Сечение нулевого провода
Известно, что ток, протекающий в проводах нейтрали трехфазных сетях с симметричной нагрузкой должен быть равен нулю. Однако, в большинстве марок современных силовых проводов и кабелей сечение рабочего «нуля» выполняется равным фазному. Правилам утверждены некоторые требования относительно сечения нулевых проводников.
Так, для медных проводов и кабелей сечением до 16 мм2 и алюминиевых до 25 мм2 при условии симметрии сети, согласно требований ПУЭ (7.1.45) сечение рабочего «нуля» в 1-фазных 2х- и 3х-проводных групповых линий и в 3х-фазных 4х- и 5ти-проводных линий в случаях подключения 1-фазных нагрузок должно быть не меньшим сечения фазных проводов.
Для проводов и кабелей большего сечение нулевых проводников не должно быть меньше 50% сечения фазных проводов. Поговорим о причинах, которыми обусловлено приведенное требование.
Сечение нулевого проводника
Несимметрия напряжений. В идеале, в 3х-фазных сетях ток в нулевом проводнике равен нулю. Условия создания реальных условий — симметрия распределения нагрузки по фазам и линейность нагрузки.
Геометрическая сумма линейных (фазных) токов в симметричной трехфазной сети равна нулю. Однако, на практике достичь полной симметрии напряжений невозможно; условно равномерным распределением нагрузки по фазам сети можно добиться приемлемых результатов (допустимые значения определены в ГОСТ 13109-97).
Несимметрия напряжений, вызванная неравномерно распределенной нагрузкой по фазам может быть причиной протекания больших токов в проводнике нейтрали. В худших случаях перекоса фаз (когда загружена только одна фаза при отсутствии нагрузки на других) ток «нуля» будет равен току фазного.
Нелинейность нагрузки. В качестве примеров электрической нагрузки, обладающих нелинейной вольт-амперной характеристикой можно привести электродуговые, индукционные печи, выпрямители, оргтехнику (ПК, принтеры, мониторы и пр.), трансформаторы, люминесцентные лампы, ПЧ, ИБП.
Генерируемые ими токи третьей гармоники (кратные трем) оказывают негативное воздействие на трехфазные сети. Сравнивая вольт-амперные характеристики линейной и нелинейной нагрузки можно увидеть изменение синусоидальной формы графика.
Так, скажем полупроводниковые приборы, потребляющие ток трапециевидной формы отличаются синусоидой тока или напряжения искаженной формы («пила»).
Кривые тока и напряжения при линейной и нелинейной нагрузке:
В случаях, когда мощность нелинейных потребителей превышает 20% общей мощности потребления, суммируемые токи высшей гармоники, генерируемые однофазными электроприборами могут привести к серьезным падениям напряжения как в нулевом, так и в фазных питающих проводах.
Помимо искажения формы питающего напряжения других электроприемников несинусоидальные токи третьей гармоники могут быть причиной появления тока в рабочей нейтрали сети. Как следствие (особенно, при отсутствии токовой защиты в цепи «нуля»), нельзя исключать перегрев и повреждение изоляции нулевых проводов КЛ.
Таким образом, становится вполне очевидной обоснованность приведенного в самом начале требования ПУЭ к сечению нулевых рабочих проводников; даже требуемая Правилами половина сечения фазных проводников способна обеспечить защиту провода нейтрали от токовых перегрузок.
- Главная
- Электроснабжение
- Сечение нулевого провода
Перейти на форум
Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.
При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.
ПУЭ-7
Документ, определяющий правила устройства, регламентирующий принципы построения и требования как к отдельным системам, так и к их элементам, узлам и коммуникациям ЭУ, условиям размещения и монтажа.
ПТЭЭП
Требования и обязанности потребителей, ответственность за выполнение, требования к персоналу, осуществляющему эксплуатацию ЭУ, управление, ремонт, модернизацию, ввод в эксплуатацию ЭУ, подготовке персонала.
ПОТЭУ
Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок — документ, созданный на основе недействующих в настоящее время Межотраслевых правил по охране труда (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150).
Ток в 0 проводе
Течет ли ток в нулевом проводе, в нормальной замкнутой цепи.
Меня интересует ударит ли током если взяться за нулевой провод?
26.5.2007, 22:06
По нулевому проводу ток течет. В однофазной сети он = току в фазе, а в трехфазной – геометрической разности фазных токов.
«…ударит ли током, если взяться за нулевой провод?»
Ударит, если нулевой провод не подключен к сети, не ударит, если – подключен.
SergAn
Просмотр профиля
28.5.2007, 9:26
Группа: Пользователи
Сообщений: 552
Регистрация: 13.12.2006
Из: Н.Новгород
Пользователь №: 7881
Ударит, если нулевой провод не подключен к сети, не ударит, если – подключен.
