Почему на нулевом проводе появляется напряжение
Перейти к содержимому

Почему на нулевом проводе появляется напряжение

  • автор:

На нулевом проводе напряжение! Откуда оно взялось, и как с этим бороться!

Здравствуйте уважаемые посетители сайта «Помощь электрикам». Как мы знаем, Напряжение это разность потенциала между разноименно заряженными частицами. И в стабильно работающей сети напряжение возникает между нулевым проводом, и фазой.

Здравствуйте уважаемые посетители сайта «Помощь электрикам». Как мы знаем, Напряжение это разность потенциала между разноименно заряженными частицами. И в стабильно работающей сети напряжение возникает между нулевым проводом, и фазой. Это нормальный процесс. Но существуют такие ситуации, когда напряжение может появиться не на фазном проводнике, а на нулевом. В данной статье подробно рассмотрим, почему так может произойти, и как избежать такой ситуации.

Уже неоднократно на данном сайте мы разбирали ситуации с нулевым проводом. Напомним, что нулевой провод – это нейтраль трансформатора, имеющего во вторичной обмотке схему соединения звезда с выведенным нулем, то есть три проводника соединены в общей точке. И в соответствии со схемой нейтральный провод имеет глухое заземление, то есть непосредственно соединен с земляным проводом. Поэтому, если человек случайно коснется нулевого провода, то разности потенциала не возникнет, и его не ударит током. Все напряжение останется на фазах, или проще говоря, «с другой стороны проводников магнитопровода».

Но здесь не все так однозначно. Расстояние от заземленной нейтрали трансформатора и, например, вашей розеткой может составлять несколько километров. Поэтому может возникнуть ситуация, когда на нулевом проводе появляется ток.

Наличие напряжение на нулевом проводе определяется достаточно легко. Достаточно взять индикаторную отвертку, и поочередно вставлять в отверстия розетки. В нормальном режиме, в одном отверстии индикатор отвертки загорится, в другом нет. Если же в обоих отверстиях индикатор горит, то это свидетельствует о неисправности системы в целом. В чем же дело?

Немного теории.

Ток течет всегда от большего сопротивления к меньшему. В нашей сети он течет до места соединения нулевого провода с шинами. И это процесс называется падением напряжения. И данный процесс имеет закономерность. Чем больше сопротивление, тем больше будет значения напряжения на нулевом проводе относительно заземляющей шины.

Для лучшей наглядности стоит привести пример с реальными цифрами.

Итак, у нас имеется проводник с сечением 1,5 кв. мм. На 1 метр его сопротивление будет составлять порядка 0,015 Ом. Подустим, что расстояние между квартирной розеткой и вводным щитком с нулевой шиной, 25 метров. Легко можно посчитать сопротивление всего проводника 25*0,015=0,375 Ом. Вычислим так же падение напряжения на данном участке. К примеру при нагрузке в 16 А оно будет равно 0,375*16=6В. И вроде бы падения напряжение имеет небольшое значение, и проводка в целом соответствующего сечения и материала, но все равно риски напряжения на нуле есть.

В энергосистеме квартир, ноль имеет функцию так же уравнителя. То есть если нагрузка по фазам распределена неравномерно, одна квартира на однйо фазе потребляет 16 А, друга на другой 10 А. а третья и вовсе не потребляет, то по нулю пойдет уравнивающий ток. А если учесть неидеальность контактных соединений, в том же нулевом проводе с нулевой шиной (ржавый болт, обильная краска, слабый контакт), то сопротивление проводника может вырасти на 1,5-2 Ом. А это примерно 60-80В при уравнении тока на нуле в 40 А. А если еще и сопротивление проводника до квартир большое, и соответственно падение напряжения в 40-50 В, то суммарно на нуле может появиться напряжение в 10-120 В. Данное значение, уже серьезно может ударить человека.

Что в таком случае делать, и как себя обезопасить от напряжения на нуле. В целом на работу приборов это не влияет, но все же несет опасность при прямом прикосновении человека. Полностью искоренить данный недуг без управляющей компании вам вряд ли и удастся. Ведь ремонт будет очень дорогим и трудоемким, это и замена всех проводов в вводных шкафах, и замена подходящих кабелей и ВЛ, ревизия всех щитков.

Писать заявки и самим при этом быть «начайку», считать нулевой провод таким же опасным как и фазный. При ремонтах проводки или отдельных элементов, всегда отключать и нулевой провод и фазу.

