Что такое «обрыв нуля»?

Перекос токов при обрыве нуляНаверняка  многие слышали такую фразу из уст электриков, как «отгорел ноль». Что же это означает, и чем опасно отгорание  нуля для нас, как рядовых потребителей электроэнергии для своих бытовых нужд? Предлагаю найти ответ на эти вопросы, ознакомившись этой статьей.

Отгорание «нуля», или обрыв «нуля» стал достаточно частым явлением в домах со старой проводкой, которая проектировалась в прошлом веке из расчета примерно 2 кВт на квартиру. При нынешней оснащенности квартир различными электроприборами, конечно, эти цифры превышаются в разы. Тот же обогреватель в среднем имеет мощность 1-1,5 кВт, а если одновременно включить еще и водонагреватель, утюг и стиральную машину…

Ток в нулевом проводе в трехфазной системе при включении обмоток питающего трансформатора в «звезду», а именно по такой схеме питаются все жилые дома и здания, возникает при неравномерной нагрузке, распределенной по фазам. Причем невозможно точно предсказать, как будет распределяться нагрузка в текущий момент времени в многоквартирном доме, так как кто-то включил один прибор в квартире, сидящей на 1-й фазе, в следующий момент кто-то выключил один а подключилось пять на другой фазе, и так далее.

Таким образом нагрузка сильно колеблется, и в определенный момент времени может случиться так, что одна из трех фаз будет сильно нагружена при почти полном отсутствии нагрузки в других фазах. В этом случае в нулевом проводе возникнет уравнивающий систему ток, почти равный току в фазном проводе.

И если в каком-либо месте этот нулевой проводник имеет большое переходное сопротивление (ослабло и болтовое соединение) или малое сечение (кусок нулевого проводника выполнен проводом малого сечения), то в этом самом месте этот проводник и отгорит, и образуется разрыв.

Какова опасность такой ситуации?

При обрыве нулевого проводника некоторые электроприборы в квартирах, подключенных с разных фаз, будут включены не параллельно на напряжение 220 В, как в нормальном режиме, а последовательно, на напряжение 380 В. По закону Ома, это напряжение 380В распределится таким образом, что на приборе с большим сопротивлением (маломощные устройства – телевизоры, компьютеры, DVD-плееры) будет повышенное напряжение, а на мощных приборах с малым сопротивлением (утюг, электрочайник) – пониженное. Это значит, что чайник так и не закипит, а телевизор – сгорит.

Нормальный режим

Нормальный режим работы трехфазной сети

 

Схема при обрвые нуля

Ноль отгорел

Рассмотрим пример. Имеются электрочайник мощностью 1,5 кВт, внутреннее сопротивление 35 Ом и лампочка 100 Вт, сопротивление 500 Ом. Допустим, при обрыве нуля они оказались включены последовательно на напряжение 380В. Сколько же будет на каждом из них?

Условно, чайник будет с индексом 1, а лампочка – с индексом 2.

Вычисляем ток в цепи:

I=380 / (500+35) = 0,71 А;

По закону Ома U = U1 + U2 =I*R1 + I*R2;

Тогда U1=0,71*35 = 25 В; U2=0,71*500 = 355 В.

Получается, что к лампочке будет приложено напряжение 355 В, чего она конечно же не переживет, а на чайнике останется всего 25 В.

С опасностью повышенного напряжения для здоровья электроприборов все понятно. Но и пониженное напряжение представляет не меньшую опасность для определенных электроприборов. В группу риска входят электроприборы, содержащие в себе электродвигатели – холодильник, стиральная машина, кондиционер. При пониженном напряжении пусковые токи электродвигателей возрастают: мощность осталась той же самой, а напряжение упало – значит вырастет ток, так как Активная мощность = Ток х Напряжение х cos фи. И обмотка электродвигателя может не выдержать увеличившийся пусковой ток, и он сгорит.

Как же защитить электроприборы?

Существуют специальные устройства, которые устанавливаются в квартирном щите и контролируют величину напряжения. Называются они реле максимального и минимального напряжения. При отклонении напряжения в заданных пределах устройство сразу отключает квартиру от напряжения, что и спасет все электроприборы. В зависимости от исполнения и цены такие устройства могут просто отключать напряжение при отклонениях напряжения, и включать напряжение после срабатывания придется вручную, а могут после отключения переходить в следящий режим, и после восстановления напряжения включать его обратно самостоятельно.

11 комментариев

  1. Гость:

    Вы пишете «Как же защитить электроприборы?» и вроде как пытаетесь ответить на вопрос — как же защитить? только это непонятный ответ — «Существуют специальные устройства». И так понятно, что они где-то существуют. Марку и цены пожалуйста в студию!

    • admin:

      Здравствуйте! Эта статья более ориентирована на описание обрыва нуля, как явления. Про приборы, позволяющие защититься от такого явления, будет отдельная статья.

  2. Дмитрий:

    Скажите пожалуйста,уважаемый админ,а может ли обычнный вводной автомат защитить технику от перенапряжения при разрыве нуля?

  3. владимир:

    Уважаемый админ!Сегодня произошел обрыв нуля как определили электрики ЖЭКА техника погорела во всем подъезде.Вопрос: мог ли сосед ковырявшийся в щитке на площадке (новый жилец производивший капитальный ремонт квартиры в том числе и электропроводки)это спровоцировать и как. ноль отгорел на первом этаже в РУ на подъезд (остальные подъезды не пострадали)С уважением Владимир.

    • admin:

      Навряд ли одна квартира столь сильно сможет нагрузить одну из фаз, чтобы ноль отгорел. Вопросы к тому кто обслуживает ВРУ, в котором произошел обрыв нуля, скорее всего ВРУ давно не ревизировано, контакты не прожаты.

  4. Нуль преимущественно перегорает на коробке, где есть плохое соединение.

  5. Подскажите пожалуйсто что это за устройства для защиты от обрыва «ноля» и можно ли их устанавуливать параллельно с УЗО,и в какой последовательности?

  6. антон:

    Спасибо огромное за статью! Это — единственный сайт, где с нормальными примерами расчётов показано, как именно и откуда возникает опасность при отгорании нуля. Молодцы. Еще раз спасибо)

  7. Сергей:

    Спасибо за статью! Вопрос, а если подключения будет осуществлено по схеме с пятью проводниками. PEN проводник будет разделен на N и землю, и при этом отгорит N, земляной проводник спасет электроприборы от перегорания?

  8. Олег:

    Жду статью, чтоб было понятно, как защититься от обрыва нуля. Конкретный пример: частный дом, ввод три фазы с нулем, заземление. После вводного щита с счетчиком установлены три однофазных нормализатора, после них распредщит, где большая часть розеточных групп подключены через узо. Произошла авария, выгорели потребители по двум фазам, как через узо, так и просто через автоматы (автоматика бойлера, спутниковые тюнера, диммеры электропола). Причина аварии неизвестна. По характеру повреждений — перенапряжение. Сопротивление заземления проверено, работа защиты нормализаторов тоже. Электрики подозревают подгорание нуля в вводном щите, пока непроверено.

Написать отзыв

Subscribe without commenting