Почему при обрыве нуля увеличивается напряжение

Трехфазная нагрузка, соединенная по схеме «звезда»

При передаче электроэнергии по ЛЭП потребителю в конце электрической цепи всегда используется, как минимум, два трансформатора. Потребитель М подключён к вторичным обмоткам Т последнего. Они соединены по схеме звезда с нулевым проводом:

Провод с зелёной стрелкой называется либо «нулевой», либо «нейтраль». И при нарушении его целостности используется популярная фраза: «обрыв нуля». Хотя фраза «обрыв нейтрали» по сути то же самое.

Причины обрыва нулевого проводника

Обрыв или обгорание нейтрального рабочего проводника часто происходит в домах старой постройки, где электрическая сеть была спроектирована на низкую нагрузку не более 2 кВт на отдельную квартиру или дом. В современных условиях насыщенность объектов недвижимости мощной бытовой техникой объектов недвижимости резко увеличилась и электрическая проводка часто не выдерживает таких нагрузок. Где тонко, там и рвется! Чаще всего обгорание «нуля» происходит в месте соединения N-проводника с нулевой шиной в распределительном квартирном щите, но такая авария может произойти и в другом месте, например, на подстанции или в силовом трансформаторе.

Следует различать обрыв нулевого проводника в трехфазной и однофазной сетях. Однофазная электрическая проводка предназначена для энергоснабжения квартир и частных домов непосредственно внутри помещения. До распределительного щита, чаще всего, электроэнергия подается по трехфазной схеме и только в нем происходит разделение на однофазные линии питания. Для дачных поселков, как правило, используется однофазная магистральная линия доставки электроэнергии до потребителя от силового трансформатора. Все эти нюансы влияют на последствия, которые происходят после обрыва или обгорания «нуля».

Как и в однофазной, так и в трехфазной сети может произойти обрыв нейтрального проводника, но последствия будут разные. В любом случае причиной обрыва «нуля» может быть либо перегрузка, либо некачественный монтаж проводки или другие причины: коррозия, механическое повреждение нулевой жилы и так далее. В однофазных сетях «ноль» не склонен к обгоранию, но обрыв может произойти по другим причинам. Трехфазная сеть в большей степени склонна к обгоранию нулевого проводника. Ниже мы рассмотрим вопрос, почему происходит отгорание «нуля» в трехфазной сети.

Внимание! Нейтральный проводник отгорает, как правило, при его плохом контакте с другими элементами сети. Поэтому необходимо уделять особое внимание монтажу нулевой жилы при различных переходах как в распределительном щите, так и в монтажных коробках.

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.

Обрыв нулевого проводника в трехфазной сети

В однофазной электрической сети «нулем» является тот проводник, на котором отсутствует напряжение сети, но ток через него при подключенной нагрузке равен току через фазный провод. В случае трехфазной сети все совершенно по-другому! Главная загвоздка в том, что все сети электропередач построены по трехфазной системе и подключение потребителей выполняется по традиционной схеме «звезда». Вот здесь то и появляется термин «нулевой проводник»! Если нагрузка на каждую фазу одинаковая, то токи всех отдельных фаз компенсируются, так как они сдвинуты на 1/3 по отношению друг к другу. В этом случае, через нейтральный проводник, подключенный к средней точки «звезды», ток не течет и обгореть он не может.

Не работает розетка в квартире: что делать

Существует одна неисправность в электропроводке, которая приводит в недоумение начинающих электриков. Хотя, на первый взгляд все в порядке: автоматы включены, проводка целая, но электроприборы перестали работать, и индикатор на отвертке горит, тем самым показывает наличие двух фаз на обоих проводах. Это же свидетельствует о том, что пропал ноль. Такое явление не редкость, но неопытного электрика заставит поломать голову.

Если у вас перестала работать розетка, то проверить отсутствие нуля и наличие еще одной фазы в розетке вам поможет индикаторная отвёртка.

У такой ситуации есть несколько последствий: все приборы останутся работать, либо техника и светильники попросту сгорят. Все дело в том, что фазы бывают одноименные, а бывают разноименные. Разобраться с видом фазы в розетке нам поможет обычный бытовой прибор, называемый тестер. С его помощью можно проверить различные электрические параметры. Для этого, нужно подключить прибор к розетке и измерить напряжение между двумя фазами. Если напряжение присутствует, фазы разноименные, а если оно отсутствует, то фаза одноименная.

