Электрика

Обрыв нуля

В своей практике я несколько раз сталкивался с «отгоранием нуля». Это редкий аварийный дефект трехфазной сети, но с крайне дорогими последствиями.
При отгорании (обрыве) нуля в трехфазной сети, у однофазных потребителей начинаются «качели» напряжения — на самой нагруженной фазе напряжение сильно проседает, в менее нагруженных повышается, вплоть до линейного (почти 380-400 В), начинаются возгорания приборов, их выход из строя, токи на аварийных приборах возрастают, напряжение проседает, и поэтому повышается на других фазах, вызывая выход из строя уже там. Так продолжается, пока система не приходит в равновесие, спалив почти все приборы и источники света. Она находится в равновесии, пока кто-то в аварийной сети не включит свет или какой-то прибор, и всё начинается снова.
⚠️ При такой аварии нужно как можно быстрее обесточить всю квартиру, и убедившись в отсутствии возгораний, срочно вызвать электрика из управляющей компании.

Очередной случай произошел недавно. Хочу поделиться хронологией событий и результатами работы.
📆 Четверг
Клиент (арендующий квартиру 100 м²) позвонил мне, сообщил о последовательном выходе из строя светильников и приборов, с дымом и взрывами. Я сразу понял, что произошел обрыв нуля. Приехать я не мог, но объяснил клиенту, что нужно срочно обесточить квартиру и вызвать через диспетчера электрика или бригаду аварийной службы.

Прибывший на вызов электрик управляющей компании проблему не нашёл. Диагноз — «Наверное, что-то в квартире».

🌃 Клиент остался без электричества на ночь.
📆 Пятница
На следующий день прибыл владелец квартиры со своим электриком. «Проделали большую работу», потратив целый день (с поездками за материалами).

Они заменили российский АВДТ (дифавтомат) С25А 100мА в этажном щите на ВДТ (УЗО) 40A 100мА, и таким образом оставили сам ВДТ и линию питания квартирного щитка без защиты от перегрузки и токов короткого замыкания. Что делать категорически запрещено. Это нарушение от безграмотности встречается сплошь и рядом, обнаружил такое же в соседнем щите.
ВДТ они заимствовали из квартирного щитка. Не помогло. Разумеется.

Тогда что-то добавили/переставили в квартирном щитке (объяснения невнятные), на входе появился АВ C25А, а за ним почему-то АВДТ С20А 30мА. Это, конечно, тоже не помогло.
Они также купили три реле напряжения Welrok D2-40. Но тут оказалось, что их некуда ставить, — не хватает места в щитке, да и дефект не обнаружен.

Электрик многократно измерял напряжение в разных розетках — всё идеально, между нулем и тремя фазами напряжение в диапазоне 224-226 В, но как только включали электроприборы, авария с обрывом нуля опять «почему-то» снова появлялась. Он поставил диагноз «где-то коротыш(?!), — нужно ломать стены и его искать». Моему клиенту сообщили, чтобы он искал другое жильё, так как «электричества не будет долго и предстоит большой ремонт».

🌃Клиент по-прежнему без света, зарядок, горячей еды, холодильника и т.д.
📆 Суббота
Утром я прибыл на место аварии.

Поиск места аварии

Замеры при отсутствии потребления показали нормальное напряжение по трём фазам и наличие нейтрали, но при включении единичной нагрузки она работать отказывалась. Сначала это поставило в тупик, но я быстро вспомнил про наличие трёхфазного счётчика на вводе, обмотки напряжения которого подключены по схеме «звезда с нулевым проводом».
При обрыве нуля до счётчика получается схема «звезда без нулевого провода». Так электросчётчик создает искусственный ноль в центре звезды, поэтому без нагрузки замеры напряжения (цифровым мультиметром с большим внутренним сопротивлением) по всем трём фазам давали нормальные значения. Но это возможно только при отсутствии потребления тока.

Тогда стало очевидно, что проблему нужно искать до прибора учёта. Выяснил, что у всех соседей с напряжением всё хорошо. Стало понятно, что проблема точно между электрическим стояком и электросчётчиком.

В закрытом кабельном стояке, расположенном возле этажных щитов, по характерным следам горения, сразу нашёл отгоревший провод нейтрали.

Устранение аварии

Я вызвал первого электрика, из управляющей компании, он обесточил дом и восстановил контакт. Устранение заняло менее 10 минут. Уже 10:35 питание было восстановлено.

Теперь нужно было отремонтировать то, что накрутили до меня предыдущие «специалисты», затем установить реле напряжения, дефектовать все приборы в квартире, и восстановить то, что возможно. С поездкой в магазин это заняло полный день.

✔️ В этажный щит я установил новый АВ С32А, чтобы обеспечить защиту ВДТ (УЗО) и линию питания до квартирного щитка.
✔️ В квартирном щите пришлось освободить место на DIN-рейке под реле напряжения.
✔️ АВ С25А перемещён на питание варочной панели (взамен стоявшего там ранее АВ С25А от ИЭК).
✔️ АВДТ С20А я рекомендовал заменить на АВДТ С25А, но домовладелец оказался пока не готов к текущим ценам на эти устройства.
✔️ Установил реле напряжения Welrok D2-40. Ранее я ничего про эти реле не слышал, — оказалось, это новинка рынка. Ранее компания занималась продажей реле напряжения RBUZ, но в 2022 году построила свой завод в России. Производитель особо отмечает, что гарантийный срок на реле напряжения Welrok — 10 лет. Поживём — увидим.
✔️ Заодно заменил все провода в щитке, так как всё равно нужно было немного менять схему, а меня не устроило ни сечение проводов, ни качество обжима наконечников в старом варианте.

Последствия аварии

🔥 Вот список того, что вышло из строя:

❌ Все включенные на момент аварии лампочки (20 шт.);
❌ Семь блоков питания постоянного тока (LED подсветка, и у разных приборов);
❌ Три блока питания переменного тока (один из них — в подсветке вытяжки);
❌ Сетевой фильтр «Pilot» (причем остался в состоянии КЗ);
❌ Монитор видеодомофона (в прямом смысле сгорел, с дымом);
❌ Кофеварка;
❌ Чайник с электронным управлением;
❌ Посудомоечная машина;
❌ Один из двух кондиционеров.

Устранение последствий

✔️ В прихожей я переделал питание светильников с 12 В на 230 В, с установкой новых патронов GU10 на клеммы WAGO 221, что упростило схему и сэкономило 2 электронных трансформатора. Лампочки светодиодные, GU10, мощностью 8 Вт и цветовой температурой 2700 K.

✔️ Потолочное освещение кухни на лампах GU5.3 230 В я переделал на GU10, с установкой на WAGO 221 новых патронов GU10, что, во-первых, правильно, а во-вторых, унифицировало все лампочки типа MR16 в квартире под один стандарт. Лампочки светодиодные, GU10, мощностью 8 Вт и цветовой температурой 2700 K.

✔️ Заменил разнообразные, вышедшие из строя лампы E27, на одинаковые, светодиодные, мощностью 12 Вт и цветовой температурой 2700 K, унифицировав все лампочки в квартире под один стандарт.

✔️ Заменил блоки питания WiFi роутера, подсветки светодиодных лент, и электронный трансформатор в вытяжке.

❌ Неисправную бытовую технику и домофон я оставил на ремонт профильным специалистам.

Мой клиент был счастлив, домовладелец тоже.
📆 Понедельник
Я связался по телефону с ГБУ «Жилищник Пресненского района». Сообщил об аварии, которую не могли исправить три дня, и о том, что есть документально зафиксированные заявки, и что причиной аварии стало отсутствие профилактических осмотров и ППР. Ответ получил «достойный» руководителя, цитирую (отвечает Главный энергетик ГБУ «Жилищник Пресненского района» Юрий Алексеевич Фененко):
«— Вам это всё приснилось, вы сектант-электрик, это вы с наркоманами на Белорусском вокзале три дня были» и повесил трубку.
Что ж, так часто бывает, — «рыба гниёт с головы». Остаётся только посочувствовать жителям Пресненского района г. Москвы.

Выводы

Этой дорогостоящей и долгой аварии не должно было случиться, если бы не:

1. Ошибка при проектировании инженерной сети дома;
2. Халатное отношение к служебным обязанностям сотрудников и руководителей управляющей организации;
3. Отсутствие системы защиты от перенапряжения.

