Miért hevíti a semleges vezetéket?

A semleges huzal felmelegítése miatt kiéghet, és áramkárosodást okozhat. Leggyakrabban ez akkor fordul elő, amikor a terhelések egyenetlenül oszlanak el egy fázisban egy háromfázisú tápegységben, és a rossz érintkezés miatt. Ebben a cikkben elmagyarázzuk, miért hevítik a nulla vezetéket, és mit kell tenni ebben a helyzetben.

Három fázisú áram

A nulla melegítés okainak megértéséhez meg kell értenie a háromfázisú hálózat működését. A háromfázisú hálózat terhelése csillaggal és háromszöggel csatlakoztatható, és a tápegység transzformátorának tekercsei is összekapcsolhatók. A tekercselésnek két következtetése van - a vége és a kezdete.

Ha egy háromfázisú transzformátor tekercseinek végei egy ponton vannak összekötve - akkor azt mondják, hogy ez egy csillagcsatlakozási ábra. Kirchhoff törvényei szerint a csatlakozásuk pontján (O) az áram mindig nulla, azaz fázistól fázisig áramlik. Ha a terhelés az egyes fázisokban (a, b, c) megegyezik, akkor a tekercsek kezdeti feszültségei (A, B, C), valamint a bennük lévő áram egyenlő lesz. Amit az alábbi vektordiagram szemléltet, ahol az áramok és a feszültségek fázisait vektorok jelzik, és az időszak egyharmadával eltolódnak egymáshoz képest (120 fok).

R1 = R2 = R3

I = I1 + I2 + I3 = 0

Megjegyzés:

A szimmetrikusnak nevezzük egy háromfázisú terhelést, amelyben a három fázis mindegyikének terhelési ellenállása (ill. A felhasznált áram vagy teljesítmény) azonos.

De amint a fázisokban az áram megváltozik, amikor a fázisok terhelése eltérő teljesítményű, akkor a fázisok feszültségei különböznek egymástól. Ezt nevezzük fázis-egyensúlyhiánynak.

A probléma megoldásához a terhelési csillag csatlakozási pontját összekapcsolják a transzformátor csillag csatlakozási pontjával. Ezt nevezzük semlegesnek vagy semleges huzalnak, vagy egyszerűen zéró.

Tápellátás otthon a próbabábukat

Fokozatosan megközelítettük a gyakorlatot, amikor az egyfázisú fogyasztókat háromfázisú hálózathoz csatlakoztatjuk, a terhelések gyakran nem egyenlők, azaz aszimmetrikusak.

Ezt gyakran a lakóépületekben találják meg. Három fázis és nulla indul a házban, egy fázis és nulla indul minden apartmanban. Az egyik apartmanban csak egy hűtőszekrény és egy villanykörte van bekapcsolva, a másikban erős villamos melegítő működik, a harmadikban pedig semmi nincs bekapcsolva. Vagyis a fázisok terhelése nem azonos. Jelenleg a lakásokban háromfázisú bemenetet találnak, de a helyzet ettől nem változik.

A magánházakban hasonló a helyzet - az utcán egy háromfázisú távvezeték halad át a pólusok mentén, és 1-3 fázis és nulla indul a házban.

Mégis miért melegszik fel

A házakban és apartmanokban a semleges vezető mentén a terhelés egyenetlen eloszlása ​​következtében a házakban és a lakásokban a feszültség egyenetlen. Észrevetted, hogy vastag négymagos kábelekben 3 "fázisú" vezető van, azonos keresztmetszettel, és a negyedik mag "nulla" vagy "föld", általában vékonyabb?

Pontosan annak oka, hogy szimmetrikus terhelés esetén nem áramlik át rajta áram, és nem szimmetrikus terhelésnél az áramnak kevesebbnek kell lennie, mint egy fázisvezetőnél. De ez nem mindig történik meg.

Nemlineáris terhelésekkel, valamint olyan terhelésekkel, amelyek szakaszosan áramot fogyasztanak (kapcsoló tápegységek, és ezeket mindenhol használják) a fázisokban lévő áramok nem törlik egymást, ráadásul különféle harmonikus komponensekkel telítettek ... Mindez az oka annak, hogy a csillag csomópontjában az áramot egyszerűen nem kompenzálják, és kiderülhet, hogy az áram nulla a huzal több lesz, mint fázisban.

Amikor az elektromos áram áramlik, a vezető felmelegszik, ez a Joule-Lenz törvény kifogástalan munkája a gyakorlatban. Azt mondja, hogy minél nagyobb a vezető ellenállása és minél hosszabb az áram áramlása, annál több hő szabadul fel rajta.

