Как устроены трехфазные электрические сети?
Электроэнергия передается от источника (например, трансформаторной подстанции) потребителям посредством кабелей, содержащих три фазных проводника и один нулевой. В схемах типа TN-C-S дополнительно используется пятый защитный проводник PE. В многоквартирных домах каждая квартира подключается к отдельной фазе и нулевому проводнику, обеспечивая фазное напряжение 220 В и равномерное распределение нагрузки между фазами.
При сбалансированном потреблении фазные токи взаимно компенсируют друг друга, и ток в нулевом проводнике отсутствует. Однако при неравномерности нагрузок возникает ток в нулевом проводнике, который обычно значительно ниже фазных токов. Именно поэтому сечение нулевого проводника в трехфазных кабелях примерно вдвое меньше фазных.
Почему происходит отгорание нулевого проводника?
Отгорание нуля наиболее часто встречается в кабельных линиях электропередачи. Это связано с особенностями современных бытовых устройств, оснащенных импульсными источниками питания. Такие устройства создают паразитные токи, которые не компенсируются в фазных проводниках, а суммируются в нулевом проводнике. В результате суммарный ток в нейтрали может достигать значений, превышающих фазные токи, вызывая перегрев и отгорание в слабых местах (изломах, ненадежных соединениях и др.)
Какие последствия возникают при отгорании нулевой жилы и как предотвратить эти проблемы?
Рассмотрим ситуацию, когда к трем фазам подключены отдельные квартиры, каждая из которых получает питание от фазного напряжения 220 В. Нулевой провод служит общей точкой подключения для всех квартир. При разрыве контакта между нулевым проводником квартир и кабелем квартиры оказываются подключенными к трехфазной сети по схеме звезды, и на вводах появляются линейные напряжения 380 В, что представляет серьезную опасность для бытовой техники.
Для защиты оборудования рекомендуется установка реле контроля напряжения в распределительном щитке. Такое устройство автоматически отключает электроснабжение квартиры при превышении допустимого уровня напряжения, предотвращая выход из строя дорогостоящих приборов. Стоимость такой защиты составляет несколько тысяч рублей, что несравнимо с возможными убытками от повреждения техники.
- Применение импульсных блоков питания увеличивает нагрузку на нулевой провод.
- Некачественное соединение или механические повреждения приводят к отгоранию нуля.
- Защита от перенапряжения возможна установкой реле контроля напряжения.
