עבור חשמלאים מתחילים, לעתים קרובות עולה השאלה: "מהו חוט האפס במערכת אספקת החשמל בבית?". כדי לענות על שאלה זו, עליך לדעת כי יש צורך בחוט ניטרלי כדי למנוע "חוסר איזון שלב". מומחים שואפים להשיג עומס אחיד באספקת החשמל של הצרכנים. כדי להסביר את התופעה בצורה ברורה, ניקח כדוגמה בניין דירות שבו מספר שווה של דירות מחובר לאחד משלושת השלבים. עם זאת, צריכה לא אחידה במקרה זה עדיין נשארת. אחרי הכל, אנשים בכל דירה משתמשים במכשירי חשמל שונים בשעות שונות של היום והלילה.
עקרון הפעולה של החוט הנייטרלי
חשמל מגיע לצרכנים משנאי מתח, המסוגל להמיר את המתח של רשת תעשייתית ל-380 וולט. הפיתול המשני של השנאי מחובר לפי ערכת "כוכב", כלומר, שלושה חוטים מחוברים בנקודת "אפס" אחת. הקצה השני של חוטי המתח הגבוה מובא אל המסופים בשם A, B ו-C.
קצוות המחוברים יחד בנקודת "אפס" מחוברים ללולאת ההארקה בתחנת המשנה. יש גם חלוקה של חוט המתח הגבוה של התנגדות אפס ל:
- מוליך PE מגן (צבוע בצהוב-ירוק);
- עובד אפס (צבע בכחול).
מערכת אספקת החשמל בבניינים חדשים פועלת לפי התוכנית שתוארה לעיל. היא מכונה מערכת TN-S. במרכזיית הבניין חשמלאים מספקים 3 פאזות, מוליך PE וכן חוט ניטרלי.
לרוב בנייני הדירות הישנים אין מוליך PE. מערכת אספקת החשמל מורכבת מ-4 חוטים, היא נקראת TN-C. זה מיושן ונחשב לא בטוח. הארקה של החוט הנייטרלי במקרה זה מתבצעת במרכזיית הבית.
שלבים ואפס משנאי המתח מתבצעים לחצרים למגורים באמצעות חוטי מתח גבוה תת-קרקעיים או מעל קרקע, המחברים אותם מאוחר יותר למגן הכניסה של הבית. כך נוצרת מערכת של שלושה שלבים עם מתח של 380/220 וולט. מהמגן היכרות פרסו חשמלאים חוטים לאורך המרפסות והדירות. החשמל מסופק לצרכנים באמצעות חוטים המחוברים לאחד משלושה פאזות במתח רשת של 220 וולט. כמו כן, חוט מגן PE (רק בשימוש במערכת ה-TN-S החדשה) וחוט ניטרלי נישאים לחלל המגורים.
כאשר מחברים חוטים בעלי התנגדות אפס לכל צרכן חשמל, העומס הלא אחיד על רשת החשמל כמעט נעלם.
למה אני צריך מוליך מגן PE?
יש צורך בחוט מגן או PE להגנה נוספת בבית. במקרה של קצר חשמלי, הוא מפנה את הזרם הרחק מהחיווט השבור, ובכך מגן על אנשים מפני התחשמלות ורכוש מפני שריפה.
ברשת כזו, העומס מתחלק באופן שווה, שכן כל קומה בבניין דירות מחווטת בשלבים.
מערכת החשמל המחוברת למגורים היא "כוכב", החוזר על כל המאפיינים הווקטוריים של תחנת המשנה.
מערכת כזו אמינה ואופטימלית, אבל יש לה גם חסרונות, שכן תקלות מתרחשות מעת לעת. לרוב, הפסקות חשמל קשורות לחוטים באיכות ירודה, כמו גם לחיבורים באיכות ירודה.
סיבות להפסקה באפס ובשלבים
במקרה של מגע לקוי של חוטים ועומסים מוגברים על מערכת אספקת החשמל, הרשת נשברת.
במקרה של הפסקה בכל אחד משלושת המוליכים המזינים את הבית, צרכנים המחוברים אליו לא יקבלו חשמל. במקביל, צרכנים אחרים המחוברים לשני השלבים הנותרים מקבלים חשמל במלואו. הזרם בחוט הנייטרלי מסוכם מהשלבים הנותרים במצב עבודה, ויהיה שווה לערך זה.
כל ההפסקות ברשת קשורות להפסקת חשמל של דירות מחשמל. תאונות כאלה אינן מסוגלות לגרום נזק למכשירי חשמל. מצבים מסוכנים המאיימים על שריפה במקום ופגיעה בציוד נוצרים אם החיבור בין שנאי המתח בתחנת המשנה למרכזייה נשבר. מצב זה מתרחש בגלל גורמים רבים, אבל הסיבה הסבירה ביותר להפסקות חשמל היא אשמת הצוות החשמלי.
סיבות לקצר חשמלי
קצר חשמלי מתאפשר כאשר הזרם אינו עובר דרך "אפס" ללולאת הארקה A0, B0 ו-C0. במקום זאת, הזרמים נעים לאורך המעגלים החיצוניים AB, BC ו-CA, המופעלים במתח של 360 וולט. לפיכך, על מגן דירה אחד עשוי להיות מתח נמוך מדי, שכן הדייר החסכוני כיבה את כל מכשירי החשמל, ומצד שני, נוצר מתח קרוב לליניארי - 360 וולט. זה גורם נזק לחוטים. התקנים, בתורם, מתחממים יתר על המידה כתוצאה מזרמים לא מתוכננים שנכנסים אליהם.
כדי להימנע ממצב כזה ולהגן על עצמך מפני נחשול מתח פתאומי, ישנם התקני הגנה שמותקנים בתוך מגני הדירה. הם ממוקמים גם במקרה של מכשירי חשמל יקרים כדי למנוע תקלות, למשל, במקררים ובמקפיאים.
שיטה לקביעת אפס ושלב בבית
כדי לזהות תקלה בחיווט החשמל בבית, לרוב הם משתמשים במברג חסכוני עם מחוון אור. מכשיר כזה פועל עקב מעבר זרם קיבולי בתוך המארז שלו. החלק הפנימי של מכשיר כזה מצויד ברכיבים הבאים:
- קצה חשוף מתכת, המשמש לחיבורו למוליך הפאזה או הנייטרלי;
- נגד שמפחית את משרעת הזרם העובר דרך המברג לערך בטוח;
- נורית חיווי שנדלקת כאשר זורם זרםחלק מתכת של המכשיר. מחוון בוער מציין נוכחות של זרם בשלב;
- פלטפורמה שדרכה עובר הזרם דרך גוף האדם ומגיע לפוטנציאל הקרקע.
חשמלאים מנוסים לפתרון תקלות רוכשים מכשירים פונקציונליים נוספים, למשל, מחוון אלקטרוני רב תכליתי בצורת מברג, המופעל על ידי שתי סוללות, שבזכותן המכשיר מסוגל ליצור מתח של 3 וולט. בנוסף לקביעת השלב, מכשירים כאלה מבצעים משימות אחרות.
אם המנורה נדלקת כשהמכשיר בא במגע עם מגע חשמלי, אזהה פאזה. כאשר המחוון בא במגע עם מוליכים PE ו-N, מחוון האור לא אמור להדליק. אם לא, אז המעגל החשמלי פגום.
סיבות לאפס נזק במעגל
נזק למוליך הנייטרלי מתרחש בדרך כלל במקומות שבהם החיבור אינו איכותי. אם ההתנגדות בצמתים גבוהה מספיק, החוטים מתחממים. מטמפרטורות גבוהות, הצומת מתחמצן, וכתוצאה מכך ההתנגדות עולה עוד יותר. החיווט מחומם לנקודת התכה, מה שגורם לחיבור הבעייתי להרוס לחלוטין.
איך להימנע מקצר חשמלי?
כדי להבטיח חיבור אמין של חוטי מתכת, יש צורך להגדיל את שטח המגע. חיבורים באורך 1 ס"מ יישרפו לאחר חודש, אם תגדיל את אורך הטוויסט פי 2, החיווט יחזיק מעמד שנה, אבל אם תחברחוטים מעוותים כך שאורך המגע הוא 5 ס"מ, ואז המוליך יעבוד במשך שנים רבות. כדי להפוך את הבית לאבטח עוד יותר, עטפו את הצומת בחתיכת חוט לא מבודדת.
כלים מודרניים לחיבור אנשי קשר
שיטת הפיתול כחיבור בין שני חלקים מוליכים מיושנת מזמן, כיום חשמלאים משתמשים בכלי שחבור (PPE). המקרה של מוצר כזה עשוי בצורה של כובע, אשר מלופף את החוטים זה על גבי זה, מה שהופך את החיבור לאמין מאוד.
עוד יותר נוח לשימוש במסופי WAGO. מספיק להכניס את הקצוות של שני החוטים שצריך לחבר יחד לחריצים מיוחדים עד שהם נקליק. לאחר מכן, די קשה לנתק את החיבור.
