«Суровый российский ноль»: почему нулевой проводник в щитке перегорает гораздо чаще фазного

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Оффтопик

Если вы когда-либо сталкивались с проблемами в работе электросети, такими как перегрев и отгорание проводов в распределительных щитах, то, возможно, вы уже знаете о «нулевом» проводнике. Этот нейтральный проводник в трехфазной системе, получаемый при подключении обмоток трансформатора «звездой», является ключевым элементом, позволяющим подключать как трехфазные, так и однофазные нагрузки.

Тот самый российский «светодиод» на нулевой шине в электрическом щитке.
Автор: Pchelkin & Co

«Суровый российский светодиод» — именно так я бы описал тот самый момент, когда в щитке болт крепления нулевой шины раскаляется докрасна, а свет в квартире мигает, как новогодняя гирлянда. Мемы про перегруженные розетки и отгорающий ноль, наверное, видели многие из вас. Но вот вопрос: почему именно ноль? Почему не фаза, по которой тоже бегут электроны, как угорелые? Простым языком постараюсь объяснить, что такое этот самый «ноль» и почему он так часто становится «слабым звеном» в нашей электросети.

Что такое «ноль» и как он работает в многоквартирном доме

Для начала давайте разберемся, что вообще такое этот «ноль». В многоэтажках используется трехфазная система электроснабжения. Это значит, что в дом приходит три фазы (назовем их А, Б и С) и ноль — нулевой рабочий проводник. Этот ноль, кстати, может быть совмещенным с защитным, но сейчас не об этом. Сосредоточимся на том, почему именно ноль так часто «горит».

Итак, представьте, что от щитка на первом этаже вверх по стояку поднимаются три фазы и ноль. Каждая квартира получает одну из этих фаз. Одна квартира питается от фазы А, другая — от фазы Б, третья — от фазы С, и так далее по всем этажам. В идеальном мире, если бы все жильцы включали свои электроприборы равномерно, то нагрузка на каждую фазу была бы одинаковой. В таком случае, согласно законам физики, ток в нулевом проводнике равнялся бы нулю. Но, к сожалению, мы живем в мире, где нет идеальной равномерности, и ноль становится настоящим «трудягой».

Автор: Pchelkin & Co

Нулевая шина: реальность наших электросетей

Теперь давайте посмотрим, что происходит в реальности. Представьте, что жилец квартиры №1 пришел с работы и включил все, что только можно: свет, электроплиту, чайник, утюг, да еще и пылесос решил запустить. Вся эта нагрузка идет по фазе А и, естественно, возвращается через ноль. Потом он все выключил и пошел отдыхать. Но тут в дело вступает сосед из квартиры №2, который включает свои приборы и нагружает фазу Б. Ток снова идет по фазе и возвращается через тот же самый нулевой проводник. А потом, допустим, жилец квартиры №3 решил сварочный аппарат запустить, и вот уже фаза С работает, а ноль снова в деле.

Что получается? Фазы А, Б и С работают по очереди, как сменяющиеся смены на заводе, а ноль работает всегда, как бессменный дежурный. Он постоянно принимает на себя ток от разных фаз. Контакт этого нулевого проводника в щитке просто не успевает остывать. Фазные провода нагреваются, когда по ним идет ток, а потом остывают, когда нагрузка снижается. А контакт нуля постоянно греется. Вот почему он часто перегорает.

Автор: Pchelkin & Co

Гармоники: скрытый враг нулевого проводника

В современных домах появилось много электроприборов, которые «портят» нашу электросеть, создавая так называемые «гармоники». Эти гармоники — это как паразитные колебания тока, которые добавляют дополнительную нагрузку на ноль. У нас в сети, как в оркестре, должна играть одна мелодия, чистая такая синусоида, на 50 герц как часы. Но бывает, что в эту мелодию начинают вклиниваться всякие «левые» звуки, как будто кто-то на трубе фальшивит. Вот эти «фальшивые» звуки и есть гармоники. Они тоже как волны, но с другими частотами, и они накладываются на нашу основную волну, портя её форму. Из-за этого в сети появляются то всплески напряжения, то провалы, а иногда и просто шум фонит.

Откуда эта «музыка» берется? А это всё из-за нелинейных нагрузок. Это такие приборы, которые ток потребляют неровно, как бы «рывками», и получается, что форма тока у них уже не синусоида, а какая-то кривая. Вот эта кривая форма тока и заставляет напряжение в сети тоже искажаться, причем не только у этого прибора, а и у всех, кто от той же розетки питается. То есть, один «фальшивит», а слушать приходится всем.

