Обрыв нуля в трехфазной и однофазной сети – последствия

О последствиях обрыва нуля в трехфазной и однофазной сети должен знать каждый электрик, особенно самоучка. Данное явление может быть очень опасным как для бытовой техники, так и для жизни человека. Чтобы Вы знали, чем опасно повреждение нулевого провода и почему данный режим является аварийным, далее мы подробно рассмотрим неблагоприятные ситуации и советы по их устранению.

Виды повреждений

На стояке подъезда

Для начала в общих чертах рассмотрим, что собой представляет электросеть городского многоэтажного дома. Источником питания в данном случае является трансформаторная подстанция, от которой протянуты провода к главному распределительному щиту постройки. Напряжение в главном щитке трехфазное, то есть сеть 380 Вольт. Отсюда уже выводятся группы проводов на каждую квартиру. В самих квартирах сеть уже однофазная – 220 В. Если произойдет обрыв общего нуля на стояке подъезда, это может стать причиной выхода бытовой техники из строя. Приводит это к неравенству — в трехфазной схеме питания произойдет перекос фаз и вместо симметричной нагрузки образуется несимметричная, проходящая в четырехпроводной цепи.

Простыми словами можно это объяснить так: от главного щитка в подъезде к каждой отдельной квартире подается одинаковое напряжение – 220 В. Если произойдет обрыв нулевого провода, может получиться так, что к одной квартире поступит 300 Вольт, а к другой 170 (как пример). Результат – перенапряжение и «недонапряжение» станет причиной выхода электроприборов из строя. Обычно если происходит повреждение нуля, ломается техника, имеющая двигатель: стиральная машина, холодильник, кондиционер и т.д. Помимо этого может произойти пожар, что еще хуже.

Что собой представляет перекос фаз

Внутри жилого помещения

Совсем противоположная ситуация может произойти при обрыве нуля в однофазной сети 220 Вольт, то есть внутри Вашей квартиры, частного дома либо на даче. В этом случае последствием может стать поражение человека электрическим током. Происходит это потому, что в розетке у Вас появиться одноименная фаза на обоих зажимах. Сейчас мы расскажем, чем вызвано появление так называемой второй фазы.

От Вашего вводного щитка ток проходит по фазному проводу, а так как большинство потребителей электроэнергии постоянно подключены к сети (та же люстра), при обрыве напряжение перейдет от фазы к нулю. Результат – в двух отверстиях розетки будет присутствовать электрический ток. Но это еще не самое страшное, т.к. главная опасность заключается в том, что удар током может произойти от любой техники. Причина этому – неправильная система заземления сети в квартире либо доме. Если Вы подключите «землю» в распределительном щитке к нулевой шине (чего делать нельзя), при прикосновении к заземленному корпусу бытовой техники Вас сразу же ударит током. Последствия, как Вы понимаете, могут быть плачевными. Сразу же предоставляем к Вашему вниманию правильный вариант защиты от обрыва нуля в доме — сеть с системой заземления TN-S:

Подведя итог по поводу последствий обрыва нуля в трехфазной и однофазной сети, следует отметить следующее: при повреждении нулевого провода на стояке подъезда опасность распространиться на бытовую технику, а при повреждении рабочего нуля в самой квартире угроза распространится на Вас.

Увидеть, что может произойти, если оборвется нулевая жила, Вы можете на данном видео:

Наглядный обзор неисправности

Как определить опасность?

Чтобы найти место повреждения нулевого провода, можно воспользоваться специальным тестером, который сможет точно показать, где произошел обрыв даже под отделкой стен, как показано на фото ниже (если проводка скрытая). О том, как найти провод в стене, мы рассказывали в соответствующей статье.

Еще один вариант поиска – визуальный осмотр всей цепи. Просмотрите все соединения проводов в распределительном щитке. Возможно, ноль отгорел на одном из автоматов, что не сложно определить и устранить. Если же обрыв нулевого провода произошел на стояке подъезда, тут уже дело не Ваше и поиском неисправности займется ЖКХ либо специальная служба, которую они вызовут для осмотра силового трансформатора и вторичной цепи в том числе.

Чем защитить домашнюю электропроводку?

Для защиты бытовой электросети от обрыва нулевого провода нужно использовать специальные устройства: реле контроля и ограничители напряжения. Рекомендуем обязательно подключить данные устройства на вводном щитке, чтобы самостоятельно защититься от неблагоприятных последствий.

Обзор защитных устройств

Причины явления

Ну и последнее, о чем хотелось бы рассказать – почему происходит обрыв нуля в квартире. Причин может быть множество, но наиболее реальными, судя по комментариям на форумах и личному опыту можно выделить:

1. Отгорание нулевого провода при скачке напряжения либо коротком замыкании.
2. Некачественное подключение жил либо слабый контакт.
3. Механическое повреждение линии стихией (к примеру, при сильном ветре) либо неосторожностью человека при ремонтных работах.
4. Электропроводка старая и попросту провода измучены временем.
5. Хищение либо злой умысел (иногда и такое случается).

Вот мы и рассмотрели виды и последствия обрыва нуля в трехфазной и однофазной сети, а также способы защиты от данного явления и советы по поиску неисправности. Если Вы сделаете правильное заземление в частном доме, а также защитите проводку специальными устройствами, то когда ноль оборвется, никаких бед не произойдет!

Также читают:

Обрыв нуля в трехфазной и однофазной сети

Даже те, кто не имеет электротехнического образования, наверняка слышали о такой аварийной ситуации, как перекос фаз. В некоторых предыдущих публикациях мы уже упоминали, чем грозит обрыв нуля, и кратко упоминали о способах защиты от несимметрии фазных напряжений. Сегодня мы более подробно рассмотрим данную тему.

Что такое обрыв нуля?

Для полноценного ответа на этот вопрос необходимо привести примеры штатной работы трехфазной схемы ввода электроснабжения. В качестве примера приведем упрощенный вариант с вводом для этажного распределительного щита.

Схема 1. Штатная работа системы

Как видно из рисунка, каждая из квартир на этаже запитана от отдельной фазы (L₁ – L₃) и общего нуля. Что формирует в бытовой сети каждой квартиры фазное напряжение 220 вольт (L₁N=L₂N=L₃=220 В.). В данном случае используется схема питания TN-C-S, где задействована шина заземления PE, соединяемая в РУ здания с нулем. Приведенная система сбалансированная, поскольку ток нагрузки в фазных проводах суммируется через нулевую линию, что снижает вероятность перекоса фазных напряжений.

Заметим, что полностью исключить данное явление довольно сложно, поскольку сопротивление нагрузок на каждой фазе может различаться. К примеру, в квартире_1 включен кондиционер и стиральная машина, в квартире_2 хозяин запустил бойлер и электропечку, а в квартире_3 жильцы отсутствуют и все бытовые приборы отключены от сети. По итогу, в трехфазной системе питания возникнет несимметрия напряжений.

Теперь рассмотрим работу сети в нештатном режиме, когда происходит отгорание нуля.

Что происходит в электросети при обрыве нуля?

Рассмотрим отдельно, изменение режима работы трехфазной сети при обрыве магистрального нуля и как поведет себя однофазная электрическая проводка, если отгорание нулевого проводника произойдет на вводе.

Отгорание нуля в трехфазной сети

Внесем изменения в рисунок 1, вызванные аварией, а именно отключением нуля .

Оборвался нулевой магистральный проводник

В данном случае обрыв общего нулевого провода приведет к тому, что движение электрического тока по нему прекратиться. В результате все квартиры R

1-R₃ будут запитаны по типу подключения «звезда без нулевой магистрали». Другими словами, при обрыве нуля на каждую квартиру будет поступать не фазное, а линейное напряжение.

Контур из квартир 1 и 2

Для примера предлагаем рассмотреть, как сложится ситуация в квартирах 1 и 2. Нагрузка электрических приборов суммируется в данном контуре при прохождении через него тока I₁₂. Соответственно, уровень напряжения для квартир установится в зависимости от нагрузки подключенных к сети приборов. То есть: U₁ = I₁₂*R₁, а U₂ = I₁₂* R₂. Из этого следует, что суммарная величина силы тока составит I₁₂ = U₁₂ / (R₁+R₂)  :

Обратим внимание, что суммарное напряжение контура будет равно линейному в данной электросети, то есть U

12 = 380 вольт. Но при этом показатели U₁ и U₂ могут варьироваться в диапазоне 0-380 вольт и, естественно, существенно отличаться друг от друга. На данные значения может влиять как нагрузка подключенных приборов в каждой из квартир, так и ее активная и пассивная составляющая.

