400volt.ru

Домашнему электрику
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что будет если замкнуть две фазы

Где возникает межфазное замыкание и его причины

Не будет сильным преувеличением утверждение о том, что такой нештатный режим работы электросети, как короткое замыкание известен даже тем, кто не изучал основы электротехники. Сегодня мы предлагаем рассмотреть частный случай этого явления – межфазное замыкание. Из материалов нашей статьи Вы узнаете, особенности данного вида КЗ и вызванные им последствия. В завершении мы рассмотрим способы защиты электросети от различных видов замыканий.

Что такое межфазное замыкание?

Это аварийный режим работы электросети, вызванный электроконтактом разноименных фаз. В качестве примера приведем типовые виды замыканий.

Виды коротких замыканий

Обозначения:

  1. Трехфазные КЗ.
  2. Замыкание двух фазных проводов.
  3. КЗ на землю при двухфазном замыкании.
  4. Фазное (однофазное) КЗ. Замыкание может происходить с землей или нулевым проводом в системах с изолированной или заземленной нейтралью.

Как видно из рисунка, под определение межфазного замыкание подходит пункт 2. Заметим, что при определенных условиях 1 и 3 также можно рассматривать как частный случай межфазного КЗ.

Где возникает и почему?

Теоретически КЗ может образоваться в любой точке сети. Этот процесс носит случайный характер, за исключением тех случаев, когда короткое замыкание вызывается принудительно, при помощи короткозамыкателя для оперативного отключения высоковольтных линий электропередач.

Короткозамыкатель КЗ-110

Непреднамеренное КЗ может возникнуть в следующих местах:

  • На изоляторах, как проходных, так и опорных, используемых для токоведущих частей.
  • Между фазными обмотками электрических машин и электромагнитных устройств, например, трансформаторов тока, двигателей или генераторов.
  • В воздушных и кабельных линиях электропередач.
  • В коммутаторах электрических цепей, например, разъединителях, рубильниках, автоматических выключателях и т.д.
  • В цепях оборудования или других потребителей электроэнергии.

Причины КЗ могут быть вызваны различными условиями, перечислим наиболее распространенные электрические соединения:

  • Металлический контакт межфазных напряжений с минимальным переходным сопротивлением и исключением электрической дуги.
  • Дуговые замыкания. Между фазными проводниками протекают сильные токи нагрузки даже при воздушном зазоре.
  • Тлеющие КЗ, как правило, возникают в силовых КЛ при разрушении или повреждении изоляции токопроводящих линий. В результате на участке сети между фазными проводниками может образоваться зона с малым сопротивлением, что приводит к перегреву изоляции.
  • Пробой силовых полупроводниковых элементов, например, тиристоров.

Ток межфазного КЗ

При любом виде замыкания ток является основной характеристикой аварийного режима работы трехфазной сети. Это необходимо принимать во внимание при разработке электрооборудования, для чего применяется специальная методика, описание которой можно найти на нашем сайте.

Расчет тока КЗ помимо электроустройств также необходим для выбора характеристик аппаратов, производящих защитное (аварийное) отключение, например автоматические выключатели или системы релейной защиты.

Перечислим факторы, от которых зависит ток КЗ:

  • Удаление аварийного участка от источника питания. Чем больше расстояние между ними, тем меньшим будет уровень тока КЗ.
  • Тип, сечение токоведущих элементов и длина силовых магистралей между аварийным участком и источником электроэнергии. При этом немаловажное влияние оказывают параметры и состояние коммутаторов, расположенных в данной цепи. Перечисленные выше характеристики цепи позволяют рассчитать эквивалентное сопротивление нагрузки, необходимое для определения тока замыкания.

Обратим внимание, что вид электрического соединения при КЗ влияет на величину тока замыкания. Наблюдается следующая зависимость:

  • Металлический контакт фазных напряжений образует наибольшую величину тока. Именно поэтому при проектировании электрооборудования производятся расчеты для данного электрического соединения.
  • Дуговое КЗ образует меньший ток. Но на практике можно часто наблюдать неустойчивую дугу, то есть, периодически зажигающуюся и затухающую, что приводит к образованию переходных процессов. Они, в свою очередь, могут вызвать превышение расчетных характеристик тока КЗ.
  • Тлеющее КЗ образует уровень тока существенно меньше расчетного, что может негативно отразиться срабатывании автоматов защиты. На практике наблюдались случаи, когда данный вид замыкания становился дуговым или образовывал металлический контакт, вызывая срабатывание АВ. Но после включения линии электрическое соединение вновь возвращалось к состоянию тлеющего замыкания, нее распознаваемое АВ. В таких случаях для распознавания аварийного участка необходимо подать на линию повышенное напряжение или провести измерение сопротивления изоляции.

Проверка изоляции с помощью мегаомметра

Последствия

Межфазные КЗ могут не только отразиться на режимах работы электроустройств, ни и стать причиной их выхода из строя. Помимо этого токоведущие элементы подвергаются как термической, так и динамической нагрузке. Последняя характерна для мощных энергосистем, в которых наблюдается притягивание или отталкивание токопроводящих элементов. Это взаимодействие зависит от направления тока.

При аварии высоковольтных цепей динамическая нагрузка может привести к разрушению изоляторов, поддерживающих токопроводные магистрали, что только усугубляет ситуацию.

Термическая нагрузка проявляется в виде нагрева проводников при прохождении по ним тока замыкания. В результате токопроводы становятся, в буквальном смысле, нагревательными элементами.

Не менее опасным поражающим фактором при межфазном КЗ является образование электродуги, оказывающей негативное воздействие как на человека, так и оборудование. Она способна в течение микросекунд нагреть поверхность контакта до 4000°С — 10000°С, а в некоторых случаях и более. Соответственно, при такой высокой температуре плавится практически все металлические элементы. Нередко до срабатывания защиты дуга успевает пережечь токоведущие шины.

Образование электрической дуги на размыкателях

Электродуга не только нагревает как место контакта, так и окружающее ее пространство. Если рядом с ней расположены горючие материалы, то вероятность пожара существенно увеличивается.

