Pre začínajúcich elektrikárov často vyvstáva otázka: „Aký je nulový vodič v napájacom systéme doma?“. Ak chcete odpovedať na túto otázku, mali by ste vedieť, že je potrebný neutrálny vodič, aby sa zabránilo "fázovej nerovnováhe". Špecialisti sa snažia dosiahnuť rovnomerné zaťaženie v napájaní spotrebiteľov. Aby sme tento jav jasne vysvetlili, zoberme si ako príklad bytový dom, kde je na jednu z troch fáz pripojený rovnaký počet bytov. Nerovnomerná spotreba však v tomto prípade stále zostáva. Koniec koncov, ľudia v každom apartmáne používajú rôzne elektrické spotrebiče v rôznych časoch dňa a noci.
Princíp činnosti neutrálneho vodiča
Elektrina prichádza k spotrebiteľom z napäťového transformátora, ktorý je schopný premeniť napätie priemyselnej siete na 380 voltov. Sekundárne vinutie transformátora je pripojené podľa schémy "hviezda", to znamená, že v jednom "nulovom" bode sú pripojené tri vodiče. Druhý koniec vysokonapäťových vodičov je vyvedený na svorky označené A, B a C.
Spolu prepojené konce v "nulovom" bode sú pripojené k zemnej slučke v rozvodni. Existuje tiež rozdelenie vysokonapäťového drôtu s nulovým odporom na:
- ochranný PE vodič (zafarbený žlto-zeleno);
- pracovná nula (vyfarbená modrou).
Systém napájania v nových budovách funguje podľa schémy opísanej vyššie. Označuje sa ako systém TN-S. V rozvádzači budovy napájajú elektrikári 3 fázy, PE vodič, ako aj nulový vodič.
Väčšina starých bytových domov nemá PE vodič. Systém napájania pozostáva zo 4 vodičov, nazýva sa TN-C. Je zastaraný a považovaný za neistý. Uzemnenie nulového vodiča sa v tomto prípade vykonáva v rozvádzači domu.
Fázy a nula z napäťového transformátora sa vedú do obytných priestorov podzemnými alebo nadzemnými vysokonapäťovými vodičmi, ktoré sa neskôr pripájajú k vstupnému štítu domu. Tak sa vytvorí systém troch fáz s napätím 380/220 voltov. Od úvodného štítu elektrikári rozťahujú drôty po verandách a apartmánoch. Elektrina sa dodáva spotrebiteľom pomocou vodičov pripojených k jednej z troch fáz so sieťovým napätím 220 voltov. Do obytného priestoru sa vedie aj ochranný vodič PE (iba pri použití nového systému TN-S) a neutrálny vodič.
Keď sú ku každému spotrebiču elektriny pripojené vodiče s nulovým odporom, nerovnomerné zaťaženie elektrickej siete prakticky zmizne.
Prečo potrebujem ochranný vodič PE?
Na dodatočnú ochranu v domácnosti je potrebný ochranný drôt alebo PE. V prípade skratu odvádza prúd preč z prerušeného vedenia, čím chráni ľudí pred úrazom elektrickým prúdom a majetok pred požiarom.
V takejto sieti je záťaž rozložená rovnomerne, pretože každé poschodie bytového domu je zapojené vo fázach.
Elektrický systém pripojený k obytnej časti je "hviezda", ktorá opakuje všetky vektorové charakteristiky transformovne.
Takýto systém je spoľahlivý a optimálny, ale má aj svoje nevýhody, pretože sa pravidelne vyskytujú poruchy. Výpadky elektriny sú najčastejšie spojené s nekvalitnými káblami a tiež s nekvalitným pripojením.
Príčiny prerušenia nuly a fáz
V prípade zlého kontaktu vodičov a zvýšenej záťaže napájacieho systému sa sieť preruší.
V prípade prerušenia ktoréhokoľvek z troch vodičov, ktoré napájajú dom, spotrebitelia, ktorí sú k nemu pripojení, nedostanú elektrinu. Súčasne ostatní spotrebitelia, ktorí sú pripojení k zvyšným dvom fázam, dostávajú elektrinu v plnej výške. Prúd v nulovom vodiči sa sčítava zo zostávajúcich fáz v prevádzkovom stave a bude sa rovnať tejto hodnote.
