Ноль горячее фазы: третья гармоника в офисном щитке

Три фазы, на каждой по киловатту компьютеров и светодиодных светильников. Нагрузка распределена идеально, перекоса нет — а в нулевом проводнике тока больше, чем в фазном. Виновата третья гармоника: у трёх фаз она синфазна и в нуле не гасится, а складывается. Защиты на нуле при этом нет и быть не может.

Что на схеме

Источник

• Ввод 400/230 В, три фазы — in, система заземления TN-C-S, 230 В

Защита

• Автомат трёхполюсный — qf0, 25 А, характеристика C

Нагрузка

• Розетка с заземлением — x1, нагрузка импульсный, 1000 Вт
• Розетка с заземлением — x2, нагрузка импульсный, 1000 Вт
• Розетка с заземлением — x3, нагрузка импульсный, 1000 Вт

Соединения

• Кабель — cabN, длина 30 м, жила — медь, сечение 2.5 мм²
• Шина N — nb
• Шина PE — peb

Как соединено

Соединений на схеме: 15. Фаза идёт от ввода через защиту и аппараты управления к нагрузке, обратный провод собирается на шине N, защитный — на шине PE. Рабочий ток по шине PE не идёт никогда: это проводник аварийный.

Что попробовать

1. Запустите и посмотрите на ввод: токи трёх фаз одинаковы, перекоса нет вовсе, а ток в нуле больше фазного примерно в полтора раза.
2. Смените всем трём приборам характер нагрузки на «резистивный» — ноль опустеет до нуля, как и положено при равных фазах. Всю разницу делает форма тока, а не его величина.
3. Поставьте «импульсный с корректором»: спектр становится чистым, и ноль снова почти пуст. Именно за это в приборы и ставят корректор коэффициента мощности.
4. Посмотрите на температуру нулевого кабеля при импульсной нагрузке. Автомат на нуле не стоит — его туда и не ставят, — а греется этот проводник сильнее фазных. Поэтому в таких линиях ноль берут того же сечения, что фазу, а иногда и больше.

Что модель считает, а что нет

Цепь решается в комплексной форме на пятидесяти герцах: у потенциала есть не только величина, но и фаза. Отсюда получаются межфазные 400 вольт, векторный ток в нулевом проводнике и косинус фи — то, из-за чего двигатель берёт из сети больше тока, чем следует из его мощности. Не считаются переходные процессы, гармоники и пусковые токи: модель показывает установившийся режим.

Схема на экране безопасна, схема на стене — нет. Работы в действующей электроустановке выполняются при снятом напряжении, а подключение к сети, ввод и щит учёта — там, где это предусмотрено, — делает организация с допуском. Этот пример объясняет, как схема работает, и не заменяет ни проект, ни допуск.

Смотрите также

• Свет в комнате: автомат, выключатель, светильник — Самая частая схема в квартире, собранная правильно. Фаза идёт с автомата на выключатель, с выключателя — на светильник…
• Ошибка: выключатель в разрыве нуля — Схема, которая работает и потому живёт в квартирах годами. Свет включается и выключается как положено, но фаза приходит…
• Проходные выключатели: свет из двух мест — Схема для коридора и лестницы: два проходных выключателя, между ними две перемычки. Каждый выключатель меняет свет на пр…
• Двухклавишный выключатель на две группы света — Одна фаза приходит на выключатель, две уходят на разные светильники. Так делают люстру с раздельным включением рожков…
• Розеточная группа: автомат, УЗО и заземление — Как положено делать розетки: автомат 16 А защищает кабель, УЗО на 30 мА защищает человека, третий контакт розетки соедин…
• Пробой на корпус: зачем нужно УЗО — У прибора в розетке пробита изоляция — фаза оказалась на корпусе. Корпус заземлён, ток утечки уходит по защитному провод…

← Все примеры галереи