«Каким образом в однофазной цепи розетки при отрыве «нуля» появляется фаза там, где находится рабочий ноль?» – Яндекс.Знатоки

Здравствуйте! А какое напряжение остаётся на выключателе в выключенном состоянии? 220В. В месте разрыва цепи будет полное напряжение до и после разрыва. Это можно представить как участок цепи с бесконечно большим сопротивлением. В розетках появляется как бы 2 фазы, но это одна и та же фаза. Т.е. между проводами 0 вольт, а индикатор на каждом из них светится как на фазе. ваш ноль становится уже не нулем, потому что он не соединен с магистральным нулем.

В розетках 380В появится может, когда магистральный ноль отгорит в этажном щите. Тогда все квартиры будут соединены по схеме звезды. В обычном режиме все квартиры соединяются по схеме звезды с нейтральным проводником (нулем). Ноль в обычном режиме нужен для обеспечения равенства фазных напряжений при несимметричной нагрузке. Если без нуля все квартиры будут потреблять одинаковый ток — нагрузка будет симметричной, тогда во всех квартирах будет 220В, даже при обрыве нуля в подъезде.

Когда нуля нет — квартиры становятся подключенными по звезде без нейтрали, повторюсь, а если сказать иначе, то последовательно на линейное напряжение (380В), когда нагрузка в какой-то из квартир будет больше, а в другой меньше напряжение в квартире с меньшей нагрузкой вырастет, а с большей — упадет. Это наглядно можно посмотреть,если нарисовать простейшую цепь из 2-х последовательно соединенных резисторов и посчитать падение напряжения при разных их сопротивлениях.

Но квартиры также можно рассмотреть как резисторы, только это будет приведенное сопротивление нагрузки вычисленное по формуле R=U²/P или же I=P/U, затем сопротивление R=U/I.

В итоге, если ноль оборван на вводе в квартиру — в квартире есть фаза, но нет напряжения, на бывшем «нулевом» проводе также будет фаза. Туда она попадет через нагрузку, т.е. через включенный в сеть электроприбор. Это равно сильно тому, что если вы вставите в фазу на розетку кусок провода, на его втором конце будет что? Фаза, потому что она ни к чему не присоединена, также будет если вы возьмете лампочку, например, с патроном и один провод подключите к фазе — на втором, который надо бы подключить к нулю, тоже будет фаза потому что он в воздухе.

При обрыве нуля во ВРУ или в подъездном электрощите, или на одной из опор ВЛЭП, если вести речь о частном секторе, то после точки обрыва трёхфазные потребители будут соединены по звезде, из-за чего будет перекос фаз. т.е. в этом случае тока нулевого провода нет и ток течет только от квартиры к квартире с разных фаз. Ноль ведь общий.

Если вы хотите узнать подробнее причины, то следует изучить такую дисциплину как «Теоретические основы электротехники», а именно расчёт трёхфазных цепей, что такое нейтраль у звезды, что такое звезда и треугольник, а также как в них распределяются потенциалы и куда течет ток.

yandex.ru

Две фазы в розетках: 4 типовых причины

Начинающий электрик попадает в «ступор», когда сталкивается с нестандартной ситуацией при поиске неисправностей и проверке напряжения однофазным индикатором.

Он может обнаружить две фазы в розетках и сразу задумывается, почему так происходит. Ведь в квартиру приходит всего 2 рабочих потенциала: фазный и нулевой. Откуда появился еще один, третий?

Именно эту ситуацию из четырех причин с подробными схемами я и разбираю в статье дальше.

Содержание статьи

Практически во всех квартирах можно найти емкостной, чаще всего китайского производства, индикатор напряжения. Именно им и пользуются все домашние мастера. Однако надо хорошо представлять те процессы, которые при этом происходят.

Как работает индикатор напряжения: краткое пояснение

Для проверки потенциала фазы наконечник индикатора отвертки устанавливают в гнездо проверяемой розетки, а пальцем касаются свободного контактного гнезда на его корпусе.

Внутри указателя последовательно смонтирован высокоомный резистор и неоновая лампочка или светодиод. Токоограничивающее сопротивление снижает ток через эту цепочку до безопасной для тела человека величины, но достаточной для свечения индикатора.