В результате если произойдут проблемы с нейтралью трансформатора (нулем источника), велика вероятность выхода из строя подключенных к сети приборов. Причина – повышение уровня напряжения в сети.

Обрыв нуля в однофазной сети

В данной ситуации последствия будут не такими печальными, как в описанном выше случае, но, тем не менее, если отгорает вводный ноль в системе TN-C, это может представлять серьезную опасность для жизни человека.

Отгорание нуля в схеме однофазного потребителя

Для однофазных нагрузок обрыв нуля будет аналогичен отключению напряжения, за исключением того фактора, что на фазном проводе останется потенциал, представляющий опасность для жизни. Причем, он также проявится там, где был ранее защитный ноль в контактах розеток. Если корпуса электроприборов заземлялись рабочим нулем, то весьма велика вероятность негативных последствий. В системах TN-C-S фактор риска существенно сокращается, за счет использования PEN проводника.

Как защититься?

Узнав об опасности, представляемой потерей нуля, предлагаем рассмотреть варианты защиты от данного явления:

• Начать необходимо с грамотного монтажа электропроводки. Если для питания объекта планируется задействовать трехфазную схему электроснабжения, то ее расчет должен быть произведен таким образом, чтобы минимизировать вероятность перекоса фаз. То есть, необходимо планомерно распределить нагрузку на каждую линию.
• Следует задействовать в управлении сетью приборы, выравнивающие нагрузку на каждую из фаз. Причем, в идеале, эта работа должна осуществляться без привлечения операторов, то есть, выполняться автоматически при обрыве нуля.
• Должна иметься возможность оперативного изменения схемы подключения потребителей. Это позволяет внести корректировки, если на этапе проектирования не была должным образом учтена нагрузка на каждый участок или увеличилась мощность потребления в связи с вводом новых объектов. То есть, при возникновении критической ситуации должна иметься возможность изменения мощности. В качестве примера можно привести вариант, когда многоквартирный дом переводится на линию с большей нагрузкой для «разбавления» перекоса фаз, возникающего при обрыве нуля.

В приведенных выше вариантах мы рассматривали защиту от перекосов в глобальных масштабах, конечный потребитель может обеспечить должный уровень защиты значительно проще. Для этого достаточно установить реле контроля напряжения, в котором указать допустимый минимальный и максимальный уровень. Как правило, это ±10% от нормы.

Подведем итоги

Безусловно, что вероятности аварий носят случайный характер, максимум, что можно сделать в таких ситуациях, — принять необходимые меры для обеспечения защиты. Но помимо этого не будет лишним вовремя определить аварийную ситуацию по характерным признакам. В первую очередь отгорание нулевого магистрального провода приводит к перенапряжению сети. Обнаружив первые признаки этого явления, следует отключить все электроприборы.

Сделать это оперативно и самостоятельно практически нереально. Временной промежуток для этого слишком коротким, поэтому следует установить на электрическом щитке специальные приборы, реагирующие на обрыв нуля. Как только напряжение выйдет за установленные пределы, реле контроля напряжения произведет защитное отключение.

Полностью доверять системе защиты не стоит. Может случиться так, что при наличии характерных признаков перепадов напряжения, отключение питания не произойдет. Поэтому имеет смысл перечислить наиболее вероятные проявления для данного явления:

• Мерцание ламп накаливания. Они наиболее чувствительны к перепаду уровня напряжения, возникающего при обрыве нуля. Энергосберегающие осветительные приборы и светодиодные лампы не настолько реагируют на изменения.
• Электронные приборы, имеющие встроенную защиту, как правило, отключаются от сети питания. Или не запускаются. Такие действия предусмотрены реакцией защиты импульсных БП на броски напряжения. Характерно, что такая реакция может сработать раньше, чем реле напряжения. Но это, во многом зависит от производителя и схемы реализации защиты электросетей, а также надежности электрического соединения.
• Еще один характерный признак – повышение температуры выключателя. Даже если Вы не обратили внимания на мерцание ламп, то данное проявление должно вызвать опасения.
• Искрение, при попытке подключения электроприбора, может говорить об обрыве нуля на вводе однофазного потребителя. Даже, если оно вызвано другим фактором, а не обрывом нуля, это очень нехороший признак.
• Самопроизвольные срабатывания вводных автоматов, также могут указывать на перенапряжение. Такая реакция на обрыв нуля характерна при включении электронагревательных приборов, например электропечи, бойлера, чайника и т.д.
• Характерные звуки во вводном электрическом щите также могут указывать на перепады напряжения. В такой ситуации рекомендуется отключить ввод питания и дождаться приезда аварийной бригады. Велика вероятность, что авария обрыва нуля имела место в электросети поставщика.
• Обязательно установите на вводе электрической сети реле напряжения. В идеале желательно продублировать данную систему стабилизатором напряжения для дома или квартиры. Такое устройство, работая в паре с реле, позволит поддерживать заданный уровень напряжения, не отключая питание.

Собственно, только многоуровневая защита может обеспечить максимальную безопасность.

Видео по теме статьи

Как определить обрыв проводки в стене

Совет 1: Как найти обрыв проводки

• Для нахождения места обрыва понадобятся: отвертка-индикатор; тестер; бесконтактный индикатор скрытой электропроводки, хотя бы самый простой – их часто встраивают в отвертки-индикаторы (правда, непрофессионал может получить от такого индикатора приемлемый результат лишь в том случае, когда в стене отсутствует какой-либо металл, кроме проводов). Плюс «дежурный» инструмент – отвертка, пассатижи, нож с изолированной ручкой, изолента.

Прежде всего, необходимо определить, какой из проводников оборван – фазный или «нулевой». Для этого индикаторной отверткой «щупаем» контакты неработающей розетки или выключателя. В розетке под напряжением должен находиться один из контактов, в выключателе – один (в положении «выключено») или все (в положении «включено»). Если «фаза» имеется, значит, оборван «ноль». При скрытой электропроводке единственный выход – обратиться к профессионалам, самостоятельно локализовать место такого обрыва не удастся.

При открытой прокладке (то есть когда провод доступен на всем участке от распределительной коробки до неработающей точки) место повреждения находится при помощи тестера. Для этого отключается напряжение в квартирном распределительном щите, затем на проводе, возле его выхода из распределительной коробки, делается первая «засечка» — надрез изоляции, позволяющий обнажить металл проводника; примерно через метр надрезается еще одна засечка (вторая). Измеряется сопротивление на участке между надрезами – если оно имеет малую величину, то на этом промежутке разрыва нет. Тогда примерно через метр от второй засечки делается третья, замеряется сопротивление между второй и третьей засечками, и т.д.

Отсутствие сопротивления укажет на то, что между щупами прибора имеется место повреждения. На выявленном участке провода вновь делаются засечки, уже ближе друг к другу – через полметра, например. Локализовав очередной, уже меньший по длине, поврежденный участок, на нем вновь повторяют описанную процедуру. Подобной методикой место разрыва проводов определяется с точностью до миллиметров, но обычно это излишне – обрыв находится визуально намного раньше. После устранения неисправности тщательно изолируются все оголенные участки провода.

Место разрыва фазного проводника в кирпичной или бетонной (без металлической арматуры) стене находится при помощи бесконтактного индикатора скрытой проводки. Провода от распределительных коробок обычно прокладываются вертикально или горизонтально, повороты делаются под прямыми углами, поэтому «трассу» от коробки до розетки можно определить довольно точно. Вдоль нее, по поверхности стены, перемещается индикатор – о месте повреждения он просигнализирует тем или иным способом, зависящим от конструкции прибора. Обычно это звуковой сигнал – в месте обрыва он пропадает.

Совет 2: Как найти обрыв кабеля

Как найти обрыв провода в стене.

Обрыв проводки.

Порядок действий при поиске обрыва провода в квартире следующий.

Первоначально определяем, от какого автомата подключена поврежденная розетка. Если на ней есть фаза, определить автомат можно по наличию/отсутствию фазы на розетке, включая — выключая автомат. Фазу проверяем индикатором. Найдя кабель, отсоединяем его от щита. Причем отсоединяем все жилы кабеля: ноль, фазу и (если есть) землю.

