Waarom wordt de neutrale draad verwarmd

Door de neutrale draad te verwarmen, kan deze doorbranden en een stroomongeluk veroorzaken. Meestal gebeurt dit wanneer de belastingen ongelijk verdeeld zijn in fasen in een driefasige voeding en als gevolg van slecht contact. In dit artikel zullen we uitleggen waarom de nuldraad wordt verwarmd en wat te doen in deze situatie.

Driefasige stroom

Om redenen om nul te verwarmen, moet u begrijpen hoe een driefasig netwerk werkt. De belasting in het driefasige netwerk kan worden verbonden door een ster en een driehoek, en de wikkelingen van de voedingstransformator kunnen ook worden aangesloten. De wikkeling heeft twee conclusies - het einde en het begin.

Als de uiteinden van de wikkelingen van een driefasige transformator op één punt zijn verbonden - dan zeggen ze dat dit een sterverbindingsdiagram is. Volgens de wetten van Kirchhoff zal de stroom op het punt van hun verbinding (O) altijd nul zijn, dat wil zeggen stroom van fase naar fase. Als de belasting in elk van de fasen (a, b, c) hetzelfde is, dan zijn de spanningen aan het begin van de wikkelingen (A, B, C) en de stroom daarin gelijk. Wat wordt geïllustreerd in het vectordiagram hieronder, waar de fasen van stromen en spanningen worden aangegeven door vectoren en worden verschoven met een derde van de periode ten opzichte van elkaar (120 graden).

R1 = R2 = R3

I = I1 + I2 + I3 = 0

Opmerking:

Symmetric wordt zo'n driefasige belasting genoemd, waarbij de belastingsweerstand (respectievelijk de opgenomen stroom of vermogen) van elk van de drie fasen hetzelfde is.

Maar zodra de stroom in de fasen begint te verschillen, wanneer de belasting in de fasen een verschillend vermogen heeft, beginnen de spanningen in de fasen van elkaar te verschillen. Dit wordt fase-onbalans genoemd.

Om dit probleem op te lossen, is het verbindingspunt van de laadster verbonden met het verbindingspunt van de transformatorster. Dit wordt neutrale of neutrale draad genoemd, of gewoon zero.

Voeding voor dummies thuis

We benaderden geleidelijk de praktijk, bij het aansluiten van eenfase-consumenten op een driefasig netwerk, de belastingen zijn vaak ongelijk, dat wil zeggen asymmetrisch.

Dit wordt vaak gevonden in appartementsgebouwen. Drie fasen en nul opstarten in het huis, één fase en nul opstarten in elk appartement. In het ene appartement zijn alleen een koelkast en een gloeilamp aan, in het andere werkt een krachtige elektrische kachel en in het derde is er niets ingeschakeld. Dat wil zeggen dat de belastingen in de fasen niet hetzelfde zijn. Momenteel wordt driefasige invoer vaak gevonden in appartementen, maar de situatie verandert hier niet van.

In particuliere huizen is de situatie vergelijkbaar - op straat loopt een driefasige stroomtransmissielijn langs de polen, en 1-3 fasen en nul worden gestart in het huis.

Maar toch, waarom warmt het op?

Als gevolg van de ongelijke verdeling van de belasting over de fasen in de huizen en appartementen langs de neutrale geleider, stroomt er stroom. Is het je opgevallen dat in dikke 4-aderige kabels er 3 "fase" -geleiders zijn met hetzelfde dwarsdoorsnede-oppervlak en dat de vierde kern "nul" of "aarde" is, meestal dunner?

Dit is precies te wijten aan het feit dat bij een symmetrische belasting er geen stroom doorheen zal stromen, en bij een niet-symmetrische belasting, de stroom minder moet zijn dan in een fasegeleider. Maar dit gebeurt niet altijd.

Met niet-lineaire belastingen, evenals belastingen die intermitterend stroom verbruiken (schakelende voedingen, en ze worden nu overal gebruikt) de stromingen in de fasen annuleren elkaar niet, bovendien zijn ze verzadigd met verschillende harmonische componenten ... Dit alles is de reden dat de stromingen op het kruispunt van de ster eenvoudig niet worden gecompenseerd en het kan blijken dat de stroom in nul is de draad zal meer dan in fase zijn.

Wanneer de elektrische stroom vloeit, warmt de geleider op, dit is het onberispelijke werk van de Joule-Lenz-wet in de praktijk. Het zegt dat hoe groter de weerstand van de geleider en hoe langer de elektrische stroom vloeit, hoe meer warmte er op zal worden vrijgegeven.