Проще говоря, из-за гармоник токи в нулевом проводнике не складываются «как надо», сдвинутыми по фазе на 120 градусов, а накладываются друг на друга, создавая хаос. В результате, ток в нулевом проводнике может быть даже больше тока в фазных проводниках. Ноль работает постоянно, пока работают фазы. Он принимает на себя ток от разных квартир, которые включаются по очереди. Кроме того, на него «наваливаются» гармоники, создавая дополнительную нагрузку. В результате, контакт нулевого проводника в щитке постоянно перегревается. Это как если бы металл постоянно сгибали и разгибали — рано или поздно он просто сломается. То же самое происходит и с нулевым проводником: постоянная перегрузка и перегрев приводят к его отгоранию.

Заключение

Теперь вы знаете, почему именно ноль так часто «горит» в наших домах. Это не какая-то мистика, а вполне объяснимая физика. Конечно, я упростил некоторые моменты, но надеюсь, что суть я до вас донес. Помните, что исправная электропроводка — это залог безопасности вашего дома. Если вы заметили признаки перегрузки, такие как мигание света, искрение в щитке или нагрев розеток, то не откладывайте решение проблемы. Лучше вовремя обратиться к специалисту, чем потом столкнуться с более серьезными последствиями.

Изображение в превью:
Автор: mistral.ai
Источник: mistral.ai
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Пчеловод, электрик, радиолюбитель (в прошлом), да просто рукастый.

24 комментария

С
И какие же приборы работают импульсно?)
465469658@vkontakte
Да ладно! Все это — барановирус! Да никто из моих знакомых не болеет!
109502443202811706056@google
А разве нельзя как то охлаждать ноль? Например радиатором?
g
Роль радиатора играет шина.
F
Труба, как и другие медные духовые инструменты, издаёт звуки натурального звукоряда, которые несколько отличаются по высоте от звуков темперированного звукоряда. Ощущение «фальши» возникло из-за того, что дирижёр или трубач не вполне верно поняли замысел композитора, и «фальшивая» нота была сыграна не вовремя!
В
🎵Живопись —🎵Это`🎵Свет, 🎵Который видит `🎵Душа, но это секрет сырьевых/ресурсных ☆)планет(☆ ⏰️импульсных⏰️ 🎵покорителей🎵`☆)Аватара…
a
Вообще-то, если греется «болт крепления нулевой шины», а не провод — то это не проблема «российского нуля». Это суперпроектировщик так сеть «спроектировал», и/или супермонтажник так «смонтировал».
19241800@vkontakte
Шта?!!!!???! Фазные работают по очереди, а ноль постоянно?????!!?!??? Ноль сильнее нагружен?!!!?!?!?
Кто допустил двоечника, не учившего физику, к написанию статей?
Фазные токи складываются ВЕКТОРНО!!! И по нулю течёт только ток перекоса нагрузки фаз. Там даже провод тоньше!!
Из-за этого на него часто подзабивают — раз. Два — отгорания фазы так же бывают, но обычно не сопровождаются фейерверком на 380 вольт (хотя когда как…), поэтому ими детей не пугают.
g
Да нам 1й картинке вставка, о каком нуле можно дальше говорить?
A
но с гармониками он угадал, и если компьютерная сеть или светодиодный экран с десятками БП, то кабель подбирается 1,3хI как раз из-за нуля и не все гармоники такие вредные, но от дешевых БП как раз 3 или 33 порядков
BloodyFoxy
Хорошие БП сейчас идут с активным PFC, то есть APFC который призван более-менее сие дело исправлять.
Для производств где гармоники более-менее стабильны и можно посчитать ставят целые шкафы с пассивным или гибридными PFC.
A
разговаривал с поставщиками/производителями этих шкафов- у вас в городе теплицы перевели на светодиоды, компы начали выгорать в абк, мы посчитали стоимость получилось дешевле вернуться к старому освещению! ну а экран светодиодный на хороших бп никому не нужен из-за цены
106262976556747254843@google
Ноль охлаждается. Не должно быть так, что он нагревается от нагрузки одного жителя, и держит это тепло, а потом добавляется тепло от нагрузки второго.
Ну деградирует он побольше, ладно.
Суть в том, что раз по нему меньше нагрузки, иногда его делают тоньше. Плюс, да, на него подзабивают, и проверяют соединение не так часто, как надо. Вот он и горит.
115485480983000870922@google
Разные токи в фазных проводах и перекос фаз в нулевом проводе имеют место в толстых проводах общего пользования пролегающих в каналах в подъезде. Оттуда до щитка идёт два более тонки провода, а именно от одного из фазных проводов и от нулевого провода. Чтобы там не происходило в подъезде на толстых проводах, но на двух тонких проводах идущих в щиток (или к счётчику) имеется разность потенциалов между одним из фазных проводов и нулевым проводом. А ток протекающий через эти два тонких провода определяется нагрузкой в квартире. И этот ток идущий через оба тонких провода одинаковый, не зависимо от формы напряжения и вероятность перегорания или перегрева этих проводов и контактов в их цепях тоже одинакова как в нулевом так и в фазном. Если есть утечка, то она только уменшает ток в нулевом проводе. И приведенные аргументы к этим проводам, (включая контакты присоединения этих проводов к толстым общественным кабелям) а также цепям в щитке и квартире никак не относятся. А вот контакты соединения толстого общественного кабеля и он сам, особенно если он имеет не соответствующую толщину, (и они из некачественных материалов) в каналах и общественных помещениях могут перегреваться и перегорать чаще по указанным причинам, но это ответственность обслуживающих организаций. На вашем же рисунке идет фазный зеленый проводник и у потребителя от маленькой синей точки, без всякой причины, возникает больший ток, обозначенный толстым синим пунктиром, идущий по нулевому проводу. Это противоречит физике и здравому смыслу.
6666789@vkontakte
Речь об электродвигателях
89525409@vkontakte
А еще до кучи черный цвет для 0 не используется уже лет так 20. Ноль синий, а черный это фаза. По одгоранию 0 вам правильно замечание сделали, это возможно только в обще домовом щите и тут проморгание управляющей компании. Хотя мысыль у вас в правильном направлении была. Дом подключен по схеме звезда, и ноль компенсирует перекос в потреблении между фазами.
N
Да все намного проще. Фазы 3 а нейтраль одна. Если прибор трёхфазный, работает напряжение именно между фазами. А вот если однофазный, как раз ноль загружен по полной.
115197562849142714804@google
Греется ноль, потому что на нём контакт хреново закрутили (кстати, на фото с болтом — фаза, но гуманитариям, пишущим статейки это не очевидно) Если ноль такой «нагруженный», почему нулевой проводник в кабеле не делают толще, подумай на досуге, если есть чем…
В
Статью не читал, фазный на работе подгорает чаще.
113266255050330317344@google
Автора послушать, так в 70е ноль никогда не горел, потому что импульсников не было. Это тупость! Ноль горит из-за того, что через него в трехфазной сети течет ток равный сумме токов во всех трех фазах. Если в фазовом проводнике ток изменяется по синусоеде, и проходит через ноль дважды за период, то в нулевом он всегда максимален, так как через проводник текут три тока одновременно. И раньше, по советским нормам, дополнительную нагрузку несли конструкции заземления — контур и его обвязка. Потому в кабелях ноль тоньше. Но обвязку контура изготавливали из стали. А потому, когда сталь начинала ржаветь, пропадал контакт, и ноль начинал гореть в точке плохого контакта. А сейчас заземление и ноль разделены гальванически. Нормы штатовские, а кабеля -советские. Вот и не тянет ноль тройную нагрузку и горит.
О
Идёт просто обычная перегрузка на ноль. И тут не обязательно вопрос нескольких соседей. И в одной квартире нагрузка может быть выше нормы. Тем более сто электрики, энергетики планируют всегда выделение мощности на дом меньше чем потом получается. Вот и горит.
113266255050330317344@google
Фазные токи складываются ВЕКТОРНО!!! И по нулю течёт только ток перекоса нагрузки фаз. Там даже провод тоньше!!

