Co se stane v třífázovém obvodu, když se přeruší nulový vodič?

V třífázových energetických sítích, rozšířených v Rusku, je zátěž nejčastěji připojena jako „hvězda“, to znamená pomocí neutrálního vodiče. V takovém obvodu je napětí mezi fází a „nulou“ asi 220 V a mezi fázemi asi 380 V.

Špatné připojení nebo chyba elektrikáře může vést k nebezpečné situaci zvané „přerušení nulového vodiče“. Musíte pochopit, že přerušení vodiče samo o sobě nezpůsobí poruchu zátěže, ale způsobuje změnu napětí v síti. Pokud se tedy na panelu vstupujícím do domu ztratí kontakt na nulovém vodiči a je připojeno rovnoměrné zatížení (například třífázový motor), bude vše fungovat normálně. V praxi se však zatížení fází liší jmenovitou hodnotou. A čím větší je tento rozdíl, tím větší je fázová nerovnováha.

Faktem je, že hodnocení nulového vodiče v domě (vchod, dílna nebo jiná část sítě) se posune od skutečné nuly směrem k nejvyšší zátěži (nejmenší odpor). Pokud je ve fázi A žárovka 40 W, ve fázi B počítač 200 W a k fázi C je připojeno 3000 W topidlo, pak se napětí v místní síti ve fázi C přiblíží nule, ve fázi A bude být téměř 380 V a ve fázi B – méně, například 350 V. Je jasné, že to povede k poruše jak žárovky, tak počítače. Snížené fázové napětí může mít také katastrofální následky pro připojenou zátěž. Poškodí se také třífázová zátěž (například motor čerpadla) připojená k síti s takovou nerovnováhou.

Pokud dojde k přerušení nulového vodiče v dřívější části sítě, například v rozvaděči velké dílny nebo vesnice, nebude se hodnocení připojených zátěží tolik lišit a potenciál na „nule“ se bude „float“, dokud to nepovede k poruchám a nouzovému vypnutí sítě. Kromě výpadku připojených zařízení nastávají i nebezpečné momenty. Nadměrné napětí může způsobit požár! Nepokoušejte se otestovat síť připojením jiné zátěže. Při práci s elektrickými zařízeními dodržujte bezpečnostní pravidla. Pamatujte, že nulový vodič může mít životu nebezpečné napětí až 220 V!

Pokud žijete v bytě a používáte jednofázové síťové připojení, neměli byste předpokládat, že přerušení nulového vodiče vás neovlivní. Vaše jednofázová síť je jen částí jedné fáze větší třífázové sítě. Například ve vchodu jsou tři fáze a v patře jsou rozděleny mezi byty. Pokud se tedy nulový vodič přeruší, v některých bytech bude napětí příliš nízké a v jiných příliš vysoké, což povede minimálně k masivním poruchám elektrických spotřebičů.

Jak se chránit před následky zlomeného neutrálního vodiče? Zátěž musíme vypnout, když se napětí mezi fází a nulovým vodičem zvýší (stejně jako když klesne pod nastavené minimum). K ochraně třífázových spotřebitelů elektřiny se používají třífázová napěťová relé. Například RN-03-02 (obr. 1) vypne třífázovou zátěž pomocí externího startéru. Schéma zapojení na obr. 2.

Napěťové relé RN-03-30 (obr. 3) umožňuje připojit zátěž bez použití startéru, protože má vestavěna tři výkonná relé.

Pokud máte jednofázovou síť nebo k třífázové síti připojujete pouze jednofázové zátěže, můžete použít jednofázové relé RN-01-02, RN-01-30, RN-01-63 ( viz obrázky níže). Tato relé se liší maximálním výkonem připojené zátěže. V případě jednofázových zátěží připojených k třífázové síti budou zapotřebí tři relé. Relé RN-01-02 je určeno pro zátěžový proud do 10A, výkonnější zátěže se připojují přes startér (schéma je na obr. 7).

Kromě zvýšeného nebo sníženého napětí v síti jsou třífázové zátěže vystaveny dalším nebezpečným havarijním faktorům. Musí být chráněny před slepením fází a narušením sledu fází. Fázové řídicí relé RKF-03-02, relé ochrany elektromotoru RZD-03-02, RZD-03-30 ochrání před těmito nouzovými situacemi. Tato zařízení poskytnou nejúplnější ochranu třífázových zátěží. K síti se připojují stejným způsobem jako napěťové relé.