Ожог, вызванный дугой, сложно поддается лечению. Это связано с тем, что мелкие брызги расплавленных металлов оседают на коже, образуя эффект металлизации. Характерно, что на практике случайно попасть под воздействие дуги практически нереально. Как правило, причина кроется в нарушении ТБ, технологических процессов, а также других ошибок, связанных с воздействием человеческого фактора.

К негативным последствиям КЗ также стоит отнести снижение уровня напряжения на аварийном участке. Это создает ряд дополнительных проблем, проявляющихся в виде сбоев в работе оборудования, подключенного к данной сети. Например, отключаются магнитные пускатели, срабатывает защита блоков питания электронных систем, повышается рабочий ток электродвигателей и т.д.

Способы защиты

Мы уже рассматривали ранее способы защиты от КЗ, но учитывая актуальность данной темы, будет полезным напомнить о них. В быту для этих целей используются автоматические выключатели, встроенная в них электромагнитная защита реагирует на токи замыкания, и снимает нагрузку при межфазных, однофазных и других замыканиях.

Селективность устройств защиты в бытовых и распределительных сетях позволяет локализовать аварийный участок, оставив подключенными потребителей, запитанных от неповрежденных фаз.

Для защиты электроцепей с классом напряжения более 1-го киловольта не применяются АВ или аналогичная коммутационная аппаратура. Это связано с тем, что даже при нормальных режимах работы величина нагрузки может привести к образованию дуги, с которой не справятся дугогасящие катушки. Именно поэтому в высоковольтном оборудовании применяется релейная защита, управляющая вакуумными, масляными и элегазовыми разъединителями.

Профилактика

Несмотря на то, что образование замыкания носит случайный характер, применяя ряд профилактических мер, можно несколько снизить вероятность его возникновения. К таковым мерам относятся:

  • Своевременная замена электрооборудования, у которого закончился срок эксплуатации.
  • Регулярное проведение планово-предупредительных ремонтов. При таких процедурах можно своевременно обнаружить и устранить повреждение изоляции токоведущих линий, межвитковые замыкания первичных или вторичных обмоток трансформатора и другие неисправности.
  • Электрооборудование необходимо эксплуатировать в штатном режиме, перегрузка существенно снижает его ресурс.
  • Соответствующая подготовка и регулярный инструктаж обслуживающего и электротехнического персонала.

Видео по теме

Причины появления двух фаз в розетке и способы устранения проблемы

Неисправность, при которой обнаруживается сразу две фазы в розетке – нередкое явление в бытовой практике. Найти его причину по силам только опытному специалисту, разбирающемуся в электрике. Однако при грамотном подходе возможно самостоятельное решение возникшей проблемы. Для этого потребуется ознакомиться с принципами формирования питающего напряжения, которое по электрическим сетям поступает к каждому потребителю.

  1. Нормальное распределение потенциалов в розетках
  2. Причины появления двух фаз
  3. Возможные последствия и опасность появления двух фаз
  4. Рекомендации по устранению неисправности

Нормальное распределение потенциалов в розетках

Прежде чем разобраться в том, почему в розетках сразу две фазы, следует знать, что в квартиру по линии электропроводки подводится пара питающих жил, одна из которых называется фазной, а вторая – нулевой. Потенциал 220 Вольт действует только на одной из клемм розеток, а на второй он равен нулю. Убедиться в этом можно, если воспользоваться обычной индикаторной отверткой.

Наличие двух потенциалов (фазного и нулевого) – обязательное условие работы любой системы электроснабжения.

Если в розетке нет одной фазы или по какой-то причине пропал ноль – не удастся получить и разности их значений (220-0=220 Вольт), называемой напряжением. Поэтому если пропал ноль в розетках, и как его найти неизвестно – перед началом поисков следует ознакомиться с принципом формирования потенциалов. Намного сложнее ситуация, когда вместо нуля на второй клемме появляется еще одна фаза. Для устранения этой неисправности потребуется разобраться в причинах ее возникновения.

Причины появления двух фаз

Появление фазы сразу на двух проводах может быть объяснено следующим стечением обстоятельств:

  • Обрыв нулевого провода во входном щитке дома или квартиры.
  • Его повреждение на вводе или внутри распределительной коробки.
  • Нарушение контакта в подсоединении «нуля» только в одной розетке.
  • Замыкание фазного провода на нулевую жилу из-за повреждения изоляции.

Чтобы разобраться, почему индикатор показывает фазу сразу на обоих проводах, причину, вызывавшую каждое из этих явлений, потребуется рассмотреть в отдельности.

Еслт нет нуля в розетке, прежде всего следует найти место его пропадания (обрыва). Возможный вариант – повреждение кабеля на вводе в дом или квартиру, в результате чего «ноль» пропадет во всех розетках, установленных внутри данного здания и в отдельных помещениях. Помимо этого, контакт может нарушиться в любом месте электрической цепи, в том числе – на вводе или внутри распределительной коробки, что приведет к неисправности лишь нескольких розеток.

Второй случай касается тех из них, что подключены в пределах комнаты именно к этому распределительному узлу (то есть примерно половины), а во всех остальных установочных изделиях нормально работающий «ноль» сохранится.

При наличии неисправности только на вводе в конкретную розетку исчезновение нуля и появление второй фазы будет наблюдаться лишь в ней. Чтобы рассматриваемая ситуация сформировалась окончательно – напряжение попало на оборванный нулевой контакт – потребуется, чтобы оголившийся фазный провод случайно замкнулся на него.

Разновидностью последнего случая является вариант, когда нулевая жила не оборвана, а фазный провод с поврежденной изоляцией замкнулся на земляной контакт. Это также приведет к появлению в данной розетке сразу двух высоких потенциалов.

Возможные последствия и опасность появления двух фаз

Когда в той или иной розетке сразу 2 фазы, необходимо в первую очередь побеспокоиться о том, чем это грозит пользующимся ей людям. Такое положение недопустимо по следующим причинам:

  • Разность потенциалов между клеммами розетки будет равна 220-220=0 Вольт.
  • Пропадет напряжение, подключенные бытовые приборы не будут работать.
  • Появляется опасность, объясняемая пропаданием цепи защитного заземления, которое в старых домах действует через земляную жилу (из-за отсутствия местного контура).

