП-311 от «Новатек-Электро», РКН-3-15-15 и УЗМ-3-63 от «Меандр», CM-MPS.11 от АВВ.
Все перечисленные выше устройства контролируют входное напряжение сети, и если напряжение по каким-то причинам вышло за пределы заданных уставок, то они должны отключить потребителей, тем самым защищая и спасая их от выхода из строя.
Напомню, что согласно ГОСТа 29322-92, табл.1, номинальное напряжение однофазной сети должно быть 230 (В), а трехфазной — 400 (В). А по ГОСТу 13109-97, п.5.2, предельно-допустимое отклонение напряжения не должно превышать ±10%, т.е. для однофазной сети это напряжение от 207 (В) до 253 (В), а для трехфазной — от 360 до 440 (В).
Причин для отклонения напряжения может быть множество, и в одной из своих статей я их уже перечислял. Но сегодня я хотел бы остановиться на одной очень распространенной причине, как обрыв нуля.
В Интернете имеется не мало статей по этой теме, но вся представленная информация в основном теоретическая и поверхностная. Я же в данной статье расскажу Вам очень подробно про возникновении такой ситуации, произведу расчеты токов и напряжений в нормальном режиме и при обрыве нуля, исходя из реальных нагрузок на примере нескольких квартир, а в самом конце сымитирую ситуацию с обрывом нуля в трехфазной сети на реальном примере.
Расчет несимметричного режима трехфазной сети с нулевым проводом
Для интереса, теорию будем рассматривать не в чистом виде, а на наглядном примере. Предположим, что на площадке у нас расположено три квартиры.
Вот пример такого этажного щита на три квартиры, о котором у меня написана отдельная и подробная статья.
Каждая квартира питается с подъездного щита, но с разных фаз — обычное дело. Квартира №1 запитана с фазы А, квартира №2 — с фазы В, а квартира №3 — с фазы С.
Возьмем за условность, что в какой-то определенный момент времени в квартире №1 был включен в розетку электрический чайник мощностью 2000 (Вт), в квартире №2 — горели лампы накаливания общей мощностью 400 (Вт), а в квартире №3 — горела одна единственная лампа накаливания мощностью 75 (Вт).
Я специально в качестве примера привел чисто активную нагрузку, чтобы не усложнять расчеты и векторные диаграммы углами сдвига и т.п. Естественно, что в реальности чисто активной нагрузки по квартирам не бывает, но тем не менее смысл остается прежним.
Нагрузку каждой квартиры представим в виде сопротивлений, которые обозначим «Z». Z — это и есть полное сопротивление цепи, с учетом активной и реактивной составляющей, но как я уже сказал выше, реактивной составляющей у нас нет (нагрузка чисто активная), поэтому в нашем случае Z=R. Получается следующее:
Как видите, нагрузка по квартирам разная, т.е. это типичный несимметричный режим работы четырехпроводной трехфазной сети с нейтральным проводом при соединении нагрузки по схеме «звезда». В этой схеме есть свои особенности, но об этом чуть позже.
Итак, номинальное линейное (межфазное) напряжение сети составляет 400 (В), а фазное напряжение (между фазой и нулем) — 230 (В).
На источнике питания линейные напряжения обозначаются, как UAB, UBC и UCA, а фазные UA, UB и UC. На нагрузке такие же обозначения, только с маленькими буквами (индексами).
Но на практике такие идеальные значения редко встречаются по нескольким причинам. Изначально на трансформатор может приходить высокое питающее напряжение с неидеальными линейными напряжениями, которое преобразуется на низкую сторону тоже с некоторой разницей. К тому же сам трансформатор может иметь какие-то наиболее загруженные фазы, на которых напряжение будет чуть снижено, по сравнению с другими.
Я возьму реальный пример из практики, поэтому линейные и фазные напряжения у меня имеют следующие значения:
Будем считать, что нейтральный (нулевой) проводник от трансформаторной подстанции (ТП) до этажного щита у нас идеальный (ZN=0), т.е. я пренебрегаю его сопротивлением, которое складывается из сопротивлений переходных контактов и самих проводов. Сопротивления контактных соединений и проводников фаз я тоже учитывать не буду.
Таким образом получается, что напряжение между нулем источника питания (в моем случае это трансформатор) и нулем нагрузки (потребители) равно нулю, т.е. эти точки имеют одинаковый потенциал.
Напряжение между этими точками называется напряжением смещения нейтрали и его обозначают, как UnN.
В рассматриваемом случае напряжение смещения нейтрали равно нулю (UnN = 0), а значит фазные напряжения у источника питания (трансформатор) и на нагрузке (потребители) совершенно одинаковые:
Векторная диаграмма напряжений будет иметь следующий вид. Для наглядности хотел построить ее в масштабе, но не нашел достойного онлайн сервиса, а рисовать ее на миллиметровой бумаге, как в университете, у меня нет времени.
Естественно, что фазные напряжения сдвинуты относительно друг друга на 120 электрических градуса.
Теперь нам нужно узнать токи нагрузки по фазам, которые рассчитаем по закону Ома для участка цепи, зная фазные напряжения и сопротивления нагрузок. Расчет фазных токов буду производить в показательной форме комплексного числа.
Теперь отложим полученные значения токов на нашей векторной диаграмме. Т.к. нагрузка у нас чисто активная, то векторы токов будут сонаправлены с векторами фазных напряжений.
Вот это нормальный режим работы, когда нет обрыва нейтрального проводника, т.е. это несимметричный режим работы четырехпроводной трехфазной сети с нулевым проводом.
Ради интереса можно рассчитать ток в нулевом проводе, который равен геометрической сумме всех фазных токов. Для удобства сложения комплексных чисел переведу их из показательной формы в алгебраическую, а результат запишу опять в показательной.
Получилось, что значение тока в нуле составляет 8,86 (А).
Расчет несимметричного режима трехфазной сети без нулевого провода
Но сейчас перейдем к самому интересному!
Предположим, что в этажном щите из-за плохого контакта у нас отгорел магистральный ноль N (PEN), или же электрик, выполняя работу, ошибочно его разорвал, например, в этом месте (место разрыва я указал не схеме красным крестиком). Я лишь указал две причины обрыва нуля, на самом деле их может быть множество.
Вот фотография подобного по исполнению этажного щита. Кстати, этот щит находится в аварийном состоянии и о нем у меня есть отдельная статья, где я подробно рассказываю, как и что в нем нужно устранить и исправить.
Так что же произойдет при обрыве магистрального нуля N (PEN)?!
При обрыве нулевого провода все три сопротивления окажутся включенные звездой, но без нуля. Произойдет смещение нейтрали и перераспределение (перекос) фазных напряжений квартир. По сути, у нас получилась трехфазная трехпроводная сеть без нулевого проводника, но с неодинаковыми нагрузками.
А чтобы понять, как именно распределятся фазные напряжения, сначала необходимо найти напряжение смещения нейтрали (по методу узловых напряжений).
