Dla początkujących elektryków często pojawia się pytanie: „Jaki jest przewód zerowy w systemie zasilania w domu?”. Aby odpowiedzieć na to pytanie, powinieneś wiedzieć, że potrzebny jest przewód neutralny, aby uniknąć „nierównowagi faz”. Specjaliści dążą do osiągnięcia równomiernego obciążenia w zasilaniu odbiorców. Aby jasno wyjaśnić to zjawisko, weźmy jako przykład budynek mieszkalny, w którym do jednej z trzech faz podłączona jest taka sama liczba mieszkań. Jednak nierównomierne zużycie w tym przypadku nadal pozostaje. W końcu ludzie w każdym mieszkaniu korzystają z różnych urządzeń elektrycznych o różnych porach dnia i nocy.
Zasada działania przewodu neutralnego
Elektryczność jest dostarczana do konsumentów z transformatora napięciowego, który jest w stanie przekształcić napięcie sieci przemysłowej na 380 woltów. Uzwojenie wtórne transformatora jest połączone zgodnie ze schematem „gwiazdy”, to znaczy trzy przewody są połączone w jednym punkcie „zerowym”. Drugi koniec przewodów wysokiego napięcia jest wyprowadzony do zacisków o nazwach A, B i C.
Połączone razem końce w punkcie „zero” są połączone z pętlą uziemienia w podstacji. Istnieje również podział przewodu wysokiego napięcia o zerowej rezystancji na:
- przewodnik ochronny PE (barwiony na żółto-zielony);
- działające zero (zabarwione na niebiesko).
System zasilania w nowych budynkach działa według schematu opisanego powyżej. Nazywany jest systemem TN-S. W rozdzielni budynku elektrycy zasilają 3 fazy, przewód PE oraz przewód neutralny.
Większość starych budynków mieszkalnych nie ma przewodu PE. System zasilania składa się z 4 przewodów, nazywa się TN-C. Jest przestarzały i uważany za niepewny. Uziemienie przewodu neutralnego w tym przypadku odbywa się w rozdzielnicy domu.
Fazy i zero z przekładnika napięciowego są doprowadzone do pomieszczeń mieszkalnych przez podziemne lub naziemne przewody wysokiego napięcia, łączące je później z ekranem wejściowym domu. W ten sposób powstaje układ trzech faz o napięciu 380/220 woltów. Z tarczy wprowadzającej elektrycy rozprowadzają druty wzdłuż ganków i mieszkań. Energia elektryczna jest dostarczana do odbiorców za pomocą przewodów podłączonych do jednej z trzech faz o napięciu sieciowym 220 woltów. Ponadto do pomieszczenia mieszkalnego wnoszony jest przewód ochronny PE (tylko w przypadku korzystania z nowego systemu TN-S) i przewód neutralny.
Gdy przewody o zerowej rezystancji są podłączone do każdego odbiornika energii elektrycznej, nierównomierne obciążenie sieci energetycznej praktycznie znika.
Dlaczego potrzebuję przewodu ochronnego PE?
Do dodatkowej ochrony w domu potrzebny jest przewód ochronny lub PE. W przypadku zwarcia kieruje prąd z dala od uszkodzonego okablowania, chroniąc w ten sposób ludzi przed porażeniem elektrycznym i mienia przed pożarem.
W takiej sieci obciążenie rozkłada się równomiernie, ponieważ każde piętro budynku mieszkalnego jest okablowane fazami.
Układ elektryczny połączony z pomieszczeniami mieszkalnymi to „gwiazda”, która powtarza wszystkie wektory charakterystyki podstacji transformatorowej.
Taki system jest niezawodny i optymalny, ale ma też swoje wady, ponieważ awarie występują okresowo. Najczęściej przerwy w dostawie prądu są związane ze słabą jakością przewodów, a także złej jakości połączeń.
Przyczyny przerwy w zerach i fazach
W przypadku słabego kontaktu przewodów i zwiększonego obciążenia systemu zasilania, sieć ulega awarii.
W przypadku przerwy w którymkolwiek z trzech przewodów zasilających dom, podłączeni do niego konsumenci nie otrzymają prądu. Jednocześnie inni odbiorcy, którzy są podłączeni do pozostałych dwóch faz, otrzymują w całości energię elektryczną. Prąd w przewodzie neutralnym jest sumowany z pozostałych faz w stanie roboczym i będzie równy tej wartości.