В данном случае о какой-либо защите говорить вообще не приходится, последствия могут оказаться неприемлемыми для людей. Несведущий электрик, считая, что касается нулевого провода (в изоляции синего цвета) может оказаться под высоким напряжением. Поэтому в нормативной документации предписывается при разборке установочных изделий обязательно проверять посредством индикатора отсутствие фазы на обеих клеммах.

В рассматриваемой ситуации также перестанут работать все или только подключенные к данной распредкоробке выключатели света. Объясняется это тем, что на подводимом к люстре нулевом проводе, связанном с соответствующим контактом розетки, появится фазный потенциал, а разность напряжений станет равной нулю.

Рекомендации по устранению неисправности

Если на клеммах розеток старого образца действуют два высоких потенциала (2 фазы и заземленный ноль – для новых установочных изделий с тремя контактами) – такая ситуация требует срочного вмешательства. Поскольку она связана с обрывом нулевой жилы, сначала нужно отыскать точное место повреждения, используя методы визуального контроля плюс необходимый инструмент. Для этого потребуется предпринять действия, зависящие от характера повреждения.

Читать еще:  Правильный подбор УЗО

Когда проблема касается всех розеток жилых помещений подъезда или определенной квартиры, следует вызвать электрика, который имеет доступ к распределительному шкафу и вводному автомату. Если неисправность наблюдается только в квартире (на одной/нескольких распределительных коробках или в отдельной розетке), возможен вариант самостоятельного ее устранения. Для этого потребуется проделать следующие операции:

  1. Отключить вводный автомат, расположенный в общем коридоре и подающий напряжение на всю квартиру.
  2. Обследовать распредкоробку, на входе которой или внутри предположительно скрывается неисправность.

Чтобы из розеток исчезла вторая фаза и люстра снова начала гореть, потребуется также изолировать поврежденную фазную жилу от уже восстановленного «нуля».

Лишь при условии выполнения соответствующих инструкций можно устранить обнаруженную неисправность, наблюдаемую во всех, половине или только в одной розетке. Появление двух фаз, независимо от общего количества задействованных розеток, чаще всего возникает при нарушении правил пользования бытовыми электротехническими изделиями.

Две фазы в вашей розетке 220 вольт? Это более реально, чем вы думаете

О распространенной неисправности проводки, когда в обоих разъемах розетки 220 В — фаза. О том, почему это происходит и чем опасно. От первого лица и немного неформально.

Есть одна характерная неисправность электропроводки, которая способна поставить в тупик начинающего или неопытного электрика. Чтобы пояснить, о чем речь, приведу рассказ одного из знакомых:

«Приходит ко мне в субботу соседка – бабушка одинокая. И просит разобраться с электрикой в квартире. Дескать, ничего не работает, а свет, вроде не отключали.

Ну, я, понятное дело, выхожу на площадку и проверяю автоматические выключатели. Все в порядке, все автоматы включены. Беру индикатор: фаза проходит. Захожу в квартиру к бабушке, проверяю первую же розетку. Первый разъем – «фаза». Проверяю второй разъем – тоже «фаза»! Что за бред!

Перехожу к другой розетке: та же картина. Две фазы. Откуда две фазы? Ну, положим, ладно, «ноль» может пропасть. Но откуда вторая фаза может появиться в розетке 220 вольт? В квартиру же только одна фаза заведена.

Ничего я не понял, извинился перед бабусей, и пришлось ей до понедельника ожидать электрика из ЖЭКа. А что там за беда была, я так и не понял.»

Сразу попрошу специалистов не смеяться над рассказом моего знакомого. Он совсем не глупый человек, просто не электрик по профессии. А я пролью немного света на темную историю, приключившуюся с ним.

Если бы у героя рассказа кроме индикаторной отвертки при себе был тестер, и он умел бы им пользоваться, то он смог бы сделать одно интересное наблюдение. Напряжение между двумя «фазами» в розетке отсутствовало. Это значит, что «фаза» была одноименная. Оно и понятно, иначе бы технике и светильникам в квартире не поздоровилось бы.

Но откуда же все-таки «фаза» попала на проводник, который прежде был нулевым? Она просто прошла через нагрузку, то есть, например, через лампочку коридорного светильника, который всегда включен, и… и все. Оказалось, что дальше ей идти просто некуда. Причина всей катавасии в том, что вводной нулевой рабочий проводник оборван. Он может просто отломиться на нулевой шине в щите, для алюминиевого провода это проще простого.

Когда такое происходит, ток в цепи, разумеется, пропадает. Нет тока – нет и падения напряжения. Поэтому «фаза» одна и та же, что на входе, что на выходе лампочки. Получается «фаза» в обоих проводах. Ну, а поскольку все нулевые провода квартиры имеют прямое электрическое соединение между собой на все той же нулевой шине квартирного щитка, то «заблудившаяся фаза» появляется и в розетке тоже. Достаточно было выключить все выключатели и отключить от розеток все приборы в квартире, чтобы аномалия исчезла.

Ну, а для исправления ситуации было достаточно зачистить и вновь подключить отвалившийся нулевой провод, предварительно, конечно, выключив вводной пакетник.

Здесь отдельно стоит заметить, что, хотя «фаза» на нулевом проводнике в подобных ситуациях и кажется призрачной и ненастоящей, опасность она может представлять собой вполне реальную. Даже через нагрузку вас может очень неплохо «дернуть», ведь человеку и надо-то всего около 7 миллиампер для очень неприятных ощущений.

Опять же для того, чтобы избежать поражения током в подобных ситуациях, нельзя производить защитное зануление корпусов электроприборов непосредственно в месте их подключения, без отдельной заземляющей линии и повторного заземления. Ведь если пренебречь этим запретом, то при обрыве нулевого провода можно получить фазу прямо на корпусе прибора, пусть и «не совсем настоящую».

Две фазы в розетке. Причины. Что делать?

