Перекос фаз, расфазовка или – смещение нейтрали

Советы электрика
комментариев 10
1519 просмотров

Перекос фазДля тех, кто еще не знает, открою истину, а другим напомню, что ток передается от электростанции к потребителю по трем фазам через повышающие трансформаторы напряжения и нулевой провод в этом случае не используется. А вот после того, как напряжение понижается и приходит к потребителю мы к этим трем фазам получаем и такое счастье, как нулевой провод. Когда внезапно пропадает контакт между нулем понижающего трансформатора (со станции, подстанции, ВРУ и т.д. и т.п.) и нулевым проводом в электрическом стояке возникает такое явление, которое называется смещением нейтрали. Напряжения в фазах сдвинуты друг относительно друга на угол 120°. Очень часто не сильно грамотные электрики называют это перекосом фаз, но на самом деле перекос фаз означает изменение угла между фазами вследствие несимметричности нагрузки, что сделать крайне нереально. Даже несимметричная нагрузка может привести лишь к тому, что вы не сможете использовать вашу электросеть с полной нагрузкой. Предположим, есть три фазы с максимальным значением 16 ампер. Вы всю свою нагрузку подключили к одной фазе, вместо возможных 10,5 кВт вы получите только 3,5 кВт. Но абсолютно ничего страшного в этом нет.

Теперь о «расфазовке». Этот термин используют совсем неграмотные электрики. У фаз существует порядок АВС. Этот порядок важен только на этапе монтажа и проектирования. Важность его заключается в том, что трехфазные двигатели вращаются вправо или влево, как раз, вследствие изменения чередования фаз. Так что под сленгом «расфазовка» (такого термина вообще не существует) правильнее будет использовать термин — порядок чередования фаз.

Смещение нейтрали

Ну вот, с терминами разобрались, осталось узнать, что такое смещение нейтрали, каковы признаки и как оно возникает.треугольник напряжений

Так выглядит треугольник-звезда напряжений в исправной электросети. Между вершинами треугольника, то есть между фазами напряжение 380 вольт и это напряжение называется линейным. А вот между любой фазой и нулем, привычное нам, напряжение 220 вольт и оно называется фазным.

Снова немного окунемся в теорию. В трехфазной сети есть такая особенность, что по нулевому проводу ток максимальный в том случае, если загружена ТОЛЬКО одна фаза. При симметричной нагрузке всех трех фаз ток в нулевом проводе равен нулю.

Итак, в подъезд подается три фазы, дальше фазы в определенном порядке подаются в разные квартиры с целью хотя бы приблизительно обеспечить симметрию нагрузки, а вот ноль идет абсолютно во все квартиры. Схематично и упрощенно это можно представить в виде трех розеток. три фазы

А теперь представьте себе, что автомат защиты выбран неправильно, нагрузка несимметрична и по нулевому проводу начинает протекать очень большой ток, который вызывает нагрев провода. В конце концов, ноль отгорает. Или ноль после ремонтных работ электрик по своей халатности забывает присоединить на место.три фазы обрыв нуля

Дальше, в любую розетку мы включим лампочку, но две других трогать не будем.три фазы обрыв нуля нагрузка одна фаза

И ничего не произойдет. В том плане, что лампочка не загорится. Она попросту будет кусочком провода, который соединит фазу «А» с бывшим нулевым проводом и бывший нулевой провод просто станет продолжением фазы «А», но только подключенным через лампочку. Теперь посмотрим, что будет на диаграмме:диаграмма нагрузка одна фаза

А видим мы следующее, что теперь между бывшим нулевым проводом и двумя другими фазами («С» и «В») будет напряжение 380 вольт!!! Включаем еще одну точно такую же лампочку в другую розетку.три фазы обрыв нуля нагрузка две фазы

Теперь между бывшим нулевым проводом и каждой из фаз «А» или «В» напряжение будет около 190-200 вольт, а фазой «С» около 360 вольт.

Ну и в завершении, если мы включим еще одну такую же лампочку в третью розетку, мы снова получим диаграмму, как на самом верхнем рисунке.