Wszystkie przerwy w sieci związane są z wyłączeniem mieszkań z prądu. Takie wypadki nie są w stanie uszkodzić urządzeń elektrycznych. Niebezpieczne sytuacje grożące pożarem w pomieszczeniach i uszkodzeniem sprzętu powstają w przypadku zerwania połączenia między przekładnikiem napięciowym w podstacji a rozdzielnicą. Taka sytuacja ma miejsce z powodu wielu czynników, ale najbardziej prawdopodobną przyczyną przerw w dostawie prądu jest wina ekipy elektrycznej.
Przyczyny zwarcia
Zwarcie staje się możliwe, gdy prąd nie przechodzi przez „zero” do pętli masy A0, B0 i C0. Zamiast tego prądy poruszają się po zewnętrznych obwodach AB, BC i CA, które są zasilane napięciem 360 woltów. Tak więc na jednej tarczy mieszkania może być za małe napięcie, ponieważ ekonomiczny najemca wyłączył wszystkie urządzenia elektryczne, az drugiej powstaje napięcie zbliżone do liniowego - 360 woltów. Powoduje to uszkodzenie przewodów. Urządzenia z kolei przegrzewają się w wyniku dopływu do nich prądów niezgodnych z projektem.
Aby uniknąć takiej sytuacji i uchronić się przed nagłym przepięciem, wewnątrz osłon mieszkania są zainstalowane urządzenia zabezpieczające. Są również umieszczane w przypadku drogich urządzeń elektrycznych, aby zapobiec awariom, na przykład w lodówkach i zamrażarkach.
Metoda wyznaczania zera i fazy w domu
Aby zidentyfikować awarię okablowania elektrycznego w domu, najczęściej używają niedrogiego śrubokręta ze wskaźnikiem świetlnym. Takie urządzenie działa dzięki przepływowi prądu pojemnościowego w jego obudowie. Wnętrze takiego urządzenia wyposażone jest w następujące elementy:
- metalowa goła końcówka, która służy do podłączenia go do przewodu fazowego lub neutralnego;
- rezystor zmniejszający amplitudę prądu przepływającego przez śrubokręt do bezpiecznej wartości;
- lampka kontrolna, która zapala się, gdy przepływa prądmetalowa część urządzenia. Płonący wskaźnik wskazuje na obecność prądu w fazie;
- platforma, przez którą prąd przepływa przez ludzkie ciało i dociera do potencjału ziemi.
Doświadczeni elektrycy do rozwiązywania problemów kupują bardziej funkcjonalne urządzenia, na przykład wielofunkcyjny wskaźnik elektroniczny w postaci śrubokręta, zasilany dwoma bateriami, dzięki którym urządzenie jest w stanie wytworzyć napięcie 3 woltów. Oprócz określenia fazy, takie urządzenia wykonują inne zadania.
Jeśli lampka zapala się, gdy urządzenie wejdzie w kontakt ze stykiem elektrycznym, oznacza to, że wykryto fazę. Gdy wskaźnik zetknie się z przewodami PE i N, wskaźnik świetlny nie powinien się świecić. Jeśli tak nie jest, obwód elektryczny jest uszkodzony.
Przyczyny zerowych uszkodzeń w obwodzie
Uszkodzenie przewodu neutralnego występuje zwykle w miejscach, gdzie połączenie jest złej jakości. Jeśli rezystancja na złączach jest wystarczająco wysoka, przewody się nagrzewają. Od podwyższonych temperatur złącze ulega utlenieniu, w wyniku czego opór wzrasta jeszcze bardziej. Okablowanie jest podgrzewane do temperatury topnienia, co powoduje całkowite zniszczenie problematycznego połączenia.
Jak uniknąć zwarcia?
Aby zapewnić niezawodne połączenie przewodów metalowych, konieczne jest zwiększenie powierzchni styku. Połączenia o długości 1 cm wypali się po miesiącu, jeśli zwiększysz długość skrętu 2 razy, okablowanie wytrzyma rok, ale jeśli połączyszprzewody są skręcone tak, aby długość styku wynosiła 5 cm, wtedy przewód będzie działał przez wiele lat. Aby dom był jeszcze bezpieczniejszy, owiń złącze nieizolowanym kawałkiem drutu.
Nowoczesne narzędzia do łączenia kontaktów
Metoda skręcania jako połączenia między dwoma przewodzącymi częściami jest już dawno przestarzała, teraz elektrycy używają narzędzi do łączenia (PPE). Obudowa takiego produktu wykonana jest w formie nasadki, która nawija przewody jeden na drugim, dzięki czemu połączenie jest bardzo niezawodne.
Jeszcze wygodniejsze w użyciu terminale WAGO. Wystarczy włożyć końce dwóch drutów, które trzeba ze sobą połączyć, w specjalne rowki, aż się zatrzasną. Po tym połączenie jest dość trudne do rozłączenia.