Далее с помощью мультиметра последовательно, начиная от кабеля в щите, прозвоним все соединения в розетках и установим участок, на котором две розетки соединены только одной жилой, например нулевой. Соответственно на этом участке обрыв провода. В исправном состоянии любые две розетки на одной группе должны быть соединены двумя (или тремя, если есть заземление) жилами.

Читать  Подставка для цветов на стену

Если доступны клеммные коробки, вскрываем их. Чаще всего разрыв в коробке. Если в коробках все в порядке, прозваниваем поврежденную жилу от скруток. При необходимости разбираем скрутки (или клеммник) и прозваниваем так. К сожалению, чаще всего клеммные коробки недоступны, т.к. закрыты отделкой и прозвонить через них не получится.

Возможно, что разводка сделана вообще без коробок. Кабеля идут непосредственно от одной розетки к другой. Это видно по тому, что в каждый подрозетник заходит 2 кабеля (4 жилы). Если это так снимаем розетки в начале и конце поврежденного участка. Потом прозваниваем мультиметром.

Если до сих пор обрыв не найден. Значит у вас обрыв в скрытой проводке внутри стены.

Как найти обрыв провода в стене?

Быстро найти обрыв провода в квартире можно с помощью трассоискателя. Для этого подключим трассоискатель к поврежденному кабелю.

Трассоискатель состоит из генератора и приемника. Генератор подключается к кабелю двумя проводами. Плюсовая клемма подключается к поврежденной жиле кабеля. Минусовая клемма к целой жиле. Кроме того, минусовая клемма заземляется отдельным проводом на электрощит в подъезде.

Включаем генератор. Он подает частоту в поврежденную жилу. Приемником трассоискателя ведем по стене в местах предполагаемого прохождения скрытой проводки. Над проводкой, чувствуя сигнал генератора, приемник издает звуковой сигнал. Таким образом мы отслеживаем прохождение проводки в стене.

В месте разрыва провода в стене сигнал генератора пропадет.

Для точного определения обрыва скрытой проводки поиск необходимо повторить с другой стороны. Подключим генератор к другому концу поврежденного кабеля. И повторяем поиск. В итоге мы должны выйти к той же точке, что и в первый раз. Поиск обрыва скрытой проводки завершен. Берем перфоратор и вскрываем обнаруженное место повреждения.

Обрыв нулевого провода в квартире.

Итак, у вас нет ноля, но есть фаза. При разрыве нулевого провода на контактах розетки присутствует фаза, но отсутствует ноль. Индикаторная отвертка на нулевом контакте слабо светится — показывает наводку. Нередко заказчики ошибочно говорят, что в розетке «две фазы». Проверка напряжения мультиметром в таком случае может показывать любое произвольное значения от 0 до 220 В.

Важно! Несмотря на то, что на контакте нет ноля и розетка не работает, в ней присутствует фаза и вас может ударить током!

Принципиальных отличий поиск обрыва нулевого провода от поиска обрыва фазы не имеет. Порядок поиска описан выше.

Как крайнюю меру, если электричество разведено трехжильным кабелем, для передачи ноля можно использовать жилу заземления. Однако в неисправной розетке теперь заземления не будет. Но отключение заземления нежелательно, а если речь идет о мощных приборах, таких как например, стиральная машина, вообще недопустимо.

В любом случае, если есть возможность неисправность лучше найти и устранить, кто знает какие еще сюрпризы преподнесет подгоревшая скрутка или клеммник.

Читать  Как гипсокартон прикрепить к стене

Как найти провода в стене без прибора.

Как найти провода в стене совсем без прибора? Очень просто — берем перфоратор и вскрываем провод.

Как найти обрыв провода в стене

Распространенной неисправностью скрытой электропроводки является обрыв проводов. Проблема эта может доставить массу хлопот и потянуть за собой финансовые вложения, связанные с монтажом нового участка скрытой проводки взамен поврежденного. А для поиска этого участка потребуется помощь профессионального электрика. Но иногда можно обойтись без этого, минимизировав затраты. Рассмотрим поиск и устранение обрыва провода скрытой электропроводки своими силами.

Поиск поврежденного участка

Признаками наличия обрыва проводов является отсутствие напряжения в розетке (розетках) или не работающее освещение. Либо частичное исчезновение электричества в квартире.

Для начала нужно точно определить все элементы электропроводки, которые остались без напряжения. Для поиска потребуется:

• Подключая нагрузку ко всем розеткам без исключения или измеряя напряжение мультиметром, найти, какие из них не работают;
• Определить работоспособность освещения во всех комнатах, коридоре, кухне.

Чтобы определить поврежденный участок скрытой электропроводки, нужно найти, где произошел обрыв: между коробкой и розеткой, между двумя соседними коробками. Для этого на соединениях в коробках и розетках мультиметром измеряется напряжение. Проверить мультиметром проводники на целостность будет сложно из-за значительных расстояний между концами проводников.

Немного сложнее ситуация с освещением: обрыв может произойти как между коробкой и выключателем, так и между коробкой и осветительным прибором. Для точного поиска места повреждения понадобится однополюсный указатель напряжения (индикатор) – прибор, показывающий наличие «фазы».

Сначала вскрывается выключатель, проверяется наличие «фазы» на одном из его контактов при выключенном положении. Если прибор ее не покажет, то обрыв находится между коробкой и выключателем. Если «фаза» там есть, то определяется ее наличие на светильнике при включенном выключателе. Если прибор не покажет «фазу» ни на одном из проводов, повреждение нужно искать между коробкой и светильником.

Возникают ситуации, когда освещение не работает, «фазы» на выключателе нет, но она есть на светильнике. Это свидетельствует о том, что «фаза» с «нулем» поменяны местами. Прохождение фазного проводника в этом случае придется отслеживать от коробки к выключателю через светильник. Если до контакта выключателя она доходит, то повреждение – между ним и коробкой. Потом придется устранить эту проблему: найти место, где поменяны местами провода, затем – правильно соединить их. Иначе менять лампочки даже при отключенном выключателе опасно.

Поиск точного места повреждения

Теперь потребуется найти трассу поврежденного участка скрытой проводки. Проводники ее по правилам располагаются строго вертикально или горизонтально. Поэтому между коробками кабели проходят по прямой линии, соединяющей их, параллельно потолку. Спуски к выключателям и розеткам выполняются вертикально.

Точнее маршрут кабеля в стене можно найти трассоискателем. Это специальный прибор, предназначенный для поиска скрытой проводки. Он же покажет и место повреждения. Но для этого необходимо, чтобы поврежденным был фазный, а не нулевой провод. При обрывах «нуля» нужно временно поменять его местами с «фазой». До места повреждения прибор показывает наличие провода под напряжением, а после – нет.

Читать  Какие обои можно красить и какой краской

При неглубоком залегании проводников в стенах место обрыва трассу можно попробовать уточнить, используя другой прибор – бесконтактный указатель напряжения. Проводя им по стене поперек предполагаемого места расположения в ней кабеля, фиксируют максимум свечения индикатора прибора или его звукового сигнала. Отмечают найденную точку карандашом на стене, отступают 10-20 см в сторону выключателя или розетки и повторяют операцию. И так – до тех пор, пока вся трасса не определится. Таким же образом можно найти маршрут скрытой проводки трассоискателем.

Проводка в стене не повреждается сама собой. Обычно это связано со сверлением отверстий, а реже – с браком при работе строителей, выполнивших соединение проводов в неположенном месте. Встречаются скрутки, сделанные ранее проживающими в квартире жильцами, попавшими в аналогичную ситуацию.

Поэтому при поиске повреждения, сначала осмотрите участок стены. Если там недавно повесили картину, то не исключено, что забитый гвоздь или завернутый саморез попал в провод и перебил его. Будет не лишним коснуться его индикатором – на нем может оказаться напряжение.

Если прибор не доступен, а стенка ровная, в нее ничего не забивали и не сверлили, участок проводки придется заменить целиком. Это решение будет правильным, так как соединение проводов в стене даже пайкой – не самый лучший вариант. А соединение алюминиевых проводников хорошим не получится.