Последствия при обрыве «нуля»

Последствия при обрыве нейтрального проводника могут быть совершенно разные. Все зависит от того в какой сети произошло аварийное отключение нуля: трехфазной или однофазной. Рассмотрим оба случая отдельно друг от друга.

Трехфазная сеть. Отгорание или обрыв нейтрального проводника в трехфазной сети может привести к полному перекосу питающих фаз в результате которого на одной линии электропроводки, питающей бытовую технику и осветительные приборы может возникнуть повышенное напряжение в 380 В, а на другой понизиться вплоть до нулевой величины. Перенапряжение, а также снижение напряжения электрической сети, является опасным для любых электроприборов и электронных устройств. Предельные величины напряжения в электропроводке могут вызвать возгорание как самих проводов, так и электроприборов, что приведет к пожару в помещение.

Важно! Обрыв или отгорание «нуля» в трехфазной сети приводит к большим и непредсказуемым перепадам напряжения, в ту или другую сторону. В результате этого явления могут выйти из строя дорогостоящие бытовые приборы и электронная техника, для которых очень опасны как повышение напряжения, так и его понижение относительно нормального уровня в 220 В!

Важно! Если монтаж заземления в квартире выполнен с нарушениями, то от корпуса электроприбора можно получить удар электрическим током. При правильном заземлении бытовой техники обрыв «нуля» в однофазной сети не принесет никаких негативных последствий, кроме обесточивания помещения и отключения всей бытовой техники и осветительных приборов!

Как мы видим, при обрыве нейтрального провода в любой сети как трехфазной, так и однофазной, может возникнуть ряд негативных и опасных последствий. Что делать, чтобы исключить такое развитие событий? Конечно, выход есть! Необходима защита от отгорания «нуля» или его обрыва! Ниже мы рассмотрим все виды защиты от обрыва или отгорания «нуля» в трехфазных и однофазных сетях.

Электромеханическое УЗО

Внутри этого аппарата находится трансформатор тока с тремя обмотками — двумя первичными, включёнными встречно и подключёнными к нулевому и фазному проводникам, и вторичной, к которой подключается катушка электромагнитного расцепителя. В нормальной ситуации ток в обоих первичных обмотках одинаковый, а во вторичной катушке отсутствует.

При прикосновении человека к элементам, находящимся под напряжением, появляется ток утечки, равенство нарушается и появляется ток во вторичной обмотке. Это приводит к срабатыванию защиты. Такая конструкция не нуждается в дополнительном источнике питания и УЗО сработает при обрыве нуля.

Защита от обгорания или обрыва нуля

Итак, обрыв и отгорание нейтрального проводника является очень опасным и довольно частым происшествием. Есть ли необходимость в защите электросети от этого негативного явления? Конечно же, есть! Защита от отгорания «нуля» в трехфазной сети позволит вам сохранить свою дорогостоящую бытовую технику в рабочем состоянии. Защита от обрыва «нуля» в однофазной сети обеспечит вашу личную безопасность. Все эти виды обеспечения безопасности человека и бытовых электроприборов от последствий, возникающих при обрыве нейтрального проводника, выполняются с использованием специального оборудования и приемов электромонтажа, которые мы рассмотрим ниже.

1. Реле максимального и минимального напряжения. Это основное устройство, которое следует использовать для защиты электросетей от обгорания или обрыва нулевого проводника. Применяется на всех типах недвижности. Промышленность изготавливает модели реле напряжения как для однофазных, так и трехфазных сетей. Принцип действия устройства заключается в разрыве цени электроснабжения при отклонении величины напряжения в сети сверх установленных значений.
2. УЗИП — ограничитель перенапряжения. Это устройство для защиты и отключения оборудования при перенапряжении в электропроводке, возникающего вследствие обрыва или отгорания «нуля», удара молнии и по некоторым другим причинам. В основном используется в частных домовладениях. Принцип работы устройства заключен в увеличении собственного внутреннего сопротивления электротоку при больших перепадах напряжения.

