Proč potřebujete neutrální vodič v jednofázové síti?

Nulový vodič je vodič, který se připojuje ke společnému bodu třífázových zátěží a slouží k udržení symetrie a rovnováhy napětí v systému. Nulový vodič také plní následující funkce:

• Chrání před přepětím a zkraty, protože poskytuje cestu pro únik proudu.
• Uzemnění a zabránění úrazu elektrickým proudem při připojování krytů elektrických zařízení k zemi.
• Dopad na provoz elektrického zařízení, protože umožňuje připojit jednofázové spotřebiče k třífázové síti.

Nulový vodič má řadu vlastností, jako je průřez, barva, označení a způsob připojení, které jsou upraveny pravidly a předpisy pro použití elektrické energie.

Jedním z nejdůležitějších ekonomických problémů napájení je snížení hmotnosti vodičů elektrické sítě pro daný přenášený výkon a určité procento ztrát v síti. Lze toho dosáhnout nejen zvýšením napětí v síti, ale i kombinací více nezávislých sítí a v některých vodičích lze vytvořit proudy, které se vzájemně kompenzují. To umožňuje snížit buď počet vodičů, nebo jejich průřez.

Již v prvních letech rozvoje elektrotechniky, kdy se přenos výkonu prováděl při konstantním napětí, byla tato myšlenka využita v tzv. třívodičovém systému navrženém Dolivo-Dobrovolským.

Nechť existují dva stejné (napětí a výkon) zdroje konstantního napětí U, z nichž každý slouží svým vlastním spotřebitelům.

Síť se skládá ze čtyř vodičů. Pokud spojíte dva vodiče do tzv. vyrovnávacího (nulového) vodiče, pak se v něm sečtou opačně směrované proudy, takže se může výrazně zmenšit průřez vodiče.

Při symetrické zátěži (I1=I2) se vyrovnávací vodič ukazuje jako nadbytečný a úspora vodičů dosahuje 50°. Při změně zátěže (bez vyrovnávacího vodiče) dojde k přerozdělení napětí mezi nimi, což je nežádoucí.

Vyrovnávací vodič výrazně snižuje nesymetrické rozložení napětí. Pokud lze zanedbat vnitřní odpor zdrojů a odpor vedení, pak je asymetrie téměř zcela eliminována. Podobná myšlenka je základem konstrukce vícefázových systémů střídavého proudu.

Vícefázový symetrický systém je soubor několika střídavých napětí stejné amplitudy a frekvence, symetricky posunutých ve fázi s časem. Třífázový systém získal praktické rozdělení (viz – Třífázový EMF systém).

Třífázový (a jakýkoli vícefázový) systém má řadu výhod ve srovnání s jednofázovým systémem: umožňuje ušetřit na hmotnosti vodičů elektrické sítě, poskytuje rovnoměrnější zatížení motoru otáčejícího se třífázové napětí elektrický generátor, a konečně umožňuje vytvořit rotující magnetické pole, které je široce používáno v elektromotorech .

Pokud by se místo třífázové soustavy použila soustava jednofázová (stejného výkonu a stejného napětí), pak by byly potřeba pouze dva vodiče, ale jejich průřez by se musel počítat na trojnásobek proudu. V porovnání s jednofázovým systémem ušetří třífázový systém 30 – 40 % hmotnosti vodičů.

Bez ohledu na spínací obvod generátoru (spotřebitel obvykle neznámý) lze zátěž třífázového systému zapnout také dvěma způsoby – trojúhelníkem nebo hvězdou.

V prvním případě je napětí na každém ze spotřebitelů rovno lineární a nemění se, když je narušena symetrie zátěží. Proud ve spotřebiči (fázi) se liší od proudu ve vedení.

Když jsou spotřebiče zapnuty jako hvězda, proud v každé zátěži se rovná odpovídajícímu lineárnímu proudu, ale napětí na každé zátěži (fázi) se liší od lineárního.

Při změně zátěže se proudy automaticky přerozdělí a jejich součet (výsledný ve společném bodě zátěže) se vždy změní na nulu. Současně dochází k odpovídajícímu přerozdělení napětí mezi nestejným zatížením.

Tato nevýhoda je odstraněna, pokud je k dispozici nulový vodič (připojený ke společnému bodu zátěží), protože umožňuje, aby součet tří fázových proudů zůstal odlišný od nuly, tj. při asymetrické zátěži je nulový vodič 3. -fázový systém pomáhá udržovat konstantní napětí napříč zátěží.

Nulový vodič v třífázových systémech je tedy důležitý pro zajištění spolehlivého a bezpečného provozu elektrického zařízení, ale také vyžaduje použití dalších opatření k jeho ochraně.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

Každý ví, že elektrický proud protéká uzavřeným okruhem. Síť elektrických zásuvek je součástí celosvětové sítě, takže pro ni platí všechny stejné zákony a definice. Provoz domácích spotřebičů je možný, když je k nim připojeno několik vodičů: fázové a nulové. Je třeba se podrobněji podívat na to, k čemu je nulový vodič potřeba, jak funguje a proč je nebezpečný.