Для этого старые провода в коробках, выключателях и розетках отключаются и изолируются, либо демонтируются. По стене прокладывается кабель-канал, в него укладывается новый кабель. Концы его, немного раздолбив стену, заводят в коробку и розетку (выключатель). Можно выполнить скрытую прокладку, проштробив стену, но лучше оставить это до ближайшего косметического ремонта помещения, ограничившись пока кабель-каналом.

Ремонт провода в стене

Если точное место повреждения удалось найти, то провод в стене потребуется соединить. Для этого аккуратно вскрывается штроба, в которую он уложен, на расстояние около 10 см в каждую сторону. От кабеля или провода отделяется поврежденная жила, при этом нельзя повредить изоляцию на других проводах.

Самый лучший способ соединения медных проводов – пайка. Для этого понадобится кусок медного провода, выполняющий роль ремонтной перемычки. На жилу ремонтируемого кабеля желательно заблаговременно надеть ПВХ или термоусдочную трубку. Затем скрутить концы перемычки с соединяемыми проводами и пропаять соединения. На это место сначала плотно накладывается изоляционная лента в несколько слоев, затем одевается ПВХ трубка или термоусадка. Соединение должно получиться герметичным. Не исключено, что вас когда-нибудь зальют соседи, а намокшая стена будет биться током.

Можно соединить провода в стене при помощи клеммы WAGO. Для соединения алюминиевых проводников этот способ самый надежный. Паять алюминий можно, но это умеют далеко не все электрики. К тому же нужны специальный флюс и припой. Соединение также лучше обмотать изолентой, а для надежности – покрыть герметиком.

После ремонта штробу заштукатуривают. До полного высыхания штукатурки лучше не подавать напряжение на отремонтированный участок проводки.

Источники: http://www.kakprosto.ru/kak-32782-kak-nayti-obryv-provodki, http://220-230.ru/obryv-provoda-v-stene, http://voltland.ru/other/kak-najti-obryv-provoda-v-stene.html

Обрыв нулевого провода: виды и последствия

Автор Светозар Тюменский На чтение 3 мин. Просмотров 1.8k. Опубликовано 10 марта

Что будет, если оборвется фазный рабочий проводник в сети? Это обычно не вызывает сомнений – просто ни один электроприбор не будет работать. А вот что будет, если оборвется нулевой рабочий проводник? На этот вопрос нельзя ответить однозначно Прежде всего, следует разобраться, о каком нулевом проводнике вообще идет речь. Может быть, это нулевой магистральный проводник, в просторечии «стояк», который проложен вертикально в подъезде, соединяя и обеспечивая питанием распределительные щиты квартир каждого этажа. А может быть, это вводной квартирный нулевой провод, имеющий отношение только к вашему отдельному жилищу. Возможно, кому-то такой факт может показаться странным, но разница между этими нулевыми проводами огромная. При обрыве магистрального N-проводника напряжение в сети, то есть в розетках вашей квартиры, не исчезнет.

Просто, сети трех или более квартир, включая вашу, потеряв свою нейтраль, соединятся, в «звезду». Можно подумать, что это и несущественно, но на самом деле такая ситуация крайне опасна. Опасность заключается в том, что потерявшаяся нейтраль может приобрести электрический потенциал самого разного значения. Она уже не имеет надежного электрического соединения с «землей», потенциал которой всегда равен нулю. Это чревато изменением напряжения в сети, причем пропорция изменений такая: чем меньше нагрузка в сети, тем выше в ней напряжение. Получается, что если в одной квартире включено несколько обогревателей, электрическая плита и еще какие-либо мощные электроприемники, а в другой – только телевизор и лампочка в коридоре, то при обрыве общего нулевого магистрального проводника во вторую квартиру может прийти напряжение, близкое к линейному напряжению трехфазной сети, то есть к 380 вольт. Чтобы избежать подобной опасности, совсем не нужно принимать участие в соревновании с соседями на предмет того, «кто больше купит и включит одновременно единиц бытовой техники», чтобы обеспечить себе максимальную потребляемую электрическую мощность. Достаточно установить себе в щиток индивидуальные ограничители перенапряжения, которые своевременно отключат питание, при значениях напряжения, существенно превышающих допустимые пределы. Но все это касается лишь ситуации с обрывом магистрального нулевого проводника. Если же оборван индивидуальный вводной нулевой провод, возникает опасность совсем другого рода. Напряжение в сети тогда пропадает. Но «фаза» по-прежнему остается, причем не только в том разъеме розетки, где она была и раньше, но и в том, который до этого был нулевым. Это связано с тем, что потери напряжения на нагрузке, например, на коридорной лампочке, при отсутствии электрического тока равны нулю, и «фаза» преспокойно проходит в бывший нулевой провод, обеспечивая там полноценный потенциал в 220 вольт.

В каждой квартире, наверняка найдутся какие-нибудь  постоянно включенные в сеть электроприемники, и, поскольку N-провода соединяются на нулевой шине распределительного щита, аномалия со «второй фазой» в нулевом проводнике распространяется на всю квартиру. Здесь опасность в том, что «фаза» в нулевом проводнике – это, мягко говоря, неожиданно. Особенно неожиданно это становится для тех, кто имел неосторожность заземлить корпус какого-либо электроприбора на рабочий «ноль». В этом случае не избежать удара электрическим током. Итак, даже для людей, далеких от электротехники, будет совсем не лишним иметь представление о том, что обрыв нулевого провода может быть разным. Нетрудно заметить: обрыв магистрального нулевого проводника – это риск изменения напряжения сети в пределах от нуля до 380 вольт, а обрыв вводного «нуля» квартиры – это исчезновение напряжения в сети с появлением «второй фазы» во всех розетках.

Обрыв нулевого провода в трехфазной сети.

---

Обрыв нуля в цепи переменного тока.

---

Три фазы: откуда потенциал на нуле и чем опасен его обрыв.

---

Как появляются две фазы в розетке и что нужно делать

Среди арсенала инструментов любого домашнего мастера всегда есть отвертка-индикатор, с помощью которой определяют потенциал фазы в домашней проводке.

Незатейливая конструкция, простая эксплуатация и низкая стоимость придают ей популярность.

Этот индикатор работает четко, позволяет увидеть потенциал фазы, использует принцип протекания активного тока через тело человека и встроенной неоновой лампочки.

Правила его применения описаны статьей о проверке напряжения.

Работая индикатором, мы привыкли, что на фазном контакте розетки лампочка светится, а на нулевом — погашена. Считаем в своем сознании это нормой. Причем, чётко понимаем, что при обрыве фазного провода свечения не будет и нам следует искать неисправность.

Целостность нулевого потенциала на розетке проверяется редко, да и технология требуется другая, например — прозвонка электрической цепи.

Когда же в однофазной домашней проводке на обоих контактах розетки индикатор показывает фазу, то неискушенный электрик начинает думать, что их две и ставит вопрос: «Откуда взялась вторая?».

При этом он ошибается дважды на:

1. примерно 90%;
2. оставшуюся часть в 10%.

В первом случае допускаем, что внутри однофазной сети появиться посторонней фазе неоткуда и возникла совсем другая неисправность. А во втором — все же рассмотрим вариант появления постороннего потенциала.

Краткий экскурс в теорию

При подаче напряжения на бытовой потребитель по нему течет электрический ток в замкнутой цепи. Если схема разомкнута, например, выключателем люстры, врезанным в фазный провод, то свечения не будет.

При этой ситуации потенциал фазы доходит до выключателя, а нуля — до ближнего контакта цоколя на каждой лампочке.

Их провода кратко называют фазой и нулем. После включения выключателя потенциал фазы доходит до удаленного контакта лампочки и через сопротивление нити накала образуется ток, который протекает по проводам замкнутой цепочки от источника питающей трансформаторной подстанции.

Если проверить индикатором напряжение на удаленном контакте патрона лампочки, то он своим свечением укажет фазу, а на ближнем — свечения не будет. Делаем вывод, что здесь потенциал нуля. Теперь рассмотрим другой вариант.

Неправильное подключение выключателя к люстре

В старых квартирах часто допускали ошибку: разрывали не фазу, а ноль. При такой ситуации освещение от выключателя работало нормально, но создавалась опасность получения электротравмы при замене лампочки, которая всегда была под потенциалом фазы.

Если при такой ситуации воспользоваться емкостным индикатором, то он будет светиться на обоих контактах цоколя лампочки и одном — выключателя.