Таким образом получилось, что при обрыве нуля между нейтралью трансформатора и отгоревшей нейтралью в этажном щите появится потенциал около 181 (В).
Если у Вас в жилом доме применена устаревшая система заземления TN-C, в которой все открытые металлические конструкции присоединены к нейтрали (занулены), то эта разность потенциалов (напряжение) окажется на всех зануленных металлических частях, а в нашем примере под напряжением окажется металлический корпус этажного щита и все, что подключено к нулевой колодке N, а это у нас нулевые проводники всех трех наших квартир.
Задев корпус щита или любой нулевой проводник, Вы попадете под действие электрического тока.
Про последствия я рассказывать не буду, об этом уже написано несколько статей на сайте с реальными случаями, знакомьтесь:
Если же в этажном щите Вы сделали разделение PEN проводника и перешли с системы заземления TN-C на TN-C-S, то эта разность потенциалов окажется не только на отгоревшем нуле и на конструкции щита, но и на корпусах всех Ваших электрических приборов и техники, что значительно увеличивает шансы попасть под действие электрического тока. Кстати, это еще одно доказательство тому, что разделение PEN проводника необходимо выполнять не в этажном щите, а в ВРУ.
Определим фазные напряжения на нагрузке с учетом смещения нейтрали.
И что мы видим?! А видим мы перекос фаз в трехфазной сети.
В фазе А напряжение снизится с 239 (В) до 65 (В), в фазе В — напряжение с 225 (В) увеличится до 335 (В), а в фазе С — напряжение с 232 (В) увеличится до 372 (В).
Естественно, что в квартире №1 при таком низком напряжении 65 (В) с электрическим чайником ничего не произойдет, он просто напросто не станет работать. Но вот если вместо чайника был бы подключен холодильник, кондиционер или другие потребители с двигательной нагрузкой, то большая вероятность, что они вышли бы из строя.
А вот в квартирах №2 и №3 последствия будут весьма печальными. При напряжении 335 (В) и 372 (В) лампы в них моментально сгорят. Если вместо ламп будет включена другая нагрузка, будь это телевизор, компьютер и прочая бытовая техника, то они тоже моментально выйдут из строя, если конечно в них нет встроенной защиты от перепадов напряжения. Не исключено, что может возникнуть даже пожар.
Да, кстати, вот так примерно будет выглядеть наша векторная диаграмма после отгорания нуля.
Как видите, точка нейтрали n сдвинулась в точку n’, т.е. к наиболее загруженной фазе А. В наиболее загруженной фазе напряжение снизилось, а в менее загруженных, наоборот, увеличилось и практически до линейного напряжения.
При изменении сопротивлений фазных нагрузок напряжение смещения нейтрали UnN может изменяться в широких пределах, при этом точка нейтрали n’ может находиться в разных местах векторной диаграммы, а фазные напряжения у потребителя могут иметь величины от нуля и вплоть до линейного напряжения.
При всей этой ситуации фазные напряжения на источнике питания (трансформаторе) останутся неизменными, т.е. несимметрия нагрузки никак не влияет на систему напряжений источника питания.
А теперь, опять же ссылаясь на закон Ома, рассчитаем фазные токи.
Проведем проверку наших расчетов по первому закону Кирхгофа — геометрическая сумма токов всех фаз при обрыве нулевого провода должна быть равна нулю. Вот и проверим это тождество.
Тождество верно, с учетом небольших погрешностей, возникших при расчетах.
Но и это еще не все. После того, как от повышенного напряжения выйдут из строя потребители, начнется очередное перераспределение фазных напряжений, но уже с учетом этих сгоревших потребителей, и тогда напряжение может повыситься уже в другой фазе. В общем такая бесконечная реакция будет продолжаться до того момента, пока все не сгорит.
Выводы
В данном примере я смоделировал обрыв нулевого проводника в этажном щите, с которого питались однофазные нагрузки трех квартир с разных фаз. Если рассмотреть в целом многоквартирный дом, то ситуация будет аналогичной, т.к. нагрузка по фазам сильно колеблется и в любом случае будет несимметричной. Аналогичная ситуация может произойти и в частном доме, имеющий трехфазный ввод.
Таким образом, из расчетов следует, что при обрыве нулевого проводника в трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью при несимметрии нагрузок фазные напряжения могут достигать опасных значений. Напомню, что в рассматриваемом примере в фазе В и фазе С напряжение увеличилось до 335 (В) и 372 (В) соответственно, т.е. возросло почти до линейного.
Здесь же хотел добавить, что при симметричной нагрузке в случае обрыва нуля перекоса фаз не возникнет. Вот поэтому многие трехфазные двигатели запитывают четырехжильными кабелями без нуля (А, В, С и PE).
Защита от обрыва нуля
Какие же меры можно предпринять для предотвращения подобных случаев?
Если это многоквартирный дом, то настойчиво требовать от обслуживающей организации постоянного контроля и регулярных проверок состояния электропроводки от ВРУ до этажных щитов, в том числе с проведением всех необходимых измерений с привлечением электротехнической лаборатории (ЭТЛ). Нас, кстати, регулярно привлекают управляющие компании (УК) для проведения подобных работ, потому что эти измерения необходимо производить с определенной периодичностью, которая указана в ПУЭ и ПТЭЭП. К слову, вот фотографии с последней проверки одного многоквартирного дома. И как там еще что-то работало?!
Об этом ВРУ я скорее всего напишу отдельную статью с указанием конкретных замечаний, так что подписывайтесь на новости сайта, чтобы не пропустить самое интересное.
Вот еще несколько фотографий с объектов. Порой в электрический щит даже заглянуть страшно, не говоря уже о выполнении в нем каких-либо работ.
Если с Вами все таки произошла ситуация с обрывом нуля, то Вас спасут только лишь устройства (реле), про которые я говорил в самом начале статьи. К тому же, «Библия электрика» (ПУЭ, п.7.1.21) рекомендует не пренебрегать данными советами.
Также ПУЭ, п.1.7.145 запрещает установку коммутационных аппаратов (автоматы, предохранители и т.п.) в нейтральном проводе PEN, чтобы как раз таки уберечь потребителей от перекоса фаз при несимметричном режиме.
Внимание! Один из постоянных читателей сайта смоделировал ситуацию обрыва нуля в трехфазной сети, когда нагрузки в каждой фазе одинаковые, а затем добавил в одну из фаз дополнительную нагрузку. Уже основываясь на теорию, изложенную в данной статье, посмотрите, что же произойдет в этих двух разных случаях. Константину от меня лично большое спасибо за предоставленный материал.
В заключении хотел бы акцентировать Ваше внимание на том, что все вышесказанное в данной статье относится к обрыву нулевого проводника в трехфазной сети. Если же при однофазном вводе в квартиру у Вас отгорит вводной ноль, то ничего при этом у Вас не сгорит, а возникает ситуация другого плана, о которой я подробно рассказывал в статье про появление в розетках «двух фаз».