Reléová ochranná zařízení sítě zajišťují odpojení odběratelů elektřiny při mimořádné odchylce napětí v síti a tím chrání připojené elektrospotřebiče před poruchou a samotnou síť před poškozením a případným požárem. Po odstranění příčiny nouzového vypnutí napěťové relé zkontroluje parametry napětí v síti a připojí zátěž.

Zdroj: Yu. N. Susha, LLC SPC „Istion-Health“

Přihlaste se k odběru Elec.ru. Jsme v Telegramu, VKontakte a Odnoklassniki

Ve své praxi jsem se s „nulovým vyhořením“ setkal několikrát. Jedná se o vzácnou havarijní závadu v třífázové síti, ale s extrémně drahými následky.

Když v třífázové síti vyhoří (rozbije se) nula, začnou jednofázové spotřebiče „houpat“ napětí – v nejvíce zatížené fázi napětí velmi klesá, v méně zatížených fázích stoupá až na lineární (téměř 380 -400 V), zařízení začnou hořet a vypadnou z budovy, proudy na nouzových zařízeních se zvyšují, napětí klesá, a proto se zvyšuje v dalších fázích, což způsobuje poruchu. To pokračuje, dokud systém nedosáhne rovnováhy a spálí téměř všechna zařízení a světelné zdroje. Je v rovnováze, dokud někdo v nouzové síti nerozsvítí světlo nebo nějaké zařízení a vše začne znovu.

⚠️ V případě takové nehody je potřeba co nejrychleji vypnout proud v celém bytě, a poté, co se ujistíte, že nedochází k požárům, naléhavě zavolejte elektrikáře ze správcovské společnosti.

Nedávno se stal další incident. Rád bych se podělil o chronologii událostí a výsledky práce.

čtvrtek

Volal mi klient (pronajímající byt o velikosti 100 m²) a hlásil trvalé selhání lamp a spotřebičů s kouřem a výbuchy. Okamžitě jsem si uvědomil, že je nulová přestávka. Nemohl jsem přijít, ale vysvětlil jsem klientovi, že naléhavě potřebují vypnout proud v bytě a přes dispečera zavolat elektrikáře nebo tým záchranné služby.

Elektrikář ze správcovské společnosti, který přijel na zavolání nenašel problém. Diagnóza – „Asi něco v bytě“.

Klient zůstal přes noc bez elektřiny.

pátek

Druhý den přijel majitel bytu se svým elektrikářem. „Odvedli jsme skvělou práci,“ strávili jsme celý den (včetně výletů za materiálem).

V podlahovém panelu nahradili ruský RCBO (difavtomat) S25A 100mA za RCBO (RCD) 40A 100mA a ponechali tak samotné RCBO a elektrické vedení bytového panelu bez ochrany proti přetížení a zkratovým proudům. Co dělat, je přísně zakázáno. K tomuto porušení kvůli negramotnosti dochází neustále, našel jsem to samé v sousedním panelu.

Půjčili si VDT z bytového panelu. Nepomohlo to. Samozřejmě.

Pak něco přidali/přearanžovali v panelu bytu (vysvětlení jsou nejasná), u vchodu se objevil AB C25A a za ním z nějakého důvodu RCBO C20A 30mA. To samozřejmě také nepomohlo.

Zakoupili také tři napěťová relé Welrok D2-40. Pak se ale ukázalo, že je není kam dát – ve štítu bylo málo místa a závada nebyla zjištěna.

Elektrikář opakovaně měřil napětí v různých zásuvkách – vše v pořádku, mezi nulou a třemi fázemi je napětí v rozmezí 224-226 V, ale jakmile byly zapnuty elektrospotřebiče, nehoda s přerušením nuly znovu”z nějakého důvodu“ se objevil znovu. DiagnostikovalNěkde je malý kluk(?!) – musíte zbourat zdi a hledat ho” Mému klientovi bylo doporučeno hledat jiné ubytování, protože „Dlouho nepůjde elektřina a bude se hodně opravovat“.

Klient je stále bez elektřiny, cvičení, teplého jídla, lednice atd.

Sobota

Ráno jsem dorazil na místo nehody.

Hledání místa nehody

Měření v nepřítomnosti spotřeby ukázala normální napětí ve třech fázích a přítomnost neutrálu, ale při zapnutí jediné zátěže odmítala fungovat. Zpočátku to bylo matoucí, ale rychle jsem si vzpomněl, že na vstupu je třífázový měřič, jehož napěťová vinutí byla zapojena podle obvodu „hvězda s nulovým vodičem“.