Даже если ноль подключен к сети, браться за него не советую, т.к. ударить может. Дело в том, что если нет системы уравнивания потенциалов, например в старых домах, то у ноля и других комуникаций имеющих связь с землей (водопровод, отопление, газ и т.п.) будет разный потенциал. В таком случае, если посадить ноль на заземляющий контакт розетки и включить туда стиральную машину (к примеру), а затем взяться руками за корпус машины и за водопроводный кран, то тряхнет хорошо.
Опыт растет пропорционально выведенному из строя оборудованию!
gomed12
Просмотр профиля
28.5.2007, 13:18
Группа: Пользователи
Сообщений: 6917
Регистрация: 24.5.2007
Из: Москва, Ю. Бутово
Пользователь №: 8743
Опасность прикосновения к проводящим частям ЭУ зависит не от того, в данном случае, соединен или не соединен к сети (нагрузке) совмещенный ноль, а от условий создающих эту опасность. Без учета физико-психологического состояния человека, в зоне опасного напряжения, основным фактором является категорийность помещения по ЭБ. Проводящие полы, стены, не соединенные с системой уравнивания потенциалов, но связанные с настоящей землей и как указал ‘SergAn’
. у ноля и других комуникаций имеющих связь с землей (водопровод, отопление, газ и т.п.) будет разный потенциал.
, создают повышенную опасность поражения при прикосновении.
В зоне, где потенциал сторонних проводящих частей и нуля равны, естественно, опасность поражения при прикосновении к нулю, ниже.
Обрыв нуля в однофазной и трехфазной сети. К чему это приводит?
Всем известное словосочетание “Обрыв нуля” обычно связывают с причиной очень опасных последствий и это не только поврежденное оборудование, но так же сюда относят пожар, поражение электрическим током, несчастные случаи, вплоть до летального исхода.
«Обрыв нуля» может произойти как в однофазной, так и в трехфазной сети.
В данной статье хочу обратить ваше внимание на особенности протекающих процессов в том или ином случае.
В трехфазной сети следствием обгорания нуля является перекос фаз, что приводит к повышению напряжения в квартирной розетке до 380 В. При правильной установке заземления, для человека это не опасно, но при этом могут пострадать электроприборы (оборудование) или начаться пожар.
Обрыв нуля может произойти в щитке на этаже, или в распределительном устройстве всего многоквартирного дома.
При обрыве нуля в однофазной сети, напряжение будет равно нулю, и вся техника будет обесточена. Тем не менее, при неправильном заземлении или его отсутствии, корпуса оборудования обретут потенциал 220 В.
Последствия обрыва нуля в трехфазной сети бывают самыми разными, например, если произвести хотя бы кратковременное отключение нуля без отключения общей нагрузки, то крайне велик шанс, что погорит вся бытовая техника (холодильники, телевизоры, стиральные машины и пр.) При этом плавает напряжение, нормализация которого возможна только при восстановлении контакта, в данном случае замены болта.
Защитой от подобных эксцессов может являться установка защитного трехфазное реле напряжения.
Зачастую, подобного рода случаи имеют место вследствие ошибок “электриков” или износа (ржавчины).
Как минимизировать последствия?
Современные многоподъездные дома запитываются от трехфазной сети, то есть три фазы и ноль.
А вот схема питания щитка на этаже:
Схема питания 3 потребителей, без обрыва нуля.
На проводах L1, L2, L3 (фазах) напряжение 220В к нейтрали N. С ней же в распределительном устройстве провод заземления РЕ соединяется на вводе в здание.
Что будет при обгорании нулевого провода N до точки соединения.
После места обрыва напряжение теперь нулевым не будет, а будет меняться с различной амплитудой.
Каким будет напряжение у потребителя вместо 220В? Этого точно сказать никто не может, все зависит от многих факторов.
При пропадании нуля, самый безопасный вариант при симметричной нагрузке, это когда сопротивление всех потребителей одинаково, все произойдет без последствий, то есть без перекоса фаз. Такое обычно бывает при включении трехфазных потребителей – это системы электронагревателей или электродвигателей.
В промышленности, на производстве, в виду симметричной нагрузки, зачастую нейтраль не используют, так как питание происходит через трансформатор с обмоткой в «треугольник».
Но в жилищном секторе, присутствуют в основном однофазные нагрузки, и соответственно начинается перекос фаз, и насколько он опасен, зависит от многих условий.
В одной квартире, перестанет работать стиральная машина, телевизор, напряжение упадет до уровня менее 100В. Сопротивление в этой квартире ниже, чем тех у соседей по лестничной клетке, которых, к тому же и нет дома, и если в пустой квартире осталась включенной в сеть техника, то весьма велика возможность возгорания, так как напряжение в их розетках подскочило до 300В.
Изменение напряжений пропорционально изменению сопротивлений нагрузок.
Иными словами, где сопротивление больше там выше и напряжение, и наоборот.
При обрыве нуля в однофазной сети, ситуация будет следующей.
Совершенно не изменится ничего для нагрузки на других фазах.