P.S. А кто-нибудь из Вас становился «жертвой» обрыва нуля?! При каких обстоятельствах это произошло, какие последствия были — поделитесь в комментариях своей историей, чтобы подкрепить информацию данной статьи реальными примерами из жизни.
222 комментариев к записи “Обрыв нуля или отгорание нуля в трехфазной сети. К чему это приводит?”
долгожданная статья вышла
Сергей, конечно корпус РЩ этажа будет под потенциалом. Поэтому TN-C и запрещена сейчас, и осталась только в старом жилфонде. Хотя, многие дома с данной системой и старыми не назовешь, строились они в 2000х годах же.
Админ, а как обстоит ситуация в TN-C-S с обрывом PEN до ВРУ? Есть ли в ВРУ какая-либо автоматика для защиты от подобной ситуации?
Кстати, в 7.1.21 ПУЭ сказано, что нужно обязательно разрывать N. Ни одно из перечисленных реле не разрывает N. Насколько данное требование критично с точки зрения практики? Ставить дополнительно контактор для очень маловероятной ситуации не все захотят.
Доброго времени суток! Спасибо за статью! Буквально на днях, в коттедже сгорели плазменный телевизор, СВЧ-печь и светодиодная люстра. Дом был подключен к 0,4 кВ, и ноль заведён через отдельный автомат…
Замечательная статья!
Спасибо автору!
Единственное я не понял., почему в квартире 1 на фазе А ( с большей нагрузкой) по рассчетам вышло меньшее сопротивление?
спасибо за статью, освежил в памяти. Как раз сегодня осматривал щит у друга(купил новую квартиру). Там даже через счетчик идет только фаза, ноль от общей шинки.Значит если отгорит ноль на квартиру-не страшно, но если потеряем общий ноль-пиши пропало.
В декабре произошёл обрыв нуля в нашей пятиэтажке (как минимум в щите на подъезд, если такой есть, а то и во всём доме). У нас: минус СВЧ и несколько ламп. У соседей тоже СВЧ, холодильники и т.д.
Теперь у меня везде (и дома, и на даче) стоят реле контроля напряжения.
В 90% домах ВРУ именно так и выглядят, некоторые еще хуже. Особенно те, что в подвале стоят, кому в голову пришло их в подвал ставить?
П.С. ГОСТ 13109-97 недействителен, вместо него ГОСТ 32144-2013
Игорю — разрывать PEN проводники ЗАПРЕЩЕНО.
Админу — долгожданная статья. Объясняешь грамотно, даже детям понятно. Респект и уважуха за такие толковые труды!
По поводу щитов — хоть и работаю электриком всего-навсего 4 года, но прикасаться сразу к токопроводящим частям (те же дверцы распредустройств, ДАЖЕ ЕСЛИ ОНИ НОВЫЕ) — ни за что! Всегда сначала заведомо исправным указателем напряжения смотрю наличие (отсутствие) напряжения на неокрашенных частях (встроенные замки, срезы технологических отверстий, ну или сам изолированным предметом процарапаю до металла в неприглядном месте). Если его нет под рукой, то резко провожу тыльной стороной ладони по неокрашенным частям. Убедившись, что напряжение отсутствует продолжаю работу.
Однажды даже было так — проверил дверцу шкафа, напряжения нет, пока убирал указатель напряжения в карман дверца стала сама открываться (видимо столкнул её с привычного места, когда прижимал указатель), затем нижний угол провалился в сам шкаф и уперся в изоляцию магистральных фаз. На нижней петле не было стрежня как оказалось, а в верхней петле вместо стержня стоял тонкий проводок, скрутка которого расползлась под действием тяжести дверцы. Поверенными пассатижами аккуратно отслонил, а затем и выправил дверцу, вместо стержней вставил более-менее подходящие по диаметру болты. Место удара на проводниках изолировал (от греха подальше). А если бы дверца передавила бы изоляцию проводников…
По поводу примеров: 1) трехфазная система заземления электроустановки TN-C-S, повторное заземление PEN проводника имелось (т.е. был отдельный контур заземления на вводе в электроустановку). На ВЛ-0,4 кВ произошел обрыв только PEN проводника (ветка упала). В результате всю нагрузку после места обрыва принял на себя контур заземления этой электроустановки, корпуса электроприборов оказались под напряжением, несчастного случая не произошло, потребитель увидел стекание изоляции с заземляющего проводника и вызвал квалифицированную службу;
2) трехфазная система заземления электроустановки TN-C-S, повторное заземление PEN проводника имелось (т.е. был отдельный контур заземления на вводе в электроустановку). В ВРУ-0,4 кВ, по причине плохой протяжки ГЗШ при монтаже, PEN проводник имел плохой контакт с ГЗШ. Данной электроустановкой является сельский магазин продуктов, в котором имеется много холодильного оборудования (много импульсных токов). Постепенно PEN проводник нагревался, искрил, пока совсем не потерял контакт. В итоге вышли из строя один из холодильных ларей и АД14 (диф.автомат), стоящий после прибора учета (т.е. защита внутренней электропроводки).
Я исходя из реалий сегодняшнего дня не имея в щитке свободного места и для реле напряжения просто установил как входной автомат дифавтомат IEK АД12М с защитой от повышенного напряжения сети. Как бы случаев бросков напряжения с выгоранием бытовой техники за 20 лет жизни в этом доме у меня и у соседей не было, но… я теперь сплю ещё лучше.
Еще вспомнил: здание одно, но вводов в это здание два. Оба ввода выполнены по системе заземления TN-C. Причем в распределительном щите установлена шина PE и к ней присоединены PE проводники отходящих линий, т.е. шина «в воздухе». До приборов учета установлены автоматические выключатели. На одном вводе трехполюсный автомат на 25А, отключающий фазы и тут же однополюсный на 20А отключающий PEN проводник. На втором вводе картина та же, только трехполюсный автомат разрывает две фазы и PEN проводник, а однополюсный третью фазу. Монтаж велся (на мой взгляд) года 3-4 назад, т.е. кто-то (проектировщик или монтажник, а может все сразу) требования никакие не знал или не соблюдал! Руководителю указали в письменной форме о замечаниях, в устной предупредили о последствиях, но организация бюджетная и уже второй год нет средств (буквально копеек. ) для исправления этих замечаний.
Владимиру-Пока гром не грянет, мужик не перекрестится.
Интересно было бы посмотреть такой же опыт, но только с однофазным реле напряжения, на сколько оно-реле эффективно сработает и защитит при обрыве нуля. Интересен именно мгновенный скачек напряжения, а не плавное его повышение как в отдельном видео про RV-32А от EKF.
Статья на высоте, как обычно!