Почему горит индикатор на нулевом проводе

Индикаторная отвертка — это простой и надежный инструмент для проверки напряжения в сети. Она показывает только наличие напряжения на одном из проводов, а в розетках с переменным током фаза подается на один контакт, тогда как второй является нулевым. Если все исправно, то на нулевом проводе напряжение отсутствует.

Часто встречается неисправность, когда приборы от розетки не работают, а индикатор показывает наличие тока на обоих контактах. Вероятность появления второй фазы вместо нуля маловероятна. Напряжение на нулевом проводе может возникать по следующим причинам:

  1. Индикатор может светиться из-за неправильного подключения осветительных приборов и люстры. Если пропустить через выключатель нулевой провод, а фазный будет запитан на контакты лампочки, то работать она не будет. Индикатор при этом покажет наличие напряжения на обеих клеммах в патроне. В этом случае имеет место наведенное напряжение на нулевой провод. Если воспользоваться точным измерительным прибором, то он покажет существенное отличие тока от привычного нам значения в 220 Вольт.
  2. Обрыв нулевого провода вследствие ремонтных работ или нарушения изоляции и его замыкание на другой провод. Наиболее часто встречается в розетках, которые имеют ненадежную фиксацию контактов, что приводит к их обрыву или перегоранию. Также нарушение целостности проводки происходит в местах соединения проводов — скрутки, соединительные шины, распределительные коробки. В этом случае потребуется проверка всей электрической цепи на предмет обрыва.

В этом случае индикатор покажет напряжение на обоих контактах патрона.

Если выключатель включен , то индикатор будет показывать наличие напряжения только на фазном контакте.

Если ноль оборван то в розетке на обоих контактах будет гореть лампочка индикатора.

Важно помнить, что появление любого напряжения на нулевом проводе опасно из-за риска поражения электрическим током. В этом случае корпус прибора, включенного в розетку, также оказывается под напряжением.

Семён Архипов Семён Архипов

Понравилось иметь дело с Работягоми. Делали капитальный ремонт в квартире и решили установить тёплые полы. Сделали Всё качественно и быстро. Очень вежливые сотрудники. Всё подробно объясняли на мои нудные вопросы. Ребята явно мастера своего дела.

Есть вопрос?

Обязательно звоните по телефону +7 963 350-78-74. Всё подробно объясним и дадим исчерпывающую информацию по любому вопросу, касающегося нашей деятельности.
Или напишите нам через форму обратной связи.

  • @Rabotiagi.com — Строительная
    компания в Калининграде
  • г. Калининград, ул. Салтыкова Щедрина, 2
  • +7 963 350-78-74
  • НАПРЯЖЕНИЕ НА НУЛЕВОМ ПРОВОДЕ

    Давайте разберемся почему на нулевом проводе появляется напряжение, чем это грозит и что следует предпринять для предотвращения возможных неприятностей и последствий.

    Сразу обратимся к схеме (рис.1) и определим основную причину появления напряжения там, где его по определению быть не должно.

    Причины напряжения на нулевом проводе

    Для этого немного видоизменим рисунок (рис.2) и рассмотрим распределение потенциалов на различных участках электрической цепи. В данном случае цепь берем однофазную, как сделано в квартирах и большинстве частных домов.

    • с одной стороны обмотки трансформатора берем фазу (L);
    • другая заземлена (N).

    Земля является точкой нулевого потенциала, фаза – источником напряжения 220 Вольт, ток течет от фазы через потребитель на ноль, далее на землю.

    В контексте данной статьи под напряжением будем понимать разность потенциалов (как и положено) между рассматриваемыми точками (1 или 2) и точной нулевого потенциала (0).

    • I=U/R;
    • U=I*R.

    Итак, нулевой провод от потребителя до ТП обладает сопротивлением Rn. Кстати, чем больше ток (мощнее нагрузка) тем падение напряжения, а значит потенциал в точке 2 выше.

    Появление напряжения на нулевом проводе

    Другое дело, что при нормальных условиях (отсутствии неисправностей и качественных соединениях) это значение невелико. Например, при суммарном сопротивлении нулевого провода 1 Ом при токе 1 Ампер падение напряжения составит 1 В.

    То есть в точке 2 будем иметь 1 Вольт, что, в принципе, немного. Я здесь все упрощаю, поскольку целью является продемонстрировать причины возникновения на нулевом проводе напряжения, а не оценить его точное значение.

    Кстати, обнаружить вы его не сможете, ни мультиметром, ни, тем более, индикаторной отверткой.

