Mitä pitäisi tehdä, jos nolla-johtimen virta on liian suuri?

Kuten kaikki tiedämme, jos sähkölinjan virta ylittää sen suunnitellun kuormituksen, se lämpenee vakavasti ja saattaa jopa aiheuttaa palon. Turvallisuussyistä linjoihin on asennettu ylivirtasuojalaitteita. Aina kun linjan virta ylittää suunnitellun arvon, ylivirtasuojalaite katkaisee automaattisesti linjan estääkseen palon. Tässä mainittu "liian suuri nolla-johtojuuri" viittaa ilmiöön, jossa nolla-johtojuuren virta on liian suuri (yli 1,5 kertaa vaihejuurivirtaa) vaikka kolmivaiheinen kuorma olisi tasapainossa. Tällaisissa tapauksissa tavallisesti esiintyy ilmiöitä, kuten nolla-johtojuuren ylikuumeneminen, putoaminen sekä muuntajan ylikuumeneminen.

On huomioitava, että sähköasetukset kieltävät selkeästi suojalaitteiden asentamisen nolla-johtojuurelle. Tämä tarkoittaa, että vaikka nolla-johtojuuren virta ylittäisikin vaihejuurivirran, mikään suojatoimet eivät aktivoituisi, ja nolla-johtojuuri jatkaa lämpenemistään rajoittamatta. Ennen kuin vaihejuurin ylivirtasulake reagoi, nolla-johtojuuri voi olla jo vakavasti ylikuumenemassa ja poltettuna, mikä voi jopa johtaa paloon. Kun nolla-johtojuuri katkeaa, sähkölaitteet sähköverkossa voivat vahingoittua.

Yleisesti rakennuksissa nolla-johtojuuren poikkileikkausala ei ylitä vaihejuurin poikkileikkausala, ja usein se on pienempi kuin vaihejuuri. Siksi, jos nolla-johtojuuren virta ylittää vaihejuurivirran, se lämpenee, mikä aiheuttaa suuren turvallisuusriskin. Tässä on keskeinen tilastotieto: nolla-johtojuuren maksimivirta voi saavuttaa 1,73 kertaa vaihejuurivirran. Kaavan P=I^2R mukaan nolla-johtojuuren kulutus on 1,73^2 ≈ 3 kertaa vaihejuurin kulutusta. Tällainen korkea kulutus aiheuttaa väistämättä nolla-johtojuuren ylikuumenemisen – yksi seuraus on, että nolla-johtojuuri voi polttautua, ja vielä vakavampi seuraus on, että se voi aiheuttaa palon.

Liian suuren nolla-johtojuurivirran vaarat

Aiheuttaa nolla-johtojuuren kabelin ylikuumenemisen, nopeuttaa eristyksen ikääntymistä ja voi jopa romuttaa erityksen aiheuttaen lyhytsulkun, lisäämällä paloriskiä.

• Nolla-johtojuuren virta kiertää muuntajassa, vähentäen muuntajan kapasiteettia ja lisäämällä häviöitä, mikä aiheuttaa muuntajan vakavan ylikuumenemisen ja mahdollisesti polttumisen äärimmäisissä tapauksissa.
• Pitkäaikainen ylivirta nolla-johtojuurissa polttaa sen, ja järjestelmän jännite voi nousta 220V:stä 400V:een, mikä johtaa laitteiden polttumiseen.
• Aiheuttaa neutraalin pisteen siirtymisen, mikä luo jännitteen nolla-johtojuuren ja maan välille, uhkaavien laitteiden ja henkilöiden turvallisuutta.
• Aiheuttaa sulkeiden säännöllisen ja epäsäännöllisen putoamisen, vaikuttaen sähköntarjonnan vakautukseen.
• Lisää järjestelmän laitteiden ja materiaalien häviötä ja lämmitystä, nopeuttaa erityksen ikääntymistä ja lyhentää niiden käyttöikää.