Устройство защитного отключения (УЗО). Такой модуль, имеющий сокращенное название УЗО, способен создать эффективную защиту для человека от удара электрическим током при обрыве нейтрального проводника в однофазных линиях. УЗО мгновенно обесточит сеть при попадании фазы на нулевой провод в том случае, если заземление бытовых приборов выполнено с нарушением ПУЭ (правил устройства электроустановок).

Дифференциальный автомат с расширенными функциями. Дифавтомат — это защитное модульное устройство, позволяющее одновременно отключать фазу и нейтральный провод при возникновении любых аварийных ситуаций. Этот модуль совмещает в своей конструкции автоматический выключатель при КЗ (коротком замыкании) в нагрузке и защитное устройство (УЗО). При обгорании «нуля» в магистральных сетях с тремя фазами и обрыве нулевого провода в однофазных линиях он способен защитить электрические приборы и другую технику от выхода из строя, а человека от удара электротоком.

Многократное повторное заземление. Этот технологический прием способен защитить бытовые приборы и человека от последствий обрыва и обгорания «нуля», но он сложен в исполнении, решает ограниченный спектр задач и применяют его в основном специалисты энергоснабжающих организаций на магистральных линиях электропередач.

Почему в розетке две фазы?

В квартиру через счетчик и автоматы заходит только одна фаза

. В розетке должна быть одна фаза и ноль, а в приведенной выше ситуации индикатор свидетельствует о наличии в обоих гнездах розетки одной и той же фазы.

Наиболее вероятной причиной возникновения неисправности в данном случае является повреждение (разрыв) нулевого провода, идущего к розетке, в процессе сверления стены.

Наличие фазы там, где должен быть ноль обусловлено тем, что она проходит через нагрузку – постоянно включенную лампочку или какой-нибудь другой электроприбор.

Как правило, все нулевые провода в доме или квартире замыкаются на нулевую шину электрического щита , фаза будет появляться в розетке. Проверить это очень легко – нужно просто выключить все электроприборы, которые имеются в квартире.

Почему после отключения всех электроприборов от сети в розетке все равно наблюдается две фазы?

Итак, вы выключили из розеток все потребители электроэнергии, выключили все выключатели, а все равно присутствуют. Причина этого может заключаться в следующем.

В процессе сверления ноль был перебит сверлом и замкнут на фазу. Такая же ситуация может возникнуть при коротком замыкании, когда оплетка проводов плавится и проводники замыкаются.

В любом случае необходимо отключить все электроприборы, после чего обследовать место сверления и устранить неисправность.

Причина появления двух фаз в розетке

может быть самой банальной – это может произойти просто по причине перегорания предохранителя (пробки) или выключения автомата защиты сети на электрощите.

Возможна ли ситуация, когда в розетке появляются действительно две разные фазы

? Автор этой статьи однажды сталкивался и с этим. При этом сгорел телевизор, холодильник и несколько лампочек, так как напряжение между разными фазами действительно составляла 380, а не 220 вольт.

Причина заключалась в замыкании одной из трех фаз, идущих по воздушной линии электропередач, на нулевой провод (дело было в частном секторе).

Для того чтобы иметь достоверную информацию о наличии фазы и напряжении в сети вашей квартиры, одного фазоуказателя не достаточно. Для измерения напряжения лучше приобрести комбинированный прибор — мультиметр, измеряющий напряжение, силу тока и сопротивление.

Для домашних нужд подойдет самый дешевый.

В любом случае нельзя забывать о мерах безопасности, так как даже через нагрузку можно получить весьма ощутимый электрический удар.

Похожие материалы на сайте:

В последнее время можно встретить массу разнообразных проблем, которые могут случиться с розеткой. Одной из наиболее распространенных проблем является две фазы в розетке 220 вольт.

Причины появления двух фаз в розетке

В этой статье мы постарались рассмотреть могут ли присутствовать две фазы в розетке на 220 в.

Видео по теме

Обрыв нулевого провода (N) – очень опасное явление, возникающее в электроустановках. Случается, что в одних квартирах выгорают электроприборы, а в других остаются работоспособными. Рассмотрим, с чем связано это явление.