Причина кроется в том, что потенциал фазы по разорванной цепочке от квартирного щитка дошел до отключенного контакта выключателя.

А условий для прохождения тока нет — схема разомкнута. На своем языке электрики говорят — разрыв или обрыв нуля.

Подобная ситуация может проявиться и в электрической розетке. Для этого достаточно отсоединить ноль на входе их блока и иметь параллельную цепочку с подключенным сопротивлением, например, настольной лампой.

Подобный случай может возникнуть в упрощенной схеме домашней проводки, когда не выполнено разделение на силовые цепи розеточной группы и освещения, а все защиты квартиры выполнены электрическим пробками или автоматическими выключателями серии ПАР.

При обрыве нуля на входе розетки, находящейся, например, на кухне и включенном выключателе освещения в комнате повторится подобная ситуация, когда емкостной индикатор напряжения будет светиться в обоих гнездах розетки, указывая на потенциал фазы.

Как оценить напряжение в розетке

Потенциал фазы вызывает свечение лампочки емкостного индикатора, а ноля — не может. В рассматриваемом нами случае это его свойство вводит человека в заблуждение.
Для правильной оценки ситуации необходимо пользоваться прибором, указывающим не один потенциал, а их разность. По этому принципу работают:

• двухполюсные индикаторы напряжения;
• вольтметры.

Режим вольтметра есть у всех современных мультиметров — комбинированных электрических приборов домашнего мастера.

Если его щупы установить в контакты проблемной розетки, то он покажет 0 вольт на ней, что означает отсутствие разности потенциалов, необходимой для нормальной работы электрических приборов.

Величина напряжения 220 будет только между нулем и фазой нормальной электрической проводки.

Делаем вывод: вольтметр не показывает напряжение между одной и той же фазой, ибо его там просто нет. Оно присутствует в однофазной сети только между проводами фазного и нулевого потенциалов.

Рекомендация: для точного определения потенциала фазы и напряжения используйте не только емкостной индикатор, но и вольтметр.

Возможные случаи обрыва нуля в домашней однофазной сети

Неисправность может возникнуть практически в любом месте проводки, но наиболее часто повреждения возникают там, где электрик делал коммутацию проводов схемы в:

• распределительном щитке квартиры;
• распаечной коробке;
• розетке.

Также возможно разрушение слоя изоляции провода и обрыв нулевой жилы с созданием контакта на фазе.

Обрыв нуля в квартирном щитке

Неисправность может возникнуть на:

• вводном автоматическом выключателе;
• электросчетчике;
• нулевой шине.

Причиной обрыва может стать плохой контакт с проводом из-за:

• загрязнения рабочих поверхностей;
• недостаточного усилия ужима винтового соединения;
• надрезов металлической жилы провода.

Любая из них создает повышенное сопротивление на переходном участке, ведущее к излишнему нагреву, образованию нагара, постепенно переходящему в обрыв.

В этой ситуации на всех электроприборах квартиры пропадет напряжение, но фаза останется присутствовать.

Если хоть один выключатель освещения будет включен или в одну из розеток вставлен бытовой прибор, то фазный потенциал пройдет на второй контакт всех розеток через нулевую шину.

Придется осматривать возможные места повреждения и устранять неисправность.

Обрыв нуля в распаечной коробке

Неисправность с отсутствием напряжения проявится в том помещении, на которое работает распределительная коробка с оборванным нулем. Во всех других местах напряжение будет присутствовать.

Внутри старых распаечных коробок подключение проводов выполнялось скрутками и обматывалось изолентами. У нуля обычно требовалось делать больше соединений, а общая скрутка получалась толще. С этого косвенного признака проще делать прозвонку схемы для выявления нулевого потенциала электрическими методами.

Обрыв нуля может возникнуть и в проводе, соединяющем распределительные коробки. Для его замены часто требуется долбить стену и заменять кабель. Чтобы уменьшить трудозатраты проще создать новую магистраль, расположив ее по горизонтали и вертикали.

Обрыв нуля и замыкание на фазу в блоке розеток

Такая ситуация может создаться при неправильных работах по сверлению стен, забиванию гвоздей, вворачиванию саморезов без учета проложенных трасс электрической проводки, когда нарушается целостность изоляции жил и возникают короткие замыкания и обрывы провода.

Потенциал фазы появится на обоих контактах розетки без создания дополнительных шунтирующих цепочек.

Устраняется такая неисправность полной заменой неисправного участка проводки.

Для тех читателей, кто интересуется видеороликами по этой теме рекомендуем посмотреть работу Сергея Сощенко: «Две фазы в розетке.»

Обрыв нуля в трехфазной сети

Это как раз тот случай, когда внутрь домашней однофазной сети может проникнуть второй потенциал фазы и напряжение на всех бытовых приборах способно подскочить до линейной величины вплоть до 380 вольт.

Виновником такой аварии чаще всего выступает электроснабжающая организация, а страдают от нее все задействованные потребители.
Рассмотрим вариант воздушного подключения к трехфазному вводу в частный дом.

Такие провода расположены открыто. имеют большую протяженность. Существует масса причин, по которым может возникнуть обрыв фазы. Их количество уменьшается при подключении электрическим кабелем, спрятанным в грунте, который чаще применяется для питания многоэтажных зданий. Но человеческий фактор и нарушение правил эксплуатации не стоит забывать…
Обрыв нуля в трехфазной сети происходит периодически, его надо учитывать.

Работа трехфазной сети в нормальном режиме

В каждую квартиру с однофазной проводкой поступает одинаковое фазное напряжение.

Его величина 220 вольт прикладывается к различным сопротивлениям бытовых потребителей, которые периодически коммутируются к питанию случайным образом. В схеме протекают только токи от генераторного конца по фазным проводам к нагрузке и возвращаются через нулевой провод.
Ток в ноле состоит из суммы трех токов всех фаз и обычно уравновешивается ими. Напряжение в фазах колеблется в пределах эксплуатационных нормативов.

Работа трехфазной сети при обрыве нуля

Здесь сбалансированная система сразу нарушается. Обрыв нуля исключает прохождение по нему токов фаз, а напряжение, которое поступает потребителям, претерпевает изменения.

Рассмотрим на примере контура АВ. К квартирам А и В прикладывается уже линейное напряжение АВ. Их сопротивление подключено к нему последовательно и складывается из двух составляющих.
За счет суммарного сопротивления Ra+Rв по цепочке течет ток Iaв, рассчитываемый по закону Ома. Он общий для обеих квартир.

Падение напряжения на каждой квартире теперь не одинаковое, а зависящее от сопротивления, которым обладают подключенные в работу электроприборы. Если один владелец отсутствует дома и выключил все приборы, а второй интенсивно использует стиральную и посудомоечную машины, включил моющий пылесос и обогреватель, то ситуация складывается неблагоприятная: все 380 вольт окажутся у одного хозяина. Его бытовая техника сгорит от перенапряжения.

Снизить риски повреждения своего имущества от аналогичной поломки можно включением в квартирный щиток реле контроля напряжения. Оно своевременно отключит питание при возникновении подобной аварии. РКН входит в состав защит и обеспечивает в автоматическом режиме общую электрическую безопасность квартиры и частного дома.

Случаи обрыва нулевого провода подробно объясняет видеоролик владельца Master007: «Отгорание нуля».

Дополняйте материал статьи своими комментариями, делитесь ею с друзьями в соц сетях.

Полезные товары

Как найти обрыв провода у бытовых приборов и в домашней сети

Любые технические устройства, как бы надежно ни были изготовлены, в процессе эксплуатации ломаются, совершают отказы. Бытовая электрическая проводка не является исключением из этого общего правила.

В публикуемой статье на основе личного опыта электрика собраны практические советы домашнему мастеру по поиску места обрыва проводов электропитания и способам устранения обнаруженных неисправностей.

Они дополняются во время изложения материала поясняющими картинками, схемами и видеороликом.

Содержание статьи

Конструкция провода

Любой бытовой электроприбор работает, когда на него поступает электрический ток от источника напряжения по проводам, кабелям и шнурам питания. Если внутри схемы образуется разрыв, то работа прекращается.

Электрический провод состоит из:

• токопроводящей магистрали, выполненной металлическими жилами из проволоки меди или алюминия;
• слоя изоляции (лак, полимерные покрытия, бумага, хлопок, шелк или другие диэлектрические материалы из их комбинаций).