21 Апр 2016г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Иногда в электрической проводке возникает интересная неисправность, которая приводит неопытного электрика или простого любителя в затруднительное положение. Такой неисправностью является возникновение второй фазы в розетке, которая там оказывается на месте нуля, что заставляет сильно призадуматься.

На самом же деле на обоих гнездах розетки присутствует одна и та же фаза, так как в однофазной электрической сети переменное напряжение 220В формируется одним фазным и одним нулевым проводниками, и второй фазы там быть не может. Но именно понимание этого и вызывает некоторое недоумение, когда на месте штатного нуля обнаруживается фаза.

Если бы в розетке действительно оказалась вторая фаза, то напряжение между обеими фазами составило бы 380В и все включенные бытовые приборы пришлось бы нести в ремонтную мастерскую.

Немного теории.

Не вдаваясь в технические подробности можно сказать так, что однофазная электрическая сеть это такой способ передачи электрического тока, когда к потребителю (нагрузке) переменный ток течет по одному проводу, а от потребителя возвращается по другому проводу.

Возьмем, к примеру, замкнутую электрическую цепь, состоящую из источника переменного напряжения, двух проводов и лампы накаливания. От источника напряжения к лампе ток течет по одному проводу и, пройдя через нить накала лампы, раскалив ее, ток возвращается к источнику напряжения по другому проводу. Так вот, провод, по которому ток течет к лампе, называют фазным или просто фазой (L), а провод, по которому ток возвращается от лампы, называют нулевым или просто нулем (N).

При разрыве, например, фазного провода, цепь размыкается, движение тока прекращается и лампа гаснет. При этом участок фазного провода от источника напряжения и до места разрыва будет находиться под током или фазным напряжением (фазой). Остальная же часть фазного и нулевого проводов будут обесточены.

При разрыве нулевого провода движение тока также прекратится, но теперь под фазным напряжением окажутся фазный провод, оба вывода лампы и часть нулевого провода, отходящего от цоколя лампы к месту разрыва.

Убедиться в наличии фазы на обоих выводах лампы и на нулевом проводе, отходящем от лампы, можно индикаторной отверткой. Но если на этих же выводах и проводе измерить напряжение вольтметром, то он ничего не покажет, так как в этой части цепи присутствует одна и та же фаза, которую относительно себя измерить нельзя.

Вывод: между одной и той же фазой никакого напряжения нет. Напряжение есть только между нулевым и фазным проводом.

Совет. Для определения наличия фазы и напряжения в электрической сети необходимо совместное использование индикаторной отвертки и вольтметра. В качестве вольтметра можно использовать мультиметр.

А теперь перейдем к практике и рассмотрим некоторые ситуации с нулем, которые можно самостоятельно определить и по возможности устранить без привлечения службы коммунэнерго:

1. Обрыв нуля во входном щитке дома или квартиры;
2. Обрыв нуля на входе или внутри распределительной коробки;
3. Замыкание нулевой жилы на фазную при механическом повреждении изоляции.

1. Обрыв нуля во входном щитке дома или квартиры.

Во входном щитке дома или квартиры нулевой провод может оборваться на вводном автоматическом выключателе или на нулевой шине. Как правило, ослабляется винтовое соединение, из-за чего теряется контакт между проводом и зажимом, или, в редких случаях, нулевой провод обламывается на зажиме и повисает в воздухе.

Также из-за плохого контакта между зажимом и проводом происходит нагрев и обгорание провода и, как следствие, между ними образуется большое переходное сопротивление в виде нагара, которое постепенно переходит в обрыв.

При отсутствии нуля все электрические приборы в доме работать не будут. Но если останется включенный в розетку хоть один бытовой прибор или останется включенный выключатель света, фаза через радиокомпоненты блока питания бытовой техники или нить накала лампы беспрепятственно пройдет на нулевую шину, а с шины на все нулевые провода электрической проводки. И как следствие, на обоих гнездах розеток и контактах выключателей будет присутствовать фаза. Это объясняется тем, что все нулевые провода электрической проводки соединяются вместе на нулевой шине.

Для определения такой неисправности достаточно отключить из розеток все бытовые приборы и отключить все выключатели света или выкрутить лампочки. После этих действий вторая фаза из розеток и контактов выключателей пропадет. Лечится неисправность восстановлением контактов на зажимах вводного автомата или на нулевой шине.

2. Обрыв нуля на входе или внутри распределительной коробки.

При обрыве нулевой жилы перед распределительной коробкой или в самой коробке проблема с нулем и работой электрооборудования будет именно в том помещении дома или квартиры, в которое распределяет напряжение данная коробка. При этом в соседних помещениях все будет работать в штатном режиме.

На рисунке выше видно, что перед левой распределительной коробкой произошел разрыв нулевой жилы провода, и фаза через нить накала лампы (нагрузку) попадает на розеточный ноль.

При поиске такой неисправности вскрывается проблемная коробка и находится скрутка общего нуля (она самая толстая в коробке). Жилы скрутки отрезаются, заново разделываются и опять скручиваются вместе.

Совет. Если провод медный, то скрутку желательно пропаять.

Когда ноль обрывается перед распределительной коробкой, как показано на верхнем рисунке, для поиска обрыва часто приходится вскрывать в стене штробу с этим проводом, чтобы найти место повреждения.

При поиске такой неисправности сначала в коробке находят скрутку с общим нулем и раскручивают на отдельные жилы. Затем каждая нулевая жила вызванивается до розеток и до потолка. Жила, которая не прозвонится, и будет являться входящим проводом в коробку.

Далее этот провод продергивается и вскрывается штукатурка в стене для поиска места повреждения провода. Однако такая неисправность относится к разряду трудновыполнимых, потому как ковырять стену мало кто берется – проще проложить новую трассу.

3. Замыкание нулевой жилы на фазную при механическом повреждении изоляции.

Может возникнуть ситуация, когда при сверлении отверстия, вкручивании самореза или забивании гвоздя в стену нарушается электрическая проводка. В довесок к этому, повреждение проводки сопровождается коротким замыканием, из-за которого провод повреждается полностью или частично. Лечится такая неисправность вскрытием места повреждения и восстановлением поврежденного участка провода.