Co je nulový vodič

Nulový vodič nebo nulový vodič je vodič, který je určen k napájení různých elektrických spotřebičů a je připojen k pevně uzemněnému neutrálu transformátoru. Ponecháme-li stranou technické termíny a zjednodušeně řečeno, jedná se o vodič připojený k té části transformátoru nebo generátoru energie, která je uzemněna.

Pokud vezmeme v úvahu jednofázovou elektrickou síť používanou téměř ve všech soukromých domech a bytech, pak pro fungování elektrických spotřebičů jsou vyžadovány fázové a nulové vodiče. Neutrální kabel je jednoduše připojen k zemi a v ideálním případě by měl mít nulový potenciál, což znamená, že vůbec žádné napětí.

Důležité! Na nule nebude žádné napětí, pouze pokud bude připojen k zemi. Pokud bylo spojení narušeno osobou nebo jinými vnějšími faktory, pak během provozu konkrétního zařízení bude do něj dodáváno fázové napětí jednofázové sítě (220 V).

Diagramy a výkresy označují nulový vodič latinským písmenem „N“, ale ve starých sovětských diagramech a učebnicích bylo obvyklé jej podepisovat číslem „0“. Fyzicky musí být izolace drátu modrá. To se jasně odráží v článku 1.1.30 Pravidel elektrické instalace.

Princip činnosti nulového vodiče

Pokud uvažujeme novostavby a bytové domy starého typu, pak se přenos elektřiny a jeho principy budou výrazně lišit. Sítě nových domů jsou vyvíjeny podle typu TN-S:

• elektrický proud prochází z transformátoru nebo generátoru se sekundárním vinutím, který je zapojen jako hvězda, když se všechny dráty sbíhají v jednom nulovém bodě;
• druhé konce vodičů jsou přiděleny třem svorkám, které jsou také připojeny k nulovému bodu a připojeny podél zemní smyčky k rozvodně;
• drát s vysokonapěťovou charakteristikou, pokud má nulový odpor, se dělí na pracovní N (modrý) a ochranný PE (žlutozelený).

To by vás mohlo zajímat Vlastnosti kabelu ShVVP

Pokud mluvíme o starých domech, používají systém TN-C:

• uzemněná nula je umístěna ve speciální rozvodné skříni;
• fáze a neutrál z generátoru nebo transformátoru jsou položeny do domu přes podzemní nebo nadzemní vedení vysokého napětí;
• kabely jsou zapojeny ve vstupním panelu, který tvoří tři fáze s napětím 220 V nebo 380 V;
• Z panelu jsou vedeny rozvody do bytů a vchodů;
• konečný spotřebitel přijímá elektřinu z vodiče;
• zatížení se odstraní aplikací nuly (N).

Účel nulového vodiče

Někteří lidé se mylně domnívají, že nula je pouze zem. Ve skutečnosti plní funkci připojení neutrálů elektrických spotřebičů v třífázovém obvodu.

Když je na všechny fáze aplikováno různé zatížení, posouvají se, nebo spíše neutrál. Tím se naruší symetrie napětí. Jeden spotřebitel elektřiny je zásobován příliš velkým množstvím elektřiny, zatímco jiný je zásobován příliš malým a nedostatečným množstvím elektřiny. V prvním případě může dojít k přetížení a spálení elektroinstalace a ve druhém případě nemusí fungovat správně, selhat atd.

Pro vaše informace! Hlavním účelem nulového vodiče je vytvořit obvod pro zkratový proud. Má příliš malý odpor a aktuální hodnota musí být taková, aby ochrana rychle reagovala a odpojila poškozenou elektroniku od sítě.

Jak správně připojit nulový vodič

Pro připojení PE vodiče k domácí zásuvce byste měli pomocí vodiče vytvořit odbočky z hlavního vedení nulové ochrany přes instalační krabici. Pro připojení k němu se doporučuje použít speciální typy konektorů od Wago, Went nebo Scotchlok.

Metoda zahrnuje připojení zásuvek a nuly pomocí větví a fází a nuly pomocí smyček. Jeho schéma je znázorněno na obrázku níže. Mezera mezi nulou a fází na něm není znázorněna pro snadnější vnímání.

Proč je nulový vodič nebezpečný?

Nulový vodič, pokud je správně připojen, nemá žádné napětí. Nebezpečným se stává pouze v případě, že je rozbitý nebo poškozený. Vodič může být poškozen v důsledku zkratu, mechanického namáhání a také v důsledku životnosti instalace. V důsledku toho:

• vodič shoří v rozvodném panelu a jeho napětí se zvýší na 380 V;
• pokud v domě dojde k přerušení, zůstane pouze jedna fáze, která nic nenapájí;
• zařízení mohou začít rázovat, rozbít se a vyhořet.

Mohlo by vás zajímat: Položení elektrických rozvodů v dřevěném domě

Role nulového vodiče je tedy mimořádně důležitá. Na správnosti jeho instalace a instalace závisí nejen správný provoz elektrického zařízení, ale také lidské zdraví.

Pomohl článek? Hodnotit