Diskuse Elektrika.cz

Proč dojde po přerušení N vodiče k přepětí v elektrických obvodech a dojde ke zničení přístrojů. V síti se objeví na PE napětí. Tento problém se mi nestal poprvé. Je to jen u sítí TN-C-S?




#117#


                                              
                                                  

Vaše otázka mi připadá lehce zmatená, ale pokusím se to vysvětlit.

Pokud se přeruší vodič N (tzv. střední),  napětí se na něj dostává z jiné fáze přes připojené spotřebiče. Především pokud je celková zátěž výrazně nesymetrická, posune se potenciál odpojeného středního vodiče obvykle do blízkosti potenciálu nejvíce zatížené fáze. Tak můžete mít potom v jednofázových zásuvkách (250 V, 16 A ~) přibližně 400 V (sdružené napětí soustavy). Vždy záleží na konkrétní situaci, celá věc je složitější, jde o tzv. fázorové výpočty. V extrémních případech se může dokonce vyskytnou i napětí větší než 400 V - např. pokud dojde v zátěži k rezonanci.
Napětí pak může poškodit 1f přístroje na 230 V, jelikož na takovéto přepětí nejsou konstruovány.

Trochu nechápu, jak jste se v otázce dostal od N k PE (ochranný vodič). Pokud odpojíte skutečně jen N, na PE se napětí nedostane. Na PE se může dostat napětí, pokud odpojíte N i PE před bodem rozdělění (a necháte je navzájem spojené) - bude tam zavlečeno právě z N (cestou L-spotřebič-N-bod rodělení-PE). To je také dobrý důvod, proč bod rozddělení přizemňovat.
Pokud odpojíte v síti TN-C vodič PEN, dostane se stejným způsoben napětí i na něj a z něj se pak přenese na ochranné svorky a neživé části spotřebičů.

Pokud by se napětí vyskytlo na odpojeném PE, pak to signalizuje nějaký vadný, nebo špatně zapojený spotřebič (např. PE místo N). Pokud je v obvodu chránič, měl by v takovém případě vybavit, aniž byste cokoliv odpojoval. Ostatně od toho tam je.

váš problém se tedy týká sítí TN-C, TN-S, i TN-C-S, popř. dalších sítí se středním vodičem.

Mě se to stalo již taky a je to jednoduché.
Dám příklad ze své praxe  :-[
Ve zdroji technologie jsou např. tři zdroje PELV 230V/48V zapojené do hvězdy. Ze středu je vyveden N, tudíž jsou napájeny 230V. Pokud ale přeruším tento vodič, dostane se na zdroje napětí 400V a vždy dva shoří. Ty s nejmenším odporem.
Elektronika je rychlejší než jistič.... :'(
A v principu je takto zapojen každý rozvaděč

Když už se tu probírá tohle téma, tak bych se přidal...
Šlo by udělat ochranu před zničením spotřebičů ve stylu něco jako omezovač napětí?
Klasické přepěťové ochrany se mi na to zdají příliš slabé a vyrábět něco silnějsího... no asi by to šlo, ale nevím, jestli to má cenu

Nebo by bylo jednodušší při poruše zkratovat všechny 3 fáze mezi sebou ať předřazené jištění "nahlásí" chybu?

Zjištění téhle poruchy by šlo udělat třeba měřit rozdíl napětí mezi umělým středem a Nkem...
(uvažuju domovní rozvod, max 3x25A)
PS: jsem bastlíř no...  ::)

Určitě by to udělat šlo.S elektronickým vypínáním by to bylo i dostatečně rychlé.Divil bych se ,kdyby v časopisech typu AR už něco nevyšlo.
Ale k čemu vám to bude ?
Pokud se nebude jednat o plastovou škatuli s pár šroubkama ,s označením CE,projektant to prostě nezakreslí.Fir ma vyrábějící CErozvodnice vám to neosadí.Revizá k nevydá kladné stanovisko.
Pokud si to osadíte sám a jednoho dne se někdo pomocí Vaší elektroinstala ce rozhodne spáchat sebevraždu,koledujete si  o průšvih.

To Petr E.Liska : Udělal by to učitě šlo, asi celkem jednoduše, ale rozhodně ne zkratem - to je dost "divočárna". Normálně místo toho stykačem popř. nějakým polovodičovým prvkem (SSR) všechny fáze odpojit nebo aktivovat pomocnou vypínací cívku namontovanou na jističi. V AR něco takového bylo pro ochranu motorů. Bude to ale reagovat i na výpadek fáze - k tomu to půvdně taky bylo.
Jinak by taky šlo "fixovat" střední vodič pomocí dostatečně dimenzovaného autotransformá toru - musí být jádrového typu, vinutí do hvězdy, zapojit všechny fáze i střední vodič. Ale zase tam mohou téct nějaké vyrovnávací proudy při případné nesymetrii sítě, a ty mohou trochu topit.

