ทำไมลวดเป็นกลางถึงร้อน

การทำความร้อนสายไฟที่เป็นกลางสามารถทำให้เกิดการไหม้และทำให้เกิดอุบัติเหตุทางไฟฟ้า บ่อยครั้งที่สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อโหลดมีการกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอในเฟสในแหล่งจ่ายไฟสามเฟสและเนื่องจากการสัมผัสไม่ดี ในบทความนี้เราจะอธิบายว่าทำไมเส้นลวดศูนย์ถึงร้อนและจะทำอย่างไรในสถานการณ์นี้

กระแสสามเฟส

เพื่อให้เหตุผลในการให้ความร้อนเป็นศูนย์คุณต้องเข้าใจว่าเครือข่ายสามเฟสทำงานอย่างไร โหลดในเครือข่ายสามเฟสสามารถเชื่อมต่อโดยดาวและสามเหลี่ยมและขดลวดของหม้อแปลงจ่ายไฟสามารถเชื่อมต่อได้ การไขลานมีสองข้อสรุป - จุดสิ้นสุดและจุดเริ่มต้น

หากปลายขดลวดของหม้อแปลงสามเฟสเชื่อมต่อที่จุดเดียว - พวกเขาบอกว่านี่เป็นแผนภาพการเชื่อมต่อดาว ตามกฎหมายของ Kirchhoff ณ จุดเชื่อมต่อ (O) กระแสจะเป็นศูนย์เสมอนั่นคือไหลจากเฟสหนึ่งไปอีกเฟส หากโหลดในแต่ละเฟส (a, b, c) เท่ากันแรงดันที่จุดเริ่มต้นของขดลวด (A, B, C) รวมถึงกระแสในนั้นจะเท่ากัน สิ่งที่แสดงในแผนภาพเวกเตอร์ด้านล่างซึ่งเฟสของกระแสและแรงดันไฟฟ้าถูกระบุโดยเวกเตอร์และเลื่อนจากหนึ่งในสามของช่วงเวลาที่สัมพันธ์กัน (120 องศา)

R1 = R2 = R3

I = I1 + I2 + I3 = 0

หมายเหตุ:

สมมาตรเรียกว่าโหลดสามเฟสดังกล่าวซึ่งความต้านทานโหลด (ตามลำดับกระแสที่ใช้หรือพลังงาน) ของแต่ละสามเฟสจะเท่ากัน

แต่ทันทีที่กระแสในเฟสเริ่มแตกต่างกันเมื่อโหลดในเฟสแตกต่างกันในกำลังงานแรงดันไฟฟ้าในเฟสเริ่มแตกต่างกัน สิ่งนี้เรียกว่าความไม่สมดุลของเฟส

เพื่อแก้ปัญหานี้จุดเชื่อมต่อของโหลดสตาร์เชื่อมต่อกับจุดเชื่อมต่อของหม้อแปลงดาว สิ่งนี้เรียกว่าลวดเป็นกลางหรือลวดเป็นกลางหรือง่ายๆ ศูนย์.

แหล่งจ่ายไฟสำหรับหุ่นที่บ้าน

เราได้ฝึกฝนอย่างราบรื่นเมื่อเชื่อมต่อผู้บริโภคเฟสเดียวกับเครือข่ายสามเฟสโหลดมักไม่เท่ากันนั่นคือสมมาตร

มักพบในอาคารอพาร์ตเมนต์ สามขั้นตอนและศูนย์เริ่มต้นขึ้นในบ้านหนึ่งเฟสและศูนย์เริ่มขึ้นในแต่ละอพาร์ทเมนท์ ในอพาร์ทเมนต์หนึ่งเปิดตู้เย็นและหลอดไฟเท่านั้นเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพทำงานได้ในที่อื่นและในสามไม่มีอะไรเปิดอยู่เลย นั่นคือโหลดในเฟสไม่เหมือนกัน ปัจจุบันอินพุตสามเฟสมักจะพบในอพาร์ทเมนท์ แต่สถานการณ์ไม่เปลี่ยนแปลงจากสิ่งนี้

ในบ้านส่วนตัวสถานการณ์คล้ายกัน - บนถนนสายส่งไฟฟ้าสามเฟสผ่านไปตามเสาและ 1-3 ขั้นตอนและศูนย์จะเริ่มในบ้าน.

