Co należy zrobić, jeśli prąd w linii neutralnej jest zbyt duży?

Jak wiadomo, jeśli linia elektryczna przekroczy swoją nominalną obciążalność, mocno się przegrzeje i może nawet spowodować pożar. Dlatego z powodów bezpieczeństwa w liniach montowane są urządzenia ochrony przed przeciążeniami. Gdy prąd w linii przekracza wartość nominalną, urządzenie ochronne automatycznie odłącza linię, aby zapobiec pożarowi. "Przeciążenie prądem neutralnego przewodu" oznacza zjawisko, w którym prąd w przewodzie neutralnym jest znacznie wyższy (ponad 1,5 razy większy niż prąd w fazowym przewodzie), nawet gdy obciążenie trójfazowe jest zrównoważone. W takich przypadkach występują zjawiska takie jak przegrzewanie się przewodu neutralnego, odłączanie i przegrzewanie transformatora.

Warto zauważyć, że przepisy elektrotechniczne jasno zabraniają montowania urządzeń ochronnych na przewodzie neutralnym. Oznacza to, że nawet jeśli prąd w przewodzie neutralnym przekroczy prąd w fazowym przewodzie, żadne środki ochronne nie zostaną aktywowane, a przewód neutralny będzie nadal nagrzewać się bez kontroli. Zanim zareaguje przepustnik przeciążeniowy w fazowym przewodzie, przewód neutralny może być już silnie przegrzany i spalony, co może prowadzić do pożaru. Po odłączeniu przewodu neutralnego urządzenia elektryczne w sieci mogą ulec uszkodzeniu.

W typowych budynkach przekrój przewodu neutralnego nie przekracza przekroju przewodu fazowego, a często jest nawet mniejszy. Dlatego, jeśli prąd w przewodzie neutralnym przekroczy prąd w fazowym przewodzie, nastąpi przegrzanie, co stanowi ogromne zagrożenie dla bezpieczeństwa. Oto kluczowa statystyka: maksymalny prąd w przewodzie neutralnym może osiągnąć 1,73 raza więcej niż w fazowym przewodzie. Według wzoru P=I^2R, zużycie mocy przez przewód neutralny będzie wynosiło 1,73^2 ≈ 3 razy więcej niż w fazowym przewodzie. Tak wysokie zużycie mocy nieuchronnie powoduje przegrzanie się przewodu neutralnego – jednym z konsekwencji jest spalenie przewodu neutralnego, a jeszcze poważniejszą konsekwencją może być pożar.

Zagrożenia związane z przekroczeniem prądu w przewodzie neutralnym

Powoduje przegrzanie kabla przewodu neutralnego, przyspiesza starzenie się izolacji, a nawet jej rozpad, co prowadzi do zwarcia, zwiększając ryzyko pożaru.

• Prąd w przewodzie neutralnym krąży wewnątrz transformatora, zmniejszając jego pojemność i zwiększając straty, co powoduje silne przegrzanie transformatora, a w skrajnych przypadkach może doprowadzić do jego spalenia.
• Długotrwały nadmierny prąd w przewodzie neutralnym spali go, a napięcie systemu może wzrosnąć z 220V do 400V, co prowadzi do spalenia sprzętu.
• Powoduje dryf punktu neutralnego, tworząc napięcie między przewodem neutralnym a ziemią, co zagraża bezpieczeństwu sprzętu i osób.
• Powoduje częste i nieregularne odłączanie przełączników, wpływając na stabilność dostaw energii.
• Zwiększa straty i generowanie ciepła przez urządzenia i materiały w systemie zasilania, przyspiesza starzenie się izolacji i skraca ich czas użytkowania.