Що таке “Відгоряння нуля” або обрив нуля?

Що трапиться якщо нуль відгорів?

Напевно кожен хоч раз у житті чув, а хто-небудь навіть і стикався особисто з проблемою, коли в будинку/квартирі раптом підскочила напруга і згоріла техніка. Через що підвищується напруга до такого значення, що згорає побутова техніка? Кого звинувачувати в події?

Загадка різкого стрибка напруги криється в таємничому понятті “відгорання нуля”. Що таке “відгорання нуля” і чому саме “відгорання”. Кожен знає зі шкільного курсу фізики і з побутового життя, що оточує нас, що в електричній мережі є нуль і є фаза. І тут багато хто замислиться над питанням: ну відгорів нуль – отже, і розетка не працюватиме, нуля ж немає)). “Відгорання нуля” – це професійний жаргон електриків, в електротехніці використовується термін – обрив нуля. Можна розрізнити обрив нуля повним, – це коли контакт з нульовою шиною повністю обірваний, але часто трапляється неповний контакт, що і спричиняє ці самі стрибки напруги.

Так для чого ж потрібен нульовий провідник? Провідник нуль використовується в найпоширенішій трифазній схемі “зірка”, яку використовують для побутових споживачів. Є ще інша схема побудови трифазних мереж – “трикутник”, у якій присутні три фазні провідники: А, В, С, але відсутній четвертий провідник – нульовий. Здебільшого схему “трикутник” використовують у промислових цілях.

У схемі зірка використовується чотири провідники, три з яких фазні і один – нульовий. Таким чином, у багатоквартирний будинок приходять не два дроти фаза і нуль, як дехто може думати, а чотирижильний або п’ятижильний провід (із захисним заземленням РЕ). Потужний силовий кабель заходить у водний розподільний щит. З цього щита електрика розподіляється по під’їздах, з під’їзду по поверхах, з поверхів по квартирах. Як правило, у трифазних схемах заведено розподіляти потужності рівномірно для забезпечення балансу роботи трифазної схеми. Наприклад, якщо в під’їзді 30 квартир, і в кожну квартиру підводиться електрика з напругою 220В, розподіл трьох фаз буде таким: фаза А – 10 квартир, фаза В – 10 квартир, фаза С – 10 квартир.

У теорії все зроблено правильно, і підключення квартир облаштовано правильно, але тільки ось роботу чайників/кип’ятильників/кондиціонерів та ін. техніки між сусідами (між фазами) узгодити просто неможливо. Ось і виходить так, що один стояк квартир (наприклад 10 квартир на фазі А) може виявитися сильно завантаженим, а інший стояк квартир (на фазі В) залишається мало задіяним. У такій ситуації відбувається дисбаланс (перекіс за фазою) навантажень у трифазній схемі. У разі якщо нуль відгорів і на трьох фазах навантаження рівномірне, наприклад, по 5 кВт на кожній фазі, то в кожного споживача буде напруга 220В доти, доки один зі споживачів не зробить перекіс за потужністю на своїй фазі. У такому разі у цього споживача в мережі виявиться напруга 380В, а на інших фазах вона впаде до значень 20В-80В.

Пояснимо трохи, що таке трифазна схема зірка і як вона працює. Змінні струми кожної фази в трьох однакових навантаженнях зрушені за фазою рівно на одну третину і в ідеалі компенсують один одного, тому навантаження в такій схемі називається трифазним зосередженим навантаженням. У середній точці напруга дорівнює нулю. За рівномірного навантаження трьох фаз, наприклад, працюють трифазні верстати на заводі, споживання енергії однакове за всіма трьома фазами. Нуль залишається незатребуваним, немає дисбалансу. У зв’язку з чим перетин нульового провідника можна використовувати набагато менший, ніж той, що використовується по фазі. І ось у квартирі використовується одна фаза, а загалом у під’їзді використовується трифазна схема, відповідно нуль у перекошеній за фазою системі є елементом, що сильно навантажується. Цей нуль знаходиться в щитку на поверсі в під’їзді. Ось у цьому місці він і може відгоріти, але не обов’язково! Відгорання зазвичай відбувається в слабких місцях, наприклад, у погано обтиснутому контакті або в неправильно підібраному перетині нульового кабелю. Але що ж все-таки станеться, якщо відгорить нуль? У нормальних умовах напруга в однофазній мережі становить 220 В – і називається фазною напругою (вимірюється між нулем і фазою). У квартиру ця напруга приходить двома проводами. Коли в трифазній схемі пропадає нуль (наприклад, у під’їзді на щитку, де триває розподіл фаз А, В і С по квартирах), то на тих кінцях, де була фазна напруга (надходила у квартиру 220 В), з’являється лінійна напруга 380 В. Лінійна напруга вимірюється між фазами, наприклад між фазою А і В і завжди становить 380В.

Що робити, щоб уникнути ситуації з відгорянням нуля і як убезпечити себе від наслідків обриву нуля?

Найбільш загальними рекомендації можуть бути такими:

• використовувати перетин кабелю для з’єднання нуля в трифазній схемі зірка не менший, ніж перетин кабелю для фазних напруг;
• періодично, не рідше ніж один раз на рік, здійснювати аудит проводки і місць кріплення і, за необхідності, переобтискати місця з’єднання (замінювати клемні колодки, якщо це необхідно);
• використовувати захисні реле, що відключають квартиру від електромережі в разі підвищення напруги понад 250В;
• використовувати стабілізатори напруги, тому що стабілізатори напруги не тільки рятують від обриву нуля (стрибок напруги), а й захищають техніку від заниженої напруги.

Для отримання більш розширених рекомендацій, особливо в частині використання трифазних мереж у приватних будинках і котеджах, і організації правильних схем електропостачання – рекомендуємо звертатися до професіоналів.