«Напомню, что согласно ГОСТа 29322-92, табл.1, номинальное напряжение однофазной сети должно быть 230 (В), а трехфазной — 400 (В). А по ГОСТу 13109-97, п.5.2,»
не 230В, а 220В, даже в примере в ГОСТ на качество ЭЭ использовано имено 220В, да собственно 380В/sqrt(3) = 219,39 = 220В
восьмиподъездная пятиэтажка, 2 ВРУ, во второй подъезд к ВРУ приходит с ТП кабель, оттуда в пятый подъезд шлейфом уходит кабель на второе ВРУ. ЖИльцы вызывают электрика — в подвале трубы горят. Наш электрик приходит, смотрит — трубы водоснабжения в местах соединения с кронштейнами искрят. Ну он, чтобы не искрили, подкладывает под них деревяшки. Где-то с полгода прошло, слесаря собрались менять в подвале отрезок трубы, я как раз дежурил и меня вызвали их подключить. Прихожу, начинаю заниматься с проводами, а меня ноль бьет, ощутимо так. Понятно, что я стою на голой земле, но чтобы так ноль щипал. Пошел по подвалу, нашел в одном месте искрение между трубой и кронштейном. На кронштейне вдобавок лежат трубы со стоячными проводниками, они конечно занулены. Подумал, что кто-то через трубы ворует, однако бьющий ноль как-то смущал. Благо с собой клещи были, пошел в ВРУ пятого подъезда, померил приходящий ноль, а в нем действительно ноль. Пошел в первое ВРУ, там все нормально. То есть где-то под землей в кабеле ноль потерялся. Я-то думал, что ток бежит с труб на зануленные кронштейны, а оказалось — с кронштейнов на трубы, которые уходят в землю. Вот так где-то с полгода половина пятиэтажки, плюс там еще находится детская поликлиника сидели без полноценного нуля — просто на нечаянном заземлении. И главное — жалоб не было.
Хотел добавить, раньше, когда нагрузки были маленькими и, как правило, активными, нулевую жилу в целях экономи делали вполовину сечения фазных — и она нормально справлялась. Однако сейчас, когда нагрузки возросли и главное — появилось очень много импульсных источников питания, гармоники которых не хотят складываться геометрически (они, видите ли, алгебру любят))), по нулевой жиле могут протекать токи большие, чем в самой загруженной фазе, а проводник остается все тем же — вполовину от сечения фазного, плюс к этому плохие горелые контакты — все горит, дымит и плавится. Так что реле просто необходимо, хотя бы розеточное, хотя бы для самой дорогой техники — холодильник, плазма и проч.
Кстати, в той пятиэтажке, после проброса нового нуля, инженер говорит, ОДН по электричеству ощутимо снизились.
хорошая статья и в обще админ большое спасибо прекрасное разяснение с удовольствием читаю ваши статьи. электромеханик 4гр доп работаю на горно-обогатительной фабрике
В статье автора применен устаревший ГОСТ 29322-92, на смену которому пришел ГОСТ 29322-2014, в котором действительно, в соответствие с табл.1 п.3.1 в нашей стране с 2014 года стандартными значениями принято 230/400 В, взамен 220/380.
Также ГОСТ 13109-97 заменен на ГОСТ 32144-2013, в котором процент отклонения остался неизменным +-10 %
От таких моментов выручают многофункциональные устройства УЗМ. Они предохраняют электроприборы при выходе напряжения за допустимые пределы в однофазных сетях.
Выпускаются следующие модицикации:
— УЗМ-50М (ток нагрузки 63 А, фиксированные пороги, Uниз 170 В, Uверх 265 В, задержка включения 6мин/10с);
— УЗМ-51М (ток нагрузки 63 А, регулируемые пороги, Uниз 160-210 В, Uверх 230-280 В, задержка включения 6мин/10с).
Себе поставил в квартиру такое на вводе.
В ГОСТ 32144-2013 в п.4.2.2 упоминается:»В электрических сетях низкого напряжения стандартное номинальное напряжение электропитания ГОСТ 32144-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения равно 220 В (между фазным и нейтральным проводниками для однофазных и четырехпроводных трехфазных систем) и 380 В (между фазными проводниками для трех- и четырехпроводных трехфазных систем).»
Читать нужно внимательнее, для чего этот ГОСТ
«Настоящий стандарт устанавливает значения стандартного напряжения, которые
предназначены для применения в качестве:
— предпочтительных значений для номинального напряжения электрических систем питания;
— эталонных значений для электрооборудования и проектируемых
электрических
систем.»
То есть этот стандарт для проектировщиков новых сетей
А номиналы в используемых как были так и остались, и вероятно, в ближайшее время никто не будет их менять
Потому 380/220В. Вероятно в обозримом будущем мы будем иметь часть сетей 380/220В а часть 230/400В во марока то будет )))
Админ,напишите статью как осуществить отключение вводного автоматического выключателя с независимым расцепителем посредством реле максимального напряжения чтоб отключалась и фазный и нулевой проводник.
Спасибо за статью! Хотел уточнить: частный дом, ввод трех фазный. При разделении в ВРУ нейтрали на Ре и N и устройстве заземляющего контура, в случае обрыва нейтрали на вводе перекоса напряжения по фазам не будет?
Валерий, будет перекос при обрыве нуля в любом месте начиная от «последнего» заземления при условии несимметричной нагрузки, а она почти всегда такая
Владимиру: Судя по Вашим примерам, заземление нулевого провода перед вводным щитком (имеется ввиду загородный дом с подключением по 0,4 кВ от ВЛ) не имеет особого смысла?
Игорь, насколько знаю его запрещено заземлять. РЭС или точнее энергосбыт покарает ))
Ты должен у них 0 брать
А вот корпус щитка можешь там себе заземлять, по идее по столбу должно идти заземление, к нему можно подцепиться
Очень хорошая статья, совсем недавно дискутировали на эту тему, суть спора была в том, как велика вероятность отгорания нуля в старых домах. Как видно из статьи — действительно велика.
Перекоса критического не будет. Ток в нейтрале будет стекать по схеме «оборванный PEN сети—PEN участка до места разделения—шина ГЗШ—заземляющий проводник—заземлитель участка—земля—заземлитель У ТП», т.е. получается как бы система заземления ТТ. Здесь надо понимать и учитывать, что по этому пути может протекать очень большой ток,(как в комментарии Владимира от 18.04.16 00:36 пример 1), поэтому узел деления PEN проводника в доме лучше не делать, во всяком случае, если по другому нельзя заземляющий проводник от заземлителя до ГЗШ прокладывать по дому в стальной трубе с толщиной стенки не менее 2.5мм.
Ввод в дом от ВЛ :
ПУЭ-7
1.7.102. На концах ВЛ или ответвлений от них длиной более 200 м, а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено автоматическое отключение питания, должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника. При этом в первую очередь следует использовать естественные заземлители, например, подземные части опор, а также заземляющие устройства, предназначенные для грозовых перенапряжений (см. гл. 2.4). Указанные повторные заземления выполняются, если более частые заземления по условиям защиты от грозовых перенапряжений не требуются.
