Если вы когда-либо сталкивались с проблемами в работе
электросети, такими как перегрев и отгорание проводов в распределительных
щитах, то, возможно, вы уже знаете о «нулевом» проводнике. Этот нейтральный
проводник в трехфазной системе, получаемый при подключении обмоток
трансформатора «звездой», является ключевым элементом, позволяющим подключать
как трехфазные, так и однофазные нагрузки.
«Суровый российский светодиод» — именно так я бы описал тот
самый момент, когда в щитке болт крепления нулевой шины раскаляется докрасна, а
свет в квартире мигает, как новогодняя гирлянда. Мемы про перегруженные розетки
и отгорающий ноль, наверное, видели многие из вас. Но вот вопрос: почему именно
ноль? Почему не фаза, по которой тоже бегут электроны, как угорелые? Простым
языком постараюсь объяснить, что такое этот самый «ноль» и почему он так часто
становится «слабым звеном» в нашей электросети.
Что такое «ноль» и как он работает в многоквартирном доме
Для начала давайте разберемся, что вообще такое этот «ноль».
В многоэтажках используется трехфазная система электроснабжения. Это значит,
что в дом приходит три фазы (назовем их А, Б и С) и ноль — нулевой рабочий
проводник. Этот ноль, кстати, может быть совмещенным с защитным, но сейчас не
об этом. Сосредоточимся на том, почему именно ноль так часто «горит».
Итак, представьте, что от щитка на первом этаже вверх по
стояку поднимаются три фазы и ноль. Каждая квартира получает одну из этих фаз.
Одна квартира питается от фазы А, другая — от фазы Б, третья — от фазы С, и так
далее по всем этажам. В идеальном мире, если бы все жильцы включали свои
электроприборы равномерно, то нагрузка на каждую фазу была бы одинаковой. В
таком случае, согласно законам физики, ток в нулевом проводнике равнялся бы
нулю. Но, к сожалению, мы живем в мире, где нет идеальной равномерности, и ноль
становится настоящим «трудягой».
Нулевая шина: реальность наших электросетей
Теперь давайте посмотрим, что происходит в реальности.
Представьте, что жилец квартиры №1 пришел с работы и включил все, что только
можно: свет, электроплиту, чайник, утюг, да еще и пылесос решил запустить. Вся
эта нагрузка идет по фазе А и, естественно, возвращается через ноль. Потом он
все выключил и пошел отдыхать. Но тут в дело вступает сосед из квартиры №2,
который включает свои приборы и нагружает фазу Б. Ток снова идет по фазе и
возвращается через тот же самый нулевой проводник. А потом, допустим, жилец
квартиры №3 решил сварочный аппарат запустить, и вот уже фаза С работает, а
ноль снова в деле.
Что получается? Фазы А, Б и С работают по очереди, как
сменяющиеся смены на заводе, а ноль работает всегда, как бессменный дежурный.
Он постоянно принимает на себя ток от разных фаз. Контакт этого нулевого
проводника в щитке просто не успевает остывать. Фазные провода нагреваются,
когда по ним идет ток, а потом остывают, когда нагрузка снижается. А контакт
нуля постоянно греется. Вот почему он часто перегорает.
Гармоники: скрытый враг нулевого проводника
В современных домах появилось много электроприборов, которые
«портят» нашу электросеть, создавая так называемые «гармоники». Эти гармоники —
это как паразитные колебания тока, которые добавляют дополнительную нагрузку на
ноль. У нас в сети, как в оркестре, должна играть одна мелодия, чистая такая
синусоида, на 50 герц как часы. Но бывает, что в эту мелодию начинают
вклиниваться всякие «левые» звуки, как будто кто-то на трубе фальшивит. Вот эти
«фальшивые» звуки и есть гармоники. Они тоже как волны, но с другими частотами,
и они накладываются на нашу основную волну, портя её форму. Из-за этого в сети
появляются то всплески напряжения, то провалы, а иногда и просто шум фонит.
Откуда эта «музыка» берется? А это всё из-за нелинейных нагрузок.
Это такие приборы, которые ток потребляют неровно, как бы «рывками», и
получается, что форма тока у них уже не синусоида, а какая-то кривая. Вот эта
кривая форма тока и заставляет напряжение в сети тоже искажаться, причем не
только у этого прибора, а и у всех, кто от той же розетки питается. То есть,
один «фальшивит», а слушать приходится всем.
Проще говоря, из-за гармоник токи в нулевом проводнике не
складываются «как надо», сдвинутыми по фазе на 120 градусов, а накладываются
друг на друга, создавая хаос. В результате, ток в нулевом проводнике может быть
даже больше тока в фазных проводниках. Ноль работает постоянно, пока работают фазы. Он принимает на
себя ток от разных квартир, которые включаются по очереди. Кроме того, на него
«наваливаются» гармоники, создавая дополнительную нагрузку. В результате,
контакт нулевого проводника в щитке постоянно перегревается. Это как если бы
металл постоянно сгибали и разгибали — рано или поздно он просто сломается. То
же самое происходит и с нулевым проводником: постоянная перегрузка и перегрев
приводят к его отгоранию.
Заключение
Теперь вы знаете, почему именно ноль так часто «горит» в
наших домах. Это не какая-то мистика, а вполне объяснимая физика. Конечно, я
упростил некоторые моменты, но надеюсь, что суть я до вас донес. Помните, что
исправная электропроводка — это залог безопасности вашего дома. Если вы
заметили признаки перегрузки, такие как мигание света, искрение в щитке или
нагрев розеток, то не откладывайте решение проблемы. Лучше вовремя обратиться к
специалисту, чем потом столкнуться с более серьезными последствиями.
Изображение в превью:
Источник: mistral.ai