Почему греется нулевой провод

На тематических форумах периодически возникают споры относительно причин, вызывающих нагрев жил с нулевым потенциалом при нормальном состоянии фазных проводов бытовой сети. Несмотря многочисленные дискуссии по данному вопросу, существует всего три фактора, способные вызвать рассматриваемое негативное воздействие:

1. Низкая надежность электрического контакта.
2. Влияние высших гармоник.
3. Повышенная нагрузка на ноль.

Предлагаем детально рассмотреть каждую из перечисленных выше причин.

Низкая надежность электрического контакта

Указанная причина наиболее характерна для старых проводок из алюминиевых проводов. Недостатки этого материала неоднократно описывались в других публикациях на нашем сайте, но не будет лишним еще раз кратко перечислить их:

• Образование оксидной пленки на проводе, что вызывает рост сопротивления контакта.
• Пластичность материала требует регулярного подтягивания соединений.
• Перегрев алюминиевого провода повышает его хрупкость.

Учитывая, что внимание чаще уделяется электрическим контактам фазных проводов, про нулевую шину часто забывают. В результате со временем увеличивается сопротивление контакта, он нагревается и рано или поздно отгорает. Ради справедливости следует заметить, что данная проблема может наблюдаться и у медных проводов. Пример плохого контакта с нулевой шиной в квартирном щитке продемонстрирован на фото.

Перегрев нулевых проводов из-за плохого контакта

Характерно, что приведенная проблема чаще всего проявляется именно в квартирных щитках, а не электроточках. Это объясняется тем, что на контактные соединения проводов с нулевой шиной приходится более значительная нагрузка, чем на отдельную розетку.

Влияние высших гармоник

С появлением в быту и офисах большого количества электрических приборов, оснащенных импульсными БП возникла проблема с перегревом и, как следствие, разрушением (отгоранием) провода рабочего нуля. Это происходит по причине перегрузки последнего токами высших гармоник. То есть, возникает ситуация, при которой на ноль приходится больший ток, чем на фазные проводники. При этом установка защитных устройств часто производится только на последние.

В старых системах в расчет принималась исключительно линейная нагрузка, в которой присутствует лишь основная гармоника (В Советском Союзе, а впоследствии и на постсоветском пространстве это 50,0 Гц). В соответствии с этим считалось, что нагрузка фазные провода будет всегда выше, чем на рабочий ноль. Из этого следовала невозможность перегрузки нуля больше фазы. Таким образом, защита фаз от перегрева обеспечивала и безопасность нуля.

С появлением большого числа электропотребителей, создающих нелинейные нагрузки, происходит повышение тока, идущего через рабочий ноль. Это может привести к отгоранию последнего в старых энергосистемах. Примеры бытовых электроприборов вызывающих нелинейность:

• Микроволновые, индукционные, а также дуговые электропечи.
• Светодиодные и газоразрядные источники света.
• Все устройства с импульсными БП.
• Инверторные электрические машины и т.д.

Чтобы не допустить обрыва нуля вследствие влияния высших гармоник, в некоторые нормативные документы были внесены изменения. В качестве примера можно привести ГОСТ 30804.4.30 2013, в котором предписывается при расчетах принимать во внимание гармоники, чей порядок от 40-го и выше. В ГОСТе 50571.5.52 2011 рекомендуется выбирать сечение кабеля в зависимости от самой нагруженной токоведущей жилы, при этом должна учитываться и токовая нагрузка рабочего нуля.

К сожалению, рамки текущей статьи не позволяют более полно раскрыть тему высших гармоник, но мы обязательно к ней вернемся в одной из последующих публикаций на нашем сайте.

Повышенная нагрузка на ноль

Иногда можно услышать, что перегрев провода нуля связан с повышенной нагрузкой из-за подключения соседа к шине РЕ с целью воровства электричества. Такой вариант интересен, но не реализуемый. В одной из наших публикаций, где описывались различные конструкции электросчетчиков, рассматривалась их устойчивость к различным способам воровства электрической энергии. В частности, там разбирался вариант использования земли в качестве рабочего нуля и объяснялось, почему данный способ не работает на современных устройствах энергоучета.