We herinneren ons ook dat hoe kleiner de doorsnede van de geleider en hoe groter de lengte, hoe groter de weerstand.Bovendien hangt de kwaliteit van de contacten op de aansluiting van terminals en draden ook af overgangsweerstand. In eenvoudige woorden, hoe groter het contactoppervlak van de contacten en hoe sterker ze tegen elkaar worden gedrukt - hoe lager de overgangsweerstand en hoe minder hun verwarming.

In een dergelijk contact, zoals in de onderstaande afbeelding, zijn de oppervlakken vlak, het gebied is gelijk aan het gebied van de punt die de sluitring raakt, plus de weerstand van de sluitring zelf en het contactoppervlak met de koperen rail. Als alle componenten in goede staat zijn, geen oxiden en roet bevatten, is de resulterende tijdelijke weerstand laag.

Als de oppervlakken verbrand, geoxideerd of roestig zijn, wordt het contact verkregen zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Hier is duidelijk te zien dat aanrakingen op individuele punten voorkomen, en niet over het hele gebied.

de VAGO-klemmenblokken en andere veerklemmen, het contactoppervlak van een plaat met een ronde geleidende kern is vrij klein, daarom is het belangrijkste toepassingsgebied van dergelijke aansluitblokken circuits met een stroom van 8-16 Ampère, in zeldzame gevallen wanneer het aansluitblok structureel in staat is een grotere stroom door te laten.

In schroefklemmen en banden wordt het contactgebied meer bepaald door het gebied van de schroef dat op de geleidende kern drukt. Hieronder zie je de aansluitklemmen in een plastic omhulsel.

Een huls gemaakt van materiaal vergelijkbaar met messing en twee schroeven bevindt zich in de behuizing van polyethyleen. Vanwege het ontwerp kunnen blote gevlochten draden niet worden verbonden met schroefklemmen. Ze moeten worden ingeblikt of geplooid met de uiteinden van de NShVI.

Daarom bieden de aansluitblokken op de carbolietbasis een vergelijkbaar contact door de vierkante sluitplaat. Bovendien kunt u een ring van de draad maken en deze met een schroef omwikkelen of tips zoals NKI gebruiken.

Als u geïnteresseerd bent in manieren en middelen om draden aan te sluiten - schrijf dan in de commentaren en we zullen een overzicht maken van alle soorten met de voor- en nadelen van elk van hen.

Waar is warm

Waarom de nul wordt verwarmd, bedachten we, en laten we nu uitzoeken waar dit het vaakst gebeurt. Allereerst kan nul doorbranden in het schakelbord bij de ingang van het gebouw. Dit is de meest voorkomende situatie, omdat op deze plaats de belasting van alle appartementen en van alle drie fasen op de nuldraad ligt.

Verder doen zich vaak problemen voor op de nulbus in het elektrische aandrijfpaneel. Als er überhaupt bussen zijn en deze niet zijn verbonden zoals op de onderstaande foto.

Vaak wordt de bus rechtstreeks op het lichaam van het elektrische toegangspaneel gemonteerd, dan ziet het eruit als hieronder afgebeeld.

In de klemmenblokken van de stroomonderbrekers wordt nul verwarmd tot de carbonisatie van delen van de behuizing.

Als u oude bedrading en stekkers met zekeringen hebt filesen let dan op zowel de schroefklemmen als de plugbasis zelf. De draad en het centrale contact kunnen oxideren en verbranden, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Gemeenschappelijke banden zijn zeer vaak vatbaar voor nul verbrandingsproblemen. Dit komt door hun apparaat en de naleving van de regels voor het werken met hen. De schroefmethode voor het verbinden van geleiders, hoewel het zeker handig is, maar dergelijke contacten moeten ten minste af en toe worden herzien - om te strippen en te strekken, anders krijgt u wat in de onderstaande afbeelding wordt getoond.

En in normale toestand zou het er zo uit moeten zien:

De oplossing voor de problemen veroorzaakt door verwarming is eenvoudig - strip de contacten, geleiders en rek opnieuw. Als het aansluitblok erg oververhit was - vervang het, als de draad in de machine werd verwarmd, moet de machine mogelijk ook worden vervangen!

Wat gebeurt er vervolgens en hoe kunt u de gevolgen vermijden?

Naarmate het begint op te warmen, begint het contact te branden en verslechteren. Schroefklemmen zijn verzwakt door thermische uitzetting en daaropvolgende koeling na het lossen. Dit veroorzaakt een lawine-achtig proces van weerstandsgroei en verwarming van de verbinding. Als gevolg hiervan brandt nul vroeg of laat volledig op.Tegelijkertijd kan het uiterlijk lijken dat hij zich nog in de eindstrook bevindt, maar in feite zullen alle aangrenzende oppervlakken worden bedekt met een laag oxiden en roet.

