Zašto se neutralna žica zagrijava

Grijanje neutralne žice može uzrokovati izgaranje i struju. Najčešće se to događa kada su opterećenja nejednako raspoređena u fazama u trofaznom napajanju i zbog lošeg kontakta. U ovom ćemo članku objasniti zašto se nula žica zagrijava i što učiniti u ovoj situaciji.

Trofazna struja

Da biste uzrokovali grijanje na nuli, morate razumjeti kako funkcionira trofazna mreža. Opterećenje u trofaznoj mreži može biti povezano zvijezdom i trokutom, a mogu se povezati i namoti dovodnog transformatora. Namotavanje ima dva zaključka - kraj i početak.

Ako su krajevi namota trofaznog transformatora spojeni u jednoj točki - tada kažu da je to dijagram spajanja zvijezda. Prema Kirchhoffovim zakonima, struja će na mjestu njihove veze (O) uvijek biti nula, odnosno protok iz faze u fazu. Ako je opterećenje u svakoj od faza (a, b, c) isto, tada će naponi na početku namotaja (A, B, C) kao i struja u njima biti jednaki. Što je prikazano u donjem vektorskom dijagramu, gdje su faze struja i napona označeni vektorima, a pomiču se za trećinu perioda u odnosu jedan na drugi (120 stupnjeva).

Rl = R2 = R3

I = I1 + I2 + I3 = 0

Napomena:

Simetričnim se naziva takvo trofazno opterećenje u kojem je otpor opterećenja (odnosno potrošena struja ili snaga) svake od tri faze jednak.

Ali čim se struja u fazama počne razlikovati, kada je opterećenje faza različito po snazi, tada se naponi u fazama počinju međusobno razlikovati. To se naziva fazna neravnoteža.

Da bi se riješio taj problem, točka spajanja zvijezde opterećenja spojena je s spojnom točkom zvijezde transformatora. To se naziva neutralna, ili neutralna žica, ili jednostavno nula.

Napajanje za lutke kod kuće

Postupno smo pristupili praksi, kada priključujemo jednofazne potrošače na trofaznu mrežu, opterećenja su često neujednačena, to jest nesimetrična.

To se često nalazi u stambenim zgradama. Tri faze i nula se pokreću u kući, jedna faza i nula se pokreću u svakom stanu. U jednom stanu su samo hladnjak i žarulja, u drugom djeluje snažni električni grijač, a u trećem se ništa ne uključuje. Odnosno, opterećenja u fazama nisu ista. Trenutno se u stanovima često nalazi trofazni ulaz, ali situacija se ne mijenja od toga.

U privatnim kućama situacija je slična - na ulici trofazni dalekovod prolazi duž stupova i U kući se pokreću 1-3 faze i nula.

Ipak, zašto se zagrijava

Kao rezultat neravnomjerne raspodjele opterećenja po fazama u kućama i stanovima duž neutralnog vodiča, struja teče. Jeste li primijetili da u debelom kablu s 4 jezgre postoje 3 "fazna" vodiča s istim područjem presjeka, a četvrta jezgra je "nula" ili "zemlja" obično tanja?

To je upravo zbog činjenice da s simetričnim opterećenjem kroz njega neće prolaziti struja, a s nesimetričnim opterećenjem struja bi trebala biti manja nego u faznom vodiču. Ali to se ne događa uvijek.

Uz nelinearna opterećenja, kao i opterećenja koja povremeno troše struje (prebacivanje napajanja, i sada se koriste svugdje) struje u fazama se ne poništavaju jedna drugu, štoviše, zasićene su raznim harmonskim komponentama ... Sve je to razlog što struje u spojnoj točki zvijezde jednostavno nisu kompenzirane i može se ispostaviti da je struja u nuli žica će biti više nego u fazi.

Kad strujna struja teče, vodič se zagrijava, to je besprijekoran rad Joule-Lenzovog zakona u praksi. Kaže da što je veći otpor vodiča i što duže struja struje to će se više topline oslobađati na njemu.

Podsjećamo i da što je manji presjek vodiča i što je veća njegova duljina, to je veći otpor.Uz to, ovisi i kvaliteta kontakata na spoju terminala i žica prijelazni otpor, Jednostavnim riječima, veće je područje kontakta kontakata i što su jači pritisnuti jedan na drugog - manji je prijelazni otpor i manje je njihovo zagrijavanje.