Иногда при такой неисправности можно также наблюдать две фазы в розетке.
В момент замыкания происходит сварка фазной и нулевой жилы вместе, и поэтому фаза беспрепятственно попадает на нулевую жилу. Причем даже при выключенном из розеток электрооборудования и отключенных выключателей освещения фаза будет присутствовать на тех розетках и выключателях, на которые подается напряжение от этого провода.

Лечится неисправность восстановлением поврежденного участка проводки.

Если же остались вопросы, то в дополнение к статье посмотрите видеоролик, где также раскрыта тема обрыва нуля.

В этой статье мы рассмотрели только самые распространенные неисправности, возникающие в однофазной электрической сети при повреждении нулевой жилы провода. Теперь если у Вас в розетке появятся две фазы, Вы сможете легко определить и устранить подобную неисправность.
Удачи!

Что такое межфазное короткое замыкание

  • Где возникают и почему
  • Последствия КЗ и способы их предотвращения
  • Междуфазные замыкание высоковольтной линии: способы защиты

Где возникают и почему

КЗ могут возникать во всех узлах электроустановки:

  • В потребителях, при повреждении изолирующих прокладок и частей корпуса, а также при попадании воды.
  • В электродвигателе. Может происходить как пробой изоляции обмоток двигателя на корпус (на землю). Иногда говорят «двигатель сгорел» собственно просто так он сгореть не может, обычно к перегоранию обмоток приводят повышенные значения токов протекающих через них, а это вызывается межвитковым замыканием. Сопротивление обмотки снижается, ток начинает расти, обмотка греется. Из-за этого разрушается изоляция. После этого очаг поражения может достичь обмоток соседних фаз, произойдет межфазное замыкание, а если часть проводников с поврежденной изоляцией касается корпуса, то это КЗ на землю (ноль).
  • Обмотки трансформаторов. Происходит аналогично электродвигателям.
  • Во ВРУ, в частях разъединительных устройств, автоматических выключателей, пускателей, контакторов и прочего.
  • На высоковольтных линиях.

Причин возникновения межфазных замыканий очень много, начиная от загрязнения, попадания металлических деталей, инструментов, токопроводящей пыли. Отсюда следует, что попадание в распределительный шкаф посторонних предметов ведет к межфазному замыканию или на корпус. Если он заземлен, то на землю, а если не заземлен – корпус окажется под опасным потенциалом. Касание такого шкафа человеком приведет к поражению электричеством.

Сила тока междуфазного замыкания зависит от его типа и условий, давайте рассмотрим их:

  • Металлическое возникает, когда две токоведущие части разноименных фаз соединяются металлическим предметом, это могут быть части обрушившихся металлоконструкций, металлический инструмент, упущенный в кабельную сборку и прочее. Дуга в таком случае не возникает, металлические детали начинают привариваться к шинам, ток протекает крайне большой, он ограничен сопротивлением кабелей, обмоток трансформатора и части, перемыкающей их.
  • Дуговое возникает даже когда между токоведущими частями есть воздушный зазор. Может произойти даже при неосторожном измерении напряжения высоковольтным индикатором или при кратковременном перемыкании межфазного пространства. Его ток меньше, чем у металлического.
  • Тлеющее возникает в кабельных линиях, например при загрязнении изоляторов. Протекающий ток разогревает участок с КЗ, вариантов развития два: либо КЗ самоустранится, либо будет прогрессировать так, как описано выше.
  • При пробое полупроводниковых элементов, например диодного моста. Ток очень большой, как при металлическом.

Для ограничения тока межфазного КЗ используются реакторы – электрические аппараты для ограничения ударного тока КЗ. По сути, это катушка или дроссель, который ограничивает ток КЗ своим реактивным сопротивлением. Также влияют характеристики линии: чем больше протяженность линии и чем меньше её сечение, тем меньше ток межфазного КЗ.

Последствия КЗ и способы их предотвращения

Короткое замыкание характеризуется протеканием повышенных значений тока. В свою очередь большой ток опасен для кабелей, соединений. Это характерно лавинообразным развитием последствий замыкания. Кабеля отгорают от соединений, сами соединения нагреваются, после чего происходит их ускоренное разрушение. Нагрев может повлечь возгорание электропроводки и пожар.

Для предотвращения последствий межфазного замыкания в цепях 220/380 используются плавкие вставки, предохранители, автоматические выключатели. Предохранители, когда через них протекает ток выше номинального, перегорают, тем самым разрывая цепь. После замены предохранителя, если вы не устранили межфазное замыкание, он будет перегорать вновь и вновь.

Для улучшения условий работы и эксплуатации, устранения необходимости замены плавких элементов используются автоматические выключатели. Они реагируют как на незначительное повышение тока сверх нормы (тепловой расцепитель), так и на резкое сильное повышение (электромагнитный расцепитель). При междуфазном замыкании или между фазой и землей автоматический выключатель разъединится. В таких случаях говорят «выбил автомат». Для возобновления подачи напряжения необходимо заново взвести рычаг автомата или перевключить кнопку (на АП-шках).

На видео наглядно показывается опасность межфазного короткого замыкания (под удар попал манекен, это были показательные выступления):

Междуфазные замыкание высоковольтной линии: способы защиты

В цепях свыше 1000 Вольт не используют автоматических разъединителей, поскольку при размыкании коммутационной аппаратуры под нагрузкой образуется сильная дуга, для этого используют, например, масляные, вакуумные или элегазовые выключатели.

Для защиты высоковольтных сетей используются релейные схемы. Они не так сложны, как может показаться, но очень логичны. Жила высоковольтного кабеля или шина проходит через трансформатор тока, который измеряет значение тока через магнитное поле вокруг проводника. В зависимости от величины протекающего тока на выводах трансформатора тока появляется вторичный ток небольшого значения (как правило, до 5 А), который прямо пропорционален силе тока в измеряемой цепи. При междуфазном замыкании ток сильно возрастает, после чего входит в работу релейная часть схемы, подавая отключающий импульс на привод высоковольтного выключателя, вернее на обмотку электромагнита, который отключает выключатель.