❌ Ошибка при проектировании инженерной сети дома

В данном случае, авария произошла в доме серии II-01, 2005 года постройки, но такие кабельные стояки встречаются и в домах других серий.
Кабельная канализация (электрический стояк) выполнена в виде отдельного закрытого короба, по всей высоте имеющего съёмные крышки, установленные каждая на 6 винтах. Именно там, невидимые, недоступные для осмотра, выполнены присоединения проводов от стояка до вводного рубильника каждой квартиры.
Мало того, крышки надёжно закреплены антивандальными винтами со шлицем Spanner (SP). Такие винты обычно применяются в лифтах. За счёт сложной конструкции шлица, винты должны обеспечивать защиту от несанкционированного демонтажа (чтобы электричество не воровали прямо со стояка). Соответственно, для установки/демонтажа необходима специальная бита или отвёртка. Которой у обычных электриков нет.

Так, то, что можно легко заметить и предотвратить, если это было бы видно, годами остаётся невидимым, — места ослабленного соединения греются, и в конце концов, отгорают.
❌ Халатное отношение к служебным обязанностям сотрудников управляющей организации

Постановлением Госстроя РФ от 27.09.2003 № 170 «Об утверждении Правил и норм технической эксплуатации жилищного фонда» установлены предельные сроки устранения неисправностей при выполнении внепланового (непредвиденного) текущего ремонта отдельных частей жилых домов и их оборудования. Так, неисправности автоматов защиты стояков и питающих линий должны устраняться в течение 3 часов. А неисправности аварийного порядка (короткое замыкание в элементах внутридомовой электрической сети и т.п.) должны устраняться немедленно. Соответственно, управляющая организация, «Жилищник Пресненского района», обязана была устранить аварию немедленно, а не на третий день, и точно не после того, как дефект был обнаружен сторонним специалистом.

Также налицо нарушение правил содержания и ремонта жилых домов — отсутствие профилактических осмотров и ППР, организации и планирования осмотров и текущего ремонта системы электроснабжения. Со слов штатного электрика, он «во второй раз за 6 лет работы на этом доме заглянул в кабельный стояк» (специальной биты или отвёртки у него, конечно, не было, откручивал винты я).

⚠️ Поскольку проблема была на общедомовом имуществе, вне границ эксплуатационной ответственности собственника, при его достаточной настойчивости, и надлежащем актировании «работ», весь ущерб, причинённый действием или бездействием, может быть отнесён на счёт управляющей организации.

❌ Отсутствие системы защиты от перенапряжения

Да, обрыв нуля встречается редко. Но, только в моей практике, я столкнулся с ним в 4-й раз за последние 10 лет. И почти всегда, причиной были чьи-то кривые руки — либо отсутствие обслуживания, либо вопиющая некомпетентность. Например, дважды(!) к аварии приводила установка в этажном щите раздельных автоматических выключателей — 3-полюсного на фазные провода, и отдельного однополюсного, на провод нейтрали. И оба раза это сделали электрики управляющей компании.

Установка реле напряжения, которое стоит 2500-7000 рублей, точно стоит того, чтобы защитить технику ценой десятки, сотни тысяч, а иногда и миллионы рублей.
⚠️ Проблеме подвержены не только квартиры с трехфазным вводом, но и с однофазным — ноль отгорает где-то по стояку, или в ВРУ, что создает аварийную ситуацию сразу для многих квартир. По опыту моих коллег, отгорание рабочего нуля становится всё более частой проблемой. Причина — нелинейные гармонические искажения из-за обилия всевозможных импульсных БП, приводящие к токам на проводнике нейтрали, превышающим фазные.

🚒 Перенапряжение и последующий выход из строя приборов может стать причиной пожара.

Берегите себя, свою технику и свой дом.

📚 Глоссарий

АВ — Автоматический выключатель. Предназначен для защиты электрической цепи от перегрузки и токов короткого замыкания. Внутри имеет две системы защиты — токовую и тепловую. Токовый расцепитель срабатывает мгновенно, при КЗ, тепловой — при длительной перегрузке. АВ — многоразовое устройство, но после нескольких хороших КЗ его лучше заменить. А если это АВ из дешёвой серии, то заменить лучше после первого КЗ, так как его реальные рабочие характеристики уже непредсказуемы.
АВ бывают однополюсные, двухполюсные (1P+N и 2P), трёхполюсные, и четырёхполюсные.
По току мгновенного расцепления АВ бытовых серий делятся на следующие типы (классы) :
тип B: свыше 3·In до 5·In включительно (где In — номинальный ток) (применяется для защиты линий освещения или линий имеющих большую протяженность)
тип C: свыше 5·In до 10·In включительно (применяется для защиты розеточных групп или линий с потребителями и с повышенными пусковыми токами)
тип D: свыше 10·In до 20·In включительно (применяется для защиты трансформаторов или линий с потребителями с большими пусковыми токами)
✏️ Обозначение на схемах — QF.
АВДТ — Автоматический выключатель дифференциального тока. Он же «Дифференциальный автомат», «Дифавтомат», или просто «Диф». Комбинированный прибор, содержащий в себе АВ и ВДТ, предназначен для защиты электрической цепи от перегрузки и токов короткого замыкания, а также для защиты от утечки тока. Обеспечивает безопасность как электропроводки, так и людей.
Бывает с электромеханическим и электронным дифференциальным расцепителем. Предпочтительнее электромеханический вариант, хотя он и дороже.
✏️ Обозначение на схемах — обычно QFD.
ВДТ — Выключатель дифференциального тока. Он же УЗО. Предназначен для защиты от утечки тока. Обеспечивает безопасность людей от поражения электрическим током, и помещений от пожара, вызванного повреждениями электропроводки. Устройство представляет собой механический выключатель с системой отключения по дифференциальному току. Выключатель разорвет цепь при появлении то­ка утечки на землю. Время срабатывания такое, чтобы минимизировать риски для жизни человека.
⚠️ Сам ВДТ не является устройством токовой защиты, поэтому в цепи перед ним обязательно должен быть установлен АВ с током срабатывания на шаг ниже указанного на ВДТ.
✏️ Обозначение на схемах — обычно QD.
Устройства дифференциального тока (УДТ), т.е. АВДТ и ВДТ бывают следующих типов:

По числу полюсов — двухполюсные (1P+N) и четырёхполюсные (3P+N).

По условиям функционирования:
Тип АС: срабатывание только дифференциальным синусоидальным переменным током;
Тип А: срабатывание и синусоидальным переменным, и пульсирующим постоянным дифференциальным током;
Тип В: срабатывание как устройство типа А + 8 дополнительных условий;
Тип F: срабатывание как устройство типа А + 2 дополнительных условия;

По наличию задержки по времени (в присутствии дифференциального тока)
Без выдержки времени — без буквы, для общего применения;
С выдержкой времени — тип S для обеспечения селективности.

Пример обозначения самого распространенного АВДТ: 1P+N C16 30mA AC — двухполюсный (1P+N) автоматический выключатель на ток 16А типа С, с защитой от утечки тока 30мА типа AC.
ВН — Выключатель нагрузки. Предназначен для ручного включения/отключения нагрузки. В этажных щитах предназначен для снятия питания на вводе, до электросчётчика, для его замены, и проведения работ в самом этажном щите.

Также бывают трехпозиционные выключатели нагрузки (Рубильник реверсивный модульный). Обычно применяются там, где есть необходимость в оперативном переключении вводов. Такой рубильник имеет три рабочих положения: I — включен ввод 1, II — включен ввод 2, 0 — оба ввода отключены.

⚠️ ВН не имеет никакой системы защиты — это просто большой ручной выключатель или переключатель.
✏️ Обозначение на схемах — обычно QS.
Реле напряжения (РН), оно же Реле контроля напряжения (РКН) — Устройство, устанавливаемое в квартирный электрощит для защиты электроприборов и оборудования от опасного пониженного и повышенного напряжения в сети. Если напряжение выходит за установленные пределы, устройство автоматически отключает электроснабжение до тех пор, пока значение не достигнет нормы. Другие названия устройства — отсекатель напряжения, устройство защиты перенапряжения. Обычно РН содержит силовое реле и может управлять нагрузкой самостоятельно, а РКН имеет только контрольную функцию, для управления нагрузкой нужен дополнительный контактор.
⚠️ Реле напряжения не является стабилизатором напряжения!
⚠️ АВ, АВДТ, и ВДТ не защищают от пониженного и повышенного напряжения в сети!
ВРУ — Вводно-распределительное устройство — совокупность электротехнических конструкций и аппаратов, предназначенных для приёма и распределения электроэнергии, устанавливаемых в жилых и общественных зданиях.