Как уже упоминалось выше, в нулевом рабочем проводе ток может превысить фазный только в случаях проявления высших гармоник. Подключение соседа к нулю (в Вашем щитке) вызовет перегрев данного провода, если в результате таких действий образуется плохой контакт с общей шиной.

Причины срабатывания автомата

Отключение автоматического выключателя может быть связано с коротким замыканием или перегрузкой электропроводки, неисправностью самого устройства или подключаемых бытовых приборов. Устройство можно включить снова, но перед этим важно определить, почему выбило автомат.

Перегрузка сети – самая частая причина, из-за которой выбивает автомат. Это аварийный режим работы, при котором проходящий ток выше допустимой расчетной величины. Чаще всего ситуация случается, когда в одну розетку включено несколько приборов. Например, если розетка на два гнезда и в нее одновременно включена стиральная машина и микроволновка. Нагрузка возрастает, автоматический выключатель срабатывает. Также перегрузка может случиться по вине поставщика, когда возникают перепады напряжения.

В период проектирования и прокладки электрической проводки невозможно точно определить нагрузку на группу розеток. Обычно на один АВ подключают 3–4 розетки. Если установлен мощный прибор, величина тока розеток снижается. Если к одной из них сразу подключить несколько мощных устройств, автомат сработает. Такого явления можно избежать, если равномерно распределить мощную нагрузку, включать приборы в разные группы розеток. Если такой возможности нет, подключать их следует поочередно.

Из этой ситуации есть три выхода: крупную бытовую технику использовать поочередно, приобрести более мощное устройство или заменить электропроводку, которая способна выдерживать большие нагрузки.

Поломка бытового прибора – вторая причина, почему вырубает автомат. Если это случается в одно и то же время, нужно искать неисправную технику. Например, очевидна закономерность срабатывания АВ при включении электрической плиты, запуске стиральной машины или когда бойлер начинает подогревать воду. Чтобы определить виновника, следует отключить все приборы. Затем включать постепенно по одному, пока автомат не отключится снова. Если АВ не выбило, поломка кроется именно в бытовой технике.

Обнаружить неисправность электроприбора можно, временно подключив его к другой распределительной группе, которая рассчитана на больший ток. Если автомат продолжает отключаться, проблема в самом приборе, в противном случае виновником является электропроводка в местах ее соединения.

Неисправность приборов освещения тоже может привести к выбиванию автомата. Чаще всего коротит в цоколе электрической лампы. Чтобы обнаружить повреждение цоколя, нужно вывинтить все лампочки. Затем вкручивать их по одной и включать свет. Иногда перегорание возникает из-за неисправности выключателя. Однократное отключение автомата при сгорании лампочки связано с кратковременной нагрузкой, которую не выдерживает автомат на 6–10 А. Светодиодные и люминесцентные приборы на сеть такого действия не оказывают.

Выход из строя защитного автомата часто приводит к обесточиванию сети. Даже внешне исправный АВ может срабатывать. Иногда поврежденный прибор издает едва заметный дребезжащий звук. Длительный срок эксплуатации приводит к естественному изнашиванию всех элементов, ухудшаются их технические параметры. Расцепители утрачивают свои функции, проводники нагреваются. Такой автомат подлежит замене. Чтобы избежать неприятностей, следует выбирать качественное устройство от известных производителей.

Короткое замыкание сопровождает какое-либо действие. Чаще всего это происходит при сверлении стены и повреждении проводки либо во время ремонта обесточенной розетки, если случайно закоротить фазу и ноль. Такое же явление возникает при необходимости поправить инструментом контакты в патроне. В этих случаях автомат срабатывает мгновенно. Прибор нельзя включать сразу, нужно убедиться, что нет повреждения проводов, контактов или патрона.

Еще одна причина короткого замыкания – это затопление квартиры водой. Попадая на изоляцию, вода смывает ее клейкий слой. Изолента расклеивается, что приводит к КЗ. Поэтому после затопления нужно осмотреть автомат и все контакты.

Плохой контакт или окисление является причиной срабатывания автомата. Чаще это касается алюминиевой проводки. Так как этот металл мягкий и текучий, со временем контакты ослабевают. Чтобы обнаружить неисправность, нужно последовательно пройти по всей цепочке. Для этого следует проверить автомат, затем распределительные коробки, разобрать все розетки, выключатели и люстры, чтобы оценить качество подключения жил к клеммам. Если провода болтаются, необходимо подтянуть зажимы. Хотя бы раз в год клеммы нужно проверять.

Обнаружить неисправность проводки, замурованной под слоем штукатурки, довольно сложно. Прежде всего, следует проверить вводное распределительное устройство. Современные счетчики имеют светодиодный индикатор. Если напряжение отсутствует, следует сделать заявку в энергоснабжающую организацию для устранения неполадок.

Основные причины неисправности электропроводки:

• замыкание провода заземления или нулевого на фазный;
• нет контакта на клеммах выключателя;
• обрыв провода в месте подключения к розеткам, выключателям, патронам;
• поломка взводного механизма в автоматическом выключателе – контакты не размыкаются и не замыкаются.

Из-за механического воздействия, неправильного монтажа, повреждения грызунами или во время ремонта приходит в негодность токоведущая жила. В результате перегрева изоляция меняет цвет, видны следы оплавления. Проблема заключается в неправильно подобранном сечении жил или плохих контактах на скрутках. Такая неисправность приводит к короткому замыканию.

Чтобы убедиться, что причина все же в проводах, необходимо выключить все приборы в доме. Если автомат все равно продолжает выбивать, следует тщательно проверить всю проводку. В начале осматривают розетки, выключатели, светильники распределительные коробки.

Неисправность бытового прибора

Поломка бытовой техники также может стать причиной срабатывания защитного механизма.

Обратите внимание на время, в которое происходит отключение автомата. Если существует определённая закономерность и автомат срабатывает при совершении определённого действия, скорее всего, виноват один из электроприборов. К примеру, если отключение электричества случается во время запуска стиральной машины, электрической плиты или бойлера, отключите их и понаблюдайте за поведением автомата. Если он не отключается, ищите поломку в этих бытовых приборах.

Что нельзя делать, если автомат отключается?

К сожалению люди, не понимают, что автоматический выключатель в первую очередь используется для защиты, а не просто для включения/отключения проводки во время ремонта. При частом срабатывании автомата неопытные электрики не хотят разбираться с причинами такого поведения и просто предлагают заменить его на более мощный.

Например, если в щите установлен 16-ти амперный автомат менять его на 25-ти амперный запрещено. Ничем хорошим это не кончится, так как из-за больших токов может элементарно сгореть сама защищаемая электропроводка.

Мы ответили на вопросы о том, почему выбивает автомат. Как видим, причины этого одинаковы для городской квартиры, дачи и загородного дома. Более того, правила наших дальнейших действий идентичны вне зависимости от места нахождения автомата: вводной и распределительный щитки или щиток на столбе.

При понимании принципов работы автомата неисправность вполне можно устранить самому. Если же необходимой уверенности нет, то лучше всего вызвать мастера, который быстро выявит место неисправности и качественно выполнит ремонт.

Автоматы различаются величинами токов срабатывания и характеризуются отношением протекающего тока I к номинальному I_n.

Значения относительного тока откладываются по оси абсцисс, а по оси ординат откладывается время. На рисунке представлены характеристики наиболее распространенных автоматов В и С.

Схема-график характеристик автоматического выключателя: а – автомат В, б – автомат С

Если выбрать автомат на 10 А, то увеличение тока в 3-5 раз считается как короткое замыкание. При его увеличении до 50 А сработает электромагнитный расцепитель. На рисунке это будет ток, которому соответствует значение 5 на оси абсцисс. Если провести от нее вертикаль до пересечения с кривой, а затем горизонталь до пересечения с осью ординат, можно найти время срабатывания 0,01 сек. При его малой величине короткое замыкание меньше оказывает разрушающее действие на проводку.

Когда в цепи появляется перегрузка до 15 А, то I/I_n = 15/10 = 1,5. Проведя из этой точки вертикальную линию до пересечения с кривой, можно найти время срабатывания, составляющее 30 сек. В этом случае работает тепловая защита. При правильном подборе сечения проводки ее изоляция за этот временной интервал не расплавится.

На рис. б для автомата С время срабатывания при КЗ будет уже 0,02 сек.

На графиках изображаются по две кривые, где нижняя – характеризует «горячее состояние» автомата, а верхняя – «холодное». Это связано с тем, что срабатывание автомата зависит от окружающей температуры. Чем она ниже, тем дольше он греется перед срабатыванием. Эти колебания не так велики и играют роль только тогда, когда аппарат работает на пределе номинала.

Правильно выбранный автомат не будет создавать ложные срабатывания. Ведь он может отключаться даже при пуске пылесоса, что для хозяина квартиры крайне неудобно. Понятие «время-токовая характеристика» введено для того, чтобы выбирать автоматы с нужной чувствительностью. Для этого устройства с одинаковой мощностью разделяют на типы, в зависимости от разного тока и времени срабатывания:

1. А – тепловая защита срабатывает, если I_n превышен в 1,3 раза. Токовая защита срабатывает при I > I_n в 2 раза со скоростью 0,05 сек. Если при этом электромагнит не сработает, цепь разомкнет тепловая защита, но не раньше, чем за 20-30 сек. Столько времени греется биметаллическая пластина до расцепления сети. Автоматы типа А используются в электросхемах, содержащих полупроводниковые детали, которые разрушаются при небольшом увеличении тока.
2. B – соленоид отключает цепь при трехкратном увеличении номинала. Быстродействие электромагнитного расцепителя при коротком замыкании составляет 0,015 сек. Тепловая защита при этом сработает через 4-5 сек. Тип В применяется для цепей освещения с небольшими пусковыми токами.
3. C – наиболее применяемый тип. Срабатывание по КЗ происходит при увеличении тока в 5 раз. Используется в схемах освещения и электроприборах с умеренным пусковым током.
4. D – тип автомата применяется при больших пусковых токах (для защиты электродвигателей и других активно-индуктивных нагрузок).

В некоторых автоматах защита по перегрузке не нужна. Нагрузка может быть установлена с токовым реле и автомат требуется как защита от КЗ. Он обозначается характеристикой МА.

Подключение автомата для защиты электрической цепи

Любой автомат может пропускать через себя ток, в 1,13 раза превышающий номинальный. Поэтому проводку следует брать с запасом по сечению. При этом диаметр жил следует замерить перед монтажом, поскольку они могут изготавливаться по минимальному допуску.

Характеристики срабатывания устройств защиты разных ступеней сети не должны пересекаться. Необходимо отключать нагрузку прежде, чем любой другой автоматический выключатель, находящийся ближе к цепи питания.

Возможные причины отключения автомата в электрощите

Существует несколько источников нестабильной работы автомата. С некоторыми из них можно справиться самостоятельно, а на некоторые нужно вызвать профессионального электрика.

Высокая нагрузка на проводку

Перегруз сети выступает главным виновником выбивания автомата. Биметаллическая пластина внутри прибора нагревается, размыкая контакт. Это происходит, когда к одной электрической группе одновременно подключено несколько мощных приборов (бойлер, холодильник, стиральная машинка), и их суммарная мощность достигает 17-20 Ампер. Автомат же рассчитан на пиковую нагрузку 16 Ампер. Результат одновременного задействования группы устройств – срабатывает автоматический выключатель, прекращая подачу электричества, сохраняя целостность электропроводки..

Существует четыре варианта решения проблемы:

установить автомат мощнее, но возникает риск воспламенения оставшейся старой проводки: ведь нагрузка остается прежней и если автомат не сработает, а провода не выдержат большей нагрузки, то они просто могут перегореть;

избегать одновременного включения нескольких мощных приборов;

распределить мощность приборов по разным автоматам, но понадобится прокладка нового кабеля, установка дополнительной розетки;

заменить старый провод на новый большего сечения.

Последний вариант считается самым приемлемым – он гарантирует надежность, минимизирует риск отключения автоматики в будущем. Реализация задуманного невозможна без помощи специалиста.

Выход из строя бытового прибора

Причиной отключения автомата выступают вышедшие из строя используемые электроприборы. Необходимо определить, какая именно техника неисправна. Первое – отключите бытовые приспособления, включенные до момента выбивания автомата. Потом поочередно подключайте и наблюдайте, на каком устройстве автоматика вновь отключит электричество.

Выбивать автомат при включении холодильника может:

вышедший из строя компрессор;

нарушение функционирования пускового реле;

перегоревший ТЭН испарительного блока системы «No Frost».

При выбивании автомата на счетчике одновременно с пуском электрического котла первопричиной выступают неисправности:

повреждение ТЭНов: теплоноситель контактирует со спиралью, размещенной внутри;

перебит кабель питания;

наблюдается пробой на корпус, возникающий при оголении внутренней проводки котла.

Для микроволновок характерны такие неполадки, влияющие на срабатывание автоматического выключателя:

дефекты работы трансформатора, преобразовывающего ток напряжения с одного вида в другой;

замыкание внутри магнетрона.

Короткое замыкание

Подобная ситуация возникает, когда провод фазы контактирует с нулем. Результат – автомат может выбивать без нагрузки. Часто такое случается после проведения ремонтных или монтажных работ с просверливанием отверстий в стенах, где проложен кабель.

Для предупреждения замыкания необходимо обследовать места, которые были затронуты во время ремонта. При выявлении повреждения провода его нужно заменить на новый.

Плохой контакт

Если отключение автоматики началось без явных причин, проблема кроется в местах соединения проводов. Область изъяна определить легко: недалеко от самого щита или вблизи комнатных розеток. Для начала нужно перепроверить все зажимы в щитовой возле счетчика, особенно если наблюдается выбивание вводного автомата. Далее переходим к распределительным коробкам, розеткам, включателям.

Если после перепроверки всех соединений, продолжает выбивать — значит проблема кроется непосредственно в неисправности прибора-автомат, он требует замены.

от профессионалов

Доверяйте любые работы по электромонтажу профессионалом. Делаем надежно, с гарантией.

Другие причины срабатывания автоматического выключателя

Выбивание также может быть связано с кратковременным повышением тока при перегорании лампочки накаливания. Особенно часты случаи, когда установленный выключатель рассчитан на незначительную силу – до 10 Ампер.

Встречаются случаи, когда выбивает автомат при включении стабилизатора напряжения, что связано с техническими особенностями последних. При их включении образуется ток, который превышает значение имеющегося автоматического выключателя. Помните, что недорогие стабилизаторы часто подводят, ненадежны, потому часто пробивают.

Несмотря на то, что с первого взгляда кажется будто проблема легко решаема, ремонт и замену должен проводить исключительно профессиональный электрик. В ином случае может пострадать не только электроприбор, но и воспламенится или будет плавиться вся проводка

Компания «ЛюксЭнергоСервис» предоставляет комплексные услуги по обслуживанию электрических сетей в квартирах и частных домах. Мастера нашего штата имеют соответствующее образование и допуски на выполнение электромонтажных работ, в том числе с сетями высокого напряжения (более 1000 В).

Наши специалисты

Наши опытные мастера по электромонтажным работам готовы выполнить любые виды электромонтажных работ, электрике , ремонта, замены проводки в квартирах и домах. Полная проектная электротехническая документация.

Как избежать короткого замыкания?

Зачастую, причиной короткого замыкания являются так называемые «скрутки», когда провода скручиваю вместе и изолируют изолентой, чтобы этого избежать используйте более надёжный способ — клеммные колодки.

Ещё одной причиной является перегрев проводов, чтобы этого избежать надо правильно выбирать кабель в зависимости от нагрузки, в этом вам поможет вот эта статья.