Daarna doet zich het fenomeen voor waarover we aan het begin van het artikel hebben gesproken: fase-onbalans.

Opmerking:

Het feit dat nul snel zal afbranden, kan indirect worden beoordeeld door de frequente afnames en spanningsverhogingen, vooral als u een driefasige ingang en geïnstalleerde voltmeters of spanningsrelais en een indicatie van de spanning in het netwerk hebt. Als de spanningen constant stabiel zijn (of afwijkingen onbeduidend zijn) - dan bent u in orde met de bedrading.

Met een fase-onbalans blijkt de belasting, in ons geval, particuliere huizen of appartementen in serie te zijn aangesloten op 380 volt. Spanningen worden verdeeld volgens de wet van Ohm - waar een grotere belasting wordt ingeschakeld - de spanning valt weg (de belastingsweerstand is klein) en in het appartement waar een minimum aan elektrische apparaten wordt ingeschakeld, neemt de spanning toe (de belastingsweerstand is hoog).

Het gevolg van fase-onbalans is in het beste geval het doorbranden van geleiders aan de ingang, het uitschakelen van de machine, enzovoort. In het ergste geval, vanwege de verhoogde stroom, kan de isolatie van de bedrading smelten en kan er brand ontstaan.

Om uw huis te beschermen tegen de gevolgen van het afbranden van nul, raden wij u aan om te installeren spanningsbewakingsrelaisnog beter gecombineerd met SPD. De spanningsregelaar bij de ingang van het appartement in deze situatie kan het probleem mogelijk niet oplossen en zelf mislukken.

U kunt het aansluitschema van het spanningsrelais hieronder zien.

Als dergelijke apparaten kunnen we populaire modellen aanbevelen:

• UZM-50TS (gecombineerd apparaat met de functie van een voltampère meter);

• Digitop VA-32 (goedkope, maar betrouwbare optie, het model kan verschillen afhankelijk van de nominale stroom);

• RN-106.

Comments

[#1 Alex gall]

Ik denk niet dat het artikel de vraag "waarom de nuldraad wordt verwarmd" volledig heeft begrepen.

Ongebalanceerde belastingen veroorzaken in feite stroom in de neutrale draad van een driefasensysteem. Het is driefasig, d.w.z. het heeft geen invloed op de gebruikelijke "eenfase-gebruiker" en de nulwaarde raakt niet oververhit. Dit gebeurt vóór hem, in de 3ph-toevoerlijn en is op geen enkele manier van hem afhankelijk.
Maar we moeten rekening houden met dat in een driefasige lijn zoals een asymmetrie kan niet geef een stroom op nul groter dan de stroom in de fasegeleider. CAN NOT! Omdat er een spanningsverschuiving is in verschillende fasen met 120 graden, waardoor dit gewoon niet kan gebeuren. Dat is de reden waarom bij een uniforme fasebelasting de stroom in de neutrale draad nul is, zelfs als het in alle fasen de maximaal mogelijke is voor een bepaalde lijn. Dat wil zeggen, stromen van verschillende fasen worden in neutraal wederzijds afgetrokken.

Maar niet-lineaire belastingen, alle gepulseerde verbruikers, inclusief ontladingslampen (fluorescentielampen) kunnen leiden tot oververhitting van nul. Er zijn nu echt veel van dergelijke belastingen, en met hun aanzienlijk aandeel in het totale stroomverbruik in alle drie fasen, kan de stroom in de neutrale draad driemaal toenemen in vergelijking met de stroom in de fasen.
Waarom? Alles is heel eenvoudig, de zeer "harmonische componenten" die in het artikel worden genoemd, zijn de schuldige. En nog preciezer hun derde (en veelvouden van drie) harmonischen - 3, 9, etc. In principe heeft natuurlijk de derde invloed, omdat de grootste de grootste is. Als we hun derde harmonischen op de sinusoïden van alle drie fasen tekenen, zal het duidelijk worden dat als de fundamentele harmonischen van de verschillende fasen onderling op nul worden afgetrokken, de derde harmonische stromen rekenkundig worden opgeteld. Daarom is de stroom op nul en kan theoretisch drie keer groter zijn dan in fase. Maar dit zit in die netwerken die vol zitten met imposante consumenten.
"On Fingers" is moeilijk te begrijpen, maar u kunt hierover meer lezen (zie foto's) in het boek van E.A. Kaminsky "Star, Triangle, Zizag". De links naar dit boek op het net - de zee - zijn vele malen herdrukt.