Všetky výpadky v sieti sú spojené s výpadkom elektriny v bytoch. Takéto nehody nie sú schopné poškodiť elektrické spotrebiče. Nebezpečné situácie, ktoré ohrozujú požiar v priestoroch a poškodenie zariadenia, vznikajú pri prerušení spojenia medzi napäťovým transformátorom v rozvodni a rozvádzačom. Táto situácia nastáva v dôsledku mnohých faktorov, ale najpravdepodobnejšou príčinou výpadku prúdu je chyba elektrického personálu.
Príčiny skratu
Skrat je možný, keď prúd neprechádza cez "nulu" do uzemňovacej slučky A0, B0 a C0. Namiesto toho sa prúdy pohybujú po vonkajších obvodoch AB, BC a CA, ktoré sú napájané napätím 360 voltov. Na jednom štíte bytu teda môže byť príliš nízke napätie, pretože ekonomický nájomca vypol všetky elektrické spotrebiče a na druhej strane sa vytvorí napätie blízke lineárnemu - 360 voltom. To spôsobí poškodenie vodičov. Zariadenia sa zase prehrievajú v dôsledku prúdov, ktoré do nich vstupujú mimo dizajn.
Aby ste sa vyhli takejto situácii a ochránili sa pred náhlym prepätím, existujú ochranné zariadenia, ktoré sú inštalované vo vnútri bytových štítov. Umiestňujú sa aj v prípade drahých elektrických spotrebičov, aby sa predišlo poruchám, napríklad v chladničkách a mrazničkách.
Metóda určenia nuly a fázy v dome
Na identifikáciu poruchy v elektrickom vedení doma najčastejšie používajú lacný skrutkovač so svetelným indikátorom. Takéto zariadenie funguje vďaka prechodu kapacitného prúdu vo vnútri jeho puzdra. Vnútro takéhoto zariadenia je vybavené nasledujúcimi komponentmi:
- kovový holý hrot, ktorý slúži na pripojenie k fázovému alebo nulovému vodiču;
- rezistor, ktorý znižuje amplitúdu prúdu prechádzajúceho cez skrutkovač na bezpečnú hodnotu;
- kontrolka, ktorá sa rozsvieti pri pretečení prúdukovová časť zariadenia. Indikátor horenia indikuje prítomnosť prúdu vo fáze;
- platforma, cez ktorú prúd prechádza ľudským telom a dosahuje potenciál zeme.
Skúsení elektrikári na riešenie problémov si zakúpia viac funkčných zariadení, napríklad multifunkčný elektronický indikátor v podobe skrutkovača napájaný dvoma batériami, vďaka ktorému je zariadenie schopné vytvoriť napätie 3 volty. Okrem určovania fázy takéto zariadenia vykonávajú aj iné úlohy.
Ak sa kontrolka rozsvieti, keď sa zariadenie dostane do kontaktu s elektrickým kontaktom, bola rozpoznaná fáza. Keď sa indikátor dostane do kontaktu s vodičmi PE a N, indikátor by nemal svietiť. Ak nie, potom je elektrický obvod chybný.
Príčiny nulového poškodenia v obvode
K poškodeniu nulového vodiča zvyčajne dochádza na miestach, kde je spojenie nekvalitné. Ak je odpor na križovatkách dostatočne vysoký, drôty sa zahrievajú. Od zvýšených teplôt sa križovatka oxiduje, v dôsledku čoho sa odpor ešte zvyšuje. Vedenie sa zahreje na bod topenia, čo spôsobí úplné zničenie problematického spojenia.
Ako sa vyhnúť skratu?
Na zabezpečenie spoľahlivého spojenia kovových vodičov je potrebné zväčšiť kontaktnú plochu. Spoje dlhé 1 cm vyhoria po mesiaci, ak zväčšíte dĺžku zákrutu 2 krát, kabeláž vydrží rok, ale ak spojítedrôty sú skrútené tak, aby dĺžka kontaktu bola 5 cm, potom bude vodič fungovať mnoho rokov. Aby bol dom ešte bezpečnejší, omotajte spojku neizolovaným kusom drôtu.
Moderné nástroje na spájanie kontaktov
Metóda krútenia ako spojenia medzi dvoma vodivými časťami je už dávno zastaraná, teraz elektrikári používajú spojovacie nástroje (PPE). Puzdro takéhoto produktu je vyrobené vo forme uzáveru, ktorý navíja vodiče na seba, vďaka čomu je spojenie veľmi spoľahlivé.
Ešte pohodlnejšie používanie terminálov WAGO. Konce dvoch drôtov, ktoré je potrebné spojiť, stačí vložiť do špeciálnych drážok, kým nezacvaknú. Potom je pripojenie pomerne ťažké odpojiť.