    Если по каким то причинам наше сопротивление Rn увеличивается, например за счет нарушения где то контакта, то потенциал в рассматриваемой точке растет. Визуально это проявится уменьшением яркости свечения в квартире ламп, прекращением или ухудшением работы бытовых электроприборов.

    Кстати, при прикосновении к этому месту можно получить чувствительный удар током, поскольку сопротивление вашего тела Rдоп (рис.3) создаст путь для протекания части тока, определяемого вашим сопротивлением и напряжением в точке 2. Для значений 2 кОм и 50 Вольт соответственно эта величина составит 25 миллиампер.

    Это уже неприятно, особенно, если учесть, что 100 мА – смертельно опасное значение.

    В месте нарушения контакта нулевой провод (пока в сеть включены потребители) будет греться и закончится это может пожаром или отгоранием нуля. Переходим к рисунку 4.

    В этом случае цепь размыкается, ток по нулевому проводу не течет и потенциал в точке 2 составит полноценные 220 Вольт. Это покажет индикаторная отвертка, а прикосновение к этой части может закончиться летальным исходом.

    Но, если отключить абсолютно все электроприборы, напряжение на нулевом проводнике пропадет.

    При пробое фазы на корпус прибора (если он токопроводящий), на нем, естественно, будет то же самое напряжение.

    Кстати, обрыв нуля может быть вызван и другими причинами, например, механическим повреждением при проведении ремонтно строительных работ. Впрочем, вопрос почему это произошло вторичен, главное следствие, которое только что мы рассмотрели.

    Поскольку данная ситуация опасна при использовании электроприборов закономерен вопрос защиты.

    • применение заземления;
    • использования УЗО и дифавтоматов.

    Защитное заземление настоятельно рекомендуется дополнять устройствами защитного отключения (УЗО) или дифференциальными автоматами, которые, кстати, могут обеспечит защиту и при отсутствии штатной системы заземления.

    • заземление – что такое, как работает;
    • УЗО – как работает и подключение;
    • дифавтомат – принцип действия и как подключить.

    * * *
    © 2014-2024 г.г. Все права защищены.
    Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

    Напряжение между нулем и землей

    При проверке параметров сети вольтметром электромонтёры, как правило, измеряют напряжение попарно между всеми тремя проводниками в трёхпроводной сети — L-N, L-PE и N-PE. Теоретически, в последнем случае показания прибора будут равны «0», но так бывает не всегда. В некоторых случаях напряжение между нулем и землей может быть намного больше и даже достигать 220 В.

    Что такое «ноль» и «земля» согласно ПУЭ

    Современная однофазная электропроводка выполняется тремя проводами и только по одному из них подаётся напряжение, а для трёхфазного питания необходимы пять проводников, из которых питающими являются три. Правила Устройства Электроустановок указывают, зачем нужны оставшиеся, какова функция этих проводов и требования к их монтажу и подключению.

    Чем ноль отличается от заземления

    Первоначально, с появлением трёхфазного электроснабжения, электропитание подводилось к зданиям при помощи четырёх проводников — три фазных и нейтраль, а в однофазной квартирной электропроводке использовались только два провода — ноль и фаза.

    napryazhenie mezhdu nulem i zemlej_напряжение между нулем и землей

    Согласно ПУЭ, гл.1.7 такая система электроснабжения называется TN-C, в ней четвёртая жила в электросхемах обозначается PEN и выполняет функции сразу двух проводов — ноля N и земли РЕ. В современной электропроводке эти проводники разделены.

    • Нейтраль (ноль) N . Это рабочий провод, который служит для питания электроприборов в однофазной сети и для протекания уравнительных токов в трехфазной сети. Его отключение без отключения фазных проводов не допускается. Согласно правилам цветовой маркировки проводов изоляция нулевого проводника имеет синий или голубой цвет.
    • Заземление (земля) РЕ . Защитный проводник, используется для заземления корпусов электроприборов и щитков. Отключать этот провод автоматическими выключателями или другими разъединителями запрещено. Оболочка заземляющего провода окрашена в продольные жёлто-зелёные полосы.

    Защитные функции нулевого и заземляющего проводников

    Для защиты от поражения электрическим током при нарушении изоляции между корпусом оборудования и элементами электросхемы, находящимися под напряжением, металлические детали корпуса необходимо заземлять. Для этого допускается использовать только защитный заземляющий проводник РЕ.