Металл жилы проводника может быть выполнен:

• многожильной скруткой из тонких проволок:
• или сплошной, монолитной конструкцией.

В быту встречаются провода обоих видов:

• монолитные жилы используются для работы в стационарной схеме электропроводки;



• многопроволочные скрутки из проволочек применяются для передачи высокочастотных сигналов или там, где на металл воздействуют механические изгибающие усилия (шнуры блоков питания, переносных приборов, наушников, других подобных устройств).

Во время изготовления, транспортировки, монтажа и эксплуатации на металлическую часть жилы воздействуют не только электрические, но и механические нагрузки. От излишнего усилия она разрушается. Обрыв провода исключает работоспособность электрической схемы. Его необходимо найти и устранить.

Дефекты в шнурах питания

Проблемные места

Чаще всего поломка металлической жилы возникает:

• около корпуса;
• у места крепления вилки или штекера;
• в месте соединения нескольких проводов.

Крепление у корпуса

Электрический провод любого переносного бытового прибора (фена, утюга, дрели и других ручных электроинструментов) выходит из корпуса, в котором он жестко зафиксирован, как показано ниже на фото.

При работе прибора шнур постоянно изгибается. Около места крепления наиболее часто создаются крутящие усилия, воздействующие на металл жилы. Для уменьшения радиуса изгиба со снижением разрушающей нагрузкой используется защитная трубка из резины или пластичных материалов.

Она выполняет свою роль, продлевая ресурс провода, но ограничена по длине. Место возле окончания трубки, как показывает практика, чаще всего создает обрыв провода.

Крепление вилки

Около этого места довольно часто создается изгиб, который со временем может обеспечить обрыв провода.

Другие проблемные участки

Большое количество людей пользуется наушниками. Их проводники выполнены многопроволочным плетением из очень тонких жил: они часто подвергается скручиваниям и деформациям.

При таких изгибах создается обрыв. Чаще всего он происходит около:

• наушников;
• штекера;
• соединителя.

Участки провода, подвергающиеся частым изгибам, наиболее склонны к повреждениям. Они требуют бережного обращения при эксплуатации и пристального внимания во время ремонта.

Методика поиска обрыва провода в шнурах питания

Благодаря относительно короткой магистрали удобно использовать три метода:

1. Визуального наблюдения;
2. Прощупывания руками;
3. Электрических проверок.

Визуальный осмотр

Если внимательно присмотреться к проблемным местам, то можно обнаружить на них следы обрыва по повреждениям изоляции, изменению цвета или снижению общей толщины.

Это явные признаки того, что здесь произошел обрыв провода или он скоро наступит.

Проверка пальцами

Прощупывание

Тонкие проводники от наушников, зарядок и подобных устройств можно аккуратно проверить руками на ощупь.

Их изоляцию следует с усилием понажимать пальцами, немного погнуть в проблемных местах, подвергнуть растяжению или сжатию.

Проверка под нагрузкой

Шнур низковольтных устройств допускается подключить с обеих сторон к блоку питания и работающему прибору, несколько раз изогнуть его в проблемных местах, чтобы наблюдать по поведению устройства о восстановлении или пропадании электрических контактов.

Отдельные провода 220 вольт

Рекомендую выполнять их проверку только при отключенном питании. Работать с проводом под напряжением могут только обученные электрики, обязанные пользоваться электрозащитными средствами, строго соблюдать организационные мероприятия.

Если в проблемном месте потянуть проводник в разные стороны двумя руками, то нагрузка разделенным металлом не будет восприниматься, а ляжет на изоляцию, которая станет растягиваться. Повреждение обрыва металла жилы будет видно при изгибе.

Электрические проверки

Пользование индикаторами и измерительными приборами обеспечивает быстрый и достоверный поиск места, где произошел обрыв провода. Ими можно поочередно прозвонить каждый участок цепи, сразу выявить его неисправность.

Принцип определения электрического сопротивления основан на свойстве тока протекать только по замкнутому контуру.

Электрическое сопротивление металла целой жилы имеет очень маленькую величину. Многие современных приборы при прозвонке дополнительно указывают на него звуковыми эффектами.

Если в проверяемой схеме возникает разрыв жилы, то тока не будет: измерительный прибор покажет сопротивление воздушной среды, которое близко к бесконечности.

Технологию поиска и ремонта провода в наушниках Fhillips показывает владелец видеоролика Антон Баитов.

Неисправности стационарной электропроводки

Для их поиска потребуется:

• учесть особенности схемы;
• подготовить указатели и приборы;
• проанализировать технологию проведения работы при открытом или закрытом способе монтаже.

Схемы прокладки проводов

Монтаж токопроводящих жил может быть выполнен двумя технологиями:

1. Открытой прокладкой по стенам;



2. Скрытно внутри полостей и штроб строительных конструкций.

В обоих случаях необходимо разобраться с действующей схемой заземления, проверить напряжение, найти фазу, рабочий ноль и защитный РЕ-проводник.

В трехфазной проводке особую опасность представляет обрыв нуля.

За счет перераспределения потенциалов по различным цепочкам на них сдвигается падение напряжения. Это может привести к появлению высоких линейных значений на потребителях, подключенным к фазам при обычной схеме.

Приборы проверки напряжения

Осуществлять поиск неисправности можно:

• емкостным указателем напряжения;



• двухполюсным индикатором;



• тестером или мультиметром в режиме вольтметра;



• контрольной лампой.

Работа с контрольной лампой опасна и запрещена современными правилами.

Этим методом раньше пользовались массово, да и сейчас имеется много его приверженцев.

Информацию о контрольной лампе публикую с целью разъяснения степени рисков, которым подвергает себя человек. Работать ею не рекомендую.

Как определить провод фазы, рабочего нуля и защитного РЕ-проводника

Электрические схемы бытовой проводки создаются по трем правилам:

1. Потенциал фазы имеет самую большую величину относительно контура земли, а в его проводах всегда устанавливают коммутационные аппараты и защиты, которыми обесточивают работающие приборы. Фазный проводник отделен от заземления сопротивлением подключенной нагрузки;



2. Рабочий ноль подключен к контуру земли на питающей трансформаторной подстанции и может разрываться в квартирном щите вводным автоматом или переключателем, а также срабатыванием защит УЗО и дифференциальных автоматов;



3. Защитный РЕ-проводник всегда подключен к заземлению на трансформаторной подстанции и дополнительно может быть соединен с контуром заземления здания в системах TN-C-S и TT. Во время эксплуатации схемы его нельзя разрывать ни при каких обстоятельствах. В нем запрещена установка любых коммутационных аппаратов и защит, действующих на отключение цепи.

Для определения фазы, нуля и РЕ-проводника достаточно:

1. выполнить замеры потенциалов участков сети указателями напряжения или индикаторами;
2. пользуясь коммутационными аппаратами и защитами уточнить принадлежность каждого провода к действующей схеме заземления.

Оба пункта необходимо проверять комплексно, ибо иначе высока вероятность ошибки.
Для облегчения поиска и монтажа проводов они маркируются расцветкой, которой рекомендуют придерживаться всех монтажников. Например, магистрали защитного РЕ-проводника необходимо обозначать желто-зелеными полосками.

На практике это правило может нарушаться по различным причинам, например:

• пренебрежением нормативами;
• ошибками работников;
• наличием большого запаса проводов другой расцветки, которые необходимо быстро использовать.

Цветовая маркировка изоляции призвана облегчить работу электрика, но судить по ней о состоянии схемы нельзя: необходима проверка участков цепи электрическими замерами.

Дефекты открытой проводки

Эта схема отличается доступным расположением токоведущих магистралей и коммутационных точек: наиболее проста для обнаружения неисправностей. Все токоведущие части хорошо заметны.

Достаточно вскрыть корпуса розетки, выключателя, патрона лампочки или распределительной коробки и можно на их контактах прозванивать состояние жил проводов и кабелей. Использование кабельных плинтусов, пластиковых каналов практически не осложняет этот процесс.

Открытая схема проводки наиболее удобна для поиска и устранения повреждений, возникающих в ней.