В заключение хотелось бы отметить, что КЗ – это крайне опасное явление, возникшая дуга может стать причиной пожара, как и раскаленные соединители, поэтому не стоит пренебрегать средствами защиты (предохранителями и автоматами). В лучшем случае кабеля просто отгорят, если устройства защиты не сработали, в худшем это приведет к пожару и поражению электрическим током находящихся рядом людей. Надеемся, теперь вы знаете, что такое межфазное замыкание, какие причины его возникновения и последствия.

Полезные материалы:

Как появляются две фазы в розетке и что нужно делать

Среди арсенала инструментов любого домашнего мастера всегда есть отвертка-индикатор, с помощью которой определяют потенциал фазы в домашней проводке.

Незатейливая конструкция, простая эксплуатация и низкая стоимость придают ей популярность.

Этот индикатор работает четко, позволяет увидеть потенциал фазы, использует принцип протекания активного тока через тело человека и встроенной неоновой лампочки.

Правила его применения описаны статьей о проверке напряжения.


Работая индикатором, мы привыкли, что на фазном контакте розетки лампочка светится, а на нулевом — погашена. Считаем в своем сознании это нормой. Причем, чётко понимаем, что при обрыве фазного провода свечения не будет и нам следует искать неисправность.

Целостность нулевого потенциала на розетке проверяется редко, да и технология требуется другая, например — прозвонка электрической цепи.

Когда же в однофазной домашней проводке на обоих контактах розетки индикатор показывает фазу, то неискушенный электрик начинает думать, что их две и ставит вопрос: «Откуда взялась вторая?».

При этом он ошибается дважды на:

  1. примерно 90%;
  2. оставшуюся часть в 10%.

В первом случае допускаем, что внутри однофазной сети появиться посторонней фазе неоткуда и возникла совсем другая неисправность. А во втором — все же рассмотрим вариант появления постороннего потенциала.

Краткий экскурс в теорию

При подаче напряжения на бытовой потребитель по нему течет электрический ток в замкнутой цепи. Если схема разомкнута, например, выключателем люстры, врезанным в фазный провод, то свечения не будет.


При этой ситуации потенциал фазы доходит до выключателя, а нуля — до ближнего контакта цоколя на каждой лампочке.

Их провода кратко называют фазой и нулем. После включения выключателя потенциал фазы доходит до удаленного контакта лампочки и через сопротивление нити накала образуется ток, который протекает по проводам замкнутой цепочки от источника питающей трансформаторной подстанции.

Если проверить индикатором напряжение на удаленном контакте патрона лампочки, то он своим свечением укажет фазу, а на ближнем — свечения не будет. Делаем вывод, что здесь потенциал нуля. Теперь рассмотрим другой вариант.

Неправильное подключение выключателя к люстре

В старых квартирах часто допускали ошибку: разрывали не фазу, а ноль. При такой ситуации освещение от выключателя работало нормально, но создавалась опасность получения электротравмы при замене лампочки, которая всегда была под потенциалом фазы.

Если при такой ситуации воспользоваться емкостным индикатором, то он будет светиться на обоих контактах цоколя лампочки и одном — выключателя.


Причина кроется в том, что потенциал фазы по разорванной цепочке от квартирного щитка дошел до отключенного контакта выключателя.

А условий для прохождения тока нет — схема разомкнута. На своем языке электрики говорят — разрыв или обрыв нуля.

Подобная ситуация может проявиться и в электрической розетке. Для этого достаточно отсоединить ноль на входе их блока и иметь параллельную цепочку с подключенным сопротивлением, например, настольной лампой.


Подобный случай может возникнуть в упрощенной схеме домашней проводки, когда не выполнено разделение на силовые цепи розеточной группы и освещения, а все защиты квартиры выполнены электрическим пробками или автоматическими выключателями серии ПАР.

При обрыве нуля на входе розетки, находящейся, например, на кухне и включенном выключателе освещения в комнате повторится подобная ситуация, когда емкостной индикатор напряжения будет светиться в обоих гнездах розетки, указывая на потенциал фазы.

Как оценить напряжение в розетке

Потенциал фазы вызывает свечение лампочки емкостного индикатора, а ноля — не может. В рассматриваемом нами случае это его свойство вводит человека в заблуждение.
Для правильной оценки ситуации необходимо пользоваться прибором, указывающим не один потенциал, а их разность. По этому принципу работают:

  • двухполюсные индикаторы напряжения;
  • вольтметры.

Режим вольтметра есть у всех современных мультиметров — комбинированных электрических приборов домашнего мастера.


Если его щупы установить в контакты проблемной розетки, то он покажет 0 вольт на ней, что означает отсутствие разности потенциалов, необходимой для нормальной работы электрических приборов.

Величина напряжения 220 будет только между нулем и фазой нормальной электрической проводки.

Делаем вывод: вольтметр не показывает напряжение между одной и той же фазой, ибо его там просто нет. Оно присутствует в однофазной сети только между проводами фазного и нулевого потенциалов.

Рекомендация: для точного определения потенциала фазы и напряжения используйте не только емкостной индикатор, но и вольтметр.

Возможные случаи обрыва нуля в домашней однофазной сети

Неисправность может возникнуть практически в любом месте проводки, но наиболее часто повреждения возникают там, где электрик делал коммутацию проводов схемы в:

  • распределительном щитке квартиры;
  • распаечной коробке;
  • розетке.

Также возможно разрушение слоя изоляции провода и обрыв нулевой жилы с созданием контакта на фазе.

Обрыв нуля в квартирном щитке

Неисправность может возникнуть на:

  • вводном автоматическом выключателе;
  • электросчетчике;
  • нулевой шине.

Причиной обрыва может стать плохой контакт с проводом из-за:

  • загрязнения рабочих поверхностей;
  • недостаточного усилия ужима винтового соединения;
  • надрезов металлической жилы провода.

Любая из них создает повышенное сопротивление на переходном участке, ведущее к излишнему нагреву, образованию нагара, постепенно переходящему в обрыв.


В этой ситуации на всех электроприборах квартиры пропадет напряжение, но фаза останется присутствовать.