Дальше по руке, телу и обуви ток стекает на землю и по ней возвращается на трансформаторную подстанцию, образуя замкнутый контур.

Если индикатором коснуться потенциала нулевого провода, то его очень маленькая величина не сможет вызвать свечение индикаторной лампочки, что и служит основной причиной заявить, что на нем нет опасного напряжения.

Однако на практике встречаются ситуации, когда при возникновении неисправностей в бытовой проводке, работая емкостным индикатором напряжения, домашний мастер замечает опасный потенциал там, где он, по его мнению, быть никак не может.

2 фазы в розетках однофазной проводки: 3 возможных причины

Объясняю последовательно, что может произойти при обрыве нулевого потенциала по разным причинам:

1. внутри вводного квартирного щитка;
2. в распределительной коробке или около нее;
3. при пробое изоляции скрытой в стене проводки с повреждением нулевого провода и его замыканием на фазу.

Разбираю их более подробно с поясняющими схемами.

Причина №1. Повреждение контактов на вводе в квартиру или дом: как создается и чем опасно

Хотя это уже редкость, но в старых деревянных домах еще встречаются вводные щитки, которые защищены не автоматическими выключателями, а электрическими пробками с предохранителями.

Вот такие раритеты до сих пор работают в сельской местности по схеме заземления TN-C. Через две пробки в дом подается напряжение от питающей линии электроснабжения.

Вместо пробок можно встретить автоматический выключатель ПАР, но принцип пропадания потенциала нуля он не изменяет.

Дело в том, что при возникновении аварийной ситуации, связанной с созданием короткого замыкания или перегрузки отгорает тот предохранитель, плавкая вставка которого более чувствительна. Процесс случайный, предвидеть невозможно.

Электрическая цепь разрывается, а аварийный ток прекращает свое опасное воздействие.

Рассмотрим случай, что произойдет, когда отработал предохранитель нуля, а не фазы. Этот же случай характерен для более новой схемы с автоматическим выключателем, если повреждена цепь нулевого проводника в месте его подключения к сборной шине.

Из-за нарушения правил монтажа электропроводки в квартире может быть поврежден электрический контакт провода.Он же может просто отгореть при плохом зажатии винтов крепления на клемме в месте подключения. Встречаются такие ляпы и у современных монтажников.

Приходилось видеть случаи, когда монтеры срезают изоляцию острым ножом, вращая его вокруг металлической жилы, наносят на ней царапины. В ослабленном месте она легко обламывается после нескольких загибов.

Есть мастера, которые до сих пор снимают изоляцию бокорезами или пассатижами вместо специальных приборов — стрипперов. Тяжело переубеждать таких работников. Они себе на уме. Беда в том, что от их ошибок страдают другие люди.

При таком обрыве провода потенциал нуля будет отсутствовать в схеме, а фазы дойдет до всех подключенных потребителей, включая розетки и лампочки.

Обращаю внимание, что все электрические потребители квартиры жестко подключены к нулевой шине квартирного щитка.

Если где-то в розетке что-либо включено, а это в первую очередь холодильник или морозильник, а также, микроволновка и другая техника, то через внутреннее сопротивление этого оборудования потенциал фазы проходит на сборку нулевой шинки, а далее ко всем контактам розеток.

Для более наглядного примера показал на картинке этот случай лампочкой с включенным выключателем. Светиться она, конечно, не будет (нет достаточных условий для действия закона Ома), но обходную цепочку для проникновения потенциала фазы создает.

Надеюсь, что объяснил, почему 2 фазы в розетках показывает емкостной индикатор напряжения при исчезновении потенциала нуля на вводе в квартиру.

Проблема возникает на всех коммутационных точках квартиры или частного дома.

Причина №2. Обрыв нуля внутри распределительной коробки или за ней

Типовая схема старой одноквартирной проводки создавалась с распаечными коробками, которые позволяют значительно экономить расход кабеля и проводов. Да и сейчас этот способ еще широко применяется монтажниками.

Когда нарушится контакт провода нуля в распределительной коробке, то на розеточный блок в оба контактных гнезда может пройти фаза:

• по своей цепочке она и так подводится;
• а на второй контакт поступит через подключенный потребитель, как в предыдущем случае на вводе.

В масштабе всей системы электроснабжения эта картинка выглядит так.

Более подробно изобразил этот случай для лучшего понимания через цепочку освещения.

Индикатор опять будет светиться в обоих положениях. Секретов здесь нет, неисправность скрыта в плохом, некачественном соединении проводов между собой. Придется искать это место и делать подключение правильно.

Причина №3. Замыкание нулевого и фазного провода при пробое изоляции с обрывом нуля в розеточном блоке

Подзаголовок получился сложным, но этот случай очень просто объяснить.

Домашний мастер не всегда держит в своей памяти все события, где-то да ошибается. Ему периодически приходится сверлить стены для крепления мебели, светильников, картин, других предметов.

Не все думают и знают, где и как проложена проводка, под какими углами выполнены кабельные магистрали. Опять же, не все приборы поиска скрытой проводки работают правильно, да и мало кто ими пользуется.

Вот и попадают сверлом дрели или перфоратора в провод, создавая короткое замыкание, которое отключает автоматический выключатель.

После извлечения сверла один из проводов, например, нулевой, может быть оборван и отключен. А дальше при проверке напряжения емкостным индикатором от оставшейся подключенной нагрузки опять будет показано 2 фазы в розетках.

Здесь же возможна ситуация, когда в розетках нет подключенной нагрузки, но оборванный провод нуля касается фазного прямо в стене или на корпусе розеточного механизма. Все это надо проверять и осматривать.

Как искать обрыв нуля в квартире: 2 методики

Поиск неисправности можно вести:

1. безопасно прозвонкой — на полностью обесточенной электропроводке;
2. под напряжением, что требует навыков электромонтера хотя бы третьей группы по ТБ.

Как вызвонить электрическую схему проводки быстро и безопасно за 3 этапа

Этап №1. Отключить вводные коммутационные аппараты и проверить отсутствие напряжения

Если со снятием питания автоматическим выключателем или предохранителями обычно вопросов не возникает, то на проверку отсутствия напряжения многие электрики внимания не обращают, а зря.

Достаточно одной секунды, чтобы ткнуть индикатор в контрольную точку. Это избавит от попадания под напряжение из-за:

• залипания контакта выключателя;
• отключения не того участка цепи;
• наличия «хомутов» в схеме;
• других ошибок.

Этап №2. Общая прозвонка цепи

Цифровой мультиметр переводится в режим прозвонки или омметра для замера омических сопротивлений. Берем любой длинный изолированный провод. Один конец его подключается на отключенную шинку нуля. Второй — садится на клемму прибора.

Вторым щупом омметра проходят по всем гнездам розеток. На одном из них должна создаться электрическая цепь, когда прибор покажет маленькое сопротивление провода (нормальное состояние цепи нуля), а на втором будет большое — ∞ (отсутствие электрического контакта фазы с потенциалом нулевой шины). Это нормально.

Когда показания мультиметра будут иные, необходимо искать неисправность дальше. Оборванную цепь нуля мультиметр покажет высоким сопротивлением в обоих гнездах.

Правильность подключения нулевой шины нужно проверить двумя последовательными действиями после ее включения: Измерением напряжения между ее потенциалом и землей, взятом на контуре заземления или, в крайнем случае, на водопроводе, батарее отопления (допустим перепад несколько вольт из-за плохих контактов нестандартных заземлителей). Последующей проверкой омметром, который должен показать короткое замыкание.

Этап №3. Поиск неисправностей в розеточном блоке и распределительной коробке

Когда омметр показал обрыв цепи между контактом розетки и нулевой шинкой, то весь этот участок необходимо делить на отрезки, а затем поэтапно вызванивать каждый.

Для начала удобнее снять корпус с розетки, осмотреть и проверить состояние контакта на подходящем проводе. Затем ищется распределительная коробка, вскрывается, определяется узел сборки нуля (обычно самый толстый) и с него снимается изоляция.

От этого места вызванивается цепь в две стороны: к розетке и на нулевую шинку. В одном из направлений будет обрыв. Его и следует дальше обследовать. Если оборвана жила провода, то ее нужно заменить при наличии резерва.

Однако обнаруженное повреждение провода может проявиться еще раз. Поэтому лучше заменить весь отрезок кабеля на этом участке. Его просто крепят за один конец старого и, вытягивая поврежденный кусок, одновременно затягивают новый.

Поиск обрыва нуля под напряжением: подробная инструкция

Проверка наличия напряжения емкостным индикатором показывает только наличие фазы. Она не определяет величину разницы потенциалов, то есть напряжения. В этом и состоит основная ошибка.

Технологию поиска неисправности следует расширить и работать вольтметром. Сейчас эта функция имеется во всех современных цифровых мультиметрах и старых стрелочных тестерах.

Работа с вольтметром относится к опасной. Она требует соблюдения мер безопасности. Можно попасть под напряжение.

В принципе эта работа уже частично сделана. Остается только отключить полностью все потребители, освободив розетки от вставленных вилок. Заодно переведите все выключатели освещения в положение «Откл». Это облегчит поиск неисправности, упростит анализ.

Затем емкостным индикатором напряжения внимательно проверяем все гнезда розеток и записываем те, которые вызвали сомнения.

Берем вольтметр, замеряем им напряжение во всех розетках, сравниваем показания.

На исправных розетках будет показан результат действующего напряжения бытовой сети (порядка 220 вольт), а на поврежденных — ноль. С ними и придется разбираться дальше.

Можно, конечно, разбирать участки цепи на отрезки и замерять места, куда не доходит напряжение. Но, домашнему мастеру я рекомендую не идти этим путем, а просто отключить вводной автомат и вызванивать схему по вышеприведенной технологии. Это намного безопаснее.

После устранения неисправности неопытные электрики в спешке могут создать короткое замыкание подачей напряжения на отремонтированный участок с оставленными закоротками или перемычками. Перед включением автомата проверяйте отсутствие КЗ прозвонкой цепи.

Почему обрыв нуля трехфазной схемы создает самый опасный режим и как от него защититься

Преимуществом и одновременно недостатком бытовых однофазных цепей является то, что они все взаимосвязаны и объединены в общую трехфазную схему от питающего трансформатора.

А не ней используется общий ноль (нейтраль), по которому протекают токи всех трех фаз. Он требует очень надежного подключения на вводе в здание, да и на всем протяжении воздушной или кабельной линии.

Однако провода иногда отрываются при неблагоприятной погоде и стихийных бедствиях. Да и качество монтажа иногда страдает, как показано на фото, кочующего по интернету сурового русского светодиода. На нем высокое переходное сопротивление вызвано не достаточным усилием затяжки резьбового соединения.

Встречаются другие дефекты, связанные с подключением алюминиевых жил.

Такой монтаж часто приводит к перегреву провода, отгоранию ноля с разрывом цепи и перераспределением потенциалов напряжения на подключенных потребителях.

Каждые две квартиры здания оказываются последовательно подключенными под линейное напряжение 380 вольт.

Их общее сопротивление складывается и создает единый ток нагрузки, который обеспечивает в каждой квартире свое напряжение (схема делителя).

Поскольку у одного хозяина может работать только холодильник, а у другого дополнительно большое количество мощных электроприборов, то один из них окажется подключенным практически под 380 вольт, а второй не получит почти ничего из-за смещения нейтрали

В одной квартире погорит холодильник, морозильник и вся подключенная бытовая техника, а в другой возникнут неисправности, связанные с недополучением электроэнергии.

Все эти процессы проходят очень быстро, буквально за считанные секунды. На них человеку сложно среагировать отключением коммутационных аппаратов: мало времени.

Исправить положение дел и спасти свою технику могут только автоматические защитные устройства. Эту функцию выполняет реле контроля напряжения РКН. Оно быстро отключает питание при отклонении напряжения выше или ниже допустимого уровня.

Обрыв нуля трехфазного электроснабжения устраняют не домашние мастера, а специалисты, обслуживающие промышленные электроустановки. Это их зона ответственности.

Владелец видеоролика Заметки электрика популярно объясняет, как появляются две фазы в розетках. Рекомендую посмотреть.

Жду ваших вопросов в разделе комментариев.

electrikblog.ru

Обрыв нуля в трехфазной и однофазной сети

Даже те, кто не имеет электротехнического образования, наверняка слышали о такой аварийной ситуации, как перекос фаз. В некоторых предыдущих публикациях мы уже упоминали, чем грозит обрыв нуля, и кратко упоминали о способах защиты от несимметрии фазных напряжений. Сегодня мы более подробно рассмотрим данную тему.

Что такое обрыв нуля?

Для полноценного ответа на этот вопрос необходимо привести примеры штатной работы трехфазной схемы ввода электроснабжения. В качестве примера приведем упрощенный вариант с вводом для этажного распределительного щита.

Схема 1. Штатная работа системы

Как видно из рисунка, каждая из квартир на этаже запитана от отдельной фазы (L₁ – L₃) и общего нуля. Что формирует в бытовой сети каждой квартиры фазное напряжение 220 вольт (L₁N=L₂N=L₃=220 В.). В данном случае используется схема питания TN-C-S, где задействована шина заземления PE, соединяемая в РУ здания с нулем. Приведенная система сбалансированная, поскольку ток нагрузки в фазных проводах суммируется через нулевую линию, что снижает вероятность перекоса фазных напряжений.

Заметим, что полностью исключить данное явление довольно сложно, поскольку сопротивление нагрузок на каждой фазе может различаться. К примеру, в квартире_1 включен кондиционер и стиральная машина, в квартире_2 хозяин запустил бойлер и электропечку, а в квартире_3 жильцы отсутствуют и все бытовые приборы отключены от сети. По итогу, в трехфазной системе питания возникнет несимметрия напряжений.

Теперь рассмотрим работу сети в нештатном режиме, когда происходит отгорание нуля.

Что происходит в электросети при обрыве нуля?

Рассмотрим отдельно, изменение режима работы трехфазной сети при обрыве магистрального нуля и как поведет себя однофазная электрическая проводка, если отгорание нулевого проводника произойдет на вводе.

Отгорание нуля в трехфазной сети

Внесем изменения в рисунок 1, вызванные аварией, а именно отключением нуля .

Оборвался нулевой магистральный проводник

В данном случае обрыв общего нулевого провода приведет к тому, что движение электрического тока по нему прекратиться. В результате все квартиры R₁-R₃ будут запитаны по типу подключения «звезда без нулевой магистрали». Другими словами, при обрыве нуля на каждую квартиру будет поступать не фазное, а линейное напряжение.

Контур из квартир 1 и 2

Для примера предлагаем рассмотреть, как сложится ситуация в квартирах 1 и 2. Нагрузка электрических приборов суммируется в данном контуре при прохождении через него тока I₁₂. Соответственно, уровень напряжения для квартир установится в зависимости от нагрузки подключенных к сети приборов. То есть: U

1 = I₁₂*R₁, а U₂ = I₁₂* R₂. Из этого следует, что суммарная величина силы тока составит I₁₂ = U₁₂ / (R₁+R₂)  :

Обратим внимание, что суммарное напряжение контура будет равно линейному в данной электросети, то есть U₁₂ = 380 вольт. Но при этом показатели U₁ и U₂ могут варьироваться в диапазоне 0-380 вольт и, естественно, существенно отличаться друг от друга. На данные значения может влиять как нагрузка подключенных приборов в каждой из квартир, так и ее активная и пассивная составляющая.

В результате если произойдут проблемы с нейтралью трансформатора (нулем источника), велика вероятность выхода из строя подключенных к сети приборов. Причина – повышение уровня напряжения в сети.

Обрыв нуля в однофазной сети

В данной ситуации последствия будут не такими печальными, как в описанном выше случае, но, тем не менее, если отгорает вводный ноль в системе TN-C, это может представлять серьезную опасность для жизни человека.

Отгорание нуля в схеме однофазного потребителя

Для однофазных нагрузок обрыв нуля будет аналогичен отключению напряжения, за исключением того фактора, что на фазном проводе останется потенциал, представляющий опасность для жизни. Причем, он также проявится там, где был ранее защитный ноль в контактах розеток. Если корпуса электроприборов заземлялись рабочим нулем, то весьма велика вероятность негативных последствий. В системах TN-C-S фактор риска существенно сокращается, за счет использования PEN проводника.

Как защититься?

Узнав об опасности, представляемой потерей нуля, предлагаем рассмотреть варианты защиты от данного явления:

• Начать необходимо с грамотного монтажа электропроводки. Если для питания объекта планируется задействовать трехфазную схему электроснабжения, то ее расчет должен быть произведен таким образом, чтобы минимизировать вероятность перекоса фаз. То есть, необходимо планомерно распределить нагрузку на каждую линию.
• Следует задействовать в управлении сетью приборы, выравнивающие нагрузку на каждую из фаз. Причем, в идеале, эта работа должна осуществляться без привлечения операторов, то есть, выполняться автоматически при обрыве нуля.
• Должна иметься возможность оперативного изменения схемы подключения потребителей. Это позволяет внести корректировки, если на этапе проектирования не была должным образом учтена нагрузка на каждый участок или увеличилась мощность потребления в связи с вводом новых объектов. То есть, при возникновении критической ситуации должна иметься возможность изменения мощности. В качестве примера можно привести вариант, когда многоквартирный дом переводится на линию с большей нагрузкой для «разбавления» перекоса фаз, возникающего при обрыве нуля.

В приведенных выше вариантах мы рассматривали защиту от перекосов в глобальных масштабах, конечный потребитель может обеспечить должный уровень защиты значительно проще. Для этого достаточно установить реле контроля напряжения, в котором указать допустимый минимальный и максимальный уровень. Как правило, это ±10% от нормы.

Подведем итоги

Безусловно, что вероятности аварий носят случайный характер, максимум, что можно сделать в таких ситуациях, — принять необходимые меры для обеспечения защиты. Но помимо этого не будет лишним вовремя определить аварийную ситуацию по характерным признакам. В первую очередь отгорание нулевого магистрального провода приводит к перенапряжению сети. Обнаружив первые признаки этого явления, следует отключить все электроприборы.

Сделать это оперативно и самостоятельно практически нереально. Временной промежуток для этого слишком коротким, поэтому следует установить на электрическом щитке специальные приборы, реагирующие на обрыв нуля. Как только напряжение выйдет за установленные пределы, реле контроля напряжения произведет защитное отключение.

Полностью доверять системе защиты не стоит. Может случиться так, что при наличии характерных признаков перепадов напряжения, отключение питания не произойдет. Поэтому имеет смысл перечислить наиболее вероятные проявления для данного явления:

• Мерцание ламп накаливания. Они наиболее чувствительны к перепаду уровня напряжения, возникающего при обрыве нуля. Энергосберегающие осветительные приборы и светодиодные лампы не настолько реагируют на изменения.
• Электронные приборы, имеющие встроенную защиту, как правило, отключаются от сети питания. Или не запускаются. Такие действия предусмотрены реакцией защиты импульсных БП на броски напряжения. Характерно, что такая реакция может сработать раньше, чем реле напряжения. Но это, во многом зависит от производителя и схемы реализации защиты электросетей, а также надежности электрического соединения.
• Еще один характерный признак – повышение температуры выключателя. Даже если Вы не обратили внимания на мерцание ламп, то данное проявление должно вызвать опасения.
• Искрение, при попытке подключения электроприбора, может говорить об обрыве нуля на вводе однофазного потребителя. Даже, если оно вызвано другим фактором, а не обрывом нуля, это очень нехороший признак.
• Самопроизвольные срабатывания вводных автоматов, также могут указывать на перенапряжение. Такая реакция на обрыв нуля характерна при включении электронагревательных приборов, например электропечи, бойлера, чайника и т.д.
• Характерные звуки во вводном электрическом щите также могут указывать на перепады напряжения. В такой ситуации рекомендуется отключить ввод питания и дождаться приезда аварийной бригады. Велика вероятность, что авария обрыва нуля имела место в электросети поставщика.
• Обязательно установите на вводе электрической сети реле напряжения. В идеале желательно продублировать данную систему стабилизатором напряжения для дома или квартиры. Такое устройство, работая в паре с реле, позволит поддерживать заданный уровень напряжения, не отключая питание.

Собственно, только многоуровневая защита может обеспечить максимальную безопасность.

Видео по теме статьи

www.asutpp.ru