Pokud je nula na počítadle porušena, výsledkem je obvod „hvězda bez nulového vodiče“. Elektroměr takto vytváří umělou nulu ve středu hvězdy, takže bez zátěže dávalo měření napětí (digitálním multimetrem s vysokým vnitřním odporem) pro všechny tři fáze normální hodnoty. To je ale možné pouze v případě, že není odběr proudu.

Pak se ukázalo, že problém je třeba hledat před měřicím zařízením. Zjistil jsem, že všichni sousedé jsou s napětím v pohodě. Ukázalo se, že problém byl právě mezi elektrickou stoupačkou a elektroměrem.

V uzavřené kabelové stoupačce umístěné poblíž podlahových panelů jsem po charakteristických stopách spalování okamžitě našel přepálený nulový vodič.

Odstraňování problémů

Zavolal jsem prvního elektrikáře ze správcovské společnosti, vypnul napájení domu a obnovil kontakt. Oprava trvala méně než 10 minut. Již v 10:35 byl proud obnoven.

Teď jsem musel opravit to, co přede mnou předchozí „specialisté“ podělali, pak nainstalovat napěťové relé, opravit všechny spotřebiče v bytě a obnovit, co se dalo. S výletem do obchodu to trvalo celý den.

✔️ Do podlahového panelu jsem nainstaloval nový AB C32A, abych zajistil ochranu VDT (UZO) a elektrického vedení k panelu bytu.

✔️ V bytovém panelu jsme museli udělat místo na DIN lištu pro napěťové relé.

✔️ AV C25A byl přesunut k napájení varné desky (místo AV C25A od IEK, který tam byl dříve).
✔️ Doporučil jsem vyměnit AVDT S20A za AVDT S25A, ale majitel domu ještě nebyl připraven na aktuální ceny těchto zařízení.
✔️ Instalováno napěťové relé Welrok D2-40. Nikdy předtím jsem o těchto relé nic neslyšel, ukázalo se, že jde o novinku na trhu. Dříve společnost prodávala napěťová relé RBUZ, ale v roce 2022 postavila vlastní závod v Rusku. Výrobce zvláště upozorňuje, že záruční doba na napěťová relé Welrok je 10 let. Počkejte a uvidíte.

✔️ Zároveň jsem vyměnil všechny vodiče ve stínění, jelikož bylo potřeba ještě trochu změnit obvod a nebyl jsem spokojen ani s průřezem vodičů, ani s kvalitou zalisování hrotů ve stará verze.

Následky nehody

Zde je seznam toho, co se pokazilo:

❌ Všechny žárovky rozsvícené v době nehody (20 ks);
❌ Sedm stejnosměrných napájecích zdrojů (LED osvětlení a pro různá zařízení);
❌ Tři AC zdroje (jeden z nich je v osvětlení digestoře);

❌ „Pilotní“ přepěťová ochrana (a zůstala ve stavu zkratu);

❌ Monitor videointerkomu (doslova vyhořel, s kouřem);
❌ Kávovar;
❌ Rychlovarná konvice;
❌ Myčka nádobí;
❌ Jedna ze dvou klimatizací.

Eliminace následků

✔️ Na chodbě jsem změnil napájení svítidel z 12V na 230V, namontováním nových patic GU10 na svorky WAGO 221, čímž jsem zjednodušil obvod a ušetřil 2 elektronické transformátory. LED žárovky, GU10, výkon 8 W a barevná teplota 2700 K.

✔️ Předělal jsem stropní osvětlení kuchyně pomocí svítidel GU5.3 230 V na GU10, nainstaloval jsem nové patice WAGO 221 GU10, což je za prvé správné a za druhé sjednotil všechny žárovky typu MR16 v bytě do jednoho standardu. LED žárovky, GU10, výkon 8 W a barevná teplota 2700 K.

✔️ Nahrazení různých vadných žárovek E27 za identické LED žárovky s výkonem 12W a barevnou teplotou 2700K, sjednocení všech žárovek v bytě do jednoho standardu.

✔️ Vyměněny zdroje napájení WiFi routeru, LED pásek a elektronický transformátor v kapotě.

❌ Vadné domácí spotřebiče a interkom jsem přenechal specializovaným specialistům k opravě.