    Нейтраль N так же соединяется с глухозаземлённой нейтралью трансформатора, но соединение с контуром заземления при помощи этого проводника называется «зануление» и выполнять его запрещено по целому ряду причин:

    • нейтральный провод, особенно в однофазных сетях, подключается через автоматический выключатель, что для защитного заземления запрещено согласно ПУЭ 1.7.83;
    • повышенная, по сравнению с заземлением, опасность выхода этого провода из строя, связанная с протеканием по нему тока;
    • при обрыве или отключении защитного зануления напряжение в розетке отсутствует, но корпус при этом окажется присоединённым к фазному проводнику через нейтраль сети и включённые электроприборы.

    Эти провода прекладываются раздельно от потребителя до трансформаторной подстанции, где они подсоединяются к глухозаземлённой нейтрали трансформатора.

    pochemu na nulevom provode poyavlyaetsya napryazhenie_почему на нулевом проводе появляется напряжение

    Современные нормы ПУЭ допускают монтаж объединённого провода PEN на участке от трансформатора до вводного электрощита в многоквартирном здании или отвода от воздушной линии к частному дому, где этот проводник разделяется на провода N(нейтраль) и РЕ(земля).

    Важно! Место разделения необходимо дополнительно присоединять к контуру заземления здания, после чего соединение проводов не допускается.

    Напряжение между нулем и землей

    В системе электроснабжения, которая используется для подвода электричества к жилым домам, вторичные обмотки питающего трансформатора соединены в «звезду», к средней точке которой подключаются контур заземления и нейтральный провод. Существует несколько причин, почему на нулевом проводе появляется напряжение.

    Почему между нейтралью и заземлением всегда есть разность потенциалов

    Основная причина наличия напряжения между PE и N заключается в том, что по нулевому проводу протекает электрический ток и, согласно закону Ома, имеется падение напряжения, зависящее от сопротивления токопроводящей жилы.

    Несмотря на то, что материал, из которого изготовлены провода, отличается высокой проводимостью, большая длина линий приводит к значительным потерям в сети. Поэтому при расчёте сечения кабелей учитываются два фактора — нагрев проводов и допустимое падение напряжения, причём выбирается бОльшее из двух значений.

    napryazhenie mezhdu PE i N_напряжение между PE и N

    При большой протяжённости линии сечение провода, выбранное по потерям, многократно превышает необходимое сечение, выбранное по нагреву.

    В пятипроводной системе электроснабжения напряжение между землёй и нейтралью отсутствует только в точке соединения этих проводов. По мере удаления от этого места разность потенциалов между РЕ и N увеличивается на величину падения напряжения в нейтральном проводнике и тем выше, чем дальше от подстанции и чем хуже распределена нагрузка по фазам и больше уравнительный ток в нейтрали.

    Значительное количество линий электропередач были рассчитаны и проложены ещё в советское время, когда нагрузка на провода была намного ниже.

    Сейчас с появлением электрических бойлеров, стиральных и посудомоечных машин и другого оборудования потребляемая мощность и ток выросли. Это привело к росту потерь в проводах, в том числе в нейтральном, и росту напряжения между землёй и нулём.

    Нормальное напряжение между фазой нулем и землей

    В нормативных документах не нормируется, каким должно быть напряжение между нулем и землей, однако указаны допустимые колебания напряжения в сети. При напряжении 220 В отклонения могут составлять -33 +22 В.

    Если предположить, что трансформаторная подстанция, чтобы компенсировать падение напряжения в проводах, выдаёт завышенное напряжение 242 В, учитывая потери в нейтральном проводе, разность потенциалов между нейтралью и землёй составит больше 30 В.

    Естественно, такое напряжение нельзя считать нормой, но в некоторых сёлах, имеющих большую площадь и протяжённость линий в конечной точке ЛЭП фазное напряжение составит меньше 170 В, а между нулём и землёй можно включить лампочку 36 В.

    Почему напряжение между нейтралью и заземлением может отсутствовать

    В некоторых случаях разность потенциалов между N и РЕ равна 0. Это происходит при реконструкции системы электроснабжения TN-C и преобразовании её в систему TN-C-S. При этом к дому подходит совмещённый проводник PEN, который во вводном щитке разделяется на два провода — N и РЕ с дополнительным заземлением места разделения.

    В этой ситуации длина проводов составляет десятки метров, а не километры, как в воздушных или подземных линиях, и, соответственно, падение напряжения в нейтральном проводе и разность потенциалов между нолём и землёй не превышает погрешность прибора.

