Защита домашней электропроводки от обрыва нуля

Обрыв нулевого провода в трехфазной электрической сети – опасное явление, которое может привести к различным негативным последствиям для бытовых электроприборов, а также для людей, которые их эксплуатируют. В данной статье рассмотрим последствия обрыва нулевого провода на конкретном примере и соответствующие способы защиты домашней электропроводки от обрыва нуля.

Последствия обрыва нулевого провода

В качестве примера рассмотрим многоквартирный дом, питающийся по наиболее распространенной системе заземления TN-C-S. Система данного типа предусматривает заземление нейтрали источника питания – трансформатора подстанции.

От подстанции к потребителю, в данном случае в дом, электричество поступает по четырем проводникам – трем фазным и проводнику, который совмещает функции рабочего нулевого и защитного заземляющего проводника.

После ввода в здание совмещенный проводник разделяется на рабочий нулевой проводник и защитный, а затем распределяется между квартирами.

Три фазы электрической сети при вводе в дом распределяются на примерно равное количество квартир. Но при нормальном режиме работы электрической сети нагрузка по трем фазам неравномерная, так как жители квартир по-разному эксплуатируют электроприборы, и в разные промежутки времени нагрузка по фазам отличается, причем значительно.

При этом напряжение по фазам практически равное, так как нулевой провод играет роль балансира, снижает так называемое напряжение смещения нейтральной точки практически до нуля.

В случае обрыва нулевого провода на линии электропередач тут же возникает дисбаланс – возникает перекос фазных напряжений. При этом по одной фазе, где нагрузка меньше напряжение резко возрастает, а на самой загруженной фазе наоборот – падает.

При этом в зависимости от перекоса, напряжение на фазах может колебаться от нескольких десятков вольт до значения линейного напряжения трехфазной сети – 380 В. В данном случае все зависит от величины перекоса нагрузок по фазам электрической сети.

Последствия перепадов напряжения наверняка всем известны. Значительное превышение напряжения в бытовой сети приведет к выходу из строя практически всей техники, которая в данный момент работала от сети. Чрезмерно низкое напряжение за считанные минуты выведет из строя компрессор холодильника или кондиционера, электродвигатель стиральной машины и другие электроприборы, конструктивно имеющие электродвигатели. Ненормальный режим работы электроприборов может закончиться выходом их из строя с последующим возгоранием.

Выход из строя бытовой техники – это не самое страшное. В случае перегорания нуля до ввода в дом, то есть до разделения его на нулевой и заземляющий проводник, на всех заземленных элементах оборудования, бытовых электроприборах появляется фазное напряжение. В случае прикосновения к таким электроприборам человек будет поражен электрическим током.

Если в доме реализована система уравнивания потенциалов, которая предусматривает электрическое соединение с заземляющей шиной всех металлических элементов конструкции, металлических трубопроводов, то вероятность поражения электрическим током снижается, так как человек не будет касаться двух точек с разным потенциалом.

Но, как показывает практика, такая система в большинстве домов не реализована и в случае появления на корпусе электроприбора опасного потенциала и прикосновения человека одновременно к данному электроприбору и металлическому предмету, имеющему другой потенциал, человек будет поражен электрическим током.

Защита от обрыва нуля

Как защитить себя и бытовые электроприборы от вышеописанных последствий? Основная мера защиты от возможных перепадов напряжения – это установка реле напряжения на вводе домашнего распределительного щитка. В случае чрезмерного снижения или увеличения напряжения реле напряжения мгновенно обесточит электропроводку, защитив при этом включенные в сеть электроприборы.

Что касается заземления в сети системы TN-C-S, то защиты от возможного появления опасного потенциала на корпусе оборудования в случае повреждения нуля до места его разделения нет.

По сути, если линия электропередач находится в неудовлетворительном состоянии и вероятность повреждения совмещенного провода до точки разделения в доме высока, то эксплуатация такого заземления опасна. В любой момент заземленные корпуса оборудования могут оказаться под напряжением. Есть ли выход в данной ситуации?

Владельцам квартир на первом этаже, а также в частных домах можно сделать индивидуальный заземляющий контур, который будет электрически независим от совмещенного нейтрального проводника электрической сети. В данном случае сеть будет конфигурации TT.