Если хоть один выключатель освещения будет включен или в одну из розеток вставлен бытовой прибор, то фазный потенциал пройдет на второй контакт всех розеток через нулевую шину.

Придется осматривать возможные места повреждения и устранять неисправность.

Обрыв нуля в распаечной коробке

Неисправность с отсутствием напряжения проявится в том помещении, на которое работает распределительная коробка с оборванным нулем. Во всех других местах напряжение будет присутствовать.


Внутри старых распаечных коробок подключение проводов выполнялось скрутками и обматывалось изолентами. У нуля обычно требовалось делать больше соединений, а общая скрутка получалась толще. С этого косвенного признака проще делать прозвонку схемы для выявления нулевого потенциала электрическими методами.

Обрыв нуля может возникнуть и в проводе, соединяющем распределительные коробки. Для его замены часто требуется долбить стену и заменять кабель. Чтобы уменьшить трудозатраты проще создать новую магистраль, расположив ее по горизонтали и вертикали.

Обрыв нуля и замыкание на фазу в блоке розеток

Такая ситуация может создаться при неправильных работах по сверлению стен, забиванию гвоздей, вворачиванию саморезов без учета проложенных трасс электрической проводки, когда нарушается целостность изоляции жил и возникают короткие замыкания и обрывы провода.


Потенциал фазы появится на обоих контактах розетки без создания дополнительных шунтирующих цепочек.

Устраняется такая неисправность полной заменой неисправного участка проводки.

Для тех читателей, кто интересуется видеороликами по этой теме рекомендуем посмотреть работу Сергея Сощенко: «Две фазы в розетке.»

Обрыв нуля в трехфазной сети

Это как раз тот случай, когда внутрь домашней однофазной сети может проникнуть второй потенциал фазы и напряжение на всех бытовых приборах способно подскочить до линейной величины вплоть до 380 вольт.


Виновником такой аварии чаще всего выступает электроснабжающая организация, а страдают от нее все задействованные потребители.
Рассмотрим вариант воздушного подключения к трехфазному вводу в частный дом.

Такие провода расположены открыто. имеют большую протяженность. Существует масса причин, по которым может возникнуть обрыв фазы. Их количество уменьшается при подключении электрическим кабелем, спрятанным в грунте, который чаще применяется для питания многоэтажных зданий. Но человеческий фактор и нарушение правил эксплуатации не стоит забывать…
Обрыв нуля в трехфазной сети происходит периодически, его надо учитывать.

Работа трехфазной сети в нормальном режиме

В каждую квартиру с однофазной проводкой поступает одинаковое фазное напряжение.


Его величина 220 вольт прикладывается к различным сопротивлениям бытовых потребителей, которые периодически коммутируются к питанию случайным образом. В схеме протекают только токи от генераторного конца по фазным проводам к нагрузке и возвращаются через нулевой провод.
Ток в ноле состоит из суммы трех токов всех фаз и обычно уравновешивается ими. Напряжение в фазах колеблется в пределах эксплуатационных нормативов.

Работа трехфазной сети при обрыве нуля

Здесь сбалансированная система сразу нарушается. Обрыв нуля исключает прохождение по нему токов фаз, а напряжение, которое поступает потребителям, претерпевает изменения.


Рассмотрим на примере контура АВ. К квартирам А и В прикладывается уже линейное напряжение АВ. Их сопротивление подключено к нему последовательно и складывается из двух составляющих.
За счет суммарного сопротивления Ra+Rв по цепочке течет ток Iaв, рассчитываемый по закону Ома. Он общий для обеих квартир.

Падение напряжения на каждой квартире теперь не одинаковое, а зависящее от сопротивления, которым обладают подключенные в работу электроприборы. Если один владелец отсутствует дома и выключил все приборы, а второй интенсивно использует стиральную и посудомоечную машины, включил моющий пылесос и обогреватель, то ситуация складывается неблагоприятная: все 380 вольт окажутся у одного хозяина. Его бытовая техника сгорит от перенапряжения.

Снизить риски повреждения своего имущества от аналогичной поломки можно включением в квартирный щиток реле контроля напряжения. Оно своевременно отключит питание при возникновении подобной аварии. РКН входит в состав защит и обеспечивает в автоматическом режиме общую электрическую безопасность квартиры и частного дома.

Случаи обрыва нулевого провода подробно объясняет видеоролик владельца Master007: «Отгорание нуля».

Дополняйте материал статьи своими комментариями, делитесь ею с друзьями в соц сетях.

Две фазы в розетке, причины и решение

При нормальном режиме работы розетки проверяя наличие напряжения картина должна выглядеть следующим образом. При прикосновении индикатора напряжения к фазному проводу, должно появляться световое оповещение, а при прикосновении к нулевому, лампочка индикатора светиться не должна.

Но если розетка не работает, а индикатор показывает на проводах в розетке две фазы, что делать и как такое может быть?

Такое явление встречается довольно часто, как правило в домах со старой или некачественно выполненной электропроводкой. Откуда же берутся эти две фазы в розетке, давайте разберем возможные причины их появления:

Отгорел нулевой провод во внутренней системе электропроводки

Это наиболее распространенная причина. При отсутствии нулевого соединения фаза через нить накаливания лампочек в люстре, либо через электроприборы включенные в другие розетки наведенным током будет присутствовать и на нулевом проводе. При этом розетка, в которой находиться две фазы не работает. Правильно диагностировать данную причину можно выключив из всех розеток включенные в них электроприборы путем отсоединения вилок от розеток. Далее нужно перевести все выключатели в положение выключено. Если вы не знаете в каком положение выключатель включен, а в каком выключен, можно просто выкрутить из люстр и светильников лампочки эффект будет тот же. После того как вы произвели все действия указанные выше, нужно еще раз проверить напряжение в розетке. У вас должно получиться следующее, на фазном проводе должна быть фаза, соответственно индикатор делает световое оповещение, а при прикосновении к нулевому, лампочка индикатора светиться не должна. В этом случае причину неисправности следует начать искать:

  • в местах недавно повешенных на стену картинах, фотографиях. Как правило в 95% случаев такой тюнинг жилья заканчивается перебитым проводом. В этом случае нужно отключить электропитание квартиры (выключить пробки, автоматы, пакетные выключатели) убедиться в отсутствии напряжения. Далее снять слой штукатурки и освободить провод, визуально диагностировать место повреждения и устранить неисправность путем соединения проводов и их изоляцией. После проведения всех работ, включаем подачу напряжения и проверяем работоспособность розетки. После этого место повреждения можно замазывать штукатурным либо гипсовым раствором.
  • если же никаких работ по обновлению дизайна жилья перед тем как в розетке появились две фазы не проводилось, то возможная неисправность может быть в распределительной коробке . В этом случае поиски начать следует с распределительных коробок, которые находиться в комнате где расположена розетка. Отключаем электроснабжение квартиры, снимаем крышку распределительной коробки, ищем обгоревшие, оплавленные либо отвалившееся провода. Если в этой распределительной коробке неисправности нет открываем ближайшее. После того как вы визуально диагностировали неисправность, приступаем к ее устранению. Делаем новое соединение, изолируем, закрываем крышку распределительной коробки, включаем электропитание и проверяем работоспособность розетки.
  • в электро щитке. Если вы имеете доступ в силовой щит, вы можете открыть его и визуально просмотреть все контакты и соединения. При обнаружения оплавленных проводов, подгоревших контактов, отвалившихся от мест присоединения проводов нужно немедленно обратиться в обслуживающую данный электрощит организацию для устранения неполадок. Производить самостоятельный ремонт без снятия напряжения ОПАСНО ДЛЯ ЖИЗНИ.

Произошло перенапряжение

  • Перенапряжение — это повышение или понижение значений напряжения с нормальных (220-230 вольт) до высоких (360-380 вольт) или наоборот низких (40-80 вольт). Когда происходит перенапряжение, сначала может моргать свет, потом начинают очень ярко или очень тускло гореть лампочки.

Основную опасность представляют те случаи когда происходит повышение напряжения (360-380 вольт). Начинают сильно светиться лампочки, в некоторых случаях даже гудят, начинает дымиться бытовая электроника. Моментально реагируют на повышенное напряжение: компьютеры, микроволновые печи, электронные часы, телевизоры, аудио и видео техника. Перегорают, либо начинают некорректно работать.

При низких значениях напряжения (40-80 вольт) такого значительного ущерба бытовой технике не наноситься, из-за низкого напряжения она просто не включается, а освещение при этом еле светиться, так, что можно разглядеть еле тлеющую нить накала в лампочке. Причина очень банальна, где то по линии электропроводки от подстанции до вашего счетчика повредился нулевой провод.

Что происходит во время перенапряжения? В современных электросетях используются четырех жильные кабельные линии. Три жилы используются для передачи трех независимых фаз, а четвертая для нуля. Когда повреждается нулевой провод, ток подобно воде мгновенно заполняет свободную нишу и устремляется туда где самая маленькая нагрузка, в итоге получается что по по фазному проводу и по нулевому приходят две фазы вместо положенных 220 вольт, так получается 380. Соответственно раз ток убежал в свободную нишу с маленькой нагрузкой, то там откуда он убежал остается маленькое напряжение (40-80 вольт) или совсем ничего.

  • Нужно быстро отключить электроснабжение квартиры
  • выключить из розеток все бытовые приборы
  • перевести все выключатели в положение отключено.
  • Вызвать обслуживающий электро персонал. Дождаться устранения бригадой электромонтеров причин перенапряжения, далее ими делаются контрольные замеры напряжения, составляется акт и только после этого можно вновь восстановить электропитание вашей квартиры.

Наведенный ток

Розетка работает в нормальном режиме, но при замере индикатором диагностируются две фазы. Такое явление часто встречается, если рядом с вашим домом проходит высоковольтная линия электропередач.

Это один из самых опасных случаев, так как наведенное напряжение будет диагностироваться индикатором даже при полностью отключенной подачей напряжения в квартиру, что может ввести в заблуждение даже профессионала в данном вопросе. В этом случае поможет вольтметр, либо мультиметр, он безошибочно покажет наличие или отсутствие напряжения.

Треугольник.

Для передачи электроэнергии между населенными пунктам напряжение электрической сети многократно повышается. Это делается для сокращения токовой нагрузки сети, проще говоря с ростом напряжения сила тока в линиях электропередачи понижается.

Например, если приходя в ВРУ жилых строений линейное напряжение сети (между фаз) составляет 380 Вольт, то на высоковольтных линиях электропередач напряжение может повышаться от 6 000 до 1150 000 Вольт.

Понижение до 380 Вольт, происходит внутри трансформаторных подстанций, где установлен понижающий трансформатор тока.

В электрике существуют две схемы соединения обмоток понижающих трансформаторов «звезда» и «треугольник». В большинстве случаев в современных электрических сетях для бытовых нужд применяется схема «звезды», здесь все стандартно, есть 3 фазы и ноль (глухозаземленная нейтраль). Линейное напряжение = 380 Вольт (напряжение между фаз), а фазное = 220-240 Вольт (между фазой и нулем, землей).

На ВРУ, как правило, приходит четырех жильный кабель, по которому подается напряжение 380 Вольт, далее происходит разделение на отдельные лини «ноль + фаза», которые и приходят в квартиру. В итоге на розетке получаем напряжение сети 220-240 Вольт.

А вот в «треугольнике» нуля нет, есть только три фазы и все. На ВРУ приходит трехжильный кабель, по которому подается напряжение 380 Вольт.

Так как в схеме треугольника фазное напряжение = линейному, далее он делится на отдельные линии «фаза + фаза» и именно в таком виде напряжение приходит в жилые квартиры. То есть в такой сети на обоих контактах розетки будет две фазы, при этом бытовые электроприборы в нормальном режиме работы будут исправно функционировать. В розетке будет напряжение 380 Вольт.

Стоит отметить, что схема треугольника в современных сетях встречается все реже и реже, в большинстве случаев в районах городов и селений старого жилого фонда.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector