Одна из распространённых причин выхода из строя большинства электроприборов в квартире одновременно - высокое напряжение в розетках. Такая ситуация возникает из-за обрыва нулевого проводника.
Как связаны между собой эти два явления понятно всем грамотным электромонтёрам, но и обычным людям нужно знать, откуда в розетке 380 Вольт и как защитить бытовую технику от перенапряжения.
Как выполнена система электроснабжения
Элементы электрической цепи могут соединяться двумя способами.
Схема параллельного включения
Как правило, напряжение в квартиру приходит по двум проводам - нулевому и фазному, заземляющий провод в работе электроприборов не участвует.
В свою очередь, питание ко всем однофазным электроприборам подаётся по двум проводам, при этом фаза подключается к одной из клемм всех устройств, а нейтраль присоединяется к оставшимся клеммам.
Такое соединение называется параллельным и при этом напряжение на всех приборах одинаковое, независимо от их мощности и сопротивления.
Таким образом, к сети подключаются не только отдельные электроприборы, но и разные квартиры, присоединённые к одной фазе трёхфазной электропроводки.
Квартиры и частные дома, подключённые к другой фазе, в данной схеме не учитываются. Они соединяются с остальными аппаратами не двумя проводниками, а одним - нейтралью.
Последовательное подключение электроприборов
При последовательном соединении устройств фаза подключается к первому электроприбору, от него идёт ко второму, дальше к следующему и только последний аппарат соединяется с нейтралью.
В этой схеме ток во всех электроприборах одинаковый, а напряжение согласно закону Ома обратно пропорционально сопротивлению и мощности аппаратов.
Для примера можно привести вопрос, который преподаватели физики любят задавать ученикам. Если включить последовательно две лампы накаливания - на 100Вт и 25Вт, какая будет светить ярче?
Большинство школьников отвечают, что более мощная, но на самом деле она обладает меньшим сопротивлением, из-за чего на ней будет меньшее напряжение и ярче горит менее мощный светильник.
Информация! Лампочки в ёлочных гирляндах соединяются последовательно, поэтому перегорание одной из них приводит к выходу из строя всего устройства.
Работа 3-х фазной системы
Питание жилых домов осуществляется по трёхфазной четырёхпроводной схеме. При этом отдельные квартиры и частные дома подключаются к разным линейным и общему нейтральному проводам.
В нормальном режиме
Первоначально трёхфазное электроснабжение осуществлялось по шести проводам - трём фазным и трём нейтральным и аппараты в разных фазах никак не соединялись между собой.
В 1891г. по предложению Доливо-Добровольского шестипроводная схема была заменена на четырёхпроводную. Нейтраль в данной системе служит для протекания уравнительного тока и обеспечения стабильного напряжения в сети, не зависящего от тока в остальных фазных проводах.
Для уменьшения тока в каждой из фаз нагрузка по ним должна быть распределена максимально равномерно. При этом сила тока в нейтрали минимальна.
Электроприборы к трёхфазной сети могут быть подключены двумя способами. В обычном режиме они соединены параллельно в каждой фазе и независимо от аппаратов, присоединённым к другим линейным проводникам.
При отгорании нуля устройства в разных фазах соединяются последовательно.
При обрыве нейтрали
Причина того, почему в розетке 380 вольт, заключается в последовательном соединении электроприборов, подключённых к разным фазам и находящихся в разных квартирах или частных домах.
Если в обычном режиме работы они соединены по схеме "фаза А - электроприбор 1- нейтраль - электроприбор 2 - фаза В" и не зависят друг от друга, то при обрыве нейтрали эта схема преобразуется в последовательную "фаза А - электроприбор 1 - электроприбор 2 - фазаВ".
При этом напряжение питания цепи с фазного 220 В сменится линейным 380 В.
Если мощность этих устройств одинаковая, то напряжение на них распределиться поровну, по 190 В на каждом, но так бывает далеко не всегда.
Гораздо чаще мощность и сопротивление отличаются, например, в одной квартире включён конвектор с параметрами 1000 Вт и 48 Ом, а к другой фазе подключена светодиодная лампа 10 Вт и 4,8 кОм.
Напряжение в данной ситуации распределится в соответствии с пропорцией Rконв/Rламп=Uламп/Uконв или 48Ом/4,8 кОм=34В/345В. Таким образом, конвектор греться не будет, а лампа сразу сгорит из-за перенапряжения.
Что такое отгорание нуля?
Причина появления 380 вольт в розетке, за исключением ошибок монтажа и короткого замыкания в питающем кабеле, чаще всего заключается в отгорании нуля. Это выражение используется в разговорах электромонтёров и обозначает обрыв нейтрали из-за выгорания клемм или соединений, находящихся в цепи нулевого провода.
В официальных документах используется другой термин - обрыв нейтрали. Он является более правильным, так как включает в себя разрыв нулевого провода по другим причинам - выгорание контактов или неисправность четырёхполюсного автоматического выключателя или разъединителя, а так же плохой контакт в цепи, который устраняется поджатием соответствующей клеммы.
Откуда в розетке может появиться 380 Вольт
Такое высокое напряжение в однофазной сети появляется при обрыве нуля в трёхфазной линии до разделения её на три однофазных.
При этом по нейтрали перестаёт протекать уравнительный ток и напряжение в розетках начинает меняться в зависимости от соотношения мощности электроприборов, подключенных к разным фазам:
- Мощности приблизительно одинаковые. Во всех квартирах будет около 220В.
- К фазе А подключено устройство малой мощности, а фазам В и С присоединены одинаковые мощные приборы. При этом в розетках А будет около 270В, а в розетках В и С по 190В.
- К фазам А и В присоединены маломощные устройства, а к фазе С подключён аппарат большой мощности. В этом случае в розетках А и В напряжение составит около 380 Вольт, а в сети С оно будет около ноля.
На самом деле такое колебание напряжений происходит достаточно редко, но принцип распределения именно такой.
Возможен так же вариант появления в сети 380В из-за короткого замыкания между одним из фазных проводов и нейтралью с отгоранием последней. Это должно привести к срабатыванию защиты, но при большой длине кабелей аварийное отключение может не произойти.
Чем опасно напряжение 380 Вольт в розетке
Независимо от того, откуда в розетке 380 Вольт, такая ситуация опасно для подключенных к сети электроприборов. При этом резко возрастает потребляемый бытовой техникой ток, что вызывает перегрев электронных элементов и обмоток трансформаторов и электродвигателей.
Не менее опасным для двигателей является пониженное напряжение. При этом электромашина работает в режиме запуска, из-за чего перегревается и выходит из строя.
Большинство электронных приборов, постоянно включённых в розетку, при отключении при помощи пульта ДУ или кнопки на панели управления остаются работать в режиме ожидания. Поэтому, даже если устройство не было включено, перенапряжение может привести к выходу его из строя.
Как защитить технику?
Повышенное и пониженное напряжение может привести к поломкам электроприборов, поэтому для защиты необходимо использовать один из следующих способов.
Реле напряжения РН
Этот прибор постоянно контролирует напряжение в сети и отключает питание при выходе параметров сети за допустимые пределы. Такое устройство есть двух типов, отличающиеся способом установки:
- В розетку. Используется для защиты одного или нескольких рядом расположенных электроприборов и включается в розетку, а защищаемые устройства включаются в реле. Могут иметь вид небольшой коробочки или удлинителя с несколькими розетками.
- Модульные. Защищает всю бытовую технику в квартире, устанавливается в электрощитке после вводного автомата и крепится на DIN-рейку.
Стабилизатор
При постоянных колебаниях напряжения в сети даже если РН не отключает питание, электроприборы работают в опасных режимах. Поэтому вместо реле напряжения желательно использовать стабилизатор. Этот прибор поддерживает постоянное выходное напряжение при колебаниях входного.
Такой прибор может подключаться к отдельному электроприбору или для всей электропроводки. Такие устройства имеют значительные габариты и стоимость, поэтому может оказаться целесообразным установка стабилизатора небольшой мощности и прокладка отдельной линии для особо точных аппаратов.
Вывод
Бытовые электроприборы могут работать только при определённых параметрах сети, чаще всего это от 198 до 253 Вольт и для того, чтобы защитить их от повышенного или пониженного напряжения используются реле напряжения и стабилизаторы.
Они могут использоваться с заводскими параметрами, но для самостоятельной настройки приборов защиты важно знать, откуда в розетке 380 Вольт.
Друзья очень прошу Вас ПОДПИСАТЬСЯ на канал. Спасибо за лайк 👍!
#380 вольт в розетке #обрыв нуля #отгорание нуля