Но при обрыве в щитке, нулевой провод и вся квартира, окажутся под напряжением 220В.
Приведенные факты говорят о том, что необходим периодический контроль состояния межэтажных щитков, зачастую их состояние бывает аварийным.
При пропадание нуля в квартире, при правильно организованном заземлении, опасность минимальна, если, конечно, не трогать провода.
Наиболее эффективная защита от перегорания нуля в трехфазной сети – это реле и стабилизатор напряжения.
105094, г. Москва,
ул. Семеновский Вал, дом 6А
г. Москва, 2-й Иртышский проезд, д.4, стр.1
На нулевом проводе напряжение! Откуда оно взялось, и как с этим бороться!
Здравствуйте уважаемые посетители сайта «Помощь электрикам». Как мы знаем, Напряжение это разность потенциала между разноименно заряженными частицами. И в стабильно работающей сети напряжение возникает между нулевым проводом, и фазой.
Здравствуйте уважаемые посетители сайта «Помощь электрикам». Как мы знаем, Напряжение это разность потенциала между разноименно заряженными частицами. И в стабильно работающей сети напряжение возникает между нулевым проводом, и фазой. Это нормальный процесс. Но существуют такие ситуации, когда напряжение может появиться не на фазном проводнике, а на нулевом. В данной статье подробно рассмотрим, почему так может произойти, и как избежать такой ситуации.
Уже неоднократно на данном сайте мы разбирали ситуации с нулевым проводом. Напомним, что нулевой провод – это нейтраль трансформатора, имеющего во вторичной обмотке схему соединения звезда с выведенным нулем, то есть три проводника соединены в общей точке. И в соответствии со схемой нейтральный провод имеет глухое заземление, то есть непосредственно соединен с земляным проводом. Поэтому, если человек случайно коснется нулевого провода, то разности потенциала не возникнет, и его не ударит током. Все напряжение останется на фазах, или проще говоря, «с другой стороны проводников магнитопровода».
Но здесь не все так однозначно. Расстояние от заземленной нейтрали трансформатора и, например, вашей розеткой может составлять несколько километров. Поэтому может возникнуть ситуация, когда на нулевом проводе появляется ток.
Наличие напряжение на нулевом проводе определяется достаточно легко. Достаточно взять индикаторную отвертку, и поочередно вставлять в отверстия розетки. В нормальном режиме, в одном отверстии индикатор отвертки загорится, в другом нет. Если же в обоих отверстиях индикатор горит, то это свидетельствует о неисправности системы в целом. В чем же дело?
Немного теории.
Ток течет всегда от большего сопротивления к меньшему. В нашей сети он течет до места соединения нулевого провода с шинами. И это процесс называется падением напряжения. И данный процесс имеет закономерность. Чем больше сопротивление, тем больше будет значения напряжения на нулевом проводе относительно заземляющей шины.
Для лучшей наглядности стоит привести пример с реальными цифрами.
Итак, у нас имеется проводник с сечением 1,5 кв. мм. На 1 метр его сопротивление будет составлять порядка 0,015 Ом. Подустим, что расстояние между квартирной розеткой и вводным щитком с нулевой шиной, 25 метров. Легко можно посчитать сопротивление всего проводника 25*0,015=0,375 Ом. Вычислим так же падение напряжения на данном участке. К примеру при нагрузке в 16 А оно будет равно 0,375*16=6В. И вроде бы падения напряжение имеет небольшое значение, и проводка в целом соответствующего сечения и материала, но все равно риски напряжения на нуле есть.
В энергосистеме квартир, ноль имеет функцию так же уравнителя. То есть если нагрузка по фазам распределена неравномерно, одна квартира на однйо фазе потребляет 16 А, друга на другой 10 А. а третья и вовсе не потребляет, то по нулю пойдет уравнивающий ток. А если учесть неидеальность контактных соединений, в том же нулевом проводе с нулевой шиной (ржавый болт, обильная краска, слабый контакт), то сопротивление проводника может вырасти на 1,5-2 Ом. А это примерно 60-80В при уравнении тока на нуле в 40 А. А если еще и сопротивление проводника до квартир большое, и соответственно падение напряжения в 40-50 В, то суммарно на нуле может появиться напряжение в 10-120 В. Данное значение, уже серьезно может ударить человека.
Что в таком случае делать, и как себя обезопасить от напряжения на нуле. В целом на работу приборов это не влияет, но все же несет опасность при прямом прикосновении человека. Полностью искоренить данный недуг без управляющей компании вам вряд ли и удастся. Ведь ремонт будет очень дорогим и трудоемким, это и замена всех проводов в вводных шкафах, и замена подходящих кабелей и ВЛ, ревизия всех щитков.
Писать заявки и самим при этом быть «начайку», считать нулевой провод таким же опасным как и фазный. При ремонтах проводки или отдельных элементов, всегда отключать и нулевой провод и фазу.