Неисправности закрытой схемы питания

Поиск обрыва в проводе затрудняется, если он скрыт внутри стены, пола или потолка. Но его можно найти различными способами:

• с помощью самодельных индикаторов;
• промышленными приборами.

Самодельные конструкции поиска скрытой проводки

Среди радиолюбителей популярны следующие схемы:

• на полевом транзисторе;



• микросхеме К561ЛА7;



• транзисторе ВС 547;



• двух микросхемах.

Вполне возможно найти маршруты проводников питания по шумам, улавливаемым радиоприемником или смартфоном.

Эффективность этих способов зависит от глубины заделывания в стену токопроводящих магистралей, отсутствия экранирующих материалов, чувствительности измерительного механизма.

Промышленные приборы

Многообразные конструкции профессиональных указателей работают намного лучше, чем самодельные устройства.

Они обладают рядом дополнительных функций обнаружения различных материалов со скрытным расположением.

Владелец видеоролика Mobotix Webcams наглядно показывает, как кабель трекер Mastech MS6812 ищет оборванный провод в стене.

Особые преимущества в поиске скрытых магистралей имеет тепловизор. Он позволяет дистанционно измерять и наблюдать температуру контактов и проводников в схеме электрического питания.

Если у вас еще остались вопросы по этой теме, то задавайте их в комментариях.

Полезные товары

Обрыв нулевого провода в трехфазной сети

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Я Вам всегда рекомендовал, и даже принудительно заставлял, для защиты электрооборудования и электрических приборов своих квартир и домов от повышения или понижения напряжения в сети устанавливать однофазное или трехфазное реле напряжения, в зависимости от Вашей сети.

В качестве реле однофазного напряжения можно применять устройства разных производителей, например, РН-113 от «Новатек-Электро», УЗМ-51 от «Меандр», RV-32A от EKF, CM-EFS.2 от АВВ, АЗМ-40А от «Ресанта», ZUBR D40t от «ДС Электроникс» и другие им подобные.

В качестве трехфазных реле напряжений могу порекомендовать: цифровое реле напряжения V-protector 380V от «Digitop», РНПП-311 от «Новатек-Электро», РКН-3-15-15 и УЗМ-3-63 от «Меандр», CM-MPS.11 от АВВ.

Все перечисленные выше устройства контролируют входное напряжение сети, и если напряжение по каким-то причинам вышло за пределы заданных уставок, то они должны отключить потребителей, тем самым защищая и спасая их от выхода из строя.

Напомню, что согласно ГОСТа 29322-92, табл.1, номинальное напряжение однофазной сети должно быть 230 (В), а трехфазной — 400 (В). А по ГОСТу 13109-97, п.5.2, предельно-допустимое отклонение напряжения не должно превышать ±10%, т.е. для однофазной сети это напряжение от 207 (В) до 253 (В), а для трехфазной — от 360 до 440 (В).

Причин для отклонения напряжения может быть множество, и в одной из своих статей я их уже перечислял. Но сегодня я хотел бы остановиться на одной очень распространенной причине, как обрыв нуля.

В Интернете имеется не мало статей по этой теме, но вся представленная информация в основном теоретическая и поверхностная. Я же в данной статье расскажу Вам очень подробно про возникновении такой ситуации, произведу расчеты токов и напряжений в нормальном режиме и при обрыве нуля, исходя из реальных нагрузок на примере нескольких квартир, а в самом конце сымитирую ситуацию с обрывом нуля в трехфазной сети на реальном примере.

Итак, поехали.

Расчет несимметричного режима трехфазной сети с нулевым проводом

Для интереса, теорию будем рассматривать не в чистом виде, а на наглядном примере. Предположим, что на площадке у нас расположено три квартиры.

Вот пример такого этажного щита на три квартиры, о котором у меня написана отдельная и подробная статья.

Каждая квартира питается с подъездного щита, но с разных фаз — обычное дело. Квартира №1 запитана с фазы А, квартира №2 — с фазы В, а квартира №3 — с фазы С.

Возьмем за условность, что в какой-то определенный момент времени в квартире №1 был включен в розетку электрический чайник мощностью 2000 (Вт), в квартире №2 — горели лампы накаливания общей мощностью 400 (Вт), а в квартире №3 — горела одна единственная лампа накаливания мощностью 75 (Вт).

Я специально в качестве примера привел чисто активную нагрузку, чтобы не усложнять расчеты и векторные диаграммы углами сдвига и т.п. Естественно, что в реальности чисто активной нагрузки по квартирам не бывает, но тем не менее смысл остается прежним.

А теперь вспомним немного ТОЭ.

Нагрузку каждой квартиры представим в виде сопротивлений, которые обозначим «Z». Z — это и есть полное сопротивление цепи, с учетом активной и реактивной составляющей, но как я уже сказал выше, реактивной составляющей у нас нет (нагрузка чисто активная), поэтому в нашем случае Z=R. Получается следующее:

• Zа = Ra = 24,2 (Ом) — сопротивление нагрузки квартиры №1

• Zb = Rb = 121 (Ом) — сопротивление нагрузки квартиры №2

• Zc = Rc = 645,3 (Ом) — сопротивление нагрузки квартиры №3

Как видите, нагрузка по квартирам разная, т.е. это типичный несимметричный режим работы четырехпроводной трехфазной сети с нейтральным проводом при соединении нагрузки по схеме «звезда». В этой схеме есть свои особенности, но об этом чуть позже.

Итак, номинальное линейное (межфазное) напряжение сети составляет 400 (В), а фазное напряжение (между фазой и нулем) — 230 (В).

На источнике питания линейные напряжения обозначаются, как U_AB, U_BC и U_CA, а фазные U_A, U_B и U_C. На нагрузке такие же обозначения, только с маленькими буквами (индексами).

Но на практике такие идеальные значения редко встречаются по нескольким причинам. Изначально на трансформатор может приходить высокое питающее напряжение с неидеальными линейными напряжениями, которое преобразуется на низкую сторону тоже с некоторой разницей. К тому же сам трансформатор может иметь какие-то наиболее загруженные фазы, на которых напряжение будет чуть снижено, по сравнению с другими.

Я возьму реальный пример из практики, поэтому линейные и фазные напряжения у меня имеют следующие значения:

Будем считать, что нейтральный (нулевой) проводник от трансформаторной подстанции (ТП) до этажного щита у нас идеальный (Z_N=0), т.е. я пренебрегаю его сопротивлением, которое складывается из сопротивлений переходных контактов и самих проводов. Сопротивления контактных соединений и проводников фаз я тоже учитывать не буду.

Таким образом получается, что напряжение между нулем источника питания (в моем случае это трансформатор) и нулем нагрузки (потребители) равно нулю, т.е. эти точки имеют одинаковый потенциал.

Напряжение между этими точками называется напряжением смещения нейтрали и его обозначают, как U_nN.

В рассматриваемом случае напряжение смещения нейтрали равно нулю (U_nN = 0), а значит фазные напряжения у источника питания (трансформатор) и на нагрузке (потребители) совершенно одинаковые:

• U_A = Ua = 239 (В)
• U_B = Ub = 225 (В)
• U_C = Uc = 232 (В)

Векторная диаграмма напряжений будет иметь следующий вид. Для наглядности хотел построить ее в масштабе, но не нашел достойного онлайн сервиса, а рисовать ее на миллиметровой бумаге, как в университете, у меня нет времени.

Естественно, что фазные напряжения сдвинуты относительно друг друга на 120 электрических градуса.

Теперь нам нужно узнать токи нагрузки по фазам, которые рассчитаем по закону Ома для участка цепи, зная фазные напряжения и сопротивления нагрузок. Расчет фазных токов буду производить в показательной форме комплексного числа.

Теперь отложим полученные значения токов на нашей векторной диаграмме. Т.к. нагрузка у нас чисто активная, то векторы токов будут сонаправлены с векторами фазных напряжений.

Вот это нормальный режим работы, когда нет обрыва нейтрального проводника, т.е. это несимметричный режим работы четырехпроводной трехфазной сети с нулевым проводом.

Ради интереса можно рассчитать ток в нулевом проводе, который равен геометрической сумме всех фазных токов. Для удобства сложения комплексных чисел переведу их из показательной формы в алгебраическую, а результат запишу опять в показательной.

Получилось, что значение тока в нуле составляет 8,86 (А).

Расчет несимметричного режима трехфазной сети без нулевого провода

Но сейчас перейдем к самому интересному!