В электрической сети, где реализована система TT, обрыв нулевого провода не приводит к появлению опасного потенциала на корпусе оборудования. Но при этом перекос напряжений по фазам может возникнуть, поэтому реле напряжения в данных сетях также необходимо установить для защиты бытовых электроприборов.

Вообще, если говорить о надежности заземления в сети системы TN-C-S, то в данном случае гарантировать безопасность эксплуатации заземленных электроприборов можно только в том случае, если снабжающая организация выполняет периодические проверки состояния сетей от питающей подстанции непосредственно до главного распределительного щитка дома и своевременно устраняет возможные нарушения.

Также следует отметить, что как в системе TT, так и в системе TN-C-S, соответствующее всем требованиям защитное заземление не может обеспечить абсолютной защиты от поражения электрическим током в случае появления опасного потенциала, поэтому необходимо в обязательном порядке устанавливать в распределительный щиток устройство защитного отключения.

В данном случае при возможной утечке тока на заземленный корпус УЗО моментально обесточит электропроводку. Некоторые типы устройств защитного отключения имеют дополнительную функцию защиты от перепадов напряжения, то есть такое устройство будет совмещать в себе функции двух защитных аппаратов.

Обрыв нуля в трехфазной и однофазной сети

Лампочка при обрыве нуля может гореть ярко, но недолго!

Иногда обывателям приходится слышать эти страшные слова – “Обрыв нуля”. Для простого человека понятного мало, но связано это всегда с очень неприятными последствиями – поражение электрическим током, сгоревшая техника, и даже пожар в квартире.

В этой статье я подробно рассмотрю, что такое обрыв нуля, как он происходит, какие последствия от него могут быть. И конечно, будет рассмотрена защита от обрыва нуля в трехфазной и однофазной сети.

Для тех, кто не очень понимает, чем трехфазная сеть отличается от однофазной, очень рекомендую ознакомиться с этой статьёй.

Также, при изучении этой статьи важно знать о том, как формируются системы заземления.

Где бывает обрыв нуля

Принципиально важно, что обрыв нуля может быть в трехфазной, а может быть в однофазной сетях.

Там происходят совершенно разные процессы, подробно расскажу ниже. Если коротко, что при этом происходит:

При обрыве нуля в трехфазной сети появляется перекос фаз, что может привести к тому, что напряжение в квартирной розетке возрастёт до 380 В! Для человека, если правильно выполнено заземление, такая авария не опасна. А вот для наших электроприборов – последствия могут быть очень печальными! А также и для нашего жилища, поскольку может произойти пожар.

Местом обрыва нуля может быть этажный щиток, тогда в зоне риска находятся только квартиры на одной лестничной площадке. А может – вводное распределительное устройство (РУ) многоэтажного дома. Например, такое:

Вводное распределительное устройство (РУ) в подвале многоэтажного дома – в плохом состоянии

При обрыве нуля в однофазной сети последствия не такие печальные – напряжение в розетке будет нулевым, и электроприборы просто не будут работать. Однако вся электросеть (а при неправильно выполненном заземлении, и корпуса электроприборов!) будет находиться под потенциалом 220 В!

Для начала, чтобы нагнать страха –

Последствия обрыва нуля в трехфазной сети

Расскажу случаи из жизни.

1. Электрики ремонтировали ввод в подъезд. И во время ремонта на несколько секунд был отключен рабочий ноль. Произошло очень неприятное: вернувшись домой вечером, люди обнаружили, что у них погорели телевизоры, холодильники, зарядки, и т.п. – то, что у нас постоянно включено в розетки. Хорошо, что ещё не произошел пожар.
2. Пришёл по вызову, жалоба – плавает напряжение. Меряю напряжение (всё выключено) – почти 300 вольт. Затем при включении лампы накаливания напряжение падает до 70В… Оказалось, в этажном щитке выгорел болт, на который приходит ноль. Произошел обрыв нуля, перекос фаз, напряжения пошли вразнос. Заменил болт, восстановил контакт, напряжение нормализовалось.

Болт нуля. Ржавый, периодически не контачит. Если его менять без отключения, 100% в подъезде погорит техника!

Статья, как я менял там электрощиток – тут.

Отгорание нуля от нулевой шины

Нулевой провод отгорел от второго болта. Видно, как он отвалился под натяжением. Прежде, чем отвалиться, он ПОЧТИ переплавил изоляцию фазных проводов (вертикальные, красный и белый).

