Aloitteleville sähköasentajille herää usein kysymys: "Mikä on kotivirransyöttöjärjestelmän nollajohto?". Vastataksesi tähän kysymykseen, sinun pitäisi tietää, että nollajohto tarvitaan "vaiheepätasapainon" välttämiseksi. Asiantuntijat pyrkivät saavuttamaan tasaisen kuormituksen kuluttajien virtalähteessä. Tämän ilmiön selventämiseksi otetaan esimerkkinä kerrostalo, jossa yhtä monta asuntoa on kytketty johonkin kolmesta vaiheesta. Tässä tapauksessa kulutus on kuitenkin edelleen epätasaista. Loppujen lopuksi ihmiset käyttävät jokaisessa asunnossa erilaisia sähkölaitteita eri aikoina päivästä ja yöstä.
Nollajohtimen toimintaperiaate
Sähkö tulee kuluttajille jännitemuuntajasta, joka pystyy muuttamaan teollisuusverkon jännitteen 380 volttiin. Muuntajan toisiokäämi on kytketty "tähti"-järjestelmän mukaan, eli kolme johtoa on kytketty yhteen "nolla"-pisteeseen. Suurjännitejohtojen toinen pää viedään liittimiin A, B ja C.
Nollapisteen yhteen liitetyt päät on kytketty sähköaseman maasilmukkaan. Nollaresistanssin suurjännitejohto on myös jaettu:
- suojaava PE-johdin (värjätty kelta-vihreäksi);
- työnolla (väritetty sinisellä).
Uusien rakennusten sähkönsyöttöjärjestelmä toimii yllä kuvatun kaavion mukaisesti. Sitä kutsutaan TN-S-järjestelmäksi. Rakennuksen sähkökeskuksessa sähköasentajat syöttävät 3 vaihetta, PE-johtimen sekä nollajohdon.
Useimmissa vanhoissa kerrostaloissa ei ole PE-johdinta. Virtalähdejärjestelmä koostuu 4 johdosta, sitä kutsutaan nimellä TN-C. Se on vanhentunut ja sitä pidetään epävarmana. Nollajohtimen maadoitus suoritetaan tässä tapauksessa talon sähkökeskuksessa.
Jännitemuuntajan vaiheet ja nollaus johdetaan asuntoihin maanalaisilla tai maanpäällisillä suurjännitejohdoilla, jotka kytketään myöhemmin talon tulosuojaan. Näin muodostuu kolmen vaiheen järjestelmä, jonka jännite on 380/220 volttia. Esittelykilvestä sähköasentajat levittivät johtoja pitkin kuistia ja asuntoja. Sähkö syötetään kuluttajille johtojen avulla, jotka on kytketty yhteen kolmesta vaiheesta verkkojännitteellä 220 volttia. Lisäksi asuintiloihin viedään PE-suojajohto (vain uutta TN-S-järjestelmää käytettäessä) ja nollajohto.
Kun nollaresistanssiset johdot liitetään jokaiseen sähkönkuluttajaan, sähköverkon epätasainen kuormitus katoaa käytännössä.
Miksi tarvitsen suojajohtimen PE?
Suojajohtoa tai PE:tä tarvitaan lisäsuojaan kotona. Oikosulun sattuessa se ohjaa virran pois katkenneesta johdosta ja suojaa siten ihmisiä sähköiskulta ja omaisuutta tulipalolta.
Tällaisessa verkossa kuormitus jakautuu tasaisesti, koska kerrostalon jokainen kerros on johdotettu vaiheittain.
Asuntoihin kytketty sähköjärjestelmä on "tähti", joka toistaa muuntajan kaikki vektoriominaisuudet.
Tällainen järjestelmä on luotettava ja optimaalinen, mutta sillä on myös haittapuolensa, koska toimintahäiriöitä esiintyy ajoittain. Useimmiten sähkökatkokset liittyvät huonolaatuisiin johtoihin sekä huonolaatuisiin yhteyksiin.
Nolla- ja vaihekatkon syyt
Jos johtojen kosketus on huono ja virransyöttöjärjestelmän kuormitus kasvaa, verkko katkeaa.
Jos jokin kolmesta taloa syöttävästä johtimesta katkeaa, siihen kytketyt kuluttajat eivät saa sähköä. Samanaikaisesti muut kahteen jäljellä olevaan vaiheeseen kytketyt kuluttajat saavat sähkön kokonaisuudessaan. Nollajohdon virta summataan jäljellä olevista toimintakunnossa olevista vaiheista, ja se on yhtä suuri kuin tämä arvo.
