Nulový přerušení. Proč bude napětí v zásuvce 380 V

Domácnosti jsou z velké části zásobovány elektřinou jednofázovým obvodem. Částečně se však napájení stále provádí pomocí třífázových kabelů. Vysoce kvalitní kabelové výrobky se samozřejmě vyznačují přísnými technickými a vodivými ukazateli, což znamená nutnost jejich pokládky a provozu v souladu s pravidly s ohledem na přípustné parametry zatížení.

Třífázový síťový kabel je vždy k dispozici v našem internetovém obchodě.

Co znamená fráze elektrikáře „Vyhořel nulový vodič!“? Proč v třífázové síti vyhoří nulový vodič mnohem častěji než v jednofázové? Jaké jsou prognózy? Tyto a další otázky vyvstávají majitelům domů a dalších zařízení s takovým napájením. Pojďme společně zjistit, jak předcházet vzniku takových situací, a tím snížit následky a problémy.

Koncept „nuly“ v jednofázovém obvodu

„Nula“ pro jednofázový obvod je jeden ze dvou vodičů, který nemá vysoký potenciál vzhledem k „zemi“. Druhý vodič je „fáze“, která má vysoký potenciál (220 V pro domácí sítě). Elektrický proud, který prochází fází, je vždy roven proudu, který prochází „nulou“. Proto v jednofázové síti neexistují žádné předpoklady pro spálení nuly. Kromě toho je vedení obvykle chráněno kvalitní a levnou automatizací.

Takhle to schematicky vypadá:

Koncept „nuly“ v třífázovém obvodu

Jak mnoho lidí ví, třífázová vedení se dodávají ve dvou typech, pokud jde o fázové zatížení. Existují tedy typy jako: „hvězda“ a „trojúhelník“. V případě zapojení „trojúhelník“ nula fyzicky chybí, což znamená, že problém s vyhořením nuly jednoduše neexistuje. Schéma „hvězda“ v třífázovém zapojení má však nulu jako speciální vodič. Pojďme se na to podívat blíže.

Schéma zapojení hvězdy v třífázovém obvodu:

V tomto případě každá ze 3 fází nese stejnou hodnotu střídavého proudu. Zároveň se jejich fáze časově posune o 120 stupňů, tedy o 1/3 celé periody. Výsledkem je součet stejných, ale posunutých vektorových hodnot, které dávají celkovou nulovou hodnotu. Ve skutečnosti se jedná o ideální případ, kdy takový nulový proud protéká neutrálním vodičem. Ve skutečnosti však nula bez napětí vůbec není potřeba.
Skutečná situace se od ideálu liší. Koneckonců, zatížení všech fází se ve většině případů alespoň mírně liší. To znamená, že celkový vektor se nerovná nule. V důsledku toho nedochází ke kompenzaci proudů, což znamená, že nulovým vodičem prochází malý vyrovnávací proud. Proto má mnoho kabelů se 3 fázemi 4. žílu – nulovou, která se vyznačuje menším průřezem než průřez fázových vodičů. Důvodem je úspora elektrotechnické mědi nebo hliníku. Při bližším zkoumání se ukáže, že takové proudy nestačí k tomu, aby způsobily vyhoření nulového vodiče. Jaký je tedy důvod?

Důvodem je, že třífázové vedení zahrnuje asymetrické jednofázové zátěže. Zároveň může být rozdíl ve velikosti zátěží velmi významný, což elektrikáři charakterizují jako „fázovou nerovnováhu“. Ve fázi návrhu se pracuje na maximálním vyrovnání zátěže ve fázích, ale ve skutečnosti není rozdělení výkonu vždy efektivní. Pokud jsou v jedné fázi zapnuty vysoce výkonné domácí spotřebiče, neexistuje způsob, jak předvídat nebo kompenzovat zátěž zbývajících fází. V důsledku toho je přítomen rozdíl v zátěži.
Když se zaměříme na náš každodenní život, položili si mnozí z nás někdy otázku – jak moc ovlivní zatížení kabelových vedení současné zapnutí pračky a varné konvice? Je těžké přemýšlet o vyrovnávání proudů a nulovém vodiči, když o tom nic nevíme.

I v takových případech, kdy celková hodnota fázových proudů není rovna nule, se extrémní situace nevyvíjejí. Nula může přehořet velmi zřídka.

Nulové vyhoření – když k němu dojde

Kdy k tomuto nechvalně známému vyhoření dochází? A stojí za to o něm mluvit? A tady je jedno malé „ale“. Od 90. let se do našeho každodenního života pevně vložil koncept pulzního napájení, který slouží k úspoře elektřiny. Používá se všude – v počítačích, různých domácích spotřebičích. Zároveň v takových zdrojích proud protéká pouze v jedné třetině celé jedné poloperiody. V důsledku toho v třífázových sítích začínají protékat nekompenzované proudy, které bez jakékoli kontroly jdou do neutrálního vodiče. Proudy různých fází z asymetrické zátěže jdou podél „nuly“. Při sčítání těchto údajů se ukáže, že nulový proud může odpovídat hodnotě blízké nebo vyšší než nominální hodnota fáze. A právě to je plné právě toho vyhoření nuly.

Co situaci zachrání? Samozřejmě je to dobrá automatická ochrana. Hlavní je příliš nešetřit a nekupovat třífázový automat bez nulové svorky. Koneckonců, v podstatě každá fáze nese elektrický proud v rámci jmenovité hodnoty a automat dále chrání fáze, ale nula je vynechána.
Dalším důvodem, proč může dojít k přepálení nulového vodiče, je přerušení jedné z fází při velkém zatížení. V tomto případě bude celková hodnota proudů obou fází mnohem vyšší než povolená hodnota.

Je důležité si uvědomit, že na nulový kabel byste neměli instalovat samostatný jistič, protože to je velmi nebezpečné. Při odpojení vodiče budou vyrovnávací proudy hledat vývod přes fázové vodiče. A v tomto případě je výsledek vždy předvídatelný a nebezpečný. Nejlepším řešením je spolupracovat s odborníky ve fázi návrhu a také zakoupit kvalitní kabelové produkty s odpovídajícími výkonnostními charakteristikami.

Dobrý den, milí návštěvníci webu „Pomoc elektrikářům“. Dnes bych rád mluvil o tak běžné poruše, jako je přerušení nuly v třífázové síti a o tom, jak se 380 V může objevit v jednofázové zásuvce. Neinformovaní lidé se samozřejmě okamžitě začnou usmívat, když to slyší. Jak je to možné? Drát se přeruší a napětí nejenže neklesne, ale ve skutečnosti začne stoupat. Ale nejdříve to nejdůležitější.

Dobrý den, milí návštěvníci webu „Pomoc elektrikářům“. Dnes bych rád mluvil o tak běžné poruše, jako je přerušení nuly v třífázové síti a o tom, jak se 380 V může objevit v jednofázové zásuvce. Neinformovaní lidé se samozřejmě okamžitě začnou usmívat, když to slyší. Jak je to možné? Drát se přeruší a napětí nejenže neklesne, ale ve skutečnosti začne stoupat. Ale nejdříve to nejdůležitější.

Plánujete rekonstrukci, nebo jen potřebujete opracovat kov? Kupte si kvalitní a levné brusné pásy na webových stránkách: https://shop.voleks.com/3m/lenty-proizvodstvo

Abychom pochopili podstatu tohoto jevu, přejděme k elektrotechnickému schématu. Uvažujme dva typy zapojení elektrických přijímačů – paralelní a sériové.

Paralelní připojení.

Obrázek 1 ukazuje příklad paralelního zapojení. To znamená, že máme nulový vodič vedoucí ke všem spotřebičům a fázový vodič vedoucí ke všem spotřebičům. Přidejme dva spotřebiče. Dvě žárovky o výkonu 60 W.

Napětí v síti je 200 V. Zapneme jistič. Žárovky se rozsvítí a vidíme, že při paralelním zapojení bude napětí na spotřebičích stejné. Na první žárovce je 200 V, na druhé žárovce je 200 V. Navíc, i když žárovky nesvítí, napětí se nezmění. Pouze proud v obvodu bude jiný, ale velmi malý.

Zapišme si tento proces pomocí vzorců:

U = U1= U2 I = I1 + I2

I když vyměníme žárovky za jiné spotřebiče, například konvici o výkonu 1000 W a žárovku o výkonu 100 W, napětí zůstane přibližně na stejné úrovni 199-201 V.

Nyní docházíme k závěru, že všechny zásuvky v bytech jsou zapojeny paralelně. A všechny jednofázové byty jsou vzájemně propojeny stejným způsobem.

Sériové připojení

Toto zapojení je znázorněno na obrázku 2.

Napájecí vodič nejprve přichází k jednomu elektrickému přijímači, z tohoto elektrického přijímače jde drát k dalšímu a z něj se vrací přímo do napájení.

Také napětí sítě je 200 V. Připojíme dva spotřebiče (dvě žárovky) o výkonu 95 W. Vidíme, že celkové napětí bude tvořeno dvěma napětími elektrických přijímačů. U = U1 + U2

Proud v obvodu se nezmění. Bude všude stejný. I = I1 = I2

Ale nebude to tak vždy. V tuto chvíli máme elektrické spotřebiče stejného výkonu. Nahradíme jeden elektrický spotřebič s výkonem 95 W jiným s výkonem 200 W (žárovka). Stane se následující. Žárovka 95 W bude mít úbytek napětí 166 V. Bude svítit velmi jasně. A žárovka 200 W bude mít úbytek napětí 34 V. A sotva bude svítit. Je to dáno tím, že napětí je přímo úměrné odporu. A odpor méně výkonné žárovky je větší. To znamená, že výkonnější zařízení mají nízký odpor. Při nízkém odporu se uvolňuje nízké napětí. Ale experimentujme dále. Místo žárovky 200 W dáme další spotřebič. Fén na vlasy. S výkonem 2 kW. Vidíme, že fén se vůbec nezapne. 95 V na žárovce 184 W.

Takže jsme pochopili teorii obvodů a můžeme se přesunout k našemu problému. Uvažujme třífázový systém.

Tento systém je znázorněn na obrázku 3.

Vidíme, že první vodič je nulový vodič. Druhý, třetí a čtvrtý jsou fáze A, B, C.

A na každé fázi je spotřebitel. Každý spotřebitel dostává nulu. Typické schéma zapojení do hvězdy. Na každé fázi je v tuto chvíli 220 V. Toto je napětí mezi fází a nulou. A napětí mezi fází A a fází B je například 380 V.

Zapneme spotřebiče pro každou fázi. Vezměme si například žárovku 65 W, žárovku 95 W a žárovku 200 W. Zapneme jistič. Vidíme, že napětí na všech fázích je stejné. Proud teče z fáze přes spotřebič do nulového vodiče. Dále zapneme všechny tři žárovky o výkonu 65 W, abychom ilustrovali další experiment.

A pak okamžik pravdy. Prolomíme NULU. Na první pohled se nic neděje. Žárovky svítí, napětí na každé fázi je takové, jaké bylo.

Ale kterým obvodem teď protéká proud? Zjevně ne fáze-nula. Nula je v přerušení. A protéká obvodem fáze-spotřebič-fáze. Máme sériové zapojení. Ve kterém je celkové napětí rozděleno. A protože spotřebiče mají stejný výkon, napětí je rozděleno rovnoměrně.

Nahradíme žárovku 65 W žárovkou. A ukáže se, že tam, kde je žárovka 200 W, je silnější spotřebič. Úbytek napětí na ní bude menší. 100 V. Na ostatních se tedy zvýší. Až na 280 V.

Podstata jevu je následující. Když se přeruší nulový vodič, spotřebiče jsou zapojeny sériově do obvodu 380 V. V důsledku toho výkonnější spotřebiče dostávají menší napětí. A méně výkonné dostávají větší napětí.

A teď logická otázka: „Jak s tím můžeme bojovat?“

První metodou je opětovné uzemnění nulového vodiče. Zemnící vodič záměrně připojíme k nulovému vodiči, abychom v případě přerušení nulového vodiče zachovali paralelní připojení spotřebičů. Napětí se samozřejmě změní, ale ne na kritickou úroveň. Nulový vodič však bude nutné obnovit.

A druhým způsobem je použití napěťového relé. Ochrání vás před mnoha problémy. Včetně nízkého a vysokého napětí.

Obrázek ukazuje dvě možnosti najednou.

Tyto informace jsou převzaty z YouTube kanálu

Nyní chápeme, k čemu může vést přerušení nulového vodiče. Děkujeme, že jste s námi. Čekáme na vaše dotazy v komentářích.