สำหรับช่างไฟฟ้าสามเณร คำถามมักเกิดขึ้น: "อะไรคือสายศูนย์ในระบบจ่ายไฟที่บ้าน" ในการตอบคำถามนี้ คุณควรรู้ว่าจำเป็นต้องใช้ลวดเป็นกลางเพื่อหลีกเลี่ยง "เฟสไม่สมดุล" ผู้เชี่ยวชาญมุ่งมั่นที่จะบรรลุภาระที่สม่ำเสมอในแหล่งจ่ายไฟของผู้บริโภค เพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้อย่างชัดเจน ลองมาดูตัวอย่างอาคารอพาร์ตเมนต์ที่มีอพาร์ทเมนท์จำนวนเท่ากันเชื่อมต่อกับหนึ่งในสามขั้นตอน อย่างไรก็ตาม การบริโภคที่ไม่สม่ำเสมอในกรณีนี้ยังคงอยู่ ท้ายที่สุด ผู้คนในอพาร์ตเมนต์แต่ละแห่งก็ใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าต่างกันในแต่ละช่วงเวลาของวันและคืน
หลักการทำงานของสายกลาง
ไฟฟ้ามาถึงผู้บริโภคจากหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า ซึ่งสามารถแปลงแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายอุตสาหกรรมเป็น 380 โวลต์ ขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงเชื่อมต่อตามรูปแบบ "ดาว" นั่นคือมีการเชื่อมต่อสายไฟสามเส้นที่จุด "ศูนย์" หนึ่งจุด นำปลายสายไฟฟ้าแรงสูงอีกด้านมาที่ขั้ว A B และ C
เชื่อมต่อเข้าด้วยกันจะสิ้นสุดที่จุด "ศูนย์" เชื่อมต่อกับกราวด์กราวด์ในสถานีย่อย นอกจากนี้ยังมีการแบ่งสายไฟฟ้าแรงสูงที่มีความต้านทานเป็นศูนย์เป็น:
- ตัวนำ PE ป้องกัน (ย้อมสีเหลือง-เขียว);
- ศูนย์ทำงาน (สีน้ำเงิน).
ระบบจ่ายไฟในอาคารใหม่ทำงานตามรูปแบบที่อธิบายข้างต้น มันถูกเรียกว่าระบบ TN-S ในแผงสวิตช์ของอาคาร ช่างไฟฟ้าจะจ่ายไฟ 3 เฟส ตัวนำ PE และสายกลาง
อาคารอพาร์ตเมนต์เก่าส่วนใหญ่ไม่มีตัวนำ PE ระบบจ่ายไฟประกอบด้วยสายไฟ 4 เส้น เรียกว่า TN-C ล้าสมัยและถือว่าไม่ปลอดภัย การต่อสายดินในกรณีนี้จะดำเนินการในแผงสวิตช์ของบ้าน
เฟสและศูนย์จากหม้อแปลงไฟฟ้าแรงดันถูกนำไปใช้กับอาคารพักอาศัยโดยใช้สายไฟฟ้าแรงสูงใต้ดินหรือเหนือพื้นดิน ต่อเข้ากับแผงป้องกันอินพุตของบ้านในภายหลัง ดังนั้นระบบสามเฟสที่มีแรงดันไฟฟ้า 380/220 โวลต์จึงถูกสร้างขึ้น จากเกราะป้องกันเบื้องต้น ช่างไฟฟ้าวางสายไฟตามระเบียงและอพาร์ตเมนต์ ไฟฟ้าจ่ายให้กับผู้บริโภคโดยใช้สายไฟที่เชื่อมต่อกับหนึ่งในสามเฟสที่มีแรงดันไฟหลัก 220 โวลต์ นอกจากนี้ ลวดป้องกัน PE (เมื่อใช้ระบบ TN-S ใหม่เท่านั้น) และลวดเป็นกลางจะถูกส่งไปยังพื้นที่อยู่อาศัย
เมื่อต่อสายไฟที่มีความต้านทานเป็นศูนย์กับผู้ใช้ไฟฟ้าแต่ละราย โหลดที่ไม่สม่ำเสมอบนโครงข่ายไฟฟ้าก็จะหายไป
ทำไมฉันถึงต้องใช้ PE ตัวนำป้องกัน
ลวดป้องกันหรือ PE เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการป้องกันเพิ่มเติมที่บ้าน ในกรณีไฟฟ้าลัดวงจร จะเบี่ยงเบนกระแสไฟออกจากสายไฟที่ขาด จึงปกป้องผู้คนจากไฟฟ้าช็อตและทรัพย์สินจากไฟไหม้
ในเครือข่ายดังกล่าว โหลดจะกระจายอย่างเท่าเทียมกัน เนื่องจากแต่ละชั้นของอาคารอพาร์ตเมนต์มีการเดินสายเป็นเฟส
ระบบไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับห้องนั่งเล่นคือ "ดาว" ซึ่งทำซ้ำลักษณะเวกเตอร์ทั้งหมดของสถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้า
ระบบดังกล่าวมีความน่าเชื่อถือและเหมาะสมที่สุด แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน เนื่องจากการทำงานผิดพลาดเกิดขึ้นเป็นระยะๆ ส่วนใหญ่แล้ว ไฟฟ้าดับเกี่ยวข้องกับสายไฟคุณภาพต่ำ เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อคุณภาพต่ำ
สาเหตุของการหยุดพักในศูนย์และเฟส
ในกรณีที่สายไฟสัมผัสไม่ดีและเพิ่มโหลดบนระบบจ่ายไฟ เครือข่ายจะขาด
ในกรณีที่ตัวนำไฟฟ้าทั้งสามตัวที่ป้อนเข้าไปในบ้านขาด ผู้บริโภคที่เชื่อมต่อจะไม่ได้รับไฟฟ้า ในขณะเดียวกัน ผู้บริโภครายอื่นๆ ที่เชื่อมต่อกับอีก 2 เฟสที่เหลือจะได้รับกระแสไฟฟ้าเต็มจำนวน กระแสไฟฟ้าในเส้นลวดเป็นกลางจะรวมจากเฟสที่เหลือในสภาพการทำงาน และจะเท่ากับค่านี้
การหยุดชะงักทั้งหมดในเครือข่ายเชื่อมต่อกับไฟฟ้าดับของอพาร์ทเมนท์ อุบัติเหตุดังกล่าวไม่สามารถทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้าเสียหายได้ สถานการณ์อันตรายที่คุกคามไฟไหม้ในสถานที่และความเสียหายต่ออุปกรณ์เกิดขึ้นหากการเชื่อมต่อระหว่างหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าในสถานีย่อยและแผงสวิตช์แตก สถานการณ์นี้เกิดขึ้นจากหลายปัจจัย แต่สาเหตุที่เป็นไปได้มากที่สุดของไฟฟ้าดับคือความผิดพลาดของลูกเรือไฟฟ้า
สาเหตุของการลัดวงจร
ไฟฟ้าลัดวงจรจะเกิดขึ้นได้เมื่อกระแสไม่ผ่าน "ศูนย์" ไปยังกราวด์ลูป A0, B0 และ C0 กระแสจะเคลื่อนไปตามวงจรภายนอก AB, BC และ CA ซึ่งขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้า 360 โวลต์ ดังนั้นในอพาร์ตเมนต์หนึ่งแผงอาจมีแรงดันไฟฟ้าน้อยเกินไปเนื่องจากผู้เช่าที่ประหยัดได้ปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดและในอีกด้านหนึ่งจะมีแรงดันไฟฟ้าใกล้เคียงกับเส้นตรง - 360 โวลต์ ทำให้เกิดความเสียหายต่อสายไฟ ในทางกลับกัน อุปกรณ์มีความร้อนสูงเกินไปอันเป็นผลมาจากกระแสน้ำนอกระบบที่เข้ามา
เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์ดังกล่าวและป้องกันตัวเองจากไฟกระชากอย่างกะทันหัน มีอุปกรณ์ป้องกันที่ติดตั้งอยู่ภายในแผงกั้นของอพาร์ตเมนต์ พวกเขายังถูกวางไว้ในกรณีของเครื่องใช้ไฟฟ้าราคาแพงเพื่อป้องกันการเสียเช่นในตู้เย็นและตู้แช่แข็ง
วิธีการกำหนดศูนย์และเฟสในบ้าน
เพื่อระบุความผิดปกติของสายไฟที่บ้าน ส่วนใหญ่มักจะใช้ไขควงปากแบนที่มีไฟแสดงสถานะ อุปกรณ์ดังกล่าวทำงานเนื่องจากมีกระแสประจุไฟฟ้าไหลผ่านภายในเคส ภายในอุปกรณ์ดังกล่าวมีส่วนประกอบดังต่อไปนี้:
- ปลายเปลือยโลหะซึ่งใช้เชื่อมต่อกับเฟสหรือตัวนำที่เป็นกลาง
- ตัวต้านทานที่ลดแอมพลิจูดของกระแสที่ผ่านไขควงไปยังค่าที่ปลอดภัย
- ไฟแสดงสถานะที่สว่างขึ้นเมื่อกระแสไหลผ่านส่วนโลหะของอุปกรณ์ ตัวบ่งชี้การเผาไหม้บ่งชี้ว่ามีกระแสไฟฟ้าอยู่ในเฟส
- แพลตฟอร์มที่กระแสไหลผ่านร่างกายมนุษย์และไปถึงศักยภาพพื้นดิน
ช่างไฟฟ้าผู้มากประสบการณ์ในการแก้ปัญหาซื้ออุปกรณ์ที่ใช้งานได้หลากหลาย เช่น ไฟแสดงสถานะอิเล็กทรอนิกส์แบบมัลติฟังก์ชั่นในรูปของไขควงที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 2 ก้อน ซึ่งอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าได้ 3 โวลต์ นอกจากการกำหนดเฟสแล้ว อุปกรณ์ดังกล่าวยังทำหน้าที่อื่นๆ
หากหลอดไฟติดเมื่ออุปกรณ์สัมผัสกับหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า แสดงว่ามีการตรวจพบเฟส เมื่อไฟแสดงสถานะสัมผัสกับตัวนำ PE และ N ไฟแสดงสถานะจะไม่สว่าง ถ้าไม่ใช่ แสดงว่าวงจรไฟฟ้าเสีย
สาเหตุของความเสียหายในวงจรเป็นศูนย์
ความเสียหายต่อตัวนำที่เป็นกลางมักเกิดขึ้นในสถานที่ที่การเชื่อมต่อมีคุณภาพไม่ดี หากความต้านทานที่ทางแยกสูงเพียงพอ สายไฟจะร้อนขึ้น จากอุณหภูมิที่สูงขึ้นทางแยกจะถูกออกซิไดซ์ซึ่งเป็นผลมาจากความต้านทานที่เพิ่มขึ้นมากยิ่งขึ้น สายไฟถูกทำให้ร้อนถึงจุดหลอมเหลว ทำให้การเชื่อมต่อที่เป็นปัญหาถูกทำลายอย่างสมบูรณ์
จะหลีกเลี่ยงการลัดวงจรได้อย่างไร
เพื่อความมั่นใจในการเชื่อมต่อสายโลหะ จำเป็นต้องเพิ่มพื้นที่สัมผัส การเชื่อมต่อที่ยาว 1 ซม. หลังจากผ่านไปหนึ่งเดือนหากคุณเพิ่มความยาวของการบิด 2 เท่า การเดินสายไฟจะคงอยู่นานถึงหนึ่งปี แต่ถ้าคุณเชื่อมต่อบิดสายไฟเพื่อให้มีความยาวสัมผัส 5 ซม. จากนั้นตัวนำจะทำงานได้หลายปี ในการทำให้บ้านปลอดภัยยิ่งขึ้น ให้พันทางแยกด้วยลวดที่ไม่หุ้มฉนวน
เครื่องมือที่ทันสมัยสำหรับการเชื่อมต่อผู้ติดต่อ
วิธีการบิดเป็นการเชื่อมต่อระหว่างสองส่วนที่นำไฟฟ้านั้นล้าสมัยแล้ว ตอนนี้ช่างไฟฟ้าใช้เครื่องมือประกบ (PPE) กรณีของผลิตภัณฑ์ดังกล่าวทำขึ้นในรูปแบบของฝาครอบซึ่งพันสายไฟไว้ด้านบนทำให้การเชื่อมต่อมีความน่าเชื่อถือมาก
สะดวกกว่าในการใช้เทอร์มินัล WAGO เสียบปลายสายทั้งสองที่ต้องเชื่อมต่อเข้าด้วยกันเป็นร่องพิเศษก็เพียงพอแล้วจนกว่าจะคลิก หลังจากนั้นการเชื่อมต่อค่อนข้างยากที่จะตัดการเชื่อมต่อ