Emlékeztetünk arra is, hogy minél kisebb a vezető keresztmetszete és annál hosszabb, annál nagyobb az ellenállás.Ezen felül a kapcsolatok és a vezetékek csatlakoztatásának minősége is függ átmeneti ellenállás. Egyszerű szavakkal: minél nagyobb az érintkezők érintkezési területe és annál erősebben vannak egymáshoz nyomva - annál alacsonyabb az átmeneti ellenállás és annál kevesebb van a melegítésük.

Egy ilyen érintkezőnél, mint az alábbi ábrán, a felületek síkban vannak, a terület megegyezik az alátétet érintő csúcs területével, plusz maga az alátét ellenállása és a réz busszal való érintkezésének területe. Ha az összes alkatrész jó állapotban van, nincs oxidja és koromja, az így kapott tranziens ellenállás alacsony lesz.

Ha a felületek égnek, oxidálódnak vagy rozsdásodnak, akkor az érintkezést az alábbi ábra mutatja. Itt egyértelműen látható, hogy az érintés az egyes pontokon történik, nem az egész területen.

az VAGO sorkapcsok és más rugós sorkapcsok esetén egy kerek vezetőképes maggal ellátott lemez érintkezési területe meglehetősen kicsi, ezért az ilyen sorkapocsblokkok fő alkalmazási területe a 8-16 amper áramú áramkörök, ritka esetekben, amikor a sorkapocs blokk szerkezetileg képes nagyobb áram átadására.

Csavaros sorkapcsok és gumiabroncsok esetében az érintkezési területet inkább annak a csavarnak a területe határozza meg, amely megnyomja a vezetőképet. Az alábbiakban a sorkapcsok láthatók egy műanyag hüvelyben.

A sárgarézhez hasonló anyagból készült hüvely és két csavar található a polietilén házban. A kialakítás miatt a csupasz sodrott vezetékek nem csatlakoztathatók csavaros sorkapcsokkal. Meg kell ónolni vagy krimpelni az NShVI hegyével.

Ezért egy hasonló működési elv mellett a karbolit alapon lévő kapcsok jobb érintkezést biztosítanak a négyzet alakú alátétlemez miatt. Ezenkívül gyűrűt készíthet a huzalból, és csavarozhatja be, vagy használhat olyan tippeket, mint az NKI.

Ha érdekli a vezetékek csatlakoztatásának módjai és módjai - írja be a megjegyzéseket, és áttekintést készítünk az összes típusról, felsorolva mindegyik előnyeit és hátrányait.

Hol meleg

Miért melegítik a nullát, kitaláltuk, és most kitaláljuk, hol fordul elő ez a leggyakrabban. Először is, a nulla kiéghet az épület bejáratánál lévő kapcsolótáblán. Ez a leggyakoribb helyzet, mert ezen a helyen az apartmanok és mindhárom fázis terhelése a nulla huzalra esik.

Ezenkívül problémák merülnek fel a hajtás elektromos panelén lévő nulla buszon. Ha van egy busz, és nincs csatlakoztatva, mint az alábbi képen.

Gyakran a buszt közvetlenül a beléptető elektromos panel testére szerelik fel, majd úgy néz ki, mint az alább látható.

A megszakítók sorkapocsaiban a nulla melegítésre kerül, a ház egyes részeinek karbonizációjáig.

Ha van régi vezetékezés és csatlakozók biztosítékokkal vagy forgalmi dugók, majd ügyeljen mind a csavaros sorkapcsokra, mind a dugó aljára. A menet és a központi érintkező oxidálhat és éghet, amint az az alábbi ábrán látható.

A közönséges gumiabroncsok gyakran nulla égési problémákra hajlamosak. Ennek oka az eszköz és a velük való együttműködés szabályainak betartása. A vezetékek csatlakoztatásának csavaros módja, bár ez biztosan kényelmes, de ezeket az érintkezőket legalább alkalmanként felül kell vizsgálni - le kell húzni és meg kell nyújtani, különben megkapja azt, amit az alábbi ábra mutat.

És normál állapotban ez így néz ki:

A melegítés által okozott problémák megoldása egyszerű - szüntesse meg az érintkezőket, a vezetékeket, és feszítse újra. Ha a sorkapocs túlmelegedett - cserélje ki, ha a huzalt a gépben hevítették, akkor a gépet is ki kell cserélni!

Mi történik ezután, és hogyan lehet elkerülni a következményeket?

Ahogy melegszik, az érintkezés égni kezd és romlik. A csavaros bilincsek gyengülnek a hőtágulás és a kirakodás utáni hűtés miatt. Ez a vegyület ellenállásának növekedését és melegítésének lavina-szerű folyamatát okozza. Ennek eredményeként a nulla előbb vagy utóbb teljesen kiég.Ugyanakkor kifelé is tűnhet, hogy még mindig a sorkapocsban van, de valójában az összes szomszédos felületet oxid- és koromréteg borítja.

