Za električarje začetnike se pogosto poraja vprašanje: "Kaj je ničelna žica v napajalnem sistemu doma?". Če želite odgovoriti na to vprašanje, morate vedeti, da je potrebna nevtralna žica, da se izognete "faznemu neravnovesju". Strokovnjaki si prizadevajo doseči enotno obremenitev pri oskrbi potrošnikov z električno energijo. Da bi nazorno razložili ta pojav, vzemimo za primer stanovanjsko hišo, kjer je enako število stanovanj priključenih na eno od treh faz. Vendar neenakomerna poraba v tem primeru še vedno ostaja. Navsezadnje ljudje v vsakem stanovanju uporabljajo različne električne naprave ob različnih urah dneva in noči.
Načelo delovanja nevtralne žice
Električna energija prihaja do porabnikov iz napetostnega transformatorja, ki je sposoben pretvoriti napetost industrijskega omrežja v 380 voltov. Sekundarni navit transformatorja je povezan po shemi "zvezda", to je, da so tri žice priključene na eni "ničelni" točki. Drugi konec visokonapetostnih žic se pripelje do terminalov z imenom A, B in C.
Povezani konci na "ničelni" točki so povezani z ozemljitveno zanko v postaji. Obstaja tudi razdelitev visokonapetostne žice ničelnega upora na:
- zaščitni PE vodnik (obarvan rumeno-zeleno);
- delovna ničla (obarvana modro).
Napajalni sistem v novogradnjah deluje po zgoraj opisani shemi. Imenuje se sistem TN-S. V stikalni plošči stavbe električarji napajajo 3 faze, PE vodnik, pa tudi nevtralno žico.
Večina starih stanovanjskih stavb nima PE vodnika. Napajalni sistem je sestavljen iz 4 žic, ki se imenuje TN-C. Je zastarel in velja za negotovo. Ozemljitev nevtralne žice se v tem primeru izvede v stikalni plošči hiše.
Faze in nič iz napetostnega transformatorja se v stanovanjske prostore izvajajo s podzemnimi ali nadzemnimi visokonapetostnimi žicami, ki jih kasneje povežemo z vhodnim ščitom hiše. Tako se oblikuje sistem treh faz z napetostjo 380/220 voltov. Iz uvodnega ščita so električarji razpeli žice po verandah in stanovanjih. Električna energija se dobavlja potrošnikom s pomočjo žic, ki so priključene na eno od treh faz z omrežno napetostjo 220 voltov. Prav tako se v bivalni prostor preneseta PE zaščitna žica (samo pri uporabi novega sistema TN-S) in nevtralna žica.
Ko so žice z ničelno upornostjo priključene na vsakega porabnika električne energije, neenakomerna obremenitev električnega omrežja praktično izgine.
Zakaj potrebujem zaščitni vodnik PE?
Za dodatno zaščito doma je potrebna zaščitna žica ali PE. V primeru kratkega stika preusmeri tok stran od pretrgane napeljave in s tem zaščiti ljudi pred električnim udarom in lastnino pred požarom.
V takem omrežju je obremenitev enakomerno porazdeljena, saj je vsako nadstropje večstanovanjske stavbe ožičeno po fazah.
Električni sistem, povezan z bivalnimi prostori, je "zvezda", ki ponavlja vse vektorske značilnosti transformatorske postaje.
Tak sistem je zanesljiv in optimalen, vendar ima tudi svoje pomanjkljivosti, saj se motnje pojavljajo občasno. Najpogosteje so izpadi električne energije povezani s slabo kakovostjo žic, pa tudi s slabo kakovostjo povezav.
Vzroki za prekinitev nule in faz
V primeru slabega stika žic in povečane obremenitve napajalnega sistema pride do prekinitve omrežja.
V primeru prekinitve katerega od treh vodnikov, ki napajajo hišo, nanjo priključeni porabniki ne bodo prejemali električne energije. Hkrati drugi porabniki, ki so priključeni na preostali dve fazi, prejemajo električno energijo v celoti. Tok v nevtralni žici se sešteje iz preostalih faz v delovnem stanju in bo enak tej vrednosti.