Александр, 20.04.2016 в 06.56 — ключевые слова здесь «ДОЛЖНЫ быть выполнены…», а есть ли они на самом деле? В каком они состоянии? Какое у них сопротивление? Поэтому ПУЭ и рекомендует при системе ТN-C-S выполнять повторное заземление на вводе ввиду незнания состояния заземления на опорах, состоянии ЛЭП, состоянии заземления на самой ТП и прочее. Т.е. заботься о себе сам, а не доверяй каким-то дядям…
«А кто-нибудь из Вас становился «жертвой» обрыва нуля?!»
Как раз на этой неделе звонили с местной газеты. В одном доме произошел массовый выход электроприборов из строя. Просили дать комментарий. Перенаправил их в домоуправление, но сам думаю, что это как раз обрыв нуля. Буду «пасти» статью в газете
Дмитрий!.Может Вам сделать типа таблички про системы заземления ТТ т ТN-C-S.Сравнить эти системы,плюсы и минусы каждой.Так будет легче сделать выбор.А то сколько людей,столько и мнений.У меня ТН-С-S,теперь страшно,вдруг ноль оборвется и кабель не выдержит,дом деревяный,вся улица на мне повиснет.Какая система все-же лучше для частного дома,может убрать перемычку?Я думаю многим интересно поставить точку в этом вопросе.
«Дмитрий:
22.04.2016 в 00:15
Дмитрий!.Может Вам сделать типа таблички про системы заземления ТТ т ТN-C-S.Сравнить эти системы,плюсы и минусы каждой.Так будет легче сделать выбор.»
И кто в здравом уме делает выбор по табличкам? Когда все доводы в пользу использования TN-C-S исчерпаны и линия не удовлетворяет качеству, то применяется TT (с обязательной установкой УЗО).
Все плюсы и минусы на данном ресурсе описывали в соответствующих статьях.
А в TN-C-S обязательно следить за своим ВРУ, состоянием контактов и т.п. И если хорошее заземление, то на него будет потенциал и уходить.
В любом случае, если дома сработает реле контроля напряжения, лучше не обниматься с потенциально опасными электроприборами.
Дмитрий.Я,как обыватель, не могу оценить качество линии.Тут надо специалистов,лабораторию,документы и тд.На первый взгляд вроде все нормально,линия 2000г.,опоры ж/б,тп в 40м от дома,тоже 2000г.провод неизолированый,я подключен первым на линии,дома 3 фазы.НО я ведь не могу быть уверенным на 100%,что завтра не отгорит ноль допустим в присоеденении кабеля от РУ ТП на опоре к неизолированому проводу.Кто обслуживает эти соеденения,или машина какая может оборвать.Что касается повторных заземлений,то они есть,но какое у них состояние.У нас опоры меняют,новые бревна привязывают к старым пасынкам и просто перекидывают провода,и проволоку заземления оставляют ту-же,меряют при этом сопротивление или нет я не знаю,но скорей нет,чем да,потому-что это так топорно все делается.Где новые линии там все аккуратно,а вот при ремонте старых качество не ахти.Я перечитал уже все и на форуме,но так и не смог определить для себя что-же лучше.Есть сторонники ТТ(Елаекс),есть TN-C-S(тупос) и тд.ВОт я и хотел, чтоб админ всетаки расставил точки над И,что же всетаки лучше для частного дома.Я больше склоняюсь к TN-C-S,но придется наверно переделывать ВРУ,так-как у меня в ограде,надо наверно перенести на фасад,чтоб вводной кабель не шел по стенам,если уж загорит,так хоть пожара не будет.
А интересный вопрос был задан в одном из первых комментов, на который никто не ответил…
«Дмитрий К.:
17.04.2016 в 16:20
…
Кстати, в 7.1.21 ПУЭ сказано, что нужно обязательно разрывать N. Ни одно из перечисленных реле не разрывает N. Насколько данное требование критично с точки зрения практики? Ставить дополнительно контактор для очень маловероятной ситуации не все захотят.»
Приходилось сталкиваться с подобным)
Один раз видел ВРУ в частном доме, которую собрали непонятные электрики) — ноль был подключен через однополюсной автомат, а три фазы через трёхполюсной автомат)). Одним движением пальца деревянный дом мог бы перейти в состояние пепла.
На частном секторе, если по опорам проложен провод АС, можно увидеть на нолевом проводнике следы прогорания алюминиевых жил. Особо прошаренные бестолочи закидыват на ноль крючок, который прикреплён к проводу — так делают те, кому отрезают ввод от изоляторов на столбе, за неуплату за свет. Т.к. контакт между крючком и проводником плохой, то всё это дело искрит и пережигает алюминиевые жилы до самого сердечника АС)). Граждане, если вы есть тут такие прошареные, то знайте, обмануть судьбу не получится) результат вашей прошариности всё-равно заставит заплатить деньги энергосбытовой компании, ну и соседям вы тоже выплатите(читайте статью).
Ещё был случай, на многоквартирном доме. Как-то «Спецстрой России» нагнал гастарбайтеров из солнечного Узбекистана(или Азербайджана)) на работу по обшивке фасада МКД. Короче, фасад зашили вместе с вводным кабелем, который был проложен на стене дома) Маладцы! Потом один работник зачем-то начал сверлить фасад дома, и попал в тот кабель. Да так попал неудачно — разорвал нолевую жилу кабеля. В общем весь дом потом избавлялся от бытовой техники(она просто стала безполезным хламом). И хорошо то, что не случился пожар.
Так как же осуществить одновременное отключение фазы и нуля?
Сергей, 3 двухполючных автомата или 1 четырёхполючный
Схема такая. На ответвление устанавливается двухполюсный автомат допустим АВВ, к нему с боку присоединяется расцепитель максимального напряжения ABB 2SC-OVP1,(у них все предусмотрено)который отслеживает напряжение между фазой и нейтралью ; когда перенапряжение достигает 275 вольт устройство отключает присоединенный к нему автомат. Фаза и нуль отключаются одновременно. Есть такие расцепители и у других фирм. У Schneider выпускаются минимальный/максимальный расцепитель.
Сергей, есть некоторые реле напряжения (вроде у АВВ), которые рвут одновременно, и фазу, и ноль. Но точно какие сказать не могу — нужно искать и читать. Но как вариант, можно после реле напряжения установить контактор, и им уже разрывать оба полюса.
объясните, пож-та, я правильно понял что при обрыве нуля в розетку придут 2 разные фазы с линейным напряжением 380 или фаза и ноль с напряжением 380?
Сергей, между Вашей фазой и смещенным нулем появится напряжение, которое может быть, либо близкое к линейному напряжению, либо значительно уменьшиться, все зависит от нагрузки Ваших соседей. Посмотрите еще раз векторную диаграмму, где указаны фазные напряжения уже после обрыва нуля (я их выделил красным цветом).
Спасибо за пояснение
А если отгорит ноль на вводе в здание в ВРУ где ТN-C-S- то на всех заземленных приборах во всем доме будет напряжение(смещения нейтрали)?
ответьте, пож-та, поправьте если я не прав
«Сергей:
26.04.2016 в 21:57
А если отгорит ноль на вводе в здание в ВРУ где ТN-C-S- то на всех заземленных приборах во всем доме будет напряжение(смещения нейтрали)?»