Сервер ещё не включали, возможно, интеллектуальный ущерб будет больше…

На месте этой трагедии я установил трехфазное реле напряжения Барьер, читайте статью по ссылке.

Как видно, такие проблемы происходят из-за неправильных действий “электриков” либо из-за самопроизвольного обрыва (отгорания) нулевого провода в старом жилом фонде.

В этой статье подробно расскажу, почему такое бывает и как с этим бороться.

Формирование однофазной и трехфазной сетей и обрыв нуля

Как известно, мощные потребители (в данном случае – многоквартирные дома) питаются от трехфазной сети, в которой есть три фазы и ноль. Про эту систему я уже писал подробно в статье про отличия трехфазного питания от однофазного, вот картинка оттуда:

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Напряжения в трёхфазной системе

Рассмотрим этот вопрос ещё раз, только с другой стороны.

Вот как выглядит упрощенно схема подвода питания в этажный щиток:

Система питания, без обрыва нуля. Резисторами обозначены условно три квартиры.

Фазные провода L1, L2, L3, на которых присутствует напряжение 220В по отношению к нейтральному проводу N, обозначены красным цветом, поскольку они представляют опасность. Заземление РЕ показано внизу, его провод соединяется в распределительном устройстве на вводе в здание с нейтралью.

Подробнее – ещё раз призываю ознакомиться с моей статьёй про системы заземления, ссылка в начале.

К чему приводит отгорание нуля в трехфазной сети

Что изменится, если произойдёт обрыв нулевого провода N ДО места соединения нулевых проводов в одной точке? Будет обрыв нуля в трехфазной сети:

Обрыв нуля в трехфазной сети

Если смотреть по схеме, правее места обрыва напряжение теперь будет не нулевым, а “гулять” в произвольных пределах.

Что будет, если ноль отсоединить (случайно или намеренно)? Какие напряжения будут подаваться потребителям вместо 220В? Это как повезёт.

Картинка в другом виде, возможно, так будет легче понять:

Перекос фаз в результате обрыва нуля.

Потребители условно показаны в виде сопротивлений R1, R2, R3. Напряжения, указанные в предыдущем рисунке, как

220B, обозначены как

0…380B. Объясняю, почему.

Итак, что будет, если ноль пропадёт (крест в нижнем правом углу)? В идеальном случае, когда электрическое сопротивление всех потребителей одинаково, ничего вообще не изменится. То есть, перекоса фаз не будет. Так происходит в случае включения трехфазных потребителей, например, электродвигателей или мощных калориферов.

Но в реале так никогда не бывает. В одной квартире никого нет, и включен только телевизор в дежурном режиме и зарядка телефона. А соседи по площадке устроили стирку, включили сплит-систему и электрический чайник. И вот -БАХ!- отгорает ноль.

Начинается перекос фаз. А насколько он зверский, зависит от реальной ситуации.

У соседей, которые дома, чайник перестанет греть, стиралка и сплит потухнут, напряжение уменьшится до 50…100В. Поскольку “сопротивление” этих соседей гораздо ниже, чем тех у тех, которых нет дома. И вот, эти люди спокойно работают на работе, а в это время в пустой квартире у них дымятся телевизор и китайская зарядка. Потому, что напряжение в розетках подскочило до 300…350В.

Это реальные факты и цифры, такое иногда бывает, состояние электрических щитков на лестничных площадках часто бывает аварийным. Даже, когда в доме проводится капитальный ремонт, щитки не трогают, поскольку менять электрику гораздо сложнее, чем покрасить дом и вставить новые окна.

Расследовать такое возгорание надо не с вызова экстрасенсов (мало ли, полтергейст со спичками играется;) ), а с вызова электрика.

Обрыв нуля в однофазной сети

Тут картина будет следующей:

Обрыв нуля в однофазной сети

Для нагрузки, которая работает на других фазах, вообще ничего не изменится. Это всё равно, как если в своей квартире выключить вводные автоматы – соседям будет по барабану.

Но если обрыв произошел, например, в щитке, то вся квартира, в том числе и оборванный конец нулевого провода, окажется под напряжением 220В!