Kaikki verkkokatkot liittyvät asuntojen sähkökatkoihin. Tällaiset onnettomuudet eivät voi vahingoittaa sähkölaitteita. Vaarallisia tilanteita, jotka uhkaavat tulipaloa tiloissa ja laitevaurioita, syntyy, jos sähköaseman jännitemuuntajan ja sähkökeskuksen välinen yhteys katkeaa. Tämä tilanne johtuu monista tekijöistä, mutta todennäköisin syy sähkökatkoihin on sähkömiehistön vika.
Oikosulun syyt
Oikosulku tulee mahdolliseksi, kun virta ei kulje "nollan" kautta maasilmukalle A0, B0 ja C0. Sen sijaan virrat liikkuvat ulompia piirejä AB, BC ja CA pitkin, jotka saavat virtaa 360 voltin jännitteestä. Siten toisessa asuntokilvessä voi olla liian vähän jännitettä, koska taloudellinen vuokralainen sammutti kaikki sähkölaitteet, ja toisa alta muodostuu lähellä lineaarista jännitettä - 360 volttia. Tämä vahingoittaa johtoja. Laitteet puolestaan ylikuumenevat niihin saapuvien epäsuorittujen virtojen seurauksena.
Tällaisten tilanteiden välttämiseksi ja suojautumiseksi äkilliseltä virtapiikiltä on olemassa suojalaitteita, jotka on asennettu asunnon suojusten sisään. Ne sijoitetaan myös kalliiden sähkölaitteiden koteloon estämään vikoja, esimerkiksi jääkaappiin ja pakastimiin.
Menetelmä nollan ja vaiheen määrittämiseksi talossa
Kodin sähköjohdotuksen vian tunnistamiseksi he käyttävät useimmiten budjettiruuvimeisseliä, jossa on merkkivalo. Tällainen laite toimii sen kotelon sisällä kulkevan kapasitiivisen virran vuoksi. Tällaisen laitteen sisäpuoli on varustettu seuraavilla komponenteilla:
- paljas metallikärki, jolla se liitetään vaihe- tai nollajohtimeen;
- vastus, joka pienentää ruuvimeisselin läpi kulkevan virran amplitudin turvalliseen arvoon;
- merkkivalo, joka syttyy, kun virta kulkee läpilaitteen metalliosa. Palava ilmaisin osoittaa virran olemassaolon vaiheessa;
- alusta, jonka kautta virta kulkee ihmiskehon läpi ja saavuttaa maapotentiaalin.
Kokeneet sähköasentajat ostavat vianmäärityksessä toimivampia laitteita, esimerkiksi ruuvimeisselin muodossa olevan monitoimisen elektronisen ilmaisimen, joka toimii kahdella akulla, minkä ansiosta laite pystyy luomaan 3 voltin jännitteen. Vaiheen määrittämisen lisäksi tällaiset laitteet suorittavat muita tehtäviä.
Jos merkkivalo syttyy, kun laite joutuu kosketuksiin sähkökontaktin kanssa, vaihe on havaittu. Kun merkkivalo joutuu kosketuksiin PE- ja N-johtimien kanssa, merkkivalo ei saa syttyä. Jos näin ei ole, sähköpiiri on viallinen.
Nollan vaurion syyt piirissä
Nollajohtimen vaurioituminen tapahtuu yleensä paikoissa, joissa liitäntä on huonolaatuinen. Jos resistanssi risteyksissä on riittävän korkea, johdot kuumenevat. Korotetuista lämpötiloista risteys hapettuu, minkä seurauksena vastus kasvaa entisestään. Johdotus kuumennetaan sulamispisteeseen, jolloin ongelmallinen liitäntä tuhoutuu kokonaan.
Kuinka välttää oikosulku?
Metallijohtojen luotettavan liitännän varmistamiseksi on tarpeen lisätä kosketuspinta-alaa. 1 cm pitkät liitännät palavat loppuun kuukauden kuluttua, jos lisäät kierteen pituutta 2 kertaa, johdotus kestää vuoden, mutta jos liitätjohdot on kierretty niin, että koskettimen pituus on 5 cm, niin johdin toimii monta vuotta. Jotta talo olisi entistä turvallisempi, kääri liitoskohta eristämättömällä langalla.
Nykyaikaiset työkalut kontaktien yhdistämiseen
Kiertomenetelmä kahden johtavan osan välisenä liitoksena on vanhentunut, nyt sähköasentajat käyttävät liitostyökaluja (PPE). Tällaisen tuotteen kotelo on tehty korkin muodossa, joka kiertyy johdot päällekkäin, mikä tekee liitännästä erittäin luotettavan.
Wago-päätteiden käyttö on vieläkin kätevämpää. Riittää, kun työnnät kahden yhteen liitettävän johdon päät erityisiin uriin, kunnes ne napsahtavat. Sen jälkeen yhteys on melko vaikea katkaista.