U takvom kontaktu, kao na donjoj slici, površine su ravne, površina će biti jednaka površini vrha koji dodiruje podlošku, plus otpor samog perača i područje njegovog kontakta s bakrenom sabirnicom. Ako su sve komponente u dobrom stanju, nemaju okside i čađu, rezultirajući prolazni otpor bit će nizak.

Ako su površine spaljene, oksidirane ili zahrđale, kontakt se ostvaruje kako je prikazano na donjoj slici. Ovdje se jasno vidi da se dodiri događaju na pojedinim točkama, a ne na cijelom području.

VAGO terminalni blokovi i ostalih opružnih terminalnih blokova, područje kontakta ploče s okruglom vodljivom jezgrom je prilično malo, pa je glavno područje primjene takvih terminalnih blokova strujni krug od 8-16 Ampera, u rijetkim slučajevima kada je terminalni blok strukturno sposoban da prođe veću struju.

U priključnim blokovima vijaka i gumama područje kontakta više je određeno površinom vijka koji pritišće provodnu jezgru. Ispod vidite stezaljke u plastičnom omotaču.

U kućištu od polietilena nalazi se čahura izrađena od materijala sličnog mjedi i dva vijka. Zbog dizajna, gole nabrane žice ne mogu biti povezane s vijčanim priključnim blokovima. Treba ih konzervirati ili sašiti vrhovima NShVI.

Stoga, sa sličnim principom rada, priključni blokovi na karbolitnoj bazi pružaju bolji kontakt zbog pločice s kvadratnim strojem za pranje. Osim toga, od žice možete napraviti prsten i omotati ga vijkom ili upotrijebiti savjete poput NKI.

Ako vas zanimaju načini i sredstva za spajanje žica - napišite u komentarima, a mi ćemo napraviti pregled svih vrsta na kojima su navedene prednosti i nedostaci svake od njih.

Gdje je toplo

Zašto se nula grije, shvatili smo, a sada shvatimo gdje se to najčešće događa. Prije svega, nula može izgorjeti u razvodnoj ploči na ulazu u zgradu. To je najčešća situacija, jer na ovom mjestu opterećenje iz svih stanova i iz sve tri faze pada na nultu žicu.

Nadalje, problemi često nastaju na nultoj sabirnici na električnoj ploči pogona. Ako uopće postoje autobusi, a nije povezan kao na slici ispod.

Često se vodilica montira izravno na tijelo pristupne električne ploče, tada izgleda kao dolje prikazano.

U krajnjim blokovima prekidača, nula se zagrijava do karbonizacije dijelova kućišta.

Ako imate staro ožičenje i utikače s osiguračima ili prometne gužve, obratite pozornost i na vijčane spojeve i na samu bazu utikača. Navoj i središnji kontakt mogu oksidirati i izgorjeti, kao što je prikazano na donjoj slici.

Uobičajene gume vrlo su često sklone problemima sa opekotinama. To je zbog njihovog uređaja i poštivanja pravila za rad s njima. Vijačna metoda spajanja vodiča, iako je svakako zgodna, ali takve kontakte trebate revidirati barem povremeno - kako biste uklonili i rastezali, inače ćete dobiti ono što je prikazano na donjoj slici.

A u normalnom bi stanju trebalo izgledati ovako:

Rješenje problema uzrokovanih zagrijavanjem je jednostavno - skinite kontakte, vodiče i ponovo se razvucite. Ako je terminalni blok bio vrlo pregrijan - zamijenite ga, ako je žica zagrijana u stroju, stroj će također trebati zamijeniti!

Što se dalje događa i kako izbjeći posljedice?

Kako se zagrijava, kontakt počinje gorjeti i propadati. Vijčane stezaljke oslabeju zbog toplinskog širenja i naknadnog hlađenja nakon istovara. To uzrokuje lavinski proces rasta otpornosti i zagrijavanja spoja. Kao rezultat toga, nula prije ili kasnije potpuno izgori.Istodobno, može se činiti izvana da je još uvijek u terminalnoj traci, ali zapravo će sve susjedne površine biti prekrivene slojem oksida i čađe.

Nakon toga događa se fenomen o kojem smo govorili na početku članka - neravnoteža faza.

Napomena:

Činjenica da će nula uskoro izgorjeti može se neizravno suditi po čestim prekidima i porastu napona, posebno ako imate trofazni ulaz i instalirane voltmetre ili naponske releje i naznaku napona u mreži. Ako su naponi stalno stabilni (ili su odstupanja beznačajna) - tada ste u redu s ožičenjem.

S faznom neravnotežom, ispada da se opterećenje, u našem slučaju, privatne kuće ili apartmani spajaju serijski na 380 volti. Napon će se raspodijeliti prema Ohmovom zakonu - gdje je uključeno veće opterećenje - napon će ispasti (otpor opterećenja je mali), a u stanu u kojem je uključen minimum električnih uređaja napon će se povećati (otpor otpornosti na opterećenje je visok).

Posljedica neravnoteže faza u najboljem slučaju bit će izgaranje vodiča na ulazu, izbacivanje stroja i tako dalje. U najgorem slučaju, zbog povećane struje, izolacija ožičenja se može rastopiti i može doći do požara.

Da biste zaštitili svoj dom od posljedica paljenja nule, preporučujemo da ga instalirate relej za nadgledanje naponajoš bolje uparen sa SPD, Regulator napona na ulazu u stan u ovoj situaciji možda neće riješiti problem i sam po sebi neće uspjeti.

Dolje možete vidjeti dijagram povezivanja napona.

Kao takve uređaje možemo preporučiti popularne modele:

• UZM-50TS (kombinirani uređaj s funkcijom volt-ampermetra);

• Digitop VA-32 (jeftina, ali pouzdana opcija, model se može razlikovati ovisno o nazivnoj struji);

• RN-106.

Comments

[#1 Alex žutan]

Mislim da članak nije u potpunosti razumio pitanje „zašto se nula žica zagrijava.

Neuravnotežena opterećenja zapravo uzrokuju struju u neutralnoj žici trofaznog sustava. Trofazna je, tj. ne utječe na uobičajenog "jednofaznog korisnika" i njegova nula se ne pregrijava. To se događa prije njega, u opskrbnom vodu 3ph i ni na koji način ne ovisi o njemu.
Ali moramo uzeti u obzir da je u trofaznoj liniji takva asimetrija ne mogu daju struju na nuli veću od struje u faznom vodiču. Ne mogu! Jer dolazi do pomaka napona u različitim fazama za 120 stupnjeva, što jednostavno neće dopustiti da se to dogodi. Zbog toga će, s ravnomjernim faznim opterećenjem, struja u neutralnoj žici biti jednaka nuli, čak i ako će u svim fazama biti najveći mogući za određeni pravac. Odnosno, struje različitih faza međusobno se oduzimaju u neutralnom.

Ali nelinearna opterećenja, svi potrošači s impulsom, uključujući žarulje s pražnjenjem (fluorescentna rasvjeta) mogu dovesti do pregrijavanja nule. Sada je zaista puno takvih opterećenja, a svojim značajnim udjelom u ukupnoj potrošnji energije u sve tri faze, struja u neutralnoj žici može se povećati tri puta u odnosu na struju u fazama.
Zašto? Sve je vrlo jednostavno, krivi su upravo "harmonične komponente" koje se spominju u članku. A još preciznije njihova treća (i višestruka od tri) harmonika - 3, 9 itd. U osnovi, naravno, treći utječe, jer je najveći najveći. Izvučemo li njihovu treću harmoniku na sinusoide svih triju faza, postat će jasno da ako se temeljne harmonike različitih faza međusobno oduzmu na nuli, tada se treće harmonske struje aritmetički dodaju. Stoga je struja na nuli i teoretski može biti tri puta veća nego u fazi. Ali to je u onim mrežama koje su u potpunosti opterećene nametanjem potrošača.
"Na prstima" je teško razumjeti, ali o tome možete pročitati više (vidjeti slike) u knjizi E.A. Kaminski "Zvijezda, trokut, Zizag". Poveznice s ovom knjigom na mreži - more, više su puta tiskane.