Můj klient byl spokojený a majitel domu také.

pondělí

Telefonicky jsem kontaktoval státní rozpočtovou instituci „Zhilischnik Presnensky District“. Informoval o nehodě, která nemohla být odstraněna po dobu tří dnů, a že existují zdokumentované žádosti a že příčinou nehody je nedostatek preventivních prohlídek a preventivní údržby. Odpověď obdržel „hodný“ vůdce, cituji (hlavní energetický inženýr Státní rozpočtové instituce „Zhilishchnik Presnensky District“ Yuri Alekseevich Fenenko odpovídá):
“Všechno se ti to zdálo, jsi elektrikář sektář, byl jsi to ty a narkomani na Běloruském nádraží po tři dny.” a zavěsil.
No, často se to stává – “ryba hnije od hlavy.” Nezbývá než sympatizovat s obyvateli moskevské čtvrti Presnensky.

Závěry

Tato nákladná a zdlouhavá nehoda by se neměla stát, nebýt:
1. Chyba při návrhu inženýrských sítí domu;

2. nedbalý přístup k úředním povinnostem zaměstnanců a vedoucích pracovníků řídící organizace;
3. Nedostatek systému přepěťové ochrany.

❌ Chyba při návrhu inženýrských sítí domu

V tomto případě k nehodě došlo v domě řady II-01, postaveném v roce 2005, ale takové kabelové stoupačky se nacházejí i v domech jiných řad.
Kabelovod (elektrická stoupačka) je vyroben ve formě samostatné uzavřené krabice, s odnímatelnými kryty po celé výšce, každý instalovaný pomocí 6 šroubů. Právě tam, neviditelné, nepřístupné pro kontrolu, jsou vodiče připojeny ze stoupačky ke vstupnímu spínači každého bytu.
Kromě toho jsou kryty bezpečně připevněny šrouby s drážkou Spanner (SP) odolnými proti vandalismu. Tyto šrouby se běžně používají ve výtazích. Kvůli složité konstrukci štěrbiny musí šrouby zajistit ochranu proti neoprávněné demontáži (aby nedošlo ke krádeži elektřiny přímo ze stoupačky). V souladu s tím je pro instalaci/demontáž vyžadován speciální bit nebo šroubovák. Což běžní elektrikáři nemají.

Takže to, co lze snadno postřehnout a zabránit tomu, pokud by to bylo vidět, zůstává roky neviditelné – místa oslabeného spoje se zahřívají a nakonec vyhoří.

❌ Nedbalý přístup k úředním povinnostem zaměstnanců řídící organizace

Usnesení Státního stavebního výboru Ruské federace ze dne 27.09.2003. září 170 č. XNUMX “O schválení Řádu a norem technického provozu bytového fondu» jsou stanoveny lhůty pro odstraňování závad při provádění neplánovaných (nepředvídaných) běžných oprav jednotlivých částí bytových domů a jejich zařízení. Poruchy jističů stoupaček a přívodních vedení je tedy nutné odstranit do 3 hodin. A musí být odstraněny havarijní poruchy (zkrat v prvcích vnitropodnikové elektrické sítě atd.). okamžitě. V souladu s tím byla řídící organizace, okres Zhilischnik Presnensky, povinna odstranit nehodu okamžitě, a ne třetí den, a rozhodně ne poté, co závadu objevil odborník třetí strany.

Dochází také k porušování pravidel pro údržbu a opravy obytných budov – nedostatek preventivních prohlídek a preventivní údržby, organizace a plánování kontrol a běžných oprav elektrického napájecího systému. Podle personálního elektrikáře „podruhé za 6 let práce na tomto domě jsem se podíval do kabelové stoupačky“(samozřejmě neměl speciální bit nebo šroubovák; vyšrouboval jsem šrouby).

⚠️ Vzhledem k tomu, že problém byl na společném majetku, mimo hranice provozní odpovědnosti vlastníka, při dostatečné vytrvalosti a správné aktivaci „díla“, lze veškeré škody způsobené jednáním či nečinností připsat na vrub řídící organizace.

❌ Nedostatek systému přepěťové ochrany

Ano, nulový zlom je vzácný. Ale jen ve své praxi jsem se s tím setkal počtvrté za posledních 4 let. A téměř vždy byly důvodem křivé ruce někoho jiného – buď nedostatek služeb, nebo do očí bijící neschopnost. Například dvakrát(!) byla nehoda způsobena instalací samostatných jističů v podlahovém rozvaděči – 10pólového pro fázové vodiče a samostatného jednopólového pro nulový vodič. A v obou případech to dělali elektrikáři ze správcovské společnosti.

Instalace napěťového relé, které stojí 2500-7000 rublů, rozhodně stojí za to chránit zařízení stojící desítky, stovky tisíc a někdy i miliony rublů.