Предлагаемые схема замещения*, графическая модель и температурная карта призваны облегчить домохозяйствующими субъектам понимание физической сущности двух явлений в электросетях жилых домов: возникновение нулевых значений напряжения и тока на шине магистральной нейтрали, и частое её при этом "отгорание".
Для анализа работы электрических цепей использована программа TINA-TI.
Большие токи групповых потребителей на ШИНЕ магистральной нейтрали складываются в близкое к нулю значение ТОКА несимметрии — по закону ВЕКТОРНОГО сложения. Участие этого тока в разогреве шины пренебрежимо мало, а в идеальном случае, при полной симметрии нагрузок на фазах, оно равно нулю.
Но те же большие токи групповых потребителей на отдельных КЛЕММАХ шины магистральной нейтрали дают большое значение ТЕМПЕРАТУРЫ, выделенной потребляемой мощностью — по закону АРИФМЕТИЧЕСКОГО сложения.
Иными словами, результирующий ток в шине нулевой, а рабочие токи на "границе" шины высокие.
Нулевые значения тока и напряжения в шине возникают не от бездействия физических сил, а в результате уравнительной работы электрического тока, сопровождаемой выделением тепла.
Несмотря на внешнюю простоту устройства (четыре "синих" провода и одна шина собраны в один функциональный узел), по всем его элементам текут разные токи:
* по трём проводам между приборами и шиной текут переменные токи, каждый со своими фазовым смещением амплитуды.
* по четвёртому проводу между шиной и питающим трансформатором течёт уравнительный ток, стремящийся к постоянному и нулевому,
* по шине — все вышеперечисленные токи.
Физическую логику этих невидимых процессов очень сложно уложить в своём сознании не только неискушённым домохозяйствующим субъектам, но и большинству вольных электриков.
В отличие от множества индивидуальных фазных клемм щита, единственная общая нейтральная шина копит на себе тепло, выделяемое нагрузкой всей электроустановки здания.
Периодическое тепловое расширение металлов в суточном цикле эксплуатации электроустановки плющит проводники в болтовых присоединениях нагруженных линий, захватывая и ненагруженные, в том числе — к магистральному проводнику.
Со временем и по нему начинает течь значительный ток несимметрии, обусловленный неравномерно нарастающим переходным сопротивлением ослабленных и подгорающих контактов. В конечном итоге шина полностью отгорает от магистрального проводника и происходит т.н. аварийный "перекос фаз", сопровождающийся выходом из строя электроприборов и возникновением очагов возгорания.
Предотвратить последствия "температурных качелей" могут регулярные планово-предупредительные протяжки болтовых соединений или использование пружинных клемм, компенсирующих тепловые деформации металла. Например, ЗШИ (зажим шинный, терминал) — для этажных щитов многоквартирных домов:
...или пружинных шин DEGSON и им подобных — для щитов индивидуальных домовладений:
Обобщим причины разогрева магистральной нулевой шины:
Первопричина — штатный разогрев. Нейтральная шина копит на себе тепло всей электроустановки.
Вторичная причина — температурные «качели». Деформирующие циклы разогрева-охлаждения контактов, образующие с первопричиной замкнутый «порочный круг».
Усугубляющие причины — использование контактных соединений без термокомпенсации, или отсутствие регулярных протяжек.
----
*Схема замещения — это...
<конец статьи>