Обрыв (отгорание) бывает вот из-за таких ржавых болтов, как вверху этого фото:

Плохой ноль. Пропадание нуля в квартире

Повторюсь – если заземление сделано правильно, либо его вообще нет – эта авария ничем не опасна. Ну и, конечно, не нужно трогать провода, не дожидаясь электрика – все они под смертельным потенциалом!

Хорошо, кто виноват – мы поняли. Что делать?

Как защититься от обрыва нуля?

Самая лучшая защита от обрыва нуля в трехфазной сети – это реле напряжения, о котором я писал на блоге не раз. Вот две мои основные статьи – Про реле напряжения Барьер и реле напряжения ЕвроАвтоматика ФиФ.

Из-за своей основной функции это реле называют также Реле обрыва нуля.

Другой вариант – применение стабилизатора напряжения. В нем обязательно должна быть защита от пониженного и повышенного (до 380В) входного напряжения. А при невозможности стабилизировать напряжение он должен отключать квартиру, но оставаться исправным.

Лучший вариант для защиты от обрыва нуля и вообще при нестабильном напряжении – использовать реле напряжения, а вслед за ним – стабилизатор.

Как вариант дополнительной защиты при обрыве нуля может помочь УЗО (или диф.автомат). Только не так всё просто, подробности – в видео:

На сегодня всё, подключайтесь к обсуждению, задавайте вопросы в комментариях!

УЗО или ДИФФ с защитой от обрыва нуля

Уважаемые форумчани подскажите Пожалуста.
Меняю проводку в своей квартире. Возник вопрос как защитить себя от обрыва нулевого проводника? Говорят что есть такие УЗО или дифференциальные автоматы которые имеют защиту от обрыва нуля. Если есть такие то подскажите какой фирмы лучше установить и какая точная у них маркировка. Или может быть есть какой либо другой способ защиты?

Я брал себе в 2 квартиры вот это, только модель постарше: ” > . Работает весьма неплохо, порог кажется 185-255 В, время задержки 3 мин. Одну квартиру мне спасло, в районе много апаратуры погорело, а у нас – ниче, тьфу 3 раза.

rom2010 написал :
. Говорят что есть такие УЗО или дифференциальные автоматы которые имеют защиту от обрыва нуля.

Комбинированная схема с электронным модулем дифференциальной защиты, варистором класса D и встроенным выключателем серии ВА47-29 обеспечивает 5 видов защиты oт:

[*]дифференциального тока (тока утечки);
[*]короткого замыкания;
[*]перегрузки;
[*]импульсных;
[*]повышенного напряжения (265±5 В).

Dachnik77 написал :
повышенного напряжения (265±5 В).

Время срабатывания великовато – 0.5 сек, а в реале – кто знает.

rom2010 написал :
Говорят что есть такие УЗО или дифференциальные автоматы которые имеют защиту от обрыва нуля

имейте ввиду, что любые УЗО-диффы со встроенной защитой от перенапряжения не включаются автоматически, в отличие от реле. В вашем холодильнике продукты имеют шансы протухнуть в ваше отсутствие, а рыбки в аквариуме починут смертью храбрых.

Dachnik77 написал :
Дифференциальные автоматы АД12М

Комбинированная схема с электронным модулем дифференциальной защиты, варистором класса D и встроенным выключателем серии ВА47-29 обеспечивает 5 видов защиты oт:
дифференциального тока (тока утечки);
короткого замыкания;
перегрузки;
импульсных;
повышенного напряжения (265±5 В).

Скажите а есть ли что то подобное у других фирм производителей таких как АВВ, Legrand, Schneider Electric и тгд.

rom2010 написал :
есть ли что то подобное у других фирм производителей таких как АВВ, Legrand, Schneider Electric и тгд.

не думаю что эти фирмы опустятся до такого уровня.

greg111 написал :
не думаю что эти фирмы опустятся до такого уровня.

Я имею введу что существует ли у других фирм производителей УЗО или дифференциальный автомат именно С ЗАЩИТОЙ ОТ ОБРЫВА НУЛЯ. Или эту проблему они решают с помощью других каких либо устройств, если да то каких именно ?

rom2010 написал :
Или эту проблему они решают с помощью других каких либо устройств, если да то каких именно ?

Просто нормально обслуживают сеть.

greg111 написал :
не думаю что эти фирмы опустятся до такого уровня.

Скорее, у них рынка просто нет на такие устройства

Dachnik77 написал :
Скорее, у них рынка просто нет на такие устройства

У большинства фирм есть реле контроля напряжения, асимметрии фаз.