แต่ทำไมมันถึงร้อนขึ้น

เป็นผลมาจากการกระจายที่ไม่สม่ำเสมอของการโหลดข้ามขั้นตอนในบ้านและอพาร์ตเมนต์ตามตัวนำเป็นกลางกระแสปัจจุบัน คุณสังเกตเห็นไหมว่าในสายเคเบิลคอร์หนา 4 สายมีตัวนำ 3 เฟสที่มีพื้นที่หน้าตัดเดียวกันและแกนที่สี่คือ "ศูนย์" หรือ "โลก" โดยปกติจะบางกว่า

นี่คือความแม่นยำเนื่องจากความจริงที่ว่ามีโหลดสมมาตรไม่มีกระแสจะไหลผ่านและมีโหลดไม่สมมาตร, กระแสควรจะน้อยกว่าในตัวนำเฟส แต่สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเสมอไป

ด้วยโหลดที่ไม่ใช่เชิงเส้นรวมถึงโหลดที่ใช้กระแสไฟไม่สม่ำเสมอการเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟและตอนนี้พวกมันถูกใช้ทุกที่) กระแสในเฟสไม่ยกเลิกซึ่งกันและกันนอกจากนี้พวกมันอิ่มตัวด้วยองค์ประกอบฮาร์โมนิต่าง ๆ ... ทั้งหมดนี่คือเหตุผลที่กระแสที่จุดแยกของดาวนั้นไม่ได้ชดเชยและอาจปรากฎว่ากระแสอยู่ในศูนย์ ลวดจะมากกว่าในเฟส

เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลตัวนำจะเกิดความร้อนขึ้นซึ่งเป็นงานที่ไร้ที่ติของกฎหมาย Joule-Lenz ในทางปฏิบัติ มันบอกว่ายิ่งความต้านทานของตัวนำมากขึ้นและยิ่งกระแสไฟฟ้าไหลนานความร้อนก็จะถูกปล่อยออกมามากขึ้น

เรายังจำได้ว่ายิ่งส่วนตัดขวางของตัวนำมีขนาดเล็กลงเท่าใดความยาวก็จะยิ่งมากขึ้นนอกจากนี้คุณภาพของหน้าสัมผัสที่เชื่อมต่อกับขั้วและสายไฟก็ขึ้นอยู่กับ ความต้านทานการเปลี่ยนแปลง. กล่าวง่ายๆว่ายิ่งพื้นที่หน้าสัมผัสของหน้าสัมผัสใหญ่ขึ้นและยิ่งกดทับกันมากเท่าไรก็ยิ่งมีความต้านทานการเปลี่ยนแปลงน้อยลงและยิ่งร้อนน้อยลงเท่านั้น

ในการติดต่อดังเช่นในรูปด้านล่างพื้นผิวเรียบพื้นที่จะเท่ากับพื้นที่ของปลายสัมผัสเครื่องซักผ้ารวมทั้งความต้านทานของเครื่องซักผ้าและพื้นที่สัมผัสกับบัสทองแดง หากส่วนประกอบทั้งหมดอยู่ในสภาพที่ดีอย่าไม่มีออกไซด์และเขม่าความต้านทานชั่วคราวที่เกิดขึ้นจะต่ำ

หากพื้นผิวถูกเผาไหม้ออกซิไดซ์หรือเป็นสนิมจะได้รับการสัมผัสดังแสดงในภาพประกอบด้านล่าง จะเห็นได้อย่างชัดเจนที่นี่ว่าสัมผัสเกิดขึ้นในแต่ละจุดและไม่เกินพื้นที่ทั้งหมด

บล็อกเทอร์มินัล VAGO และสปริงเทอร์มินัลบล็อกอื่น ๆ พื้นที่หน้าสัมผัสของแผ่นที่มีแกนนำกลมค่อนข้างเล็กดังนั้นสนามหลักของการใช้งานของเทอร์มินัลบล็อกดังกล่าวคือวงจรที่มีกระแส 8-16 แอมป์ในกรณีที่หายาก

ในชุดเทอร์มินัลบล็อกและยางสกรูพื้นที่หน้าสัมผัสจะถูกกำหนดโดยพื้นที่ของสกรูที่กดแกนนำไฟฟ้า ด้านล่างคุณจะเห็นบล็อกขั้วในปลอกพลาสติก

ปลอกที่ทำจากวัสดุที่คล้ายกับทองเหลืองและสกรูสองตัวตั้งอยู่ภายในตัวเรือนโพลีเอทิลีน เนื่องจากการออกแบบสายไฟที่ควั่นไม่สามารถเชื่อมต่อกับชุดขั้วต่อสกรูได้ พวกเขาจะต้องได้รับการกระป๋องหรือ crimped ด้วยเคล็ดลับของ NShVI

ดังนั้นด้วยหลักการทำงานที่คล้ายคลึงกันบล็อกขั้วต่อบนฐานคาร์โบไลต์ให้การสัมผัสที่ดีขึ้นเนื่องจากแผ่นวงแหวนสี่เหลี่ยม นอกจากนี้คุณสามารถสร้างแหวนจากลวดและห่อด้วยสกรูหรือใช้เคล็ดลับเช่น NKI

หากคุณมีความสนใจในวิธีการและวิธีการเชื่อมต่อสาย - เขียนในความคิดเห็นและเราจะทำภาพรวมทุกประเภทรายการรายการข้อดีและข้อเสียของพวกเขาแต่ละคน

อบอุ่นอยู่ที่ไหน

ทำไมศูนย์ถึงร้อนเราหาและตอนนี้ลองหาจุดที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุด ประการแรกศูนย์สามารถเผาไหม้ในสวิตช์บอร์ดที่ทางเข้าอาคาร นี่เป็นสถานการณ์ที่พบบ่อยที่สุดเพราะในที่นี้โหลดจากอพาร์ทเมนท์ทั้งหมดและจากทั้งสามเฟสวางบนลวดศูนย์

นอกจากนี้ปัญหามักจะเกิดขึ้นบนศูนย์บัสในแผงไฟฟ้าของไดรฟ์ หากมีรถเมล์ใด ๆ เลยและไม่ได้เชื่อมต่อตามภาพด้านล่าง

บ่อยครั้งที่รถบัสถูกติดตั้งโดยตรงบนตัวของแผงไฟฟ้าเข้าถึงแล้วดูเหมือนว่าจะแสดงอยู่ด้านล่าง

ในเทอร์มินัลบล็อกของเบรกเกอร์วงจรจะมีค่าความร้อนเป็นศูนย์จนถึงส่วนของถ่านในกรณี

หากคุณมีสายไฟและปลั๊กเก่าที่มีฟิวส์หรือ การจราจรติดขัดจากนั้นให้ความสนใจกับทั้งชุดขั้วต่อสกรูและฐานปลั๊ก การสัมผัสกับเกลียวและส่วนกลางอาจทำให้เกิดปฏิกิริยาและการเผาไหม้ดังแสดงในรูปด้านล่าง

ยางทั่วไปมักจะมีปัญหาการเผาไหม้เป็นศูนย์ นี่คือสาเหตุที่อุปกรณ์ของพวกเขาและการปฏิบัติตามกฎระเบียบสำหรับการทำงานกับพวกเขา วิธีสกรูในการเชื่อมต่อตัวนำแม้ว่ามันจะสะดวก แต่ต้องมีการแก้ไขรายชื่ออย่างน้อยเป็นครั้งคราว - เพื่อดึงและยืดออกมิฉะนั้นคุณจะได้สิ่งที่แสดงในรูปด้านล่าง

และในสภาพปกติมันควรมีลักษณะเช่นนี้:

การแก้ปัญหาที่เกิดจากความร้อนทำได้ง่าย - ตัดแถบหน้าสัมผัสตัวนำและยืดออกอีกครั้ง หากแผงขั้วต่อมีความร้อนสูงเกินไป - ให้ทำการเปลี่ยนหากลวดมีความร้อนในเครื่องอาจจำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่อง!

จะเกิดอะไรขึ้นต่อไปและวิธีหลีกเลี่ยงผลที่ตามมา?

เมื่อความร้อนเพิ่มขึ้นการสัมผัสก็เริ่มไหม้และเสื่อมสภาพ แคลมป์สกรูจะอ่อนตัวเนื่องจากการขยายตัวทางความร้อนและการระบายความร้อนที่ตามมาหลังจากขนถ่าย สิ่งนี้ทำให้เกิดกระบวนการที่คล้ายกับหิมะถล่มของการเติบโตของความต้านทานและความร้อนของสารประกอบ เป็นผลให้ศูนย์เผาไหม้ไม่ช้าก็เร็วในเวลาเดียวกันมันอาจดูเหมือนภายนอกว่ามันยังคงอยู่ในแถบขั้ว แต่ในความเป็นจริงทุกพื้นผิวที่อยู่ติดกันจะถูกปกคลุมด้วยชั้นของออกไซด์และเขม่า

หลังจากนั้นปรากฏการณ์ที่เราพูดถึงเมื่อตอนต้นของบทความเกิดขึ้น - ความไม่สมดุลของเฟส.

หมายเหตุ:

ความจริงที่ว่าศูนย์จะถูกเผาไหม้ในไม่ช้านั้นสามารถตัดสินโดยอ้อมได้จากการดึงและแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นบ่อยครั้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณมีอินพุตสามเฟสและติดตั้งโวลต์มิเตอร์หรือรีเลย์แรงดันไฟฟ้า หากแรงดันไฟฟ้าคงที่อย่างต่อเนื่อง (หรือความเบี่ยงเบนเล็กน้อย) - คุณก็ไม่เป็นไรกับการเดินสาย

ด้วยความไม่สมดุลของเฟสภาระในกรณีของเราบ้านส่วนตัวหรืออพาร์ทเมนท์จึงกลายเป็นการเชื่อมต่อแบบอนุกรมที่ 380 โวลต์ แรงดันไฟฟ้าจะถูกกระจายตามกฎของโอห์ม - เมื่อโหลดมากขึ้น - แรงดันไฟฟ้าจะตก (ความต้านทานโหลดน้อย) และในอพาร์ทเม้นท์ที่เปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าขั้นต่ำแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น (ความต้านทานโหลดสูง)

ผลที่ตามมาของความไม่สมดุลของเฟสในกรณีที่ดีที่สุดคือการเผาไหม้ของตัวนำที่อินพุททำให้เกิดการกระแทกของเครื่องจักรและอื่น ๆ ในกรณีที่เลวร้ายที่สุดเนื่องจากกระแสที่เพิ่มขึ้นฉนวนของสายไฟอาจละลายและอาจเกิดเพลิงไหม้

เพื่อปกป้องบ้านของคุณจากผลกระทบจากการเผาไหม้ศูนย์เราขอแนะนำให้คุณติดตั้ง รีเลย์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าดีกว่าเลย จับคู่กับ SPD. เครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าที่ทางเข้าอพาร์ทเมนท์ในสถานการณ์นี้อาจไม่สามารถแก้ปัญหาได้และตัวเองล้มเหลว

คุณสามารถดูแผนภาพการเชื่อมต่อรีเลย์แรงดันไฟฟ้าด้านล่าง

เช่นอุปกรณ์เราสามารถแนะนำรุ่นยอดนิยม:

• UZM-50TS (อุปกรณ์ที่รวมกับการทำงานของโวลต์ - แอมป์มิเตอร์)

• Digitop VA-32 (ตัวเลือกราคาไม่แพง แต่เชื่อถือได้รุ่นอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการจัดอันดับในปัจจุบัน);

• RN-106

Comments

[#1 อเล็กซ์น้ำดี]

ฉันไม่คิดว่าบทความจะเข้าใจคำถามนี้อย่างถ่องแท้

แรงที่ไม่สมดุลทำให้เกิดกระแสในสายกลางของระบบสามเฟส มันเป็นสามเฟสคือ มันไม่ส่งผลกระทบต่อ "ผู้ใช้เฟสเดียว" ตามปกติและศูนย์จะไม่ร้อนเกินไป สิ่งนี้เกิดขึ้นต่อหน้าเขาในสายการผลิต 3ph และไม่ได้ขึ้นอยู่กับเขา แต่อย่างใด
แต่เราต้องคำนึงถึงว่าในบรรทัดสามเฟสเช่นความไม่สมดุล ไม่ได้ ให้กระแสที่ศูนย์มากกว่ากระแสในตัวนำเฟส CAN NOT! เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าในแต่ละเฟส 120 องศาซึ่งจะไม่ยอมให้เกิดขึ้น นั่นคือเหตุผลที่มีเฟสโหลดสม่ำเสมอกระแสไฟฟ้าในเส้นลวดเป็นกลางจะเป็นศูนย์แม้ว่าในทุกเฟสมันจะเป็นค่าสูงสุดที่เป็นไปได้สำหรับสายที่กำหนด นั่นคือกระแสของเฟสที่แตกต่างกันจะถูกลบออกในกลาง

แต่โหลดที่ไม่ใช่แบบเชิงเส้นผู้บริโภคพัลส์ทุกคนรวมถึงหลอดปล่อย (หลอดฟลูออเรสเซนต์) สามารถทำให้เกิดความร้อนสูงเกินศูนย์ได้ ปัจจุบันมีการโหลดจำนวนมากเช่นนี้และด้วยส่วนแบ่งที่สำคัญในการใช้พลังงานทั้งหมดในสามเฟสกระแสไฟฟ้าในสายกลางสามารถเพิ่มขึ้นได้สามเท่าเมื่อเทียบกับกระแสในเฟส
ทำไม? ทุกอย่างง่ายมาก "องค์ประกอบฮาร์โมนิ" ที่กล่าวถึงในบทความนี้เป็นความผิด และความแม่นยำของฮาร์มอนิกที่สาม (และทวีคูณของสาม) - 3, 9, ฯลฯ โดยพื้นฐานแล้วสิ่งที่สามมีผลต่อเพราะใหญ่ที่สุดคือใหญ่ที่สุด หากเราวาดฮาร์โมนิกที่สามของพวกเขาลงบนไซนัสด์ทั้งสามเฟสมันจะกลายเป็นที่ชัดเจนว่าถ้าฮาร์โมนิกพื้นฐานของเฟสที่แตกต่างกันนั้นถูกลบออกที่ศูนย์ร่วมกัน ดังนั้นกระแสไฟฟ้าอยู่ที่ศูนย์และในทางทฤษฎีสามารถมากกว่าสามเท่าในเฟส แต่นี่เป็นเครือข่ายที่เต็มไปด้วยผู้บริโภคที่น่าประทับใจ
“ On Fingers” นั้นยากที่จะเข้าใจ แต่คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ (ดูรูป) ในหนังสือของ E.A Kaminsky "Star, Triangle, Zizag" ลิงก์ไปยังหนังสือเล่มนี้บนเน็ต - ทะเลได้รับการพิมพ์ซ้ำหลายครั้ง