Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам » Почему в нейтральном проводе не устанавливают предохранитель и сечение его меньше сечения линейных проводов?
Количество просмотров: 840
Комментарии к статье: 1


Почему в нейтральном проводе не устанавливают предохранитель и сечение его меньше сечения линейных проводов?


Вопрос правильного выбора сечения проводов и установки защитных устройств, таких как предохранители, является ключевым в проектировании электрических сетей. Особое внимание привлекает нейтральный провод, который имеет некоторые отличия в своей роли и защите по сравнению с фазными (линейными) проводами. В этой статье мы разберём, почему в нейтральном проводе обычно не устанавливают предохранитель и почему его сечение может быть меньше сечения линейных проводов.

Трехфазный четырехжильный кабель

Что такое нейтральный провод и его роль в системе

В трёхфазных и однофазных электрических системах существует несколько типов проводников:

1. Фазные (линейные) провода: по ним проходит напряжение относительно нейтрали (или земли), и они передают ток на нагрузку.

2. Нейтральный провод: это провод, соединённый с "нулевой" точкой (узлом звезды в трёхфазной системе или центром трансформатора), который служит для замыкания цепи и возврата тока от нагрузки.

В однофазных сетях нейтральный провод часто называют «нулём», и его задача — замкнуть цепь для прохождения тока от нагрузки обратно к источнику, тем самым обеспечивая протекание электрического тока через всю систему. В трёхфазных сетях нейтральный провод используется для уравновешивания фазных нагрузок, и в идеальной системе с симметричной нагрузкой ток в нейтральном проводе отсутствует.

Однако на практике нагрузки редко бывают идеально симметричными, поэтому в нейтральном проводе может возникать ток, величина которого пропорциональна неравномерности нагрузки между фазами. Чем больше дисбаланс между фазами, тем выше ток в нейтрали.

Это особенно важно в сетях с большим количеством однофазных потребителей, где вероятность несбалансированных нагрузок выше. Нейтральный провод позволяет таким нагрузкам безопасно возвращать ток, минимизируя риск перегрузки фаз и защищая оборудование от возможных перекосов напряжения.

Почему в нейтральный провод не устанавливают предохранитель?

Плавкие предохранители — это устройства, которые предназначены для защиты электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий. Они разрывают цепь при превышении допустимого значения тока, чтобы предотвратить повреждение оборудования или возникновение пожара. Однако установка предохранителя в нейтральный провод противоречит основным принципам безопасности и эффективности системы электроснабжения.

1. Нарушение функции нейтрали при срабатывании предохранителя

Основная причина, по которой предохранитель не устанавливают в нейтральный провод, заключается в том, что это может нарушить работу электрической сети и создать опасную ситуацию. Если предохранитель в нейтрали сработает и разорвёт цепь, то:

  • Фазные провода останутся под напряжением, что создаст потенциальную опасность поражения электрическим током. При этом подключенные к сети устройства будут находиться под опасным напряжением, даже если они не работают.

  • Нарушится целостность цепи, и ток не сможет вернуться к источнику. Это приведёт к тому, что часть оборудования может оказаться под напряжением, но без возможности работы. В такой ситуации доступные внешне части устройства могут стать потенциально опасными.

2. Предохранитель в фазе защищает нейтральный провод

Фазные провода несут основную нагрузку тока, и именно в них обычно возникают перегрузки и короткие замыкания. Предохранители и автоматические выключатели устанавливаются в фазные провода для того, чтобы защитить цепь от опасных состояний. Когда срабатывает предохранитель в фазном проводе, цепь разрывается, что автоматически защищает и нейтральный провод, так как по нему не будет протекать ток.

Установка предохранителя в нейтральный провод нецелесообразна, поскольку при его срабатывании цепь будет разомкнута только на нейтрали, а фазное напряжение продолжит поступать на нагрузку, что создаёт опасную ситуацию. В такой схеме оборудование остаётся под напряжением, но с разомкнутой цепью обратного тока, что может привести к поражению электрическим током при контакте с элементами системы.