В TN-C-S и т.п. всегда будет сохраняться опасность, что корпуса электроприборов могут оказаться под напряжением. И через импульсные блоки питания в какой-нибудь технике с N на PE может прилететь. Но не стоит загружать голову до уровня подсознательного страха.
А если отгорит ноль на вводе в здание в ВРУ где ТN-C-S- то на всех заземленных приборах во всем доме будет напряжение(смещения нейтрали)?
Сергей, если отгорить N в системе TN-C-S, то потребители в зависимости от нагрузки окажутся или под повышенным или пониженным напряжением, но корпуса останутся заземленными. И если при повышении напряжения на потребителе сгорит допустим спираль, то при ее прикосновении корпуса потребителя произойдет КЗ.
Админ,скажите.Вы написали «Если же в этажном щите Вы сделали разделение PEN проводника и перешли с системы заземления TN-C на TN-C-S, то эта разность потенциалов окажется не только на отгоревшем нуле и на конструкции щита, но и на корпусах всех Ваших электрических приборов и техники»
А если сделано разделение на вводе,то не будет этой разности потенциалов на корпусах приборов. Или также будет(т.к. РЕ шина соединена с нейтралью нагрузки)?.Не «въеду» до конца.
Два с половиной месяца назад. Утро. Сижу в туалете, читаю книжку. Вдруг вижу лампочка начала моргать, а затем гореть ярче. Т.к. я сам давно связан с электричеством, то сразу начал выключать все приборы в квартире из розеток. Оставили включенной только лампочку в ванной, т.к. жене с сыном нужно как-то умыться. Я думал, что лампочка перегорит, свет от нее был почти белого цвета. Замерил для интереса напряжение в розетке — 323 вольта! Я отключил питание квартиры в этажном щитке и уехал на работу. Вечером пообщались с соседями. У кого тостер сгорел, у кого радиоприемник. У меня ничего не сгорело. Я успел все выключить.
Алкксандр:
30.04.2016 в 09:05
Связаны давно с электричеством. Отключили в этажном щитке и уехали? )))
А аварийную службу кто вызывал, бабушки с горящими тостерами? ))
Евген: такого не может быть что никому, ведь болт тоже должен (как шина) или туда или сюда относиться по разграничению. Суд разберётся в пользу пострадавших
Евгений, а болт где находится, в вашей сборке? Если в вашей сборке, то ответственность за контакт в точке присоединения несет ваш электроперсонал.
Здравствуйте. Извините, что не по теме, но хотел бы,чтобы появилась статья о заземлении, занулении в РУ и т.д. На пальцах, так скажем. Сам ещё ученик. Спасибо.
я не понимаю в статье как считается и откуда эта j берется и некоторые числа когда эта j появляется. а так статья отличная
В бытность работы в энергонадзоре, помню коллега участвовал в расследовании пожара в общежитии, отгорел ноль!
У меня и в доме и в квартире стоят УЗМ. Прежде чем ставить один был разобран и практически убит в своей лаборатории. У Питерцев получилось удачное изделие.
Возможно, кому-то такой факт может показаться странным, но разница между этими нулевыми проводами огромная. При обрыве магистрального N-проводника напряжение в сети, то есть в розетках вашей квартиры, не исчезнет.
Сталкивался с такой ситуацией: ВРУ установлено в подвале. Для освещения подвала от него зачем-то сделали двухфазное ответвление и PEN проводник. Во ВРУ PEN проводник соприкасался с фазным. Он грелся и со временем изоляция расплавилась, произошло короткое замыкание и PEN проводник отгорел. Появилось напряжение 400 В (замерял мультиметром в патроне, розеток там нет). Ну и вопрос: откуда оно взялось, и почему лампы светили если PEN проводник оборван?
Дмитрий, доброго времени суток! Спасибо за интересный материал! Я сам не электрик, но статья понятная. А вопрос вот какой: на днях монтировал настенный электрический котёл трёхфазный, 12 кВт, «воду» спаял, опрессовал. К моему приходу заказчик должен был подвести мне на трёхфазный автомат питание, но не успел подключали вместе, кабель СИП 4х16. Подключил: чёрные с цветными полосками на фазы, а полностью чёрный на ноль. Земли не предвиделось. Включаем рубильник — котёл моргнул….и больше не дышал. Начал звонить тестером, оказалось ноль сидел на каком то из цветных проводов. Мучают меня три вопроса: 1) почему не сработал автомат на который приходят две фазы и ноль? Ведь через котёл они же должны как то соединяться наверно? 2) наличие заземления спасло бы котёл в такой ситуации? 3) у котла внутри тоже есть автомат, он размером как два однофазных и без кнопок и выключателей. Вопрос мог ли он сгореть или выбить или же всё таки сгорели микросхемы? Спасибо
Владимир, у вас два плеча нагрузки оказались под напряжением 380В, а одно под фазным напряжением, т.е. КЗ не было, поэтому автомат не сработал. В принципе внутреннее защитное устройство должно обеспечить защиту.
Спасибо за интересную статью. Но я хотел бы уточнить один момент. По поводу разрыва нейтрали. Делаю АВР. Почему сам — на это много причин, одна из них: требование «скрестить» 3х фазный ввод с однофазным генератором, вторая: это чуть более чем АВР, но еще система динамического распределения электроэнергии и защиты. Сейчас у меня временная схема, которая уже нас спасла и спасает до сих пор (сидим снова на гене, про ЧП на севере Подмосковья кто нибудь слышал?): N гены и N ввода соединены. 3 вводных автомата отключают ввод, На гену тоже 3 автомата, которые коммутируют L генератора на L1, 2, 3 домашней сети. 3Х фазных нагрузок нет, по этому тут нет ничего криминального. 3 автомата отдельных нужны для последовательного ввода нагрузки. Мне кажется, это не безопасно. При обрыве нуля, даже если будут отключены фазы, на N гены будет подаваться потенциал. Линия воздушная, хоть и кабель изолирован, но уже обрывы частичные, к счастью фаз, встречались. Заземление — TT, по этому на L гены будет напряжение N в обрыве + Uг относительно «земли». То есть уже может быть смертельным для фильтров импульсников и сетевых. Хоть там и на 1000V, вроде, а прецеденты их взрыва даже в штатной ситуации и изделий «именитого» производителя были!
Пока сам прибор управления разрабатываю, делаю полуавтомат ввода резерва. И в его силовом модуле уже нейтраль отключается пускателем. Пускатели — не совсем обычные, скорее мощные реле. Основной — 2 НЗ, 2 НР, остальные — 2 НР. Пока защита только релейная. Жалко, нельзя схему выложить. Попробую на словах: Основной коммутирует N и L1 (ток реле — 65А), Один НЗ используется для сигнализации (подключает звонок к вводу, при восстановлении ввода получаем звуковой сигнал, сейчас контрольная лампа), второй — для «защиты от дурака». Нужен для предотвращения замыкания фаз при питании от генератора (забыли отключить гену и включили ввод).