Vsi izpadi v omrežju so povezani z izpadom električne energije v stanovanjih. Takšne nesreče ne morejo poškodovati električnih naprav. Nevarne situacije, ki ogrožajo požar v prostorih in poškodbe opreme, nastanejo, če se pretrga povezava med napetostnim transformatorjem v RTP in stikalno ploščo. To stanje se pojavi zaradi številnih dejavnikov, vendar je najverjetnejši vzrok za izpad električne energije kriva električna posadka.
Vzroki kratkega stika
Kratek stik postane možen, ko tok ne preide skozi "ničlo" do ozemljitvene zanke A0, B0 in C0. Namesto tega se tokovi premikajo po zunanjih tokokrogih AB, BC in CA, ki jih napaja napetost 360 voltov. Tako je na enem stanovanjskem ščitu morda premajhna napetost, saj je ekonomični najemnik izklopil vse električne naprave, na drugi pa se tvori napetost blizu linearne - 360 voltov. To povzroči poškodbe žic. Naprave se pregrejejo zaradi nenačrtovanih tokov, ki vstopajo vanje.
Da bi se izognili takšni situaciji in se zaščitili pred nenadnim sunkom električne energije, so v stanovanjskih ščitnikih nameščene zaščitne naprave. Postavljeni so tudi v primeru dragih električnih naprav za preprečevanje okvar, na primer v hladilnikih in zamrzovalnih skrinjah.
Metoda za določanje ničle in faze v hiši
Za prepoznavanje okvare v električni napeljavi doma najpogosteje uporabljajo proračunski izvijač s svetlobnim indikatorjem. Takšna naprava deluje zaradi prehoda kapacitivnega toka znotraj ohišja. Notranjost takšne naprave je opremljena z naslednjimi komponentami:
- kovinska gola konica, ki služi za povezavo s faznim ali nevtralnim vodnikom;
- upor, ki zmanjša amplitudo toka, ki teče skozi izvijač na varno vrednost;
- indikatorska lučka, ki zasveti, ko skozi teče tokkovinski del naprave. Indikator gorenja označuje prisotnost toka v fazi;
- platforma, skozi katero tok teče skozi človeško telo in doseže potencial tal.
Izkušeni električarji za odpravljanje težav kupijo bolj funkcionalne naprave, na primer večnamenski elektronski indikator v obliki izvijača, ki ga napajata dve bateriji, zahvaljujoč kateri je naprava sposobna ustvariti napetost 3 volte. Poleg določanja faze takšne naprave opravljajo še druge naloge.
Če lučka zasveti, ko naprava pride v stik z električnim kontaktom, je bila zaznana faza. Ko indikator pride v stik s PE in N prevodnikom, lučka ne sme zasvetiti. Če ni, je električni tokokrog pokvarjen.
Vzroki brez škode v krogu
Poškodbe nevtralnega vodnika običajno nastanejo na mestih, kjer je povezava slabe kakovosti. Če je upor na stičiščih dovolj visok, se žice segrejejo. Pri povišanih temperaturah se spoj oksidira, zaradi česar se upor še poveča. Ožičenje se segreje do tališča, kar povzroči, da se problematična povezava popolnoma uniči.
Kako se izogniti kratkemu stiku?
Za zagotovitev zanesljive povezave kovinskih žic je potrebno povečati kontaktno površino. Povezave dolžine 1 cm bodo po enem mesecu izgorele, če 2-krat povečate dolžino zasuka, bo ožičenje zdržalo eno leto, če pa priključitežice so zvite tako, da je dolžina stika 5 cm, potem bo prevodnik deloval več let. Da bo hiša še bolj varna, ovijte stičišče z neizoliranim kosom žice.
Sodobna orodja za povezovanje stikov
Metoda zvijanja kot povezava med dvema prevodnima deloma je že zdavnaj zastarela, zdaj električarji uporabljajo orodja za spajanje (PPE). Ohišje takega izdelka je izdelano v obliki pokrovčka, ki žice navije eno na drugo, zaradi česar je povezava zelo zanesljiva.
Še bolj priročno za uporabo terminalov WAGO. Dovolj je, da konca dveh žic, ki ju je treba povezati skupaj, vstavite v posebne utore, dokler ne kliknejo. Po tem je povezavo precej težko prekiniti.