3. Неравномерная нагрузка не приводит к опасным токам в нейтрали

В трёхфазных системах, где нейтраль используется для уравновешивания нагрузки, ток в нейтральном проводе обычно значительно ниже, чем в фазных проводах, особенно при сбалансированных нагрузках. В идеальной ситуации, когда нагрузки на всех фазах равны, ток в нейтрали равен нулю. Даже если нагрузка неравномерна, токи в нейтрали редко достигают таких значений, которые могли бы вызвать перегрузку провода.

Почему сечение нейтрального провода меньше, чем сечение фазных проводов?

Ещё один распространённый вопрос — почему сечение нейтрального провода может быть меньше, чем у фазных проводов. Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим несколько ключевых аспектов.

1. Меньший ток в нейтрали

Как уже упоминалось, в трёхфазной системе токи в фазах сдвинуты на 120 градусов, и в случае симметричной нагрузки они компенсируют друг друга. Это означает, что ток в нейтральном проводе будет значительно ниже, чем в фазных проводах, так как токи в фазах частично гасят друг друга. В идеальной ситуации при равномерной нагрузке ток в нейтрали отсутствует полностью.

В однофазных системах ток в нейтрали равен току в фазе, но так как предохранители и защитные устройства устанавливаются в фазных проводах, то на нейтральный провод возлагается меньшая нагрузка в плане защиты от перегрузок.

2. Снижение материальных затрат

Так как нейтральный провод не несёт такой нагрузки, как фазные провода, его можно выполнить с меньшим сечением, что снижает общие затраты на проводку. Меньшее сечение требует меньшего количества меди или алюминия, что делает кабель дешевле и легче. Это особенно важно в промышленных масштабах, где экономия материала может быть значительной.

Кроме того, уменьшенное сечение нейтрального провода способствует более лёгкому монтажу и прокладке кабелей, особенно в сложных условиях, таких как прокладка внутри стен или в кабельных каналах с ограниченным пространством. Тем не менее, сечение нейтрального провода всегда должно быть достаточным для надёжного функционирования системы, особенно в случаях значительных дисбалансов фаз, когда ток в нейтрали может возрасти.

3. Особенности несимметричной нагрузки

При несимметричной нагрузке, например, когда один из фазных проводов нагружен больше, чем другие, ток в нейтральном проводе будет отличаться от нуля, но всё равно останется значительно ниже, чем ток в фазных проводах. Это связано с тем, что часть токов фаз компенсируют друг друга, и только разность между ними будет течь через нейтральный провод.

Чем больше дисбаланс в нагрузке, тем выше ток в нейтрали, но даже в этом случае он редко достигает значений, равных токам в фазных проводах. Поэтому в системах с частичной несимметрией нагрузок нейтральный провод всё ещё можно использовать с уменьшенным сечением, при условии, что расчёты токов выполняются корректно и учтён максимальный возможный дисбаланс.

Яков Кузнецов

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 

Здесь можно оствавить комментарий, задать вопрос и просто пообщаться: 
Чат по электротехнической тематике 

О сайте Электрик Инфо и авторах статей



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Что такое симметричная и несимметричная нагрузка
  • Трёхфазная система электроснабжения
  • Как правильно выбрать провода для электропроводки и сделать предохранитель
  • Что обязательно надо знать при установке УЗО и устройстве заземления в квар ...
  • Почему запрещено использовать самодельные предохранители?
  • Как определить поперечное сечение провода
  • 380 из 220, или как инвертор для создает из однофазного трехфазный ток
  • Про электрические аппараты защиты для "чайников": плавкие предохранители
  • Почему греется нулевой провод
  • Провод заземления - сечение, маркировка, цвет, подключение, требования к за ...
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

    Ответы на вопросы

      Комментарии:

    #1 написал: Аарон | [цитировать]

    Предохранитель в нейтральном проводе не устанавливают, потому что его обрыв может привести к опасным последствиям, таким как неравномерное распределение напряжения по фазам, что может повредить оборудование. Сечение нейтрального провода обычно меньше, потому что ток в нем значительно меньше, чем в фазных проводах, особенно при равномерной нагрузке.

    Добавление комментария

    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий:
    Введите код: *

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.