Ezután előfordul a jelenség, amelyről a cikk elején beszéltünk - fázis egyensúlyhiány.

Megjegyzés:

Az a tény, hogy a nulla hamarosan elégetik, közvetett módon határozható meg a gyakori levonások és a feszültség növekedése miatt, különösen, ha van háromfázisú bemenete és telepített voltmérők vagy feszültségrelék vannak, valamint a hálózat feszültségének jelzése van. Ha a feszültség állandó (vagy az eltérések jelentéktelenek) - akkor rendben van a vezetékekkel.

Fázisegyensúlyhiány esetén a teher, a mi esetünkben a házak vagy apartmanok sorba vannak kapcsolva 380 voltos feszültséggel. A feszültségeket az Ohmi törvény szerint elosztják - ha nagyobb terhelés van bekapcsolva - a feszültség kiesik (a terhelési ellenállás kicsi), és abban a lakásban, ahol legalább egy elektromos készüléket bekapcsolnak, a feszültség növekszik (a terhelési ellenállás magas).

A fázis-egyensúlyhiány következményei a legjobb esetben a vezetékek kiégése a bemeneten, a gép kiütése stb. A legrosszabb esetben a megnövekedett áram miatt a vezetékek szigetelése megolvadhat és tüzet okozhat.

Javasoljuk, hogy telepítéséhez megvédje otthonát a nulla égés hatásaitól feszültségfigyelő relémég jobb párosítva az SPD-vel. A lakás bejáratánál lévő feszültségszabályozó ebben a helyzetben nem oldja meg a problémát, és maga is meghibásodik.

Az alábbiakban látható a feszültségrelé csatlakozási diagramja.

Ilyen eszközként népszerű modelleket ajánlhatunk:

• UZM-50TS (kombinált eszköz volt-ampermérő funkciójával);

• Digitop VA-32 (olcsó, de megbízható opció, a modell a névleges áramtól függően eltérhet);

• RN-106.

Comments

[#1 Alex gall]

Nem gondolom, hogy a cikk teljes mértékben megértette a kérdést, "miért hevítik a zéró vezetéket.

A kiegyensúlyozatlan terhelés ténylegesen áramot okoz a háromfázisú rendszer semleges vezetékében. Háromfázisú, azaz nem érinti a szokásos "egyfázisú felhasználót", és nulla nem melegszik túl. Ez előtte történik, a 3ph tápvezetékben, és semmilyen módon sem függ tőle.
De figyelembe kell vennünk, hogy egy háromfázisú vonalon egy ilyen aszimmetria nem tud adjon nullánál nagyobb áramot, mint a fázisvezetőnél. Nem lehet! Mivel a fázis feszültsége eltolódik különböző fázisokban 120 fokkal, ami egyszerűen nem engedi, hogy ez megtörténjen. Ezért egységes fázisterheléssel a semleges vezetékben az áram nulla lesz, még akkor is, ha az összes fázisban az adott vonalra a lehető legnagyobb lesz. Vagyis a különféle fázisok áramát kölcsönösen levonják a semlegesben.

De a nemlineáris terhelés esetén az összes impulzusos fogyasztó, beleértve a kisülőlámpákat (fluoreszkáló világítás) is, nulla hőmérsékleti túlmelegedéshez vezethet. Most nagyon sok ilyen terhelés van, és mivel a három fázis teljes energiafogyasztásában jelentős hányad van, a semleges vezetékben a fázis feszültségéhez képest háromszorosára nőhet az áram.
Miért? Minden nagyon egyszerű, a cikkben említett nagyon harmonikus alkatrészek a felelősek. És még pontosabban a harmadik (és háromszoros) harmonikájuk - 3, 9 stb. Alapvetően természetesen a harmadik érinti, mert a legnagyobb a legnagyobb. Ha mindhárom fázis sinusoidjaira vonjuk harmadik harmonikusaikat, akkor világossá válik, hogy ha a különféle fázisok alapharmonikusait kölcsönösen nullával vonják le, akkor a harmadik harmonikus áramot számtanilag adják hozzá. Ezért az áram nulla, és elméletileg háromszor nagyobb lehet, mint a fázisban. De ez azokban a hálózatokban van, amelyek megrakották a fogyasztókat.
A „Fingers” -on nehéz megérteni, de erről (lásd a képeket) az E.A könyvében olvashat bővebben. Kaminsky "Csillag, háromszög, Zizag". A könyvre mutató linkeket a neten - a tenger - már többször újra kinyomtatották.