Предположим, что в этажном щите из-за плохого контакта у нас отгорел магистральный ноль N (PEN), или же электрик, выполняя работу, ошибочно его разорвал, например, в этом месте (место разрыва я указал не схеме красным крестиком). Я лишь указал две причины обрыва нуля, на самом деле их может быть множество.

Вот фотография подобного по исполнению этажного щита. Кстати, этот щит находится в аварийном состоянии и о нем у меня есть отдельная статья, где я подробно рассказываю, как и что в нем нужно устранить и исправить.

Так что же произойдет при обрыве магистрального нуля N (PEN)?!

При обрыве нулевого провода все три сопротивления окажутся включенные звездой, но без нуля. Произойдет смещение нейтрали и перераспределение (перекос) фазных напряжений квартир. По сути, у нас получилась трехфазная трехпроводная сеть без нулевого проводника, но с неодинаковыми нагрузками.

А чтобы понять, как именно распределятся фазные напряжения, сначала необходимо найти напряжение смещения нейтрали (по методу узловых напряжений).

Таким образом получилось, что при обрыве нуля между нейтралью трансформатора и отгоревшей нейтралью в этажном щите появится потенциал около 181 (В).

Если у Вас в жилом доме применена устаревшая система заземления TN-C, в которой все открытые металлические конструкции присоединены к нейтрали (занулены), то эта разность потенциалов (напряжение) окажется на всех зануленных металлических частях, а в нашем примере под напряжением окажется металлический корпус этажного щита и все, что подключено к нулевой колодке N, а это у нас нулевые проводники всех трех наших квартир.

Задев корпус щита или любой нулевой проводник, Вы попадете под действие электрического тока.

Про последствия я рассказывать не буду, об этом уже написано несколько статей на сайте с реальными случаями, знакомьтесь:

Если же в этажном щите Вы сделали разделение PEN проводника и перешли с системы заземления TN-C на TN-C-S, то эта разность потенциалов окажется не только на отгоревшем нуле и на конструкции щита, но и на корпусах всех Ваших электрических приборов и техники, что значительно увеличивает шансы попасть под действие электрического тока. Кстати, это еще одно доказательство тому, что разделение PEN проводника необходимо выполнять не в этажном щите, а в ВРУ.

Но это еще не все.

Определим фазные напряжения на нагрузке с учетом смещения нейтрали.

И что мы видим?! А видим мы перекос фаз в трехфазной сети.

В фазе А напряжение снизится с 239 (В) до 65 (В), в фазе В — напряжение с 225 (В) увеличится до 335 (В), а в фазе С — напряжение с 232 (В) увеличится до 372 (В).

Естественно, что в квартире №1 при таком низком напряжении 65 (В) с электрическим чайником ничего не произойдет, он просто напросто не станет работать. Но вот если вместо чайника был бы подключен холодильник, кондиционер или другие потребители с двигательной нагрузкой, то большая вероятность, что они вышли бы из строя.

А вот в квартирах №2 и №3 последствия будут весьма печальными. При напряжении 335 (В) и 372 (В) лампы в них моментально сгорят. Если вместо ламп будет включена другая нагрузка, будь это телевизор, компьютер и прочая бытовая техника, то они тоже моментально выйдут из строя, если конечно в них нет встроенной защиты от перепадов напряжения. Не исключено, что может возникнуть даже пожар.

Да, кстати, вот так примерно будет выглядеть наша векторная диаграмма после отгорания нуля.

Как видите, точка нейтрали n сдвинулась в точку n’, т.е. к наиболее загруженной фазе А. В наиболее загруженной фазе напряжение снизилось, а в менее загруженных, наоборот, увеличилось и практически до линейного напряжения.

При изменении сопротивлений фазных нагрузок напряжение смещения нейтрали U_nN может изменяться в широких пределах, при этом точка нейтрали n’ может находиться в разных местах векторной диаграммы, а фазные напряжения у потребителя могут иметь величины от нуля и вплоть до линейного напряжения.

При всей этой ситуации фазные напряжения на источнике питания (трансформаторе) останутся неизменными, т.е. несимметрия нагрузки никак не влияет на систему напряжений источника питания.

А теперь, опять же ссылаясь на закон Ома, рассчитаем фазные токи.

Проведем проверку наших расчетов по первому закону Кирхгофа — геометрическая сумма токов всех фаз при обрыве нулевого провода должна быть равна нулю. Вот и проверим это тождество.

Тождество верно, с учетом небольших погрешностей, возникших при расчетах.

Но и это еще не все. После того, как от повышенного напряжения выйдут из строя потребители, начнется очередное перераспределение фазных напряжений, но уже с учетом этих сгоревших потребителей, и тогда напряжение может повыситься уже в другой фазе. В общем такая бесконечная реакция будет продолжаться до того момента, пока все не сгорит.

Выводы

Какой же вывод можно сделать?!

В данном примере я смоделировал обрыв нулевого проводника в этажном щите, с которого питались однофазные нагрузки трех квартир с разных фаз. Если рассмотреть в целом многоквартирный дом, то ситуация будет аналогичной, т.к. нагрузка по фазам сильно колеблется и в любом случае будет несимметричной. Аналогичная ситуация может произойти и в частном доме, имеющий трехфазный ввод.

Таким образом, из расчетов следует, что при обрыве нулевого проводника в трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью при несимметрии нагрузок фазные напряжения могут достигать опасных значений. Напомню, что в рассматриваемом примере в фазе В и фазе С напряжение увеличилось до 335 (В) и 372 (В) соответственно, т.е. возросло почти до линейного.

Здесь же хотел добавить, что при симметричной нагрузке в случае обрыва нуля перекоса фаз не возникнет. Вот поэтому многие трехфазные двигатели запитывают четырехжильными кабелями без нуля (А, В, С и PE).

 

Защита от обрыва нуля

Какие же меры можно предпринять для предотвращения подобных случаев?

Если это многоквартирный дом, то настойчиво требовать от обслуживающей организации постоянного контроля и регулярных проверок состояния электропроводки от ВРУ до этажных щитов, в том числе с проведением всех необходимых измерений с привлечением электротехнической лаборатории (ЭТЛ). Нас, кстати, регулярно привлекают управляющие компании (УК) для проведения подобных работ, потому что эти измерения необходимо производить с определенной периодичностью, которая указана в ПУЭ и ПТЭЭП. К слову, вот фотографии с последней проверки одного многоквартирного дома. И как там еще что-то работало?!

Об этом ВРУ я скорее всего напишу отдельную статью с указанием конкретных замечаний, так что подписывайтесь на новости сайта, чтобы не пропустить самое интересное.

Вот еще несколько фотографий с объектов. Порой в электрический щит даже заглянуть страшно, не говоря уже о выполнении в нем каких-либо работ.

Если с Вами все таки произошла ситуация с обрывом нуля, то Вас спасут только лишь устройства (реле), про которые я говорил в самом начале статьи. К тому же, «Библия электрика» (ПУЭ, п.7.1.21) рекомендует не пренебрегать данными советами.

Также ПУЭ, п.1.7.145 запрещает установку коммутационных аппаратов (автоматы, предохранители и т.п.) в нейтральном проводе PEN, чтобы как раз таки уберечь потребителей от перекоса фаз при несимметричном режиме.

Внимание! Один из постоянных читателей сайта смоделировал ситуацию обрыва нуля в трехфазной сети, когда нагрузки в каждой фазе одинаковые, а затем добавил в одну из фаз дополнительную нагрузку. Уже основываясь на теорию, изложенную в данной статье, посмотрите, что же произойдет в этих двух разных случаях. Константину от меня лично большое спасибо за предоставленный материал.

В заключении хотел бы акцентировать Ваше внимание на том, что все вышесказанное в данной статье относится к обрыву нулевого проводника в трехфазной сети. Если же при однофазном вводе в квартиру у Вас отгорит вводной ноль, то ничего при этом у Вас не сгорит, а возникает ситуация другого плана, о которой я подробно рассказывал в статье про появление в розетках «двух фаз».

P.S. А кто-нибудь из Вас становился «жертвой» обрыва нуля?! При каких обстоятельствах это произошло, какие последствия были — поделитесь в комментариях своей историей, чтобы подкрепить информацию данной статьи реальными примерами из жизни.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями: