Почему греется нулевой провод и опасно ли это

Причины возникновения плохого контакта

Плохой контакт может возникать из-за плохой протяжки клемм или скрутки (между прочим, они запрещены ПУЭ), при прямом соединении алюминия с медью, от влияния окружающей среды. Все эти факторы равносильно влияют на качество контакта и его нагрев. Проблема заключается в возрастании переходного сопротивления между токоведущими частями, т.е. проводами или шинами.

Если контакты затянуты плохо сопротивление возрастает. В результате возрастания сопротивления, согласно закона Джоуля-Ленца увеличивается и количество выделяемого тепла. В результате чего металл расширяется. Плотность контакта нарушается, а после остывания места соединения сопротивление становится еще больше. В результате расширения проводников после их остывания до исходного состояния – ослабевает прижим клемм или плотность скрутки.

Согласно ПУЭ норма сопротивления контактов – максимально допустимая величина 0,05 Ом. Его проверяют с помощью милиомметра с высоким классом точности (не менее 0,01 Ома погрешность).

Вторая причина – ослабевание скрутки от вибраций. От механического воздействия соединение проводников может ослабевать. Контакт становится хуже, сопротивление больше, в результате мы имеем нагрев контактных соединений, который способствует ухудшению ситуации.

Третья причина – влажность. От этого окисляются проводники, а последствия получаются такими же, как и в предыдущих случаях.

Четвертая причина – безответственность при электромонтаже. Скрутку алюминия с медью допускать нельзя – эти металлы находятся далеко друг от друга в ряду напряженности. Из курса химии известно, что в этом случае в результате электролиза происходит коррозия, а она только способствует увеличению сопротивления и нагреву.

Как уже было сказано: скрутки как таковые запрещены, а прямой контакт алюминия с медью тем более. В случае болтового соединения между проводами из разных металлов нужно проложить шайбу. А еще лучше будет использовать клеммники, например популярные сейчас WAGO, для бытовой нагрузки их вполне хватает, а для монтажа освещения – они идеальны.

Чем выше сопротивление, тем больше выделяется тепла, это приводит к тому, что соединения не только окисляются, но и к тому, что на их поверхности образуется слой гари, что еще больше усугубляет ситуацию. В лучшем случае ток просто перестанет протекать через это соединение, вы получите обрыв цепи.

Возможные причины

Рассмотрим подробно типичные ситуации, приводящие к нагреву и преждевременному выходу из строя электрических пробок (фактически – предохранителей).

Важно знать, что кроме перечисленных проблем, могут быть другие. К примеру:

• Отклонение напряжения питающей сети от номинала.
• Заводской брак.
• Возникновение несанкционированных или случайных паразитных связей.
• Неправильно подобранные пробки (рассчитанные на другие токи).

Диаметр проводов не соответствует нагрузке

Это бывает сплошь и рядом. Проектом предусматривалась одна нагрузка (потребляемая мощность и режимы работы электроприёмников), а в действительности возникла иная. Другой вариант, достаточно редкий, но исключать его не стоит: ошибка конструктора на стадии проектирования.

В каких случаях возникает проблема:

• Объект создавался десятки лет назад. С течением времени повышение уровня комфорта вызвало необходимость подключения более мощного оборудования. Это водонагревательные агрегаты, посудомоечная техника, СВЧ-печи, электрочайники, мультиварки, стиральные машины в ванной комнате и на кухне. Жилые комнаты: видеотехника, аудиосистемы, мощные пылесосы, утюги, системы умного дома. Спальни: кондиционеры, осветительные системы. Списку нет конца, а проводка старая.
• Возрастает количество жильцов в жилом доме или офисных работников в кабинетах административных зданий. Это влечёт рост потребления электроэнергии за счёт установки новой техники.
• Одновременное включение в работу большого количества электропотребителей. Возникает перегрузка.
• Межсезонье. Холодно. Отопление пока не работает. Включаются электрообогреватели – одни из самых энергоёмких потребителей.
• Ошибка монтажника, заложившего не тот провод.

Плохой контакт

Одна из самых распространённых причин электрических проблем. Своего рода бич электриков. Плохой контакт возможен где угодно: в самой пробке, клеммах, зажимах, местах соединений и подключений.

Отсутствие надёжного электрического соединения резко увеличивает сопротивление, что равносильно росту нагрузки. Это вызывает повышение температуры (нагрев, подгорание контактов). Опять растёт сопротивление. И так до тех пор, пока не сработает защита или что-нибудь не сгорит.

Разбирая возникшую проблему, поучительно будет знать:

• Почему на электросчётчике греется одна пробка? Для специалиста это не вопрос, скорее указание, что именно тут – на этой «фазе» надо искать причину неисправности (в большинстве случаев – опять же плохой контакт).
• Греется ноль? Ненадёжный электрический контакт или повышенная нагрузка, вызванная влиянием высших гармоник (электрические печи, светодиоды, газоразрядные лампы, импульсные блоки питания, инверторные электрические машины).

Нарушение изоляции

Длительная эксплуатация, работа в условиях повышенной температуры, воздействия агрессивной среды приводит к потере изоляцией диэлектрических свойств. Плюс к этому провода во время работы нагреваются. Сильнее всего при аварийных режимах. Иногда повреждение изоляции происходит во время монтажных и ремонтных работ.

Это, в свою очередь, приводит к возникновению утечек электрического тока, нагреву изоляции, проводника и как следствие к перегреву пробок.

Основные причины нагрева нулевого провода

Если рассматривать нагрев нулевого проводника чисто с физической точки зрения, то данный недочет, может быть вызван следующими факторами:

Плохой контакт в месте соединения

Учитывая, что в 90% случаев электрическая проводка в многоквартирных домах выполнена из алюминиевых проводников, становится ясно, почему возникает плохой контакт в месте соединения с нулевым проводом. Ведь в отличие от меди, на алюминии при коммутации с инородными материалами образуется оксидная пленка, которая в свою очередь ухудшает прохождение тока, ввиду уменьшения пятна контакта. Понятно, что подобный круговорот заканчивается существенным перегревом такого соединения. 

Помимо этого, алюминий характеризуется хорошей пластичностью и даже после незначительных нагрузок, место соединения желательно периодически подтягивать, обеспечивая тем самым качественный контакт. Ну а если подобное условие игнорировать, то в течение непродолжительного периода времени место соединения ослабнет, и контакт ухудшится, провоцируя тем самым его нагрев. 

Безусловно, медные проводники так же могут перегреваться (например, из-за неправильно подобранного сечения или плохой обтяжки контактов), но все же они менее подвержены подобным отклонениям.

Плюс ко всему, медь более прочный металл и даже при одинаковых условиях, медные проводники способны более длительно противостоять негативным воздействиям от перегрева (не так быстро отгорает как алюминий). 

Превышение потребляемой нагрузки выше номинальной

Естественно, такая причина будет вызывать перегрев не только нулевых проводников, но и всей электропроводки. Ввиду чего не желательно подключать к непредназначенной для этого электросети мощные электропотребители (особенно одновременно). 

Неплохим решением для разгрузки такой электропроводки будет поочередное включение в работу электропотребителей посредством программируемых реле времени или таймеров. Кстати с методикой подбора сечений для электропроводки можно ознакомиться здесь.

Также очень важно для предотвращения деформации проводников вследствие перегрузки применять точно рассчитанные устройства защиты (автоматические выключатели с тепловым расцепителем, УЗО, реле напряжения и т.п.)

Воздействие высших гармоник в электросети

Не вдаваясь в технические подробности, можно отметить, что с появлением современных электробытовых приборов, оснащенных импульсными источниками питания или имеющих реактивную нагрузку (микрволновки, светодиодные источники света, инверторные приводы) возникло такое негативное воздействие как появление высших гармоник в электросети. Причем, по словам специалистов, такие потребители способны повышать уровень тока в нулевом проводнике, даже выше тока в фазном проводнике. Ввиду чего расчет сечений электропроводки в таком случае следует производить с учетом подобных критериев. 

Профилактические меры по предотвращению КЗ

Большинство коротких замыканий и вызванных ими пожаров возможно избежать. Для этого следует руководствоваться простыми правилами:

1. Не перегружайте по мощности (току) электропроводку. Подбирайте сечение кабелей и проводите прокладку в соответствии с требованиями ПУЭ.
2. Периодически осматривайте электрощит, розетки и выключатели. Запах гари, дым, искрение и треск — предвестники замыкания и пожара.
3. Замените старые автоматические выключатели новыми. Особенно если ревизия щитка не проводилась с советских времен.
4. Если используете на вводе в квартиру плавкие пробки, то ни в коем случае не ставьте на них так называемые жучки. Даже если знакомый электрик «100 раз так делал и все нормально было». Лучше всего замените пробки автоматами.

Короткое замыкание относится к тем неполадкам, которые проще предупреждать, чем исправлять последствия. Любая проводка, различные устройства и щитки нуждаются в периодическом осмотре специалиста. Соблюдение этого правила обеспечит долгую и безопасную работу электрооборудования.

Если избежать КЗ не удалось, то необходимо задуматься о его причинах. Старая, слишком тонкая и поврежденная животными проводка подлежит замене. Сырая — просушиванию и дальнейшему испытанию профессиональным электриком при помощи мегомметра или более совершенных приборов.