Делаем выводы. Чем больше нагрузка в фазе при обрыве нулевого провода, тем сильнее падает напряжение в этой фазе, но возрастает в других. Угадать, что будет через секунду в такой сети просто нереально. Очень хорошо видно, что нулевая точка смещается относительно фазных проводников и относительно нулевой точки, как таковой, и именно поэтому такое явление называется – смещением нейтрали. Говорить о перекосе фаз в этом случае тоже не получается, фазы остаются на месте, напряжение между ними неизменно, угол сдвига фаз равен 120° — изменяется потенциал (напряжение) нулевого провода относительно фаз и относительно нулевой точки понижающего трансформатора. «Расфазировки» тоже не происходит – порядок фаз не меняется. Но что в этом случае страшно, это короткое замыкание одной из фаз. Если при включении-выключении приборов ноль просто гуляет, нагрузка более или менее равномерна, то при коротком замыкании (якобы коротком, потому что ноль оборван) на одной фазе, на двух соседних напряжение сразу поднимется минимум до 360 вольт, а максимум до 400. При целом нулевом проводе и надежном контакте смещение нейтрали тоже происходит, но в пределах 1-3%. При большой несимметричности нагрузки всё, что может произойти это просадка напряжения в одной из фаз, просто потому, что проводник фазы не справляется с нагрузкой и происходит очень небольшое смещение нейтрали, но напряжение в соседних фазах при этом если и повысится, то на 1-5 вольт, не больше. Так что, если в вашем доме начали перегорать лампочки, бытовые приборы и другое электрооборудование по вечерам или утрам, или наоборот, вы не можете пользоваться бытовыми приборами из-за нехватки напряжения, запросто может оказаться, что оборвался нулевой провод на электрическом стояке. Запомните одну простую вещь, на смещение нейтрали указывает понижение напряжения на одной (двух фазах), но при этом на соседних двух (одной – соответственно) фазах напряжение ЗНАЧИТЕЛЬНО ПОВЫШАЕТСЯ. Выражаясь техническим языком: нейтральный провод обеспечивает СИММЕТРИЮ фазных напряжений при НЕСИММЕТРИЧНОЙ нагрузке. Именно для этого делается перемычка на вводе между заземляющей и нулевой шинкой, чтобы снизить смещение нейтрали (Заземление нулевого провода). И именно поэтому рекомендуется выключать электроприборы из розеток, когда вы ими не пользуетесь, потому что никогда не угадаешь, когда произойдет обрыв нулевого провода. Чтобы защитить себя от последствий смещения нейтрали можно установить реле контроля напряжения, подробнее об этом можно почитать в этой статье.

комментариев 10 Добавить свой
  1. Здравствуйте! А не могли бы Вы поподробнее описать для чего делается перемычка между нулевой и заземляющей шиной. И еще поподробнее, почему не используется нулевой провод от подстанциеи до понижающего трансформатора, а от трансформатора до квартиры уже нужен. И где именно ток равен нулю в нейтрали (в квартире или где-то в этажном щитке, и где он есть если нагрузка нессиметрична) . И если ток в нейтрали есть (просто от нессиметрии а не при отгорании, можно ли от него пострадать?). Спасибо

    1. Алексей, здравствуйте.
      1. По перемычке: вот

      здесь

      три статьи по этому вопросу. Рекомендую ознакомиться с первой и второй.
      2. На высоких напряжениях отказ от использования нулевого провода приводит к снижению токов короткого замыкания и экономии проводов. А с электрической точки зрения, мой ответ на этот вопрос будет примерно равен объему статьи. Если это праздное любопытство, то читайте этот материал в учебниках по Теоретической электротехники и учебниках по Электрическим машинам.
      3. От трансформатора до квартиры его можно и не использовать, но тогда напряжение будет 380 вольт. В принципе, в старых домах использовалась система 220/127 вольт и если помните, то на многих советских приборах есть переключатели. Но использование нуля позволяет лучше контролировать равномерность нагрузки.
      4. Ток равен нулю в точке соединения трех фаз с равномерной нагрузкой. Другими словами в однофазной сети ток в нейтрали никогда не будет равен нулю. Почитайте внимательно еще раз статью по смещению нейтрали. Я очень подробно ее написал и этот ответ в ней есть.
      5. Изучайте закон Ома. Ток есть ничто иное, как некая сила, которая возникает если между двумя точками есть напряжение и к ним присоединено сопротивление и чем меньше сопротивление, тем выше ток. То же самое если повышаем напряжение. Следовательно, если вы стоите на земле и касаетесь нулевого провода, даже если по нему течет ток, это будет не «ваш» ток. «Ваш» ток возникает, когда он протекает через вас. Но напряжение между землей и нулем практически равно нулю, следовательно, напряжения почти нет, а значит, что и ток протекать через вас не будет. Но пострадать, при несоблюдении техники безопасности можно в любом случае.

      1. Спасибо. А если происходит отгорание нейтрали, чем тогда опасно прикосновение к нейтральному проводу?

        1. Тогда на нейтральный провод через потребители подается фаза и тогда переходим к вопросу в другой ветке, на который я сейчас отвечу там.

  2. подключил котёл зота .работают три тэны на трех фазах по 240-230 вольт одна тэна отключяется пошел перекос по фазам на одной до 280 воль в доме всё отключино кроме котла подскажите как исправить .

    1. Александр, вам надо смотреть, где именно происходит смещение нейтрали — до вашего щита или уже в самом щите. Протяните все нулевые повода, включая входящий ноль, посмотрите, нет ли где обгоревшего нуля на входе. Если у вас смещение происходит по всему дому, то «виноват» входящий ноль, если только на ТЭНах такая проблема, значит «виноват» кабель, питающий котел.

        1. Пожалуйста. Если что обращайтесь. И внимательно прочитайте статью. Она грамотная и в полном объеме разъясняет смещение нейтрали.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Наверх