КЗ — Короткое замыкание. Электрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу.
В бытовой сети КЗ — это замыкание двух и более проводников в проводке, электроустановочных изделиях, шнурах, в осветительных и бытовых электроприборах.
Токи КЗ могут (и должны) достигать сотен Ампер. В обычном АВ с кривой «C» токовый расцепитель сработает в случае увеличения тока в 5–10 раз. Т.е. для АВ С16А ток КЗ для его срабатывания должен быть 80–160А.

Нейтраль — Общая часть трёхфазной системы переменного тока, соединённой звездой, находящаяся под напряжением, или средняя часть однофазной системы переменного тока, находящаяся под напряжением. Нейтраль в бытовой электросети заземлена, и называется «глухозаземленной нейтралью». В данной статье под нейтралью подразумевается «нейтральный проводник» (устаревший термин — «нулевой рабочий проводник»). Он же Ноль и Нуль.
⚠️ Разрывать (отключать) нейтральный проводник отдельно от фазного/фазных запрещено. Либо разрывается только фазный провод, либо оба вместе. Поэтому применение в цепи нейтрального проводника однополюсного АВ категорически запрещено!
Фаза (разговорное) — Провод, находящийся под напряжением переменного электрического тока относительно второго, нейтрального провода, — заземленного, нулевого.
Номинальное напряжение в однофазной сети дома — 230 В (согласно ГОСТ 29322-2014).
Допустимые напряжения:
Наибольшее напряжение — 253 В.
Наименьшее напряжение — 207 В.
Если у вас напряжение выходит за допустимые пределы, нужно обращаться в сетевую организацию.
Во всех бытовых розетках и на светильниках в доме — одна фаза. К розетке подходит три (реже два) провода — один фазный (любого цвета, кроме синего и жёлто-зелёного), второй общий, нейтральный (уже пару десятилетий — всегда синий), третий (обязательный с 2003 года) — провод заземления (всегда полосатый, жёлто-зелёный). Фазный провод подключается через автомат защиты (АВ, АВДТ, или АВ + ВДТ) к одной из трёх фаз электропитания дома.

Трёхфазная сеть — Система электрических цепей переменного тока, в которой действуют три электродвижущие силы одинаковой частоты, сдвинутые относительно друга во времени на 1/3 периода.
Номинальное напряжение в трёхфазной сети переменного тока в домах — 400 В (согласно ГОСТ 29322-2014).
Допустимые напряжения:
Наибольшее напряжение — 440 В.
Наименьшее напряжение — 360 В.
В трехфазной сети офисов и жилых домов, — пять проводов:
три фазных (обозначаются A, B, C, или L1, L2, L3, в ВРУ и стояках помечены стандартными цветами ЖЗК — жёлтый, зелёный, красный. При этом цвет изоляции проводов не обозначает конкретную фазу, бывает белый, чёрный, коричневый, серый, красный, оранжевый, фиолетовый, розовый, бирюзовый;
один общий, нейтральный (обозначается буквой N, провод всегда синий);
один заземления (обозначается знаком ⏚, провод всегда полосатый, жёлто-зелёный).
УК — Управляющая компания (разговорное) — это бытовой термин, настоящее название Управляющая организация.

Управляющая организация — Юридическое лицо для управления, эксплуатации, технического и санитарного содержания многоквартирных домов на основе возмездного договора с собственниками. Целью деятельности управляющей организации является поддержание нормального технического состояния общего имущества многоквартирных жилых домов и их составных частей, а также обеспечение возможности использования общего имущества по его назначению.

ППР — Планово-профилактические работы — это комплекс организационных и технических мероприятий по систематическому уходу, надзору, эксплуатации и ремонту технологического оборудования, направленных на предупреждение преждевременного износа деталей, узлов и механизмов и содержание их в работоспособном состоянии.

Главный энергетик — Инженерная должность, организует технически правильную эксплуатацию и своевременный ремонт энергетического оборудования и энергосистем, бесперебойное обеспечение электроэнергией. Организует разработку мероприятий по предотвращению аварий. Относится к категории руководителей.