Спасибо автору за мысль, век живи, век учись, как говориться. Сознаю, не учел, что основной пускатель может выйти из строя, и будут включены L2, L3 но L1 и N будут обесточены. По этому хочу на дополнительный пускатель пустить запитку катушки по цепи N после основного. То есть, если основной не стработал — не включится и дополнительный. Если, допустим, отгорели контакты N, будет меньшее из зол — 2 фазы L1 у всех потребителей…
Вопрос, такое решение возможно по стандартам безопасности?
И вопрос номер два. Покороче, но не менее важный. Снова же со стороны норм безопасности: Надо ли заземлять N генератора? С одной стороны гена гальванически развязан и при переключении N индикатором будем иметь 2 нейтрали. Но при пробое, например, насоса или бойлера УЗО становится бесполезным. Пока сложно представить смертельную ситуацию из за этого, после восстановления штатного режима УЗО сработает. Но и не вижу ничего плохого в заземлении N генератора. Не подскажите, что про это говорят нормы, а то на форумах — холивар?
С уважением, Константин.
Константин:
22.11.2016 в 14:12
Ищи в поиске «авр механическая блокировка» есть готовые модели Контакторов — это для защиты от Одновременного включения или залипания контактов
«3 вводных автомата отключают ввод, На гену тоже 3 автомата, которые коммутируют L генератора на L1, 2, 3 домашней сети. 3Х фазных нагрузок нет, по этому тут нет ничего криминального. 3 автомата отдельных нужны для последовательного ввода нагрузки. Мне кажется, это не безопасно.»
нужно 4полючные автоматы, а если нужно «последовательного ввода нагрузки» то сразу за ними 1полюсные как в квартирном щитке : вводной и отходящие
схему нужно выложить на обменник и дать сюда ссылку
Есть уже про это, правда, не про АВР, а про объединение 3-хфазной линии в дом и про остальное. Поделюсь своим.
Простым АВР не доверяю. Обычный переключатель на 4 направления- 3ф и нейтраль и три положения ЛЭП-откл-генератор(Г). Переход на Г объединяет все линии потребителей в доме и перебрасывает нейтраль дома на Г, отрывая от ЛЭП. Заземление Г- само собой и непременно- и Г и дома. Если есть необходимость нагружать Г ступенями, бывает, включаю линии своими АВ в доме последовательно. Если Г достаточно мощный и тянет беспроблемно, например, пару одновременно стартующих х-ков, то можно и не заморачиваться.
ПАВ, спасибо за ответ. Я АВР тоже не доверяю, по этому разрабатываю свой контроллер. Достаточно интересное решение. Который — не только контроллер АВР, но и распределения энергии + в последствии (сразу не потяну по времени, буду строить модульно) — контроллер температуры.
Про генератор. Почему я хочу вводить сразу (и ввожу) резерв поэтапно. Даже если чисто активные нагрузки (бойлер, конвекторы и п.д.), то получается следующие: Мы включили Г. У меня он 7.5кВт в номинале. Прогрели. И если сразу подключить все, то его регулятор частоты вращения начнет колбасить от перерегулировки. Не долго, но неприятно. Соответственно, плывет частота и напряжение. А дешевые слабые Г, то есть, Г натуральное, практически в разнос идут. Хорошо, если заглохнет а не зависнет с открытым дросселем.
Генератор у меня заземлен, сабо собой. А у Вас Nг заземлена? В схеме с переброской нейтрали. Возможно, если успею, позже выложу схему того, что сейчас, без мозгов, правда пока. На кнопках и реле…
Нет, у меня изначально ТТ, нейтраль не связана с землей, тем не менее- предпочел от нее отрываться при работе Г.
Добрий вечер!
Прочитав сайт, поставил реле напряжения Зубр 32А на однофазную (старый дом, 2 провода в квартиру) проводку. Что будет, если на щитке лесничной площадки перепутают на входящем в квартиру проводе ноль и фазу? Реле сгорит, отключится или ещо какие варианты?
Заранее спасибо за ответ.
С уважением,Ярослав.
Ярослав, реле в таком случае все равно отработает и обесточит нагрузку, только вместо фазы будет разорван ноль. Главное, что к электроприемникам не будет приложено напряжение и они будут в безопасности.
Практическая работа: электрик домоуправления менял прибор учета в этажном щитке. В соседних квартирах сгорели холодильник и еще чего-то (не запомнил). Вопрос (риторический): какой провод оторвал «специалист»?
Напряжение он восстановил, но на всех приборах учета лампа-индикатор не горит. Сегодня поедут смотреть это художество
Agentish: При всем уважении к Вам посмотрите на «тему» в ТРЕХФАЗНЫХ сетях. Я сомневаюсь что в Ваших этажных щитах стоят 3-х фазные приборы учета. И просьба. Когда посмотрятрят на это художество отпишитесь пожалуйста о выводах и принятых решениях.
Статья, замечательная, огромное спасибо за наглядность и доступность!
Здравствуйте. Можно ли рассчитать напряжение на фазах при обрыве нуля(в рассмотренным Вами примере) без применения векторных диаграмм?
Дмитрий, так я и определил фазные напряжения в случае обрыва нуля исключительно по формулам.
Как будет выглядеть векторная диаграмма напряжений после обрыва PEN в системе TN-C-S?
Сергей, в статье есть пример диаграммы после обрыва нуля.
Т.е.на корпусах приборов также будет напряжение
За счет чего же оно там будет? Где есть прибор, питание которого сразу, при производстве, сделано так, что на корпусе предполагается и ноль и земля? Много таких? Да, есть, не часто, бытовая аппаратура, в которой нет гальванической развязки сеть/шасси, но там приняты меры для предотвращения контакта шасси с потребителем.
Админ,В системе TN-C-S напряжение смещения нейтрали будет как-либо уменьшатся за счет того,что общей точкой становится земля или все тоже самое,как и в TN-C? Есть какие-либо различия?(какие есть плюсы и минусы)
Александр:
15.04.2017 в 01:20
вик-тор спасибо за комментарий, видимо вопрос слишком сложный оказался, что никто не мог его прокомментировать долгое время, даже «хозяин» страницы. Неужели 25-ти амперный автомат «китаец» выдержал такой ток, ведь он через него проходил, который заставил слипнутся провода на линии? Да и автомат устанавливали сами электросети.
1. Какого сечения кабель защищал этот китаец.
2. автомат этот еще стоит на месте или сняли, если не сняли надо снять и проверить в лаборатории на отключение.
3.есть ли у вас проект на электроснабжения домов в том числе сгоревшего.
4 есть ли акт разграничения по балансовой и эксплуатационной ответственности.
5 Надо узнать почему не сработал автомат защищающий основную линию.
Во общем, чтобы разобраться нужен специалист, с сетями бодаться трудно.
