Почему выбивает УЗО если соединить «ноль» и «землю»
Введение
Многие слышали о том, что при соединении нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (PE) проводников в электропроводке происходит отключение устройства защитного отключения (УЗО), но не все могут объяснить, почему это происходит.
Что такое УЗО и его назначение
Устройство защитного отключения (УЗО) предназначено для защиты человека от поражения электрическим током и для предотвращения возгораний, вызванных утечками тока на землю. Оно контролирует разницу токов, проходящих через фазный проводник (L) и нулевой рабочий проводник (N). В идеальных условиях ток, поступающий через фазный проводник в нагрузку, должен быть равен току, возвращающемуся через нулевой проводник. Если же возникает утечка тока, например, на землю или на корпус устройства, токи перестают быть равными, и УЗО срабатывает, отключая питание.
Почему УЗО срабатывает при замыкании N и PE
Когда мы сталкиваемся с тем, что УЗО срабатывает при соединении нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (PE) проводников, это можно объяснить довольно просто, если понять их функции и принцип работы устройства защитного отключения.
Что происходит с нулевым рабочим проводником (N)?
Нулевой рабочий проводник (N) напрямую участвует в процессе передачи и потребления электроэнергии. Он возвращает ток от нагрузки обратно на источник, замыкая электрическую цепь. Когда вы используете бытовые электроприборы, через этот проводник идет значительный ток. Иногда нагрузка на нулевой проводник может быть настолько большой, что он перегорает, особенно если сечение проводника недостаточно для текущей нагрузки или есть плохой контакт в соединениях. Это объясняет, почему нулевой проводник может сгореть быстрее, чем фазный (L).
Почему на нулевом проводнике появляется потенциал?
Когда происходит нагрузка на цепь, на нулевом проводнике (N) может возникнуть потенциал, отличающийся от нуля, что связано с его участием в рабочем процессе передачи тока. В идеальной ситуации потенциал на нулевом проводе близок к нулю, но в реальности он может немного отличаться из-за сопротивления проводника и токов, протекающих через него. Это особенно заметно при больших нагрузках.
Нулевой защитный проводник (PE) и его роль
PE-проводник (защитный) создается для того, чтобы не участвовать в передаче тока в нормальных условиях. Его задача — быть «резервным» проводником, который подключается только при аварийных ситуациях, например, когда происходит утечка тока на корпус электроприбора. Он обеспечивает защиту человека от поражения электрическим током, уводя утечку в землю.
На PE-проводнике не должно быть потенциала при нормальной работе системы, так как он предназначен только для обеспечения безопасного пути для утечки тока в аварийных ситуациях. В некоторых случаях на нем может появляться незначительный потенциал, связанный с уравниванием потенциалов на заземленных корпусах приборов, но в рабочем процессе он участия не принимает.
Что происходит при соединении N и PE?
Когда вы случайно соединяете нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники, между ними возникает разница потенциалов. Потенциал на нулевом рабочем проводнике может быть выше из-за нагрузки, тогда как на PE-проводнике потенциал практически равен нулю. В результате через соединение N и PE начинает протекать ток, который идет от более высокого потенциала на N к более низкому на PE.
Как УЗО реагирует на это?
УЗО — это устройство, которое отслеживает токи, протекающие через фазный проводник (L) и нулевой рабочий проводник (N). Оно проверяет, чтобы ток, проходящий через фазу, был равен току, возвращающемуся через ноль. Когда вы соединяете N и PE, ток начинает идти только по нулевому проводнику, а через фазный проводник ток не идет. Это создает дисбаланс, который УЗО расценивает как утечку тока. Дифференциальный трансформатор внутри УЗО фиксирует этот дисбаланс и срабатывает, отключая питание, поскольку такая ситуация потенциально опасна.
Почему это важно?
Соединение N и PE проводников создает ситуацию, при которой защитный контур может перестать нормально функционировать. Это может нарушить нормальную работу системы электропроводки и создать угрозу безопасности, например, при отсутствии полноценной защиты от утечек тока на корпусе приборов. УЗО срабатывает не потому, что произошло короткое замыкание, а потому что оно фиксирует нарушение баланса токов, что потенциально может привести к утечке.