    Причины повышенного напряжения

    Кроме потерь в проводах существуют и другие причины, почему есть напряжение между нулем и землей.

    Причиной постоянного наличия напряжения, поднимающегося до 50 В, может быть Неравномерное подключение потребителей по фазам. В идеальных условиях мощность нагрузки должна быть распределена равномерно, при этом уравнительный ток отсутствует и напряжение между РЕ и N равно нулю.

    obryv nulya v seti_обрыв нуля в сети

    Так бывает не всегда, при подключении к одной из фаз мощных электроприборов или большом расстоянии между ЛЭП и отдельно стоящим зданием в нейтральном проводе протекает значительный ток, из-за чего потери в нем возрастают, и появляется разность потенциалов между нейтралью и землёй.

    В случае наличия высокого напряжения причиной чаще является обрыв нейтрали. Это аварийная ситуация, У которой есть два варианта:

    • Обрыв в однофазной сети. При этом на нулевой клемме появляется сетевое напряжение, исчезающее при отключении всех ламп и выключении всех вилок из розеток. Напряжение в розетке при этом отсутствует.
    • Обрыв нейтрали в трёхфазном кабеле. В этом случае величина потенциала между нейтралью и землёй из-за отсутствия уравнительного тока колеблется в диапазоне 0-220 В, а напряжение розетке при этом может достигать 380 В.

    Напряжение 110 Вольт

    В некоторых случаях разность потенциалов между нейтралью и землёй составляет 110В, или половину сетевого. Это связано с особенностями электросхемы некоторых бытовых приборов. Электронная аппаратура этих устройств, с одной стороны, чувствительна к высокочастотным помехам, а с другой стороны, сама является источником этих помех.

    kakoe napryazhenie mezhdu nulem i zemlej_какое напряжение между нулем и землей

    Для защиты от этого явления в аппарате параллельно сетевому кабелю устанавливается два конденсатора, включённых последовательно. Соединение этих элементов, в свою очередь, подключается к корпусу электроприбора и заземляющему проводнику питающего кабеля.

    skhema setevogo filtra_схема сетевого фильтра

    При включении аппарата в розетку на корпусе такого устройства и заземляющей клемме вилки появляется напряжение 110В. В том случае, если электропроводка выполнена по трёхпроводной схеме с заземляющим проводом, который не подключён к контуру заземления или подходящему к зданию проводнику РЕ на всех заземляющих проводах и клеммах квартиры или дома появится высокое напряжение.

    Что делать в случае высокого напряжения

    Если между нейтралью и заземлением присутствует значительная разность потенциалов, то эту проблему желательно, а в некоторых случаях необходимо, решить. Способы справиться с этой ситуацией зависят от того, какое напряжение между нулем и землей.

    • Превышает 30 В, а напряжение в розетке ниже 200 В. Такое напряжение появляется из-за большой длины питающих проводов и недостаточного сечения токопроводящей жилы. Самостоятельно изменить ситуацию практически невозможно, решением проблемы может стать установка стабилизатора напряжения.
    • Напряжение 110 В. Если напряжение между нулем и землей 110 Вольт, то необходимо отключить заземляющую клемму в розетке, в которую включено устройство с фильтром из двух конденсаторов. Однако прикосновение к корпусу такого аппарата останется болезненным. Для полного решения проблемы необходимо линию заземления подключить к контуру или отключить данный фильтр от корпуса электроприбора.
    • Напряжение между нулевой и заземляющей клеммами 220 В, в розетке питание отсутствует. Такие данные вольтметр показывает при обрыве нулевого провода в квартире или после выполнения однофазного отвода от трёхфазной сети. Фаза на нейтральные проводники попадает через включённые лампы или подключенные к розеткам электроприборы, даже если они в данный момент не работают.
    • Колеблется в диапазоне 0-220 В, а напряжение в розетке стремиться к 0 или 380 В. Причина этой аварийной ситуации в обрыве нейтрали в подходящем кабеле. Нужно немедленно выключить вводной автомат и обратиться в электрокомпанию.

    Вывод

    Как видно из статьи, небольшое напряжение между нулем и землей имеется почти всегда. Это не является проблемой, если оно не превышает 5-10 В. В противном случае необходимо принимать меры, чтобы это явление не повредило электроприборы или не мешало ими пользоваться. В зависимости от его величины нужно установить стабилизатор напряжения, отсоединить встроенный фильтр в бытовой технике или отключить вводной автомат и устранить аварию.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *