A kezdő villanyszerelők számára gyakran felmerül a kérdés: „Mi a nulla vezeték az otthoni áramellátó rendszerben?”. A kérdés megválaszolásához tudnia kell, hogy nulla vezetékre van szükség a "fázis-kiegyensúlyozatlanság" elkerülése érdekében. A szakemberek arra törekszenek, hogy egyenletes terhelést érjenek el a fogyasztók áramellátásában. A jelenség egyértelmű magyarázata érdekében vegyünk példának egy bérházat, ahol a három fázis valamelyikéhez azonos számú lakás kapcsolódik. Az egyenetlen fogyasztás azonban ebben az esetben továbbra is megmarad. Végül is az emberek minden lakásban más-más elektromos készüléket használnak a nap és az éjszaka különböző szakaszaiban.
A nulla vezeték működési elve
A fogyasztókhoz egy feszültségtranszformátor érkezik az áram, amely képes az ipari hálózat feszültségét 380 V-ra alakítani. A transzformátor szekunder tekercsét a "csillag" séma szerint csatlakoztatják, azaz három vezeték van csatlakoztatva egy "nulla" ponthoz. A nagyfeszültségű vezetékek másik végét az A, B és C kapcsokhoz vezetik.
A "nulla" ponton összekötött végek az alállomás földhurokhoz vannak kötve. A nulla ellenállású nagyfeszültségű vezeték is fel van osztva:
- védő PE-vezető (sárgászöldre festve);
- munka nulla (kék színű).
Az új épületek áramellátó rendszere a fent leírt séma szerint működik. Ezt TN-S rendszernek nevezik. Az épület kapcsolótáblájában villanyszerelők látnak el 3 fázist, egy PE vezetéket, valamint egy nulla vezetéket.
A legtöbb régi bérházban nincs PE vezeték. Az áramellátó rendszer 4 vezetékből áll, TN-C néven. Elavult és nem biztonságosnak tekinthető. A nulla vezeték földelése ebben az esetben a ház kapcsolótáblájában történik.
A feszültségtranszformátor fázisait és nulláját föld alatti vagy föld feletti nagyfeszültségű vezetékek vezetik a lakóhelyiségekbe, és ezeket később a ház bemeneti pajzsához kötik. Így egy háromfázisú rendszer jön létre 380/220 voltos feszültséggel. A bevezető pajzsról villanyszerelők terítették ki a vezetékeket a tornácokon és lakásokon. A fogyasztókat a három fázis egyikéhez csatlakoztatott, 220 voltos hálózati feszültségű vezetékeken keresztül látják el. Ezenkívül egy PE védőhuzal (csak az új TN-S rendszer használatakor) és egy nulla vezeték kerül a lakótérbe.
Ha minden áramfogyasztóhoz nulla ellenállású vezetékeket csatlakoztatnak, gyakorlatilag megszűnik az egyenetlen terhelés az elektromos hálózaton.
Miért van szükségem PE védővezetőre?
Védőhuzal vagy PE szükséges az otthoni további védelemhez. Rövidzárlat esetén elvezeti az áramot a megszakadt vezetékektől, ezáltal megvédi az embereket az áramütéstől és a tulajdont a tűztől.
Egy ilyen hálózatban a terhelés egyenletesen oszlik el, mivel egy lakóépület minden emelete szakaszosan van bekötve.
A lakóhelyiséghez csatlakoztatott elektromos rendszer egy "csillag", amely megismétli a transzformátor alállomás összes vektorkarakterisztikáját.
Egy ilyen rendszer megbízható és optimális, de megvannak a maga hátrányai is, mivel rendszeresen előfordulnak meghibásodások. Az áramkimaradások leggyakrabban rossz minőségű vezetékekkel, valamint rossz minőségű csatlakozásokkal járnak.
A nullapont és fázisszakadás okai
A vezetékek rossz érintkezése és az áramellátó rendszer megnövekedett terhelése esetén a hálózat megszakad.
A házat tápláló három vezeték bármelyikének megszakadása esetén az arra csatlakozó fogyasztók nem kapnak áramot. Ugyanakkor a többi fogyasztó, amely a fennmaradó két fázisra csatlakozik, teljes áramot kap. A nulla vezetékben lévő áram összege a működési állapotban fennmaradó fázisokból származik, és egyenlő lesz ezzel az értékkel.