Nejsou to spíš ty s největším odporem? Na těch se totiž udělá vyšší napětí...

"Divočárna" ten zkrat je, ale napadlo mne to jako možná minimalizace ztrát na spínacích prvcích (možná 400A na 50milisekund - téměř bez chladiče)
Průchozí SSR na odpojení by mohly být rozumě rychlé (16A trvale - možná 75W tepla).
Pomocná vypínací cívka na jističi... jak rychlou to má odezvu? (přiznávám, nepátral sem po tom, takže nevím, jestli se to uvádí)

S tím autotransformá torem to zní zajímavě, jen to bude větší a těžší...
Možná už by bylo srovnatelné řešení mít 3f trafo D/Y a dělat si místně síť TN-S. :)
Ale to už je rozměrově trochu jinde...

Toto téma se tady již řešilo.
http://diskuse.elektrika.cz/index.php/topic,1364.15.html

to Petr Liška:

Nejsprávnější bude  udržovat rozvody v takovém stavu, aby nemohlo k této závadě dojít a provést řádné přizemnění PEN.

Z řešení elektronickou cestou připadá v úvahu jako nejschůdnější použití nějakého obvodu, který by hlídal rozdíl napětí mezi N a PE nebo pomocným zemničem pro tento účel zřízeným a následně aktivoval shazovací cívku jističe.

Použití jakýchkoliv transformátorů představuje dlouhodobě dost značnou spotřebu navíc protože musí být dimenzovány na maximální možný odběr.

... nemluvě o zábavě s jističi při jejich připojování  :D

Iba nahlas rozmýšľam, "CE" značku to mať nebude: 1kOhm odpor medzi pomocnou referenčnou zemou a N výstupom prúdového chraniča. V normálnej prevádzke zanedbateľný zvod. Pri 15 až 30V rozdielu vznikne chybový prúd 15 až 30mA, ktorý vypne chránič. Odpor dimenzovať na niekoľko Wattov a chrániť tepelnou poistkou.

Děkuji všem za odpovědi a náměty.

Souhlasím, ale ve starším paneláku v podnájmu poměrně špatně realizovatelné . Uvažoval jsem sice udělat v prodlužovačkác h síť TT s lokálním pospojováním na radiátor UT + chránič, ale zatím sem se neodhodlal...

Zatím přemýšlím o kompromisním řešení - chránit jen několik vybraných spotřebičů "obětovanou" ochranou - obousměrné transily na odhadem 400Vdc (spínané zdroje mají kondenzátory na stejné napětí),  10kusů paralelně (s chladičem a tepelnou ochranou) k spotřebičům a to celé jištěno slabým jističem (zatím tu mám na pokusy 2A/C).
Představuju si, že pokud bude přerušený PEN a v plovoucí hvězdě budou spotřebiče se srovnatelným odběrem, tak to u mne udrží ještě přípustné napětí. Když bude rozvážení větší (třeba někdo zapne konvici),  tak po chvilce topení transilů vypadne jistič nebo tepelná ohrana.
Zároveň by to mohlo fungovat jako poslední stupeň ochrany proti přepětí.

Co tím získáte? Napětí mezi N a L bude kolísat stejně, kam máte uzemněné kryty spotřebičů problém neřeší a síť TT tímto způsobem neuděláte.  Použit pospojování na radiátor jako vodič N nemůžete, protože by mohlo dojít k zavlečení nebezpečného napětí na celý systém ústředního topení.
 
 Jak jsem napsal v minulém příspěvku, jediné korektní řešení problému je oprava vadného spoje vodiče PEN, což bude asi někde ve stoupačkových svorkovnicích, čili mimo váš byt. Obraťte se na majitele objektu (ve Vašem případě asi prostřednictví m uživatele bytu) a žádejte zjednání nápravy. Tento stav je nebezpečný nejen pro spotřebiče, ale i pro obyvatele domu.



Kondenzátory vstupního usměrňovače spínaného zdroje jsou na 400V proto, že na nich je za běžného provozu kolem 320V (nabíjí se na špičkové napětí, což je Uef krát odmocnina ze dvou),  takže až vám stoupne síťové napětí ke 400V, budete na nich mít kolem 560V, což vám stejně nevydrží a nejspíš explodují.

Jistič C2A je nevhodný svou pomalejší charakteristik ou, lepší by byly skleněné pojistky s charakteristik ou FF (velmi rychlé, vypínací schopnost 1500A),  ale musíte počítat s proudovými rázy při zapínání zdrojů s těmi již zmíněnými kondenzátory, takže hodnota bude muset být vyšší.

Sem chtěl použít ze sítě jen L+N a lokální PE připojit na radiátor (+ chránič na pracovní vodiče). Myslel jsem, že bych si pomohl od měnícího se napětí na PE(N) při větších odběrech.

Ten PEN vadný není, impedance sítě vychází na asi 1,5Ohmu ("měřeno" multimetrem a rychlovarnou konvicí).

Ty transily mají koleno charakterisky okolo 400V stejnosměrných, (asi 280V střídavých),  takže by měly zabrat dříve.
Před zapojením na síť stejně vyzkouším praktické chování na autotransformá toru, pak se uvidí...

Ok, jistič jsem tam chtěl dát kůli tomu, že se dá při výpadku rychle nahodit... Ale ty pojistky budou rychlejší a z hlediska této ochrany asi lepší.
Proudový náraz při připojování zdrojů na síť zatím řeším softstartem (termistor+přemosťovací relé)

 ;D  (jednicka)

Jenom by mě zajímalo, jakým způsobem jste změřil přesný odpor spirály RK při dané teplotě.

Vaše snaha použít jako PE uzemnění na radiátor spolu s chráničem může ve vašem případě sice znamenat zvýšení bezpečnosti osob, což je jistě velice užitečné, ale nepomůže vám ochránit před poškozením přístroje.

Kde jste naměřil (spočítal) hodnotu 1,5 Ohmu, na přívodu do bytu? Ona to není hodnota zas až tak malá a nemusí znamenat, že PEN je v pořádku. Záleží jak vypadají rozvody sítě v domě a v obci, jak daleko je distribuční transformátor, jak je dimenzovaný. Vnitřní odpor sítě se v městské zástavbě na úrovni bytové rozvodnice pohybuje většinou maximálně kolem 0,5 Ohmu, což je třikrát méně, než jste vypočítal. Pokud jste měřil v některé zásuvce v bytě, může být výsledek ovlivněn stavem vnitřních rozvodů.

Máte přívod do bytu jednofázový nebo třífázový? V případě 3F přívodu se dá dobře zkontrolovat stav PEN tím, že se změří napětí ve všech třech fázích proti N (PEN) a pokud je v jedné fázi napětí vyšší, mělo by být v jiné nebo v obou zbývajících menší, což potom znamená, že střední vodič (N nebo PEN) plave, tj. že je někde přechodový odpor.


to kolega Svejkovský:
Myslím, že měřil protékající proud, což by mohlo být na orientační měření dostatečně přesné a pokud by použil hodnotu odporu studené spirály, která bude menší než za tepla, byl by potom vnitřní odpor sítě naopak ještě větší než spočítaný a potvrzoval by chybu v PEN.

Odpor topné spirály znát nepotřebuji, měřím U(naprázdno),  U(zatížené) a zatěžovací proud. Impedance sítě by pak měla být deltaU/I.
Pokud vezmu do úvahy přesnost použitého multimetru (je to hračka za 200Kč),  tak změna odporu topné spirály způsobená ohřátím je zanedbatelná. Mimo jiné proto jsem uváděl hodnotu se slůvkem _asi_ .

Tak to taky bylo myšleno, trochu zvýšit bezpečnost.
Pro ochranu přístrojů chci zkusit udělat ten omezovač napětí.

Hodnota je měřena v poslední zásuvce u mne v pokoji. Co jsem vysledoval, tak je to čtvrtá zásuvka na daném vedení (z celkem šesti). Dvoudrát hliník, jištěno bakelitovými jističi 10A, a je na nich V v kroužku (odhaduju typ IJV?)
Zkusím podotahovat spoje (aspoň ty, o kterých vím a jsou přístupné),  a změřit znovu...

Jednofázový přívod, jištěno 25A.
3 fáze jsou pokud vím v rozvaděči na chodbě, ale ten se mi rozdělávat nechce. Mimo jiné mám před elektřinou zdravý respekt.

váš postup je správný a chyba by měla být skutečně dána jen vlastnostmi použitého přístroje.


Zkuste najít první zásuvku na vedení, bývá to obvykle ta v předsíni pod PL-kou s jističi a změřte vnitřní odpor sítě tam - tím by se měly eliminovat případné přechodové jevy v dalších zásuvkách, případně by nebylo od věci podotahovat šrouby na jističích a nulovém můstku v PL-ce a v dané zásuvce.

Jističe jsou IJV s charakteristik ou pro vedení - tj. rychlé, proto označení IJV a V v kroužku.

Ještě nám sem napište jaké mezní hodnoty napětí jste naměřil, především ty hodnoty, kdy vám spotřebiče nepracují korektně díky podpětí nebo se poškodí přepětím.

První zásuvka je opravdu pod rozvodnicí, ale na druhé straně zdi, v koupelně...
Jinak naměřené hodnoty impedance jsou: 0,46Ohmu v první a 0,98Ohmu ve čtvrté zásuvce - měřeno po dotažení, některé spoje to potřebovaly.
Dále jsem změřil napětí mezi PEN a "lokální zemí" (radiátorem),  a více než 6,4V jsem zatížením nevytvořil. Bez zatížení tam bylo po dobu měření asi 60-70mVac.

Spotřebiče zatím pracují korektně, na zdrojích je většinou psáno povolené napětí 100-240Vac (bez přepínání). (Ten dotaz jsem pokládal hlavně kůli tomu, abych si nechal potvrdit/odsouhlasit další možnosti ochrany..)
Skutečně naměřené nejvyšší napětí je 247Vac.

Stalo se mně něco podobného,v třífázovém světelném obvodu(TN-C) se odpojil ochranný vodič a žárovky se krásně rozsvítily,byl to docela zajímavej světelnej efekt.:-)Proud se uzavíral mezi jednotlivýma fázema právě přes žárovky.

Šroubovák pomohl, přesně jak jsem napsal a vnitřní odpor sítě 0,46 Ohmu na vstupu do bytu nebo na první zásuvce je také obvyklá hodnota. Co dodat, snad jen to, že přístroj se štítkovou hodnotou napětí 100 až 240V~ by měl bez potíží pracovat v rozsahu 90 až 264V~ (-10%,  +10%),  což ve Vašem případě není překročeno.


Použijete-li ve všech třech fázích žárovky stejného příkonu, budou v případě odpojení vodiče N svítit stále stejně, což lze provést jako laboratorní pokus a důkaz, že ve vyvážené 3F síti neteče vodičem N žádný proud. V normální instalaci je to  nepoužitelné a nebezpečné pro spotřebiče a při síti TN-C samozřejmě hrozí navíc úraz elektrickým proudem.

Tomuto vysvětlení nerozumím. Situaci chápu tak, že se v rozvaděči zapomene dotáhnout N drát a na spotřebič (zásuvku) jde pouze připojený fázový vodič a PE. Napětí pak mezi fází a N vodičem není přece žádné - "bo" N vodič je přerušený.
Chtělo by to připojit vysvětlující nákres. mohu vás o něj poprosit? Díky
PS:Jsem zde nový, daný problém aktuálně řeším, ale nechci zakládat nové téma, proto se vracím do starší diskuze.

L1 z trafa - spotřebič č1- uzel bez upadnuťého N - spořebič č.2 - L2 z trafa.
Pokud bude sp.1 např.rychlovar ka a č.2 TV, dojde k rozdělení napětí např.40V/ 360V a TV odejde.

Problém nastane pouze v případě, že přerušíte N u třífázové nerovnoměrně zatížené soustavy.

Zde příklad v síti TN-C (podobné to bude při přerušení N v stíti TN-S). Pokud je druhý spotřebič v řadě např. televize (malý odběr) a třetí spotřebič např. rychlovarná konvice (velký odběr) nastane na spotřebičích nerovnoměrný úbytek napětí. A protože jsou oba spotřebiče zapojeny v sérii (mezi L2 a L3) rozdělí se těch 400 V podle odporů zátěží - konvice nebude topit a televize "shoří". Jako "bonus" bude na "kostře" nějaké napětí, které může být životu nebezpečné.

(https://www.mylms.cz/obrazky/elektronika/barvy-vodicu-a-site-3.png)

Já přece nemůžu naměřit žádné napětí na spotřebiči, když mám přerušený obvod. Napětí na spotřebiči je, ale nemá uzavřenou smyčku - proud neprotéká... stále nerozumím...

Vy jste vynalezl filtr, který nepustí proud z fáze L2 (skrz červeně namalované jednofázové spotřebiče) do L3?

Teď mi to docvaklo, děkuji všem zúčastněným.

Zkusíme to trochu jinak:
Představte si 2 baterie, každá na 12V při sériovém zapojení tedy 24V. A vezmeme 2 spotřebiče na 12V, pro zjednodušení žárovky z auta. A zapojíme to podle obrázku.
Budou svítit obě žárovky, na obou bude 12V.
Když se přeruší vodič N1, zhasne žárovka Sp1
Když se přeruší vodič N2, zhasne žárovka Sp2

Ale co když se přeruší "společný" vodič N?
Oba spotřebiče (žárovky) budou v sérii připojeny na 24V
Pokud budou obě žárovky stejné, rozdělí se napětí a budou svítit. ale když Bude dejme tomu jedna 45W z hlavního reflektoru, a druhá 5W z koncového světla, rozdělí se napětí přibližně podle odporu žárovek, tedy na té silnější bude minimální úbytek napětí, a na té slabší by bylo téměř celé napětí 24V (pokud by to vydržela)

A u 3f sítě je to podobné.