Обрыв «нуля» в цепи переменного тока. Всегда ли это опасно?

Наверное, многие слышали о таком явлении в цепях переменного тока как обрыв нулевого провода. Данное явление возникает довольно редко и может приводить к скачкам или просадкам напряжения, что может повлиять не только на нормальную работу приборов, но и на их целостность.

Физический смысл нулевого провода

Как известно из электротехники, а именно из первого закона Кирхгофа, что сумма токов в узле будет равна нулю. Соответственно зависимость между фазными токами и током нулевого проводника будет иметь вид:

зависимость между фазными токами и током нулевого проводника

В случае если нагрузка трех фаз симметрична (что бывает крайне редко для жилых домов):

зависимость между фазными токами и током нулевого проводника при симметричной нагрузке

Общий вид схемы соединения:

Схема соединения фаз звездой

Из схемы соединения и полученных соотношений токов можно сделать вывод, что через нулевой проводник будет протекать уравнительный ток в случае ассиметричной фазной нагрузки. То есть благодаря нулевому проводнику будет производится выравнивание межфазной нагрузки путем протекания уравнительного тока от источника к нагрузке. В случае когда данный проводник будет оборван выравнивания не будет и нагрузка каждой фазы будет влиять на напряжение и ток другой фазы, таким образом, на остальных фазах возможны колебания напряжений от минимума к максимуму. Это означает, что если фазное напряжение 220 В, то при обрыве нуля в некоторых случаях оно может достигать 380 В, что опасно для электроприборов. Но ведь данный провод может оборваться в различных местах. И всегда ли будут печальные последствия для потребителя?

Обрыв нулевого провода на пути от подстанции к потребителю

В данном случае все будет зависеть от типа системы заземления и ее реализации. Если используется система типа TN-C, то в таком случае возможны скачки напряжения и последствия могут быть не самыми приятными. Это вызвано особенностью данной системы. Если же используется система типа TN-C-S c повторным заземлением непосредственно в самом доме, то в данном случае обрыв нуля не будет иметь печальных последствий, ведь нагрузку заземленного PEN проводника возьмет на себя контур заземления реализованный в самом доме.

Система-заземления-TN-C-S при обрыве нуля

 Обрыв нулевого провода в этажном щитке

А вот при обрыве нулевого провода в этажном щитке тип системы заземления не защитит. Здесь может возникать перекос фаз при несимметричной нагрузке, при чем напряжение может достигать как максимальных значений (380 В), так минимальных (может снижаться чуть ли не до нуля). Величина перекосов будет зависеть от включенных в квартирах электроприборов (их количества и мощности). Для защиты от такого явления можно использовать расцепители максимального и минимального напряжения или реле напряжения устанавливаемые в квартирном щитке.

Система защитного заземления типа TN-C-S при однофазном вводе в квартиру

Обрыв нуля в квартирном щитке

В данном случае обрыв нуля повлияет только на вашу квартиру и не приведет к броскам напряжения.

Обрыв нуля в квартирном щитке

При таком варианте обрыва как показан на рисунке, при замкнутом контакте в точке 1 будет присутствовать потенциал. Также в таком случае, если делали контур заземления через нулевой проводник, на корпусах этих приборов также будет присутствовать потенциал.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой: