Prekinitev nevtralne žice v trifaznem vezju (ali njeno izgorevanje) je pogost pojav, ki ga pozna večina strokovnjakov in operativno osebje transformatorskih postaj. Z njim se srečujejo tudi električarji, ki servisirajo stanovanjske zgradbe, v katerih se ta poškodba pojavi na vhodu v dvižni vod ali neposredno v stanovanju. Običajno se kaže kot zlom "zemeljske" vene. Da bi razumeli bistvo pojava, morate najprej razumeti razloge za njegov nastanek.
Oblikovanje napajalnih tokokrogov in vzroki preloma
Načelo oblikovanja 380-voltnih napajalnih tokokrogov temelji na dejstvu, da je vsaka faza povezana s svojo "lastno" skupino porabnikov (hiše, vhodi ali stanovanja). Ničelni prelom v trifaznih omrežjih se pojavi, ko pride do kršitve porazdelitve obremenitev, povezanih, kot so navitja transformatorja postaje, v skladu z zvezdnim vezjem - morajo biti enakomerno povezani. Pri pravilni porazdelitvi se komponente toka med seboj izničijo in skupna vrednost v nevtralni žici je blizu nič. Zato je nevtralno jedro izdelano z manjšim presekom kot fazne žice - teoretično ga je mogoče popolnoma odpraviti, saj tok ne bi smel teči tukaj.
Vsako odstopanje od te zahteve vodi do faznega neravnovesja in pojava parazitskih tokov v nevtralnem jedru.
Ker je na strani potrošnika lahko število vklopljenih gospodinjskih aparatov in žarnic na fazo poljubno, niti en napajalni vod ne more delovati brez odstopanj od norme.
Tok vedno teče skozi nevtralno žico, pri čemer se fazna vozlišča rahlo premikajo v eno ali drugo smer. V ustreznih diagramih je to videti kot ničelna točka, ki se približuje eni od faz. Če pride do močnega nagiba, presek nevtralne žice v napajalnih omrežjih morda ne bo zadosten, da prenese povečan tok skozi to. Sčasoma stalna preobremenitev povzroči njegovo gorenje.
Pri prehodu s trifaznih tokokrogov na linearne veje (njihova tvorba se pojavi na vhodu v dostopni dvižni vod) je situacija popolnoma drugačna. Težave z ničelnim izgorevanjem v enofaznih omrežjih lahko nastanejo zaradi naslednjih razlogov:
- Slab kontakt ali poškodba nevtralnega vodnika na linearni pipi. Nameščen je na vhodni stikalni napravi.
- Izguba ustreznega kontakta v talni plošči. V nekaterih hišah je nameščen na vsakem mestu.
- Napaka povezav v "zemljitveni" žici na vhodu v stanovanje ali v njem.
Motnja se najprej pokaže kot kratkotrajna izguba električne energije, za katero ni mogoče takoj ugotoviti vzroka. Sčasoma, ko je kontakt na mestu priključitve nevtralne žice popolnoma uničen, bodo gospodinjski aparati popolnoma prenehali delovati in luči se bodo prenehale vklopiti.
Možne posledice
Posledice ničelnega preloma v trifaznem omrežju so včasih izjemno nevarne.Ne glede na uporabljeni sistem ozemljitve, ko nevtralno jedro izgori, se v stanovanjih, povezanih s takim kablom, pojavijo visoki potenciali. Zaradi močnega popačenja se bodo na nekaterih električnih napeljavah pojavile napetosti do 380 voltov. Na drugih vejah iz 3-faznega vhoda, nasprotno, lahko padejo skoraj na nič.
Prelomi v nevtralni žici so nevarni, ker najprej ogrožajo gospodinjske naprave, priključene na vtičnice. To lahko povzroči popolno odpoved drage opreme ali vžig stare aluminijaste električne napeljave, kar lahko privede do požara. Po drugi strani pa, če je hiša povezana preko sistema TN-C s kombiniranimi vodniki PE in N, bo prekinitev skupnega jedra PEN povzročila izgubo zaščitne funkcije, ki ščiti pred električnim udarom. Če ni ponovnega ozemljitve, bo potrošnik brez obrambe, če se žica PEN zlomi, tudi če ima v stanovanju nameščen RCD, ki ne bo mogel delovati brez nevtralne žice.
Če pride do ničelne prekinitve na eni od stanovanjskih linij, zaščitenih z ločenim odklopnikom, najprej prenehajo delovati vse električne naprave, ki so nanj priključene. Poleg tega, če ni ničle in je v omrežju faza, bo nevaren potencial 220 voltov dosegel ozemljitveno sponko skozi stalno vklopljena bremena. Posledično bo v vtičnici še ena faza, kar je zelo nevarno, če ni normalne ozemljitve.
V primeru morebitne nenamerne okvare izolacije na primer v pralnem stroju nevarni potencial ne bo imel kam odteči, saj je ozemljitvena žica prekinjena. Za porabnika, ki stoji na betonski podlagi, povezani s tlemi, to predstavlja veliko nevarnost, saj bo ves tok stekel skozenj.
Zaščita pred izgorevanjem ali ničelno izgubo
Študija posledic motenj v delovanju trifaznih vodov in njihovih vej je pokazala, da je treba sprejeti nekatere ukrepe za preprečevanje teh pojavov. Zanesljiva zaščita pred ničelnimi izgubami v enofaznem omrežju vam omogoča:
- ohranjajte gospodinjske aparate nedotaknjene;
- zagotoviti zaščito uporabnika pred električnim udarom;
- preprečite nenamerni vžig dotrajane električne napeljave in nastanek požara.
Za zaščito pred izpadi faz se uporablja sodobna električna oprema, ki vključuje posebne releje, pa tudi zaščitne naprave za zaščito pred preobremenitvijo (SPD). Prvi so na voljo v dveh različicah, od katerih je ena zasnovana za trifazna vezja, druga pa vam omogoča zaščito enofaznih vej. Načelo njihovega delovanja je takojšen izklop napajalnega omrežja v primeru odstopanja napetosti v njem nad uveljavljeno normo.
Druga naprava za zaščito pred izgubo faze se običajno uporablja v zasebnih gospodinjstvih za odklop tovora, ko pride do nevarne situacije. Načelo njegovega delovanja je zmanjšati prevodnost notranjih tokokrogov pri znatnih potencialnih spremembah. Najučinkovitejši način za preprečevanje nevarnih posledic v trifaznih omrežjih je uporaba ponovnega ozemljitve, katerega namestitev v stanovanjskih stavbah je povezana z velikimi težavami.
Na podeželju in zasebnih primestnih stavbah se ta pristop izvaja zelo preprosto. Dovolj je, da namestite ozemljitveno napravo na območju, ki meji na hišo, in jo prek bakrenega vodila povežete z ločenim kontaktom, nameščenim na vhodni plošči.
Kot drugo sredstvo, ki lahko zaščiti pred zlomom nevtralne žice, lahko uporabite napravo za preostali tok ali na kratko RCD.Njegova sorta je diferencialna naprava, ki združuje funkcije RCD in standardnega stroja. Za te namene navadni izdelki niso primerni, ki za normalno delovanje zahtevajo celotno ničelno jedro. V odcepe je dovoljeno namestiti samo tiste naprave, ki posebej zagotavljajo zaščito pred ničelnimi izgubami.