A hálózat minden megszakadása a lakások áramszünetéhez kapcsolódik. Az ilyen balesetek nem károsíthatják az elektromos készülékeket. Veszélyes helyzetek, amelyek tűzveszélyesek a helyiségben, és berendezési károk keletkeznek, ha megszakad a kapcsolat az alállomási feszültségváltó és a kapcsolótábla között. Ez a helyzet számos tényező miatt következik be, de az áramkimaradások legvalószínűbb oka az elektromos személyzet hibája.
A rövidzárlat okai
Rövidzárlat akkor válik lehetségessé, ha az áram nem jut át a "nullán" az A0, B0 és C0 földhurokba. Ehelyett az áramok az AB, BC és CA külső áramkörök mentén mozognak, amelyeket 360 voltos feszültség táplál. Így az egyik lakáspajzson túl kevés feszültség lehet, mivel a gazdaságos bérlő minden elektromos készüléket kikapcsolt, a másikon pedig a lineárishoz közeli feszültség - 360 volt - képződik. Ez károsítja a vezetékeket. Az eszközök pedig túlmelegednek a beléjük jutó nem tervezett áramok következtében.
Az ilyen helyzetek elkerülése és a hirtelen áramlökések elleni védelem érdekében a lakások árnyékolóiba védőeszközöket szerelnek fel. A drága elektromos készülékek esetében is elhelyezik, hogy megelőzzék a meghibásodást, például hűtőszekrényekbe és fagyasztókba.
Módszer a nullapont és a fázis meghatározására a házban
Az otthoni elektromos vezetékek meghibásodásának azonosítására leggyakrabban egy fényjelzővel ellátott olcsó csavarhúzót használnak. Egy ilyen eszköz a kapacitív áram áthaladása miatt működik a házában. Egy ilyen eszköz belseje a következő alkatrészekkel van felszerelve:
- fém csupasz csúcs, amely a fázis- vagy nullavezetőhöz való csatlakoztatására szolgál;
- ellenállás, amely biztonságos értékre csökkenti a csavarhúzón áthaladó áram amplitúdóját;
- egy jelzőlámpa, amely akkor világít, amikor áram folyik rajtaa készülék fém része. Egy égő jelző jelzi az áram jelenlétét a fázisban;
- platform, amelyen keresztül az áram áthalad az emberi testen, és eléri a földpotenciált.
A hibaelhárításban tapaszt alt villanyszerelők funkcionálisabb eszközöket vásárolnak, például egy csavarhúzó formájú többfunkciós elektronikus jelzőt, amely két akkumulátorral működik, aminek köszönhetően az eszköz 3 voltos feszültség létrehozására képes. Az ilyen eszközök a fázis meghatározásán kívül más feladatokat is ellátnak.
Ha a lámpa kigyullad, amikor az eszköz érintkezik egy elektromos érintkezővel, akkor a rendszer egy fázist észlel. Amikor a jelző érintkezik a PE és N vezetékekkel, a jelzőfény nem világíthat. Ha nem, akkor az elektromos áramkör hibás.
A nulla károsodás okai az áramkörben
A nullavezető sérülése általában olyan helyeken fordul elő, ahol a csatlakozás rossz minőségű. Ha elég nagy az ellenállás a csomópontoknál, a vezetékek felmelegszenek. Magasabb hőmérséklettől a csomópont oxidálódik, aminek következtében az ellenállás még jobban megnő. A vezetékeket olvadáspontig melegítik, amitől a problémás csatlakozás teljesen tönkremegy.
Hogyan lehet elkerülni a rövidzárlatot?
A fémhuzalok megbízható csatlakoztatásának biztosítása érdekében növelni kell az érintkezési felületet. Az 1 cm-es csatlakozások egy hónap után kiégnek, ha a csavar hosszát 2-szeresére növeli, a vezeték egy évig bírja, de ha csatlakoztatjaA vezetékeket úgy csavarják meg, hogy az érintkező hossza 5 cm legyen, akkor a vezető sok évig működik. A ház még biztonságosabbá tétele érdekében tekerje be a csomópontot egy szigeteletlen drótdarabbal.
Modern eszközök az érintkezők csatlakoztatásához
A két vezetőképes alkatrész összekötésére szolgáló csavarási módszer már régen elavult, ma már a villanyszerelők illesztõszerszámokat (PPE) használnak. Egy ilyen termék tokja kupak formájában készül, amely egymásra tekeri a vezetékeket, így a csatlakozás nagyon megbízható.
Még kényelmesebb a WAGO terminálok használata. Elegendő a két összekapcsolandó vezeték végét kattanásig speciális hornyokba bedugni. Ezt követően a kapcsolatot meglehetősen nehéz megszakítani.
