Обрыв нуля в трехфазной сети — причины и последствия

Где бывает обрыв нуля

Принципиально важно, что обрыв нуля может быть в трехфазной, а может быть в однофазной сетях.

Там происходят совершенно разные процессы, подробно расскажу ниже. Если коротко, что при этом происходит:

При обрыве нуля в трехфазной сети появляется перекос фаз, что может привести к тому, что напряжение в квартирной розетке возрастёт до 380 В! Для человека, если правильно выполнено заземление, такая авария не опасна. А вот для наших электроприборов – последствия могут быть очень печальными! А также и для нашего жилища, поскольку может произойти пожар.

Местом обрыва нуля может быть этажный щиток, тогда в зоне риска находятся только квартиры на одной лестничной площадке. А может – вводное распределительное устройство (РУ) многоэтажного дома. Например, такое:

Вводное распределительное устройство (РУ) в подвале многоэтажного дома – в плохом состоянии

При обрыве нуля в однофазной сети последствия не такие печальные – напряжение в розетке будет нулевым, и электроприборы просто не будут работать. Однако вся электросеть (а при неправильно выполненном заземлении, и корпуса электроприборов!) будет находиться под потенциалом 220 В!

Для начала, чтобы нагнать страха –

Схема параллельного включения

При параллельном подключении, фазный и нулевой проводники одновременно приходят ко всем потребителям в цепи. Нарисуем такую схемку, где этими потребителями будут обыкновенные лампочки накаливания.

На входе напряжение составляет 220в. При таком подключении, на каждой лампочке напряжение будет одинаковым, и при достаточном сечении проводников и малой нагрузке, не будет сильно отличаться от вводного.

При этом отключение или включение каждой лампочки по очередности, не сильно скажется на его значениях. Именно по такой схеме и подключены все розетки в ваших квартирах.

Однако если напряжение будет одинаковым, ток в цепи будет разным. Общее его значение складывается из суммы токов проходящих через лампочку №1 и №2.

Вы можете включать и более мощные приборы (лампы 200Вт, чайник), и все будет прекрасно работать.

Последствия обрыва нуля в трехфазной сети

Расскажу случаи из жизни.

1. Электрики ремонтировали ввод в подъезд. И во время ремонта на несколько секунд был отключен рабочий ноль. Произошло очень неприятное: вернувшись домой вечером, люди обнаружили, что у них погорели телевизоры, холодильники, зарядки, и т.п. – то, что у нас постоянно включено в розетки. Хорошо, что ещё не произошел пожар.
2. Пришёл по вызову, жалоба – плавает напряжение. Меряю напряжение (всё выключено) – почти 300 вольт. Затем при включении лампы накаливания напряжение падает до 70В… Оказалось, в этажном щитке выгорел болт, на который приходит ноль. Произошел обрыв нуля, перекос фаз, напряжения пошли вразнос. Заменил болт, восстановил контакт, напряжение нормализовалось.

   Болт нуля. Ржавый, периодически не контачит!!! Если его менять без отключения, 100% в подъезде погорит техника!

   Статья, как я менял там электрощиток – тут.

   Читайте также:  Металлический каркас балкона – нюансы безопасного и надежного монтажа
3. Меня вызывали в рекламно-издательскую фирму. По предварительным оценкам, ущерб более 100 тыс.руб., а всё из-за плохого контакта на нулевой шине:

Отгорание нуля от нулевой шины

Нулевой провод отгорел от второго болта. Видно, как он отвалился под натяжением. Прежде, чем отвалиться, он ПОЧТИ переплавил изоляцию фазных проводов (вертикальные, красный и белый).

Сервер ещё не включали, возможно, интеллектуальный ущерб будет больше…

На месте этой трагедии я установил трехфазное реле напряжения Барьер, читайте статью по ссылке.

Как видно, такие проблемы происходят из-за неправильных действий “электриков” либо из-за самопроизвольного обрыва (отгорания) нулевого провода в старом жилом фонде.

В этой статье подробно расскажу, почему такое бывает и как с этим бороться.

Основные причины, приводящие к поломке электропроводки

При грамотном подборе качественного кабеля и соблюдении технологии монтажа проводка служит довольно длительно, не причиняя никаких проблем владельцам.

Но по факту часто происходит нарушение работы электросетей, которое провоцируют следующие причины:

• Эксплуатация провода продолжительное время

В старых зданиях обычно ставили алюминиевые провода, которые имеют свойство быстро разрушатся, да и любые другие со временем стареют, пластиковая изоляция становится неэластичной, хрупкой, ломается. В трещинах начинаются токи утечки, которые при отсутствии УЗО не удастся сразу выявить, проводимость снижается, сопротивление растет, возможно даже возникновение замыкания и полная остановка электротока.

• Повреждение кабеля во время ремонта

Чтобы вбить гвоздь или просверлить отверстие в стене, необходимо знать трассу проложенных электросетей. Иначе можно попасть в провод, вызвав его обрыв, а порой и короткое замыкание. Иногда задевается лишь участок кабеля, что приводит к полному разрушению жилы через определенное время.

• Некачественная проводка или электромонтаж, выполненный с ошибками

Плохой кабель изнашивается быстрее. При колебаниях напряжения слабые провода будут перегреваться, поврежденные места при перегрузке сети могут воспламениться.

• Чрезмерная нагрузка на один кабель

Если на один тройник или удлинитель приходится несколько приборов с большой потребительской мощностью, это может вызвать перегрев, расплавление изоляции и обрыв электропроводки.

Независимо от причины, при поломке проводов следует незамедлительно найти место обрыва и срочно устранить неисправность.

Формирование однофазной и трехфазной сетей и обрыв нуля

Немного теории.

Как известно, мощные потребители (в данном случае – многоквартирные дома) питаются от трехфазной сети, в которой есть три фазы и ноль. Про эту систему я уже писал подробно в статье про отличия трехфазного питания от однофазного, вот картинка оттуда:

Напряжения в трёхфазной системе

Рассмотрим этот вопрос ещё раз, только с другой стороны.

Вот как выглядит упрощенно схема подвода питания в этажный щиток:

Система питания, без обрыва нуля. Резисторами обозначены условно три квартиры.

Фазные провода L1, L2, L3, на которых присутствует напряжение 220В по отношению к нейтральному проводу N, обозначены красным цветом, поскольку они представляют опасность. Заземление РЕ показано внизу, его провод соединяется в распределительном устройстве на вводе в здание с нейтралью.

Подробнее – ещё раз призываю ознакомиться с моей статьёй про системы заземления, ссылка в начале.

Чем опасна старая электропроводка в доме?

В первую очередь это опасность пожара. Во-вторых — это опасность для жизни и здоровья(безопасным током для человека считается ток до 36 вольт). Ну и в третьих плохая устаревшая электропроводка, — это нестабильная работа и выход из строя оборудования, и поломка дорогих бытовых и осветительных приборов.

Старая алюминиевая проводка

• Признаки старой проводки
• Опасность алюминиевой проводки
• Скрутки и распаечные коробки
• Чем опасны старые розетки
• Освещение в старых домах
• Полная замена проводки

К чему приводит отгорание нуля в трехфазной сети

Что изменится, если произойдёт обрыв нулевого провода N ДО места соединения нулевых проводов в одной точке? Будет обрыв нуля в трехфазной сети:

Обрыв нуля в трехфазной сети

Если смотреть по схеме, правее места обрыва напряжение теперь будет не нулевым, а “гулять” в произвольных пределах.

Что будет, если ноль отсоединить (случайно или намеренно)? Какие напряжения будут подаваться потребителям вместо 220В? Это как повезёт.

Картинка в другом виде, возможно, так будет легче понять:

Перекос фаз в результате обрыва нуля.

Потребители условно показаны в виде сопротивлений R1, R2, R3. Напряжения, указанные в предыдущем рисунке, как ~220B, обозначены как ~0…380B. Объясняю, почему.

Итак, что будет, если ноль пропадёт (крест в нижнем правом углу)? В идеальном случае, когда электрическое сопротивление всех потребителей одинаково, ничего вообще не изменится. То есть, перекоса фаз не будет. Так происходит в случае включения трехфазных потребителей, например, электродвигателей или мощных калориферов.

Но в реале так никогда не бывает. В одной квартире никого нет, и включен только телевизор в дежурном режиме и зарядка телефона. А соседи по площадке устроили стирку, включили сплит-систему и электрический чайник. И вот -БАХ!- отгорает ноль.

Начинается перекос фаз. А насколько он зверский, зависит от реальной ситуации.

У соседей, которые дома, чайник перестанет греть, стиралка и сплит потухнут, напряжение уменьшится до 50…100В. Поскольку “сопротивление” этих соседей гораздо ниже, чем тех у тех, которых нет дома. И вот, эти люди спокойно работают на работе, а в это время в пустой квартире у них дымятся телевизор и китайская зарядка. Потому, что напряжение в розетках подскочило до 300…350В.

Это реальные факты и цифры, такое иногда бывает, состояние электрических щитков на лестничных площадках часто бывает аварийным. Даже, когда в доме проводится капитальный ремонт, щитки не трогают, поскольку менять электрику гораздо сложнее, чем покрасить дом и вставить новые окна.

Расследовать такое возгорание надо не с вызова экстрасенсов (мало ли, полтергейст со спичками играется;) ), а с вызова электрика.

Теперь – про

Знать расположение трассы электросети должен каждый владелец жилья

В большинстве случаев к поиску схемы расположения электрокоммуникаций в доме владельцы прибегают, когда уже возникли проблемы.

Между тем, об этом следует подумать и в других случаях:

• Перед перепланировкой жилища

Во время перестройки помещения, при изменениях его конфигурации необходимо брать во внимание расположение электросети, чтобы не обесточить квартиру или дом.

• При установке светильников, навешивании картин, полок или натяжных потолков

При проведении любых настенных работ нужно знать, где пролегает проводка, чтобы не повредить ее гвоздем или не просверлить.

Часто повреждение проводки происходит во время установки подвесных потолков. Углы, за которые крепится потолок, присоединяют к стене на саморезы, и часто эти крепления попадают на линию электропроводов.

• После приобретения жилья

Схему расположения электроцепи необходимо иметь каждому хозяину. Поэтому ее следует составить незамедлительно после приобретения нового помещения. На плане должны быть указаны трассы электрокоммуникаций и точки расположения выключателей, розеток и распределительных коробок. В дальнейшем схема пригодится при расстановке мебели и во время проведения ремонта.

Обрыв нуля в однофазной сети

Тут картина будет следующей:

Обрыв нуля в однофазной сети

Для нагрузки, которая работает на других фазах, вообще ничего не изменится. Это всё равно, как если в своей квартире выключить вводные автоматы – соседям будет по барабану.

Но если обрыв произошел, например, в щитке, то вся квартира, в том числе и оборванный конец нулевого провода, окажется под напряжением 220В!

Обрыв (отгорание) бывает вот из-за таких ржавых болтов, как вверху этого фото:

Плохой ноль. Пропадание нуля в квартире

Повторюсь – если заземление сделано правильно, либо его вообще нет – эта авария ничем не опасна. Ну и, конечно, не нужно трогать провода, не дожидаясь электрика – все они под смертельным потенциалом!

Хорошо, кто виноват – мы поняли. Что делать?

Выводы

Поиск обрыва проводки – довольно непростое и серьезное дело, требующее определенных навыков и знаний.

Чтобы быстро отыскать место повреждения электропровода, необходимо знать схему размещения электрокоммуникаций. Определить участок, где могла случиться авария, можно при помощи логики. Найти точное место обрыва, возможно используя самодельные или профессиональные устройства. Узнать какой перегорел провод: фазный или нулевой, – следует при помощи рекомендаций, данных в статье.

Используя полученные сведения, можно легко не только отыскать испорченный провод и восстановить его, но и не допустить аналогичной поломки в будущем.

Как защититься от обрыва нуля?

Самая лучшая защита от обрыва нуля в трехфазной сети – это реле напряжения, о котором я писал на блоге не раз. Вот две мои основные статьи – Про реле напряжения Барьер и реле напряжения ЕвроАвтоматика ФиФ.

Из-за своей основной функции это реле называют также Реле обрыва нуля.

Другой вариант – применение стабилизатора напряжения. В нем обязательно должна быть защита от пониженного и повышенного (до 380В) входного напряжения. А при невозможности стабилизировать напряжение он должен отключать квартиру, но оставаться исправным.

Лучший вариант для защиты от обрыва нуля и вообще при нестабильном напряжении – использовать реле напряжения, а вслед за ним – стабилизатор.

Как вариант дополнительной защиты при обрыве нуля может помочь УЗО (или диф.автомат). Только не так всё просто, подробности – в видео:

На сегодня всё, подключайтесь к обсуждению, задавайте вопросы в комментариях!

Обнаружение точного места

Установив приблизительную зону поражения, следует приступить к углубленному поиску места повреждения, осуществить которое можно при помощи разных методов. Существуют разнообразные способы, позволяющие найти поврежденный провод.

Вскрытие стены при капитальном ремонте

Наиболее простым средством обнаружения поражения кабеля является полная очистка стен от отделочных материалов. В этом случае легко осмотреть штробы, проделанные для размещения скрытых кабелей. Они отличаются по цвету от остальной поверхности, к тому же на них дополнительно наносится шпаклевка.

Однако поскольку в этом случае требуется полное обнажение стен и демонтаж декоративных покрытий (краски, обоев), поэтому его целесообразно применять при капитальном ремонте помещения, который предусматривает новое оформление вертикальных поверхностей.

Логический метод поиска

Если у жильцов не имеется плана электросети, его можно попробовать воссоздать при помощи логики.

Профессиональным электрикам хорошо известны основные принципы прокладки электрокоммуникаций, а именно:

Зная расположение розеток и выключателей, можно создать схему коммуникаций в квартире.

Тем не менее, для проверки предполагаемого плана расположения электрических сетей желательно воспользоваться специальными приборами (профессиональными или самодельными), о которых будет сказано ниже.

Подручные средства: радиоприемник и микрофон

При необходимости установить участок поражения кабеля позволит обычный транзисторный приемник. Его необходимо настроить на волны 100 кГц и подвести к предполагаемой зоне поражения. Над местом, где проходит электросеть, шум приемника усилится, а над местом разрыва треск утихнет.

Вместо радиоприемника можно также воспользоваться микрофоном от портативного магнитофона. Его следует включить в сеть и проводить над поверхностью стены, где, как предполагается, находится неисправный кабель. Как и в предыдущем варианте, над электротрассой будет слышаться треск, который умолкнет при выявлении обрыва.

Важно учесть, что подручные устройства дают погрешность, составляющую 10-15 сантиметров. Для того чтобы избежать поражения электротоком при выполнении ремонтных работ, лучше подстраховаться, приняв добавочные меры предосторожности.

Еще в поиске обрыва скрытой в штробе проводки помогут:

Поиск с помощью профессионального оборудования

Специальные приборы – индикаторы скрытой проводки позволяют не только обнаружить кабель, но и найти участок, где находится перегоревший или пробитый провод.

Среди разнообразных устройств используемых для поиска повреждений можно отметить:

Эти и аналогичные приборы дают быстрый и надежный результат, однако имеют определенные недостатки. Прежде всего, их помощью невозможно найти кабель, защищенный фольгированным экраном.

Такие устройства реагируют не только на электропроводку, но и на другие металлические предметы, например, на находящиеся в стене гвозди и шурупы. Наконец, хотя эти детекторы легки в применении, работа с ними требует внимания и определенных навыков.

Исследовать провод в стене можно также при помощи индикаторной отвертки, однако подобный метод подходит лишь для случая, когда жилы под напряжением находятся на небольшой глубине в бетоне.

Для обнаружения скрытой проводки и точки повреждения проводника под штукатуркой подходят также приборы Bosch DMF 10 zoom, VP-440, ПОСП-1, GVT-92, GVD-504A и другие. Возможно использования трассоискателя или другого профессионального оборудования.

Проверка проводки самодельным устройством

Альтернативой дорогостоящему профессиональному оборудованию может стать бюджетный металлоискатель, сделанный из подручного материала.

Одним из наиболее популярных вариантов является прибор, для изготовления которого используются старые компакт-диски. Несмотря на кажущуюся простоту этого устройства, оно позволяет найти проводку под напряжением, находящуюся под декоративной отделкой на глубине до 10 см.

Для прибора понадобятся:

После этого можно производить тестирование прибора, который будет издавать звук над металлическими предметами.

Современные технологии строительства часто предполагают использование маячков или маркеров в местах прохождения элетросетей. Это значительно облегчает процесс поиска поврежденной жилы при помощи как профессиональных, так и любительских средств.

Как и чем тушить горящую проводку?

Для тушения пожаров на элементах или участках электрической сети, которые находятся под напряжением категорически запрещено пользоваться водой. Так как в случае ее контакта с человеком возникает угроза поражения током. Поэтому, для тушения возгорания в электроустановках, определенных классификацией в п.1 ГОСТ 27331-87, применяются только огнетушители, использующие в качестве гасящего материала аэрозоль, углекислоту, порошок.

Рисунок 4: тушение электроустановок

Но и они позволяют бороться с возгораниями только в устройствах до 1кВ. А все электроустановки свыше 1кВ должны предварительно обесточиваться.

Устранение проблемы

Если проблема возникла в новой проводке, концы провода нужно соединить. Соединение выполняется следующим образом:

• Фазный проводник должен быть отключен от подачи электроэнергии.
• Слева и справа от места обрыва нужно снять штукатурку со стены. В конечном итоге нужно высвободить не менее 10 см провода.

• Концы аварийного провода нужно развести в стороны и просверлить в стене отверстие под ответвительную коробку. Отверстие намечают перфоратором с корончатой насадкой, выбирают лунку долотом.
• Коробку поместить в подготовленную лунку, закрепить алебастром и завести в нее провода.
• При наличии запаса концы поврежденного провода соединяют между собой по цвету изоляции и тщательно изолируют. Соединение выполняется с помощью СИЗ.
• Коробку закрывают крышкой, место ремонта заштукатурить и восстановить отделку.

В некоторых случаях поврежденный участок следует полностью заменить, протягивая его сквозь гофру с помощью протяжного устройства.

Порядок ремонта поврежденного нулевого проводника немного отличается от ремонта фазы. От шины отсоединяется нулевой провод и к нему прикрепляется фазный. После этого все остальные действия производятся так же, как при устранении обрыва фазы.

Область применения защитного зануления

Защитное заземление используется в электрических установках напряжением до 1 кВ:

1. — в сетях постоянного электрического тока с заземленной средней точкой источника;
2. — в однофазных электросетях переменного тока с заземленным выводом;
3. — в трехфазных электросетях переменного тока с заземленным нулем (система TN – S; как правило, это сети 660/380, 380/220, 220/127 В);

Образование цепи тока однофазного короткого замыкания (т.е. замыкания между нулевым и фазным защитными проводниками) происходит в случае замыкания фазного провода на зануленный корпус электропотребителя. Поврежденная электроустановка отключается от питающей сети вследствие срабатывания защиты, вызывающейся током однофазного короткого замыкания.

Для быстрого отключения находящейся электроустановки могут использоваться автоматические выключатели и плавкие предохранители, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания. Также для этой цели применяются магнитные пускатели с тепловой защитой встроенного типа, контакторы с тепловыми реле, с помощью которых обеспечивается защита от перегрузки и др.

Что делать, если замкнуло: экстренные действия

В случае отключения электроэнергии в доме следует убедиться, что произошла авария в доме. О проблемах «расскажут» дым и едкий запах расплавившейся пластмассы.
Необходимо отключить автоматы, выкрутить пробки на электрическом щитке, отсоединить из розеток электроприборы. Открытый огонь лучше сбить, накрыв одеялом или плотной тканью.

Если припасен порошковый (автомобильный) или углекислотный огнетушитель, обязательно задействуйте его в тушении. Нельзя поливать очаг возгорания водой!

Причины серьезных неисправностей электропроводки разнообразны, но в большинстве случаев известны. Возникновение КЗ связано с неправильной эксплуатацией и нарушением при монтаже электропроводки п.2.1.21 правил ПЭУ.