Все многоквартирные дома имеют трехфазный ввод. В новых домах все сети уже пятипроводные L1+L2+L3+N+PE, т.е в каждую квартиру приходит три провода, а в старых домах сети выполнены четырехпроводными L1+L2+L3+PEN. В таких домах все квартиры (потребители) равномерно распределяют на три фазы.

Но, у трехфазных сетей есть два существенных недостатка: обрыв нулевого провода и перекос фаз, когда одна или две фазы нагружены больше, чем остальные.

В зависимости от того, в каком месте произошел обрыв нулевого провода, возможны различные последствия от этой аварийной ситуации.

1 Обрыв нуля (PEN-провода) в питающем кабеле, например на подстанции питающей наш дом.

В таком случае, наверное, мы даже и не заметим, что произошел обрыв нулевого провода, поскольку все электроустановки должны иметь повторное заземление. В нормальных условиях заземлитель будет состоять из двух контуров: на подстанции (4 Ом) и контура повторного заземления (около 30 Ом), которые соединены через PEN-проводник. При обрыве нуля у нас останется один контур, что вполне безопасно, если сделано так, как показано на картинке ниже:

Обрыв нулевого провода на ТП

2 Обрыв нуля в кабеле, питающем этажные щитки, например «отгорел» N-провод (PEN-провод) в вводно-распределительном щите здания (ВРУ, ГРЩ).

Такое явление очень опасно. Именно в таких случаях происходит массовый выход из строя электроприборов. При обрыве нуля или значительном увеличении сопротивлении (плохой контакт между проводом и шиной N) происходит «перекос фаз». В квартирах, где включено мало электроприборов напряжение увеличивается и может достигать чуть ли не 380В, а в других квартирах, где в это время включены мощные электрические приборы, наоборот напряжение может упасть ниже 220В. Низкое напряжение может также привести к выходу из строя некоторых приборов.

Обрыв нулевого провода после ВРУ

Для защиты рекомендуется в квартирном щитке установить расцепитель минимального/максимального напряжения.

3 Обрыв нуля в квартирном щитке.

Этот случай повлияет только на вашу квартиру. Электроприборы работать не будут, но в розетках может наблюдаться вторая фаза, которая может попасть в нулевой провод через лампочку. Вернее это одна и та же фаза. Мультиметр покажет в розетке 0 В, а индикаторная отвертка будет светится в двух полюсах розетки. А если еще вы решили заземлить, например, вашу стиральную машину нулевым проводом, то на корпусе машины будет опасное напряжение.

В розетке две фазы: что делать

Наличие фазы на нулевом проводе обусловлено тем, что фаза находится под постоянной нагрузкой: холодильник, лампочка или другой электроприбор. Электрическая разводка в домах и квартирах устроена так, что все провода замыкаются в электрическом щите на нулевую шину. Чтобы в этом удостовериться, достаточно отключить все электроприборы. Итак, все ваши приборы находятся в выключенном состоянии, а на нулевом проводе все равно появляется фаза.

Универсальные методы решения:

• Отключить всю электроэнергию в квартире;
• Проверить, что на каждом выключателе установлено положение «выключено»;
• Отключить все бытовые приборы из розеток, сколько бы их у вас ни было;
• Визуально диагностировать неисправность на щитке или в месте проведения работ;
• Вызвать квалифицированных электриков.

В любом случае, для достоверного диагностирования истинной причины и устранения неисправности нужно прибегать к квалифицированной помощи.

Две фазы в розетке: причины и решение

Существует ряд наиболее вероятных причин возникновения двух фаз в розетке – от банального перегорания предохранительной пробки или отключения защитного автомата на электрощите, до замыкания проводов и появления наведенных токов.

Наиболее частые причины возникновения двух фаз:

• Сильный ветер или ветки деревьев замкнули провода;
• Короткое замыкание, при котором происходит плавление оплетки проводов, и они замыкаются;
• Ноль замкнут на фазу, например, при сверлении;
• Наведенный ток – обусловлен наличием близлежащих высоковольтных линий электропередач;
• Перенапряжение – повышение (до 380 Вольт) или понижение (до 40 Вольт) значений напряжения;
• Во внутренней системе электропроводки произошло отгорание нулевого провода.

При поиске неисправностей нужно очень внимательно анализировать и рассматривать все возможные случаи.

Источник