Um fio zero quebrado em um circuito trifásico (ou queimado) é um fenômeno comum que é familiar à maioria dos especialistas e ao pessoal operacional das subestações. Ele também é confrontado por eletricistas que atendem a prédios de apartamentos nos quais esse dano ocorre na entrada do elevador ou diretamente no apartamento. Geralmente ele se manifesta como um penhasco da veia "terra". Para entender a essência do fenômeno, você primeiro precisa lidar com as causas de sua ocorrência.
A formação de cadeias de suprimentos e as causas de quebra
O princípio de formar circuitos de alimentação de 380 volts baseia-se no fato de que cada fase possui seu próprio grupo de consumidores (residências, entradas ou apartamentos). Uma quebra zero em redes trifásicas ocorre quando a distribuição de carga é interrompida, conectada, como os enrolamentos de um transformador de estação, de acordo com o esquema "estrela" - eles devem ser conectados uniformemente. Com a distribuição correta, os componentes atuais são compensados mutuamente e o valor total no fio neutro é próximo de zero. Portanto, um núcleo neutro é constituído por uma seção transversal menor que os fios de fase - teoricamente, pode ser excluído por completo, uma vez que a corrente não deve fluir aqui.
Qualquer desvio deste requisito leva ao desequilíbrio de fase e ao aparecimento de correntes dispersas em um condutor neutro.
Como, do lado do consumidor, o número de eletrodomésticos e lâmpadas por fase pode ser arbitrário, nenhuma linha de suprimento pode ficar sem desvio da norma.
Uma corrente sempre flui através do fio neutro, deslocando levemente os nós da fase em uma direção ou outra. Nos diagramas correspondentes, isso se parece com a aproximação do ponto zero a uma das fases. Com uma forte distorção, a seção transversal do fio neutro nas redes de suprimento pode não ser suficiente para suportar o aumento da corrente através dele. Com o tempo, a sobrecarga constante leva à sua queima.
Ao alternar de cadeias trifásicas para ramificações lineares (sua formação ocorre na entrada do riser de acesso), a situação é completamente diferente. Problemas com gravação zero em redes monofásicas podem surgir pelos seguintes motivos:
- Mau contato ou dano ao núcleo zero na torneira linear. Ele se instala no painel de distribuição da entrada.
- Desaparecimento do contato correspondente na placa de piso. Em algumas casas, ele é instalado em cada site.
- Interrupção das conexões no fio "terra" na entrada do apartamento ou dentro dele.
O mau funcionamento se manifesta primeiro como uma perda de eletricidade a curto prazo, que não pode ser encontrada imediatamente. Com o tempo, quando o contato no ponto de conexão do núcleo zero é completamente destruído, os eletrodomésticos param de funcionar completamente e a luz acende.
Possíveis consequências
Os efeitos de um corte zero em uma rede trifásica são às vezes excessivamente perigosos. Independentemente do sistema de aterramento utilizado, ao disparar um núcleo nulo, surgem altos potenciais nos apartamentos conectados a esse cabo. Devido a uma forte inclinação em algumas linhas da fiação, voltagens atingindo 380 volts serão exibidas. Nos outros ramos da entrada trifásica, pelo contrário, eles podem cair para quase zero.
As quebras de fio zero são perigosas, pois, acima de tudo, representam uma ameaça para os eletrodomésticos conectados às tomadas. Isso pode ameaçar a falha completa de equipamentos caros ou a ignição de uma fiação de alumínio antiga que pode levar a um incêndio.Por outro lado, se a casa estiver conectada através de um sistema TN-C com condutores combinados de PE e N, uma quebra no núcleo comum da PEN levará à perda da função de proteção que protege contra choque elétrico. Na ausência de aterramento, o consumidor ficará indefeso quando o fio PEN for quebrado, mesmo se um RCD estiver instalado em seu apartamento, o que não funcionará sem um núcleo zero.
Se ocorrer uma quebra zero em uma das linhas do apartamento, protegida por uma máquina separada, primeiro todos os dispositivos elétricos conectados a ela deixarão de funcionar. Além disso, se não houver zero e houver uma fase na rede, um potencial perigoso de 220 volts através de cargas constantemente conectadas cairá no terminal de terra. Como resultado, outra fase aparecerá na tomada, o que é muito perigoso na ausência de um aterramento normal.
Em caso de quebra acidental do isolamento na máquina de lavar, por exemplo, o potencial perigoso não terá para onde drenar, pois o fio terra está quebrado. Para um consumidor em pé em um piso de concreto conectado ao chão, isso representa um grande perigo, pois toda a corrente flui através dele.
Proteção contra queimadura ou zero corte
Um estudo das conseqüências de distúrbios na operação de linhas trifásicas e seus ramos mostrou que é necessário tomar algumas medidas para evitar esses fenômenos. A proteção confiável de quebra zero em uma rede monofásica permite:
- manter eletrodomésticos intactos;
- fornecer proteção ao usuário contra choque elétrico;
- para evitar ignição acidental de uma fiação decrépita e a ocorrência de um incêndio.
Para proteger contra falhas de fase, são utilizados equipamentos elétricos modernos, que incluem relés especiais, além de dispositivos de proteção contra sobrecarga de linha (SPD). O primeiro está disponível em duas versões, uma das quais é projetada para circuitos trifásicos, e a segunda permite proteger ramificações monofásicas. O princípio de seu trabalho é desligar instantaneamente a fonte de alimentação no caso de um desvio de tensão além da norma estabelecida.
O segundo dispositivo para proteção contra perda de fase é geralmente usado em residências particulares, a fim de desconectar cargas em caso de situação perigosa. O princípio de sua operação é reduzir a condutividade de circuitos internos com quedas de potencial significativas. A maneira mais eficaz de evitar conseqüências perigosas em redes trifásicas é usar o aterramento, cujo dispositivo em prédios de apartamentos está associado a grandes dificuldades.
Em áreas rurais e prédios suburbanos privados, essa abordagem é implementada de maneira muito simples. Basta equipar o dispositivo de aterramento na área adjacente à casa e conectá-lo através de um barramento de cobre a um contato separado montado na blindagem de entrada.
Como outra ferramenta que pode proteger contra uma quebra de fio zero, você pode usar um dispositivo de corrente residual ou, em suma, um RCD. Sua variedade é um dispositivo diferencial que combina as funções de um RCD e uma máquina típica. Para esses fins, produtos comuns que precisam de um núcleo zero inteiro para operação normal não são adequados. A montagem em linhas de derivação é permitida apenas para os dispositivos que fornecem especificamente a função de proteção contra quebra zero.