Фазные токи складываются в кабеле, а ноль горит в месте соединения в щитке, где происходит распределение. Причина огромные токи и высокое сопротивление контакта.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Октановое число: от советского «Экстра» до американского «Regular»? Разбираемся в стандартах и сроках хранения бензина

Вопросы, связанные с марками бензина, их доступностью и характеристиками, часто окружены домыслами. Особенно это касается исторического контекста и сравнения стандартов разных стран. Хотел бы...

Размножаем виноград: побег есть, а корней нет? Главные ошибки при вегетативном выращивании и как их исправить

Вегетативное размножение винограда черенками — один из фундаментальных и наиболее доступных методов получения посадочного материала в условиях российского виноградарства. Имея под рукой...

Самый большой моллюск с раковиной: когда он существовал, почему был таким огромным и какова была его роль в экосистеме

Представьте существо, чьи размеры переворачивают наши представления о моллюсках. Его раковина, словно каменная спираль, могла бы украсить дно океана как монумент эволюции. Но как существо,...

Почему в морозильной камере нет лампочки?

Открывая дверцу холодильника, мы автоматически ожидаем увидеть мягкий свет. Это удобно и привычно. Но при открытии морозильной камеры — полная темнота. Почему? Ошибка конструкторов или...

Происхождение «хот-дога»: немецкая «такса», Йельский сленг или газетный миф?

Прежде всего, стоит уточнить, что сам продукт — сосиска определенного типа — имеет европейское, а именно немецкое, происхождение. Города Франкфурт-на-Майне и Вена до сих пор...

Память – удел мозга? Не только! Как растения запоминают стресс, удивляя учёных

Мы привыкли видеть в растениях молчаливых, неподвижных соседей по планете — красивых, полезных, но, по сути, пассивных автоматов, послушно тянущихся к солнцу и впитывающих воду. Мысль о...