A háromfázisú áramkörben a semleges vezeték megszakadása (vagy annak kiégése) gyakori jelenség, amelyet a legtöbb szakember és az alállomások üzemeltető személyzete ismer. A lakóházakat kiszolgáló villanyszerelőkkel is szembe kell néznie, amelyekben ez a kár a felszálló bejáratánál vagy közvetlenül a lakásban történik. Általában a "földi" véna törésében nyilvánul meg. A jelenség lényegének megértéséhez először meg kell értenie annak előfordulásának okait.
Az ellátási áramkörök kialakulása és a törés okai
A 380 Voltos tápáramkörök kialakításának elve azon a tényen alapul, hogy minden fázis a "saját" fogyasztói csoportjához (házak, bejáratok vagy lakások) kapcsolódik. A háromfázisú hálózatokban nulla törés történik, amikor a terhelések eloszlása zavart, összekapcsolt, mint az állomás transzformátorának tekercsei, a "csillag" séma szerint - őket egyenletesen kell összekötni. A helyes eloszlás esetén az áramkomponensek kölcsönösen kompenzálódnak, és a semleges vezeték teljes értéke közel nulla. Ezért a semleges vezető kisebb szakaszból készül, mint a fázisvezetékek - elméletileg teljesen kizárható, mivel az áramnak itt nem szabad áramlania.
Bármely eltérés ettől a követelménytől fázisegyensúlytalansághoz és parazitaáramok megjelenéséhez vezet a semleges vezetőben.
Mivel a fogyasztó oldalán a bekapcsolt háztartási gépek és izzók száma fázisonként tetszőleges lehet, egyetlen tápvezeték sem tehet el a normától való eltérés nélkül.
A semleges vezetéken mindig áram folyik, kissé eltolva a fáziscsomópontokat egyik vagy másik irányban. A megfelelő ábrákon úgy tűnik, hogy a nulla pont megközelíti az egyik fázist. Ha a táphálózatokban a semleges vezeték keresztmetszete erősen ferde, akkor lehet, hogy nem lesz elég a rajta keresztül megnövekedett áramnak ellenállni. Idővel az állandó túlterhelés égéséhez vezet.
A háromfázisú áramkörökről a lineáris elágazásokra való áttéréskor (kialakulásuk a hozzáférési felszálló bejáratánál történik) teljesen más a helyzet. Az egyfázisú hálózatok nulla leégésével kapcsolatos problémák a következő okok miatt merülhetnek fel:
- Gyenge érintkezés vagy sérülés a semleges vezetőnél a lineáris ágon. Letelepszik a bejárat bejárati kapcsolójára.
- A megfelelő érintkezés elvesztése a padlólemezen. Egyes házakban minden telephelyen fel van szerelve.
- A "föld" vezeték csatlakozásainak megsértése a lakás bejáratánál vagy annak belsejében.
A meghibásodás először rövid távú áramvesztésként nyilvánul meg, amelynek oka nem azonnal kereshető. Idővel, amikor a nulla mag csatlakozási pontján lévő érintkezés teljesen összeomlik, a háztartási gépek teljesen leállnak, és a lámpa kigyullad.
Lehetséges következmények
A háromfázisú hálózat nullszünetének következményei néha rendkívül veszélyesek. Függetlenül a használt földelő rendszertől, amikor a semleges vezető kiég, az ilyen kábelhez kapcsolt lakásokban nagy potenciál jelenik meg. Az erős torzítás miatt egyes vezetékeknél a 380 voltot elérő feszültségek jelennek meg. A 3 fázisú bemenet többi ágán éppen ellenkezőleg, majdnem nullára eshetnek.
A semleges vezeték megszakadása veszélyes, mivel mindenekelőtt fenyegetést jelent az aljzatokhoz csatlakoztatott háztartási eszközökre.Ez veszélyeztetheti a drága berendezések teljes meghibásodását vagy a régi alumínium elektromos vezetékek tüzet, ami tüzet okozhat. Másrészt, ha a házat TN-C rendszeren keresztül kombinálják kombinált PE és N vezetőkkel, akkor a közös PEN vezető megszakadása az áramütés elleni védelmi funkció elvesztéséhez vezet. Újra földelés hiányában a fogyasztó védtelen lesz, ha a PEN vezeték megszakad, még akkor is, ha a lakására RCD-t telepítenek, amely nulla mag nélkül nem képes működni.
Ha a külön géppel védett lakásvezetékek egyikén nulla törés következik be, akkor minden, a hozzá csatlakoztatott elektromos eszköz nem működik. Ezenkívül, ha nincs nulla, és van egy fázis a hálózatban, akkor a folyamatosan kapcsolt terhelések révén a 220 V veszélyes potenciál a földi terminálra esik. Ennek eredményeként a kimeneten lesz még egy fázis, amely normál földelés hiányában nagyon veszélyes.
Például a mosógép szigetelésének véletlenszerű meghibásodása esetén a veszélyes potenciálnak nincs hova vezetnie, mivel a földelő vezeték le van szakítva. A földdel összekötött betonpadlón álló fogyasztó számára ez nagy veszélyt jelent, mivel az összes áram rajta keresztül áramlik.
Védelem kiégés vagy zéró törés ellen
A háromfázisú vezetékek és elágazásaik működésének megsértése következményeinek vizsgálata azt mutatta, hogy szükséges néhány intézkedést megtenni ezeknek a jelenségeknek a megelőzése érdekében. Megbízható védelem a nulla törés ellen egyfázisú hálózatban lehetővé teszi:
- tartsa a háztartási gépeket épen;
- a felhasználó áramütés elleni védelmének biztosítása;
- megakadályozza az elhasználódott elektromos vezetékek véletlen meggyulladását és a tűzkitörést.
A fáziskiesés elleni védelem érdekében modern elektromos berendezéseket használnak, amelyek speciális reléket, valamint vezeték túlterhelés-védelmi eszközöket (SPD) tartalmaznak. Az első két változatban kapható, az egyiket háromfázisú áramkörökhöz tervezték, a második pedig lehetővé teszi az egyfázisú elágazások védelmét. Működésük elve a tápellátó hálózat azonnali lekapcsolásában áll abban az esetben, ha a feszültségeltérés meghaladja a megállapított normát.
A fáziskiesés elleni védelem második eszközét általában a háztartásokban használják, hogy veszélyes helyzet esetén leválasszák a terheléseket. Működési elve a jelentős potenciális eséssel rendelkező belső áramkörök vezetőképességének csökkentése. A háromfázisú hálózatokban a veszélyes következmények megelőzésének leghatékonyabb módja a földelés használata, amelynek készüléke a lakóházakban nagy nehézségekkel jár.
Vidéki területeken és a külvárosi magánépületekben ezt a megközelítést nagyon egyszerű megvalósítani. Elég egy földelőeszközt felszerelni a ház szomszédos területén, és rézsínen keresztül egy külön érintkezőhöz csatlakoztatni, amelyet a bevezető dobozba szereltek.
Másik eszközként, amely képes megvédeni a zérus mag törését, használhat maradékáramú eszközt vagy röviden RCD-t. A fajtája egy differenciálmű, amely egyesíti az RCD és egy tipikus gép funkcióit. Ezekre a célokra a szokásos termékek nem alkalmasak, amelyeknek a normál működéshez szükségszerűen egész nulla magra van szükségük. Ágazatba csak azokat az eszközöket szabad telepíteni, amelyekben a nulla törése elleni védelem funkciója kifejezetten biztosított.