Не только обгорание нуля может напряжение «всколыхнуть» как в большую, так и в меньшую сторону. Сгорела плавкая вставка одной из фаз, двигатель (схема звезда) без нуля, реле контроля фаз или частотные преобразователи отсутствовали (времянка). И как в песне:- «а на утро двигатель уже остывал»). Вопрос — сгорели бы обмотки двигателя при подключении по схеме «треугольник»? И чего он вообще сгорел, раз обмотки рассчитаны на 380 ±10% да еще и запас поди какой есть. Я бы сам себе ответил, наподобие ваших расчетов, только у меня «синий» диплом и формулы переводов градусов в в цифры я не понял))))
Вопрос №2. Схема заземления TN-C-S,дополнительное заземление присутствует, отгорел ноль на, допустим, столбе. Ноль и земля объединены в щите, что естественно. Как изменится разница потенциалов между фазой и нулем? Ведь технически ток пойдет в землю через дополнительный контур заземления. (предположим что никаких УЗО нет).
Александр, всем пишу и вам тоже- вот это- … Неужели 25-ти амперный автомат «китаец» выдержал такой ток, ведь он через него проходил, который заставил слипнутся провода на линии?…(с) не говорит ни о чем! Какая ВТХ автомата?
ПАВ:
03.07.2017 в 19:18
Простите что вклиниваюсь в ваш диалог, но по поводу автоматов хочу сказать, что брака в них случается предостаточно. Независимо от крутизны фирмы.
Вызвали в офис, как-то, лет десять назад с просьбой устранить неисправность в сети, проверяю напряжение в розетках между фазой и нейтралью — ноль, зато между нейтралью и землей 220В. Также и между фазой и землей. Проверяю диф, а у него на выходах, снизу тобишь, фаза на обоих сидит, и главное работает. Выключил-включил и опа-на угол-шоу, починил проводку в офисе))Вот, спрашивается, как?
Также автоматы с литерой «D» отрабатывали быстрее чем с «С».
А если длинный кабель, то автомат «примет» КЗ за нагрузку вообще.
В статье не рассмотрен один из аспектов обрыва нуля связанный с применением электронных УЗО и дифавтоматов.
Грубо говоря, при обрыве нуля в двухфазной сети на нулевых проводниках появляется фаза, а энергии для функционирования электронного УЗО нет. А т.к. все перечисленные Вами реле напряжение не отключают нулевой провод, то они не обеспечивают полную защиту при отгорании нуля, человек может быть поражён электротоком с нулевого провода на землю.
Комплектная защита от негативных последствий обрыва нуля может быть обеспечена, либо реле напряжения совместно с нормально разомкнутым контактором, либо реле напряжения с электромеханическим дифавтоматом или УЗО.
Чунга-чанга:
03.07.2017 в 16:17
Наберите в поисковике «Что происходит с электродвигателем при потере фазы и однофазном режиме работы» Очень хорошо тема объяснина
Того автомата уже давно нет, проводка давно новая и произведён кап.ремонт и люди живут снова, и всё что его(автомата) касается находится в суде, а я этих дел не касаюсь, меня слава Богу больше не вызывали. Но заявление о том что к.з. в доме стало причиной слипания проводов на в.л., сильно попахивает бредом, типа к.з. было такой силы, что аж холодильник не выдержал и загорелся.
У нас в доме в ВРУ приходит с ТП 2 фазы и ноль.При обрыве нуля будет аналогичная ситуация?
Сергей (21.07.2017 в 00:37),
Если фаз больше одной, то при обрыве нуля напряжение может повысится до межфазного.
Единственное, если дело происходит на Оклахомщине, то углы могут быть не 120º, а 180º
Добрый день. Спасибо за полезную статью. Тем ни менее для меня остаётся открытым один важный вопрос. Как сделать заземление в одной из 4-х квартир 2-х этажного дома? На первом этаже установлен ВРУ. Приходит 3 фазы и PEN проводник на полосу щита без изоляторов (щит не заземлён).
В 50-ти метрах от дома стоит еще одна щитовая (заземлена) так же 3 фазы и PEN на полосу без изоляторов.
А в двухста метрах от дома Трансформаторная подстанция с глухозаземленной нейтралью (тесть смотрел, он там работает на территории Ростелекома)
Как выполнить заземление?
Вот варианты, из них надо выбрать один.
Сделать зануление на рабочий ноль в доме в ВРУ.
Собственное аземление не рассматривается пока.
Купил реле напряжение Зубр D40t
В доме алюминиевая проводка, я проложил новый Кабель от ВРУ в щитовую на этаже, в котором рабочий и защитный ноль находятся на корпусе щита одновременно.
Если сделать зануление, взять рабочий и защитный ноль в ВРУ в доме и фазу завести в квартиру, 3-жильным кабелем, получается, что я разделил PEN на PE и N, значит в щите в квартире надо объединить шину PE и N? Так как в ПУЭ сказано, что нельзя разъединять PEN проводник с глухозаземленной нейтралью, но не запрещается делать свой контур заземления.
Посоветуйте!
Спасибо!
И ещё вопрос. Какой все таки автомат ставить на вводе двух или однополюсный?еще будет после счетчика ухо селективное на 0.1 Ам. После него реле напряжения, и ещё три УЗО 0,01 и два 0.03 Ам. И много автоматов С16 и С10. Группы вообще будут не нагружены. Достаточно ли этой защиты? Или все же сделать зануление?
Алексей, правильный вариант — это только монтаж ЗУ (заземляющего устройства) около ВРУ Вашего дома. Насколько я понял, то ВРУ-шка установлена на первом этаже. Откуда Вы знаете, что вторая щитовая в 50 метрах от дома заземлена? Там прям видно отходящий заземляющий проводник на заземляющее устройство? Скажу Вам, что на вряд ли! Поэтому считаем, что заземления там скорее всего тоже нет. Поэтому в любом случае, нужно будет его монтировать. А как это сделать, я подробно рассказывал в статье про монтаж контура заземления на примере жилого дома.
Про зануление уже много раз обсуждали в комментариях на сайте. К тому же, Вы прочитали статью и все же решили сделать зануление! Это же опасно! Про правильное разделение PEN проводника вот очень подробная статья.
В Вашем случае правильно будет сделать следующим образом. Выполнить монтаж ЗУ около Вашего ВРУ, установить в ВРУ две шины N и РЕ. На шину РЕ завести заземляющий проводник от ЗУ. Сделать правильное разделение вводного нуля PEN (см. ссылку выше). Затем выполнить прокладку новых 5-проводных магистралей от ВРУ до этажных щитов, а затем выполнить вводы в квартиры, соответственно, трехжильными кабелями. В таком случае на вводе в квартиру можно установить двухполюсный автомат, а иначе только однополюсный, т.к. разрывать PEN проводник коммутационными аппаратами запрещено.
Что скажете как вариант для защиты от перекоса фаз соединение нулевого провода и контура заземления на вводе в дом? Если это частный дом, ввод однофазный и имеется контур заземления. Тогда при перекосе фаз пойдет конечно смещение и токи на заземление потекут, но напряжения не так изменятся по фазам.