Dachnik77 написал :
Комбинированная схема с электронным модулем дифференциальной защиты, варистором класса D и встроенным выключателем серии ВА47-29 обеспечивает 5 видов защиты oт:

Во-первых, не от 5, а от 3х. 2 последних – вычеркиваем.
Во-вторых, при обрыве нуля АД не спасает и от первых 3х, поскольку его электроника перестает работать.
В данном случае, как мне видится, нужно реле напряжения+ ДИФ. Не электронный.

Извиняюсь, неправильно сформулировал.
Первые 2 защиты будут работать, поскольку они зависят от ВА-47, который полностью механический, 3-я нет, поскольку эта защита возложена на электронный блок.

AlexMax написал :
Во-первых, не от 5, а от 3х. 2 последних – вычеркиваем.
Во-вторых, при обрыве нуля АД не спасает и от первых 3х, поскольку его электроника перестает работать.
В данном случае, как мне видится, нужно реле напряжения+ ДИФ. Не электронный.

Извиняюсь, неправильно сформулировал.
Первые 2 защиты будут работать, поскольку они зависят от ВА-47, который полностью механический, 3-я нет, поскольку эта защита возложена на электронный блок.

Не совсем уверен в праильности сказанного:
При обрвые нуля перестанет работать УЗО – это факт. Но. Варистор работать не перестанет. Более того – он то как раз и сработает (при превышении 265В), сбросив свое сопротивление к нулю (его Uc=265В). Через него – ток КЗ и. электромеханика автомата. Все работает

Dachnik77 написал :
Варистор работать не перестанет

конечно не перестает. Его там просто нет. Не увидел его в описании. Тем более, никто, даже шизанутый ИЭК, не будет ставить одноразовую защиту в свои устройства. Еще одним косвенным признаком этого служит отсутствие графиков, иллюстрирующих скорость срабатывания ДИФа при превышении пороговых напряжений. Лежит у меня один 12, разбирать не хочу. Да мне и не нужно, поскольку в инструкции, приложенной к нему, этот вид защиты (защита о перенапряжения) не упомянут.

AlexMax написал :
Еще одним косвенным признаком этого служит отсутствие графиков, иллюстрирующих скорость срабатывания ДИФа при превышении пороговых напряжений. Лежит у меня один 12, разбирать не хочу. Да мне и не нужно, поскольку в инструкции, приложенной к нему, этот вид защиты (защита о перенапряжения) не упомянут.

Шо за квиточек, Вам додалы? Она (защита) там- есть! Подайте на него напряжение и увидите.
Но, этот параметр – не сертифицирован. И напряжения отключения плавает прилично. Т.е., де факто- есть, де юре – нет! Смысл – зачем платить больше?
2ТС не подходит ИЭК (по религиозным соображениям?) , ставьте -реле напряжения + контактор. Ссылка- во втором посту темы.

rom2010 написал :
Я имею введу что существует ли у других фирм производителей УЗО или дифференциальный автомат именно С ЗАЩИТОЙ ОТ ОБРЫВА НУЛЯ

• есть. Вот: ” >

rom2010 написал :
Я имею введу что существует ли у других фирм производителей УЗО или дифференциальный автомат именно С ЗАЩИТОЙ ОТ ОБРЫВА НУЛЯ. Или эту проблему они решают с помощью других каких либо устройств, если да то каких именно ?

Есть такое устройство, вот: ” >

AlexMax написал :
конечно не перестает. Его там просто нет. Не увидел его в описании. Тем более, никто, даже шизанутый ИЭК, не будет ставить одноразовую защиту в свои устройства.

Вы не думайте, в своем посте:

Dachnik77 написал :
Комбинированная схема с электронным модулем дифференциальной защиты, варистором класса D и встроенным выключателем серии ВА47-29 обеспечивает

я не собственные соображения наприсал, а скопировал с сайта ИЭК . И защита эта – не одноразовая, посокольку варистор класса D замечательно себя чувствует под током 5 кА в течение, как минимум, 28 мкс, после чего эм расцепитель АВ должен его освободить от этой посильной ноши.

И почему ИЭК “шизанутый” (сумашедший, как я понимаю ) – что ОНИ Вам плохого сделали? Обидели чем-то?