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Perché il filo neutro viene riscaldato
Il riscaldamento del filo neutro può causare ustioni e provocare un incidente elettrico. Molto spesso ciò accade quando i carichi sono distribuiti in modo non uniforme in fasi in un alimentatore trifase e a causa di uno scarso contatto. In questo articolo spiegheremo perché il filo zero è riscaldato e cosa fare in questa situazione.
Corrente trifase
Per i motivi del riscaldamento zero, è necessario capire come funziona una rete trifase. Il carico nella rete trifase può essere collegato da una stella e un triangolo e possono anche essere collegati gli avvolgimenti del trasformatore di alimentazione. L'avvolgimento ha due conclusioni: la fine e l'inizio.
Se le estremità degli avvolgimenti di un trasformatore trifase sono collegate in un punto - allora dicono che questo è uno schema di collegamento a stella. Secondo le leggi di Kirchhoff, al punto della loro connessione (O), la corrente sarà sempre zero, cioè, fluirà da una fase all'altra. Se il carico in ciascuna delle fasi (a, b, c) è lo stesso, le tensioni all'inizio degli avvolgimenti (A, B, C) e la corrente in esse saranno uguali. Ciò che è illustrato nel diagramma vettoriale qui sotto, in cui le fasi di correnti e tensioni sono indicate da vettori e spostate di un terzo del periodo l'una rispetto all'altra (120 gradi).
R1 = R2 = R3
I = I1 + I2 + I3 = 0
Nota:
Il simmetrico è chiamato un tale carico trifase, in cui la resistenza di carico (rispettivamente la corrente consumata o la potenza) di ciascuna delle tre fasi è la stessa.
Ma non appena la corrente nelle fasi inizia a differire, quando il carico nelle fasi è diverso in potenza, le tensioni nelle fasi iniziano a differire l'una dall'altra. Questo si chiama squilibrio di fase.
Per risolvere questo problema, il punto di connessione della stella di carico è collegato al punto di connessione della stella del trasformatore. Questo si chiama neutro, o filo neutro, o semplicemente zero.
Alimentatore per manichini a casa
Ci siamo avvicinati gradualmente alla pratica, quando si collegano i consumatori monofase a una rete trifase, i carichi sono spesso disuguali, cioè asimmetrici.
Questo si trova spesso nei condomini. Tre fasi e zero start up in casa, una fase e zero start up in ogni appartamento. In un appartamento sono accesi solo un frigorifero e una lampadina, nell'altro funziona un potente riscaldatore elettrico e nel terzo non si accende nulla. Cioè, i carichi nelle fasi non sono gli stessi. Attualmente, l'ingresso trifase si trova spesso negli appartamenti, ma la situazione non cambia da questo.
Nelle case private, la situazione è simile: sulla strada una linea di trasmissione di energia trifase passa lungo i poli e 1-3 fasi e zero vengono avviati in casa.
Tuttavia, perché si sta scaldando
Come risultato della distribuzione irregolare del carico attraverso le fasi nelle case e negli appartamenti lungo il conduttore neutro, la corrente inizia a fluire. Hai notato che in cavi a 4 conduttori spessi ci sono 3 conduttori "fase" con la stessa area della sezione trasversale, e il quarto nucleo è "zero" o "terra" di solito più sottile?
Ciò è precisamente dovuto al fatto che con un carico simmetrico, nessuna corrente scorrerà attraverso di essa e con un carico non simmetrico, la corrente dovrebbe essere inferiore rispetto a un conduttore di fase. Ma questo non succede sempre.
Con carichi non lineari e carichi che consumano corrente intermittente (alimentatori a commutazione, e ora sono usate ovunque) le correnti nelle fasi non si annullano a vicenda, inoltre, sono sature di vari componenti armonici ... Tutto questo è il motivo per cui le correnti nel punto di giunzione della stella non sono semplicemente compensate e si può scoprire che la corrente è a zero il filo sarà più che in fase.
Quando la corrente elettrica scorre, il conduttore si riscalda, questo è in pratica il lavoro impeccabile della legge di Joule-Lenz. Dice che maggiore è la resistenza del conduttore e maggiore è il flusso di corrente elettrica, più calore verrà rilasciato su di esso.
Ricordiamo anche che minore è la sezione trasversale del conduttore e maggiore è la sua lunghezza, maggiore è la resistenza.Inoltre, dipende anche la qualità dei contatti sulla connessione di terminali e fili resistenza di transizione. In parole semplici, maggiore è l'area di contatto dei contatti e più forti sono premuti l'uno contro l'altro: minore è la resistenza di transizione e minore è il loro riscaldamento.
In un contatto come nella figura sotto, le superfici sono piatte, l'area sarà uguale all'area della punta che tocca la rondella, più la resistenza della rondella stessa e l'area di contatto con il bus di rame. Se tutti i componenti sono in buone condizioni, non hanno ossidi e fuliggine, la resistenza transitoria risultante sarà bassa.
Se le superfici sono bruciate, ossidate o arrugginite, il contatto si ottiene come mostrato nella figura sotto. Qui si vede chiaramente che i tocchi si verificano in singoli punti e non nell'intera area.
il Morsetti VAGO e altre morsettiere a molla, l'area di contatto di una piastra con un'anima conduttiva rotonda è piuttosto piccola, quindi il principale campo di applicazione di tali morsettiere sono i circuiti con una corrente di 8-16 Amp, in rari casi in cui la morsettiera è strutturalmente in grado di far passare una corrente maggiore.
Nelle morsettiere a vite e nei pneumatici, l'area di contatto è più determinata dall'area della vite che preme il nucleo conduttivo. Sotto puoi vedere le morsettiere in una guaina di plastica.
Una custodia in materiale simile all'ottone e due viti si trova all'interno dell'alloggiamento in polietilene. A causa del design, i cavi a trefoli scoperti non possono essere collegati con morsetti a vite. Devono essere stagnati o aggraffati con le punte del NShVI.
Pertanto, con un simile principio di funzionamento, le morsettiere sulla base in carbolite forniscono un migliore contatto grazie alla piastra quadrata della rondella. Inoltre, puoi creare un anello dal filo e avvolgerlo con una vite o utilizzare punte come NKI.
Se sei interessato a modi e mezzi per collegare i fili, scrivi nei commenti e faremo una panoramica di tutti i tipi che elencano i vantaggi e gli svantaggi di ciascuno di essi.
Dov'è caldo
Perché lo zero è riscaldato, abbiamo capito, e ora scopriamo dove questo accade più spesso. Prima di tutto, zero può bruciare nel centralino all'ingresso dell'edificio. Questa è la situazione più comune, perché in questo luogo il carico da tutti gli appartamenti e da tutte e tre le fasi cade sul filo zero.
Inoltre, spesso sorgono problemi sul bus zero nel quadro elettrico dell'azionamento. Se ci sono autobus e non è collegato come nella foto sotto.
Spesso il bus è montato direttamente sul corpo del quadro elettrico di accesso, quindi sembra quello mostrato di seguito.
Nelle morsettiere degli interruttori automatici, lo zero viene riscaldato, fino alla carbonizzazione di parti della sua custodia.
Se si dispone di vecchi cablaggi e spine con fusibili o ingorghi, quindi prestare attenzione sia alle morsettiere a vite che alla base della spina stessa. La filettatura e il contatto centrale possono ossidarsi e bruciarsi, come illustrato nella figura seguente.
Le gomme comuni sono molto spesso soggette a zero problemi di ustioni. Ciò è dovuto al loro dispositivo e alla conformità con le regole per lavorare con loro. Il metodo a vite per collegare i conduttori, sebbene sia certamente conveniente, ma tali contatti devono essere rivisti almeno occasionalmente - per spogliarsi e allungare, altrimenti otterrai ciò che è mostrato nella figura sotto.
E in condizioni normali, dovrebbe apparire così:
La soluzione ai problemi causati dal riscaldamento è semplice: spelare i contatti, i conduttori e allungare di nuovo. Se la morsettiera era molto surriscaldata, sostituirla, se il filo era riscaldato nella macchina, potrebbe essere necessario sostituire anche la macchina!
Cosa succede dopo e come evitare le conseguenze?
Quando inizia a riscaldarsi, il contatto inizia a bruciare e deteriorarsi. I morsetti a vite si indeboliscono a causa dell'espansione termica e del successivo raffreddamento dopo lo scarico. Ciò provoca un processo simile a valanga di crescita di resistenza e riscaldamento del composto. Di conseguenza, zero prima o poi si esaurisce completamente.Allo stesso tempo, può sembrare esternamente che sia ancora nella morsettiera, ma in realtà tutte le superfici adiacenti saranno coperte con uno strato di ossidi e fuliggine.
Successivamente, si verifica il fenomeno di cui abbiamo parlato all'inizio dell'articolo - squilibrio di fase.
Nota:
Il fatto che lo zero si esaurirà presto può essere giudicato indirettamente dai frequenti riduzioni e aumenti di tensione, specialmente se si dispone di un ingresso trifase e voltmetri o relè di tensione installati e un'indicazione della tensione nella rete. Se le tensioni sono costantemente stabili (o le deviazioni sono insignificanti), allora va bene il cablaggio.
Con uno squilibrio di fase, il carico, nel nostro caso, case o appartamenti privati risulta essere collegato in serie a 380 volt. Le tensioni saranno distribuite secondo la legge di Ohm - dove viene attivato un carico maggiore - la tensione diminuirà (la resistenza del carico è piccola) e nell'appartamento in cui è acceso un minimo di apparecchi elettrici, la tensione aumenterà (la resistenza del carico è alta).
La conseguenza dello squilibrio di fase nel migliore dei casi sarà la combustione dei conduttori all'ingresso, lo spegnimento della macchina e così via. Nel peggiore dei casi, a causa dell'aumento della corrente, l'isolamento del cablaggio potrebbe fondersi e potrebbe verificarsi un incendio.
Per proteggere la tua casa dagli effetti di bruciare zero, ti consigliamo di installare relè di monitoraggio della tensionemeglio ancora accoppiato con SPD. Il regolatore di tensione all'ingresso dell'appartamento in questa situazione potrebbe non risolvere il problema e, di per sé, non funzionare.
Lo schema di collegamento del relè di tensione che vedi di seguito.
Come tali dispositivi, possiamo raccomandare modelli popolari:
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UZM-50TS (dispositivo combinato con la funzione di un volt-ampere meter);
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Digitop VA-32 (opzione economica ma affidabile, il modello può differire in base alla corrente nominale);
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RN-106.
Vedi anche su electro-it.tomathouse.com
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