Tolerancja napięcia w sieci, ciągłość N i takie tam

[Jarek.P]

Panowie elektrycy praktycy, zwłaszcza "polowi" poratujcie doświadczeniem.

 

Mieszkam w nowym domu od dwóch tygodni i przez te dwa tygodnie szlag mi trafił jedną ładowarkę i jeden zasilacz od laptopa. Ponieważ w zbiegi okoliczności nie wierzę, zacząłem szukać.

 

Jest tak: Przyłącze trójfazowe, TNC-S, punkt rozdziału N/PE w skrzynce przyłącza (prawdopodobnie uziemiony) i potem niemal 70m WLZ YKY 5x10 do domu, w samym domu PE powtórnie uziemione. I tak, wiem, że punkt rozdziału N z PE znajdujący się w złączu 70m od domu, to głupota, niestety tą głupotę ZE mi narzuciło w warunkach.

 

Przy braku dużych obciążeń w domu, napięcia na wszystkich trzech fazach są równe i wynoszą 241V. Trochę powyżej znamionowego, ale w normie się mieści z dużym zapasem. Kiedy jednak zacząłem testowo robić asymetrię w obciążeniu (podłączając do kolejnych faz czajnik 2,2kW), pojawiła mi się i asymetria na zasilaniu - na obciążonej fazie napięcie spadało o 5V, na pozostałych podnosiło się o jakieś 3-4V. Mierząc napięcie między N przez które płynie prąd asymetrii, a tym idącym ze złącza PE, przez które niemal nic nie płynie mierzyłem dokładnie to, co się odkłada na moim N w kablu WLZ - było to 3,7V

 

Czyli teoretycznie niemal dobrze. 70m przewodu Cu 10mm2 to rezystancja rzędu 0,25oma, dla prądu 10A daje to 2,5V spadku napięcia. Dodatkowe 1,2V może się odłożyć na zaciskach choćby, więc mam wrażenie, że awarię N można wykluczyć. Super, ale skąd w takim razie te awarie elektroniki? Zanim zrobię raban w ZE i zażyczę sobie postawienia u mnie rejestratora, chciałbym wyeliminować możliwe przyczyny leżące po mojej stronie, zastanawiam się zatem po pierwsze:

- czy taka asymetria jest dopuszczalna, czy nie? Wiem, że przedziały napięć mieszczą się w normach, ale mój pomiar jest uśredniony, nie wiem, co się dzieje na tym N w momencie załączania/wyłączania urządzeń większej mocy, jak choćby duży, przemysłowy odkurzacz, który jest w niemal codziennym użyciu.

- po drugie: na ile bruździ mi tutaj sam oddalony o 70m od chałupy punkt rozdziału N/PE. W zasadzie mógłbym to teraz przerobić, zastanawiam się jednak też, czy warto kopać się z koniem i/lub dogadywać z ich elektrykiem o rozplombowanie złącza, żeby to przerobić. Albo... machnąć ręką na ich rozdział, idące stamtąd N i PE potraktować jako PEN podwójnej grubości i zrobić sobie swój punkt rozdziału u siebie - co o tym sądzicie?

 

J.

Edytowane 3 Listopada 2011 przez Jarek.P

[mateusz806]

Ja jak na razie do elektryków praktyków nie należę, ale myślę, że trochę będę w stanie pomóc.

Po pierwsze zasilacze impulsowe nie mają zbyt dużych wymagań co do jakości dostarczanej energii.

Możliwe, że uszkodziły się na skutek jakiegoś przepięcia, ale uszkodzenie w wyniku podniesienia się wartości skutecznej napięcia jest mało prawdopodobne. Takie przetwornice są w stanie pracować przy napięciach np. 100-300V. Podejrzewam, że to bardziej czysty przypadek, że oba zasilacze w krótkim czasie padły. Gdyby to nie był przypadek, to podobny los podzieliłaby połowa sprzętu elektrycznego w domu.

 

Co do skoków napięcia na pozostałych fazach przy asymetrii, to niezbyt one mi się podobają. Mają prawo one występować, nawet jak transformator jest połączony w uziemioną gwiazdę, ale przy 10A wzrost o 3-4V to dość dużo, no chyba, że zasilany jesteś z jakiegoś małego transformatora, który obsługuje kilkanaście domów.

[Jarek.P]

Co do przetwornic - one mają szeroki zakres napięcia zasilania, zgoda, ale ta górna granica, zwłaszcza w chiński badziewiu robionym na wagę (a ładowarki do komórek niestety się do tej kategorii zaliczają) często jest mocno wysilona, stąd moje obawy. Ale zgoda, napięcie w granicach normy nie powinno im przeszkadzać, bardziej się tu obawiam o wpływ gwałtownych skoków. Nie mam tu oscyloskopu, nie mam jak sprawdzić, ale obawiam się, że choćby przy starcie tego mojego przemysłowego odkurzacza, strzał w sieć może być nielichy.

 

Acha - niestety ten zasilacz i ta ładowarka były właśnie dokładnie połową sprzętu elektronicznego w domu, nie wszystko jeszcze przeprowadziłem, a o ten droższy sprzęt się w tym momencie obawiam trochę.

 

Z tego, co wiem, byłem pierwotnie zasilony z resztek rezerwy mocy transformatora, ale od tego czasu doprowadzono w moje okolice nową linię SN i jest niedaleko nowy transformator, więc myślę, że nie tu jest problem, moje pomiary, zwłaszcza to napięcie między N a PE przy obciążeniu wskazują, że rozjeżdża się to na mojej WLZce. Naprawdę kusi mnie, żeby olać "Warunki" i punkt rozdziału N i PE przenieść do mnie do domu, to by zapewniło symetrię i wyeliminowało te skoki, zastanawiam się tylko, czy zrobienie tego tak, jak wyżej opisuję (powtórne złączenie N i PE z WLZ u mnie w domu, z uziemieniem tego punktu) jest pomysłem dobrym, czy głupim.

 

J.

[Tomkii]

Przeniesienie punktu rozdziału Ci niewiele pomoże. Jeśli zdublujesz przewody to pomoże o tyle, że zmniejszy spadek napięcia w N (punkt rozdziału nie ma tutaj nic do rzeczy, zwiększy się po prostu przekrój, konsekwencją jest konieczność przeniesienie rozdziału do domu).

Jak na taką długość WLZ to ma on za mały przekrój według mnie (ale przyznaje się bez bicia że nie liczyłem).

Z ciekawości jak wyszły Ci pomiary impedancji pętli zwarcia (elektryk powinien zrobić)?

 

Problemem natomiast mogą być przepięcia w linii. Zwróć uwagę jak się zachowuje zwykła zapalona żarówka (nie halogen), czy nie ma jakiś rozbłysków, migotań itp.

Jedynym pewnym urządzeniem do ochrony cennej elektroniki (w przypadku przepięć) jest UPS typu online.

[Jarek.P]

Nie no, jak nie pomoże, jak pomoże. Cała asymetria, jaka mi się pojawia jest wywołana spadkiem napięcia na tych 70m przewodu N. Jeśli przesunę punkt rozdziału do siebie, z 70m zrobi mi się 7cm, to powinno wyeliminować wpływ spadku napięcia na N na pozostałe fazy. Spadki na przewodach fazowych mieszczą się w normie i nie przeszkadzają przecież.

 

Rodzaj i średnicę przewodu miałem również narzuconą w "Warunkach", sprawdzałem to kalkulatorem, wychodziło, że jest OK. A pomiary jeszcze przede mną, instalacja jest jeszcze nie "odebrana".

 

J.

[Anixxxek]

Skontroluj dobrze wszelkie połączenia przewodu N.Może być tak że zero gdzieś nie łączy i stąd masz kuku na elektronice.Spotkałem się już z przypadkiem (budynek przemysłowy z lat 70) że zero w rozdzielni było całkiem odłączone od szyny(nikt go nigdy nie podłączył)i cały obiekt chodził na uziemieniu.właściciel narzekał że często mu się zasilacze palą.Co ciekawe pomiary wychodziły dobrze.Wyłapałem to dopiero jak przepalił mu się kabel zasilający i po naprawie wszedłem do rozdzielni i kontrolnie poruszałem końcówkami kabla.Ale się zdziwiłem jak zero zostało mi w ręce.A tak na marginesie to przez ponad 30 lat budynek tak chodził.

[Jarek.P]

Od tego zacząłem. Nie tylko fizycznie dokręcając zaciski w rozdzielni, ale i mierząc przy obciążeniu napięcia między końcem N z WLZ, a zaciskami na szynach N już za różnicówkami, prowadzących już na gniazdka i tu nigdzie mi się spadki napięcia nie pojawiają, więc moja robota jest zrobiona dobrze, przyczyna jest w samej WLZ albo w złączu.

 

J.

[Tomkii]

Nie no, jak nie pomoże, jak pomoże. Cała asymetria, jaka mi się pojawia jest wywołana spadkiem napięcia na tych 70m przewodu N. Jeśli przesunę punkt rozdziału do siebie, z 70m zrobi mi się 7cm, to powinno wyeliminować wpływ spadku napięcia na N na pozostałe fazy. Spadki na przewodach fazowych mieszczą się w normie i nie przeszkadzają przecież.

 

Rodzaj i średnicę przewodu miałem również narzuconą w "Warunkach", sprawdzałem to kalkulatorem, wychodziło, że jest OK. A pomiary jeszcze przede mną, instalacja jest jeszcze nie "odebrana".

 

J.

Narzucili Ci w warunkach przewód od skrzynki do domu?! Ale cyrk...

No to sobie przetestuj. Zewrzyj kontrolnie PE z N w domu i porób pomiary.

Uziom nawet fundamentowy nie ma tak małej oporności aby znacząco poprawić impedancję pętli.

Jedyne co poprawisz to zmniejszysz rezystancje PEN-a (o 0,125 Ohm-a).

Nawet zakładając że cały spadek napięcia (5V) jest na twoim WLZ to przypada 2,5V na przewód. Połączenie PE i N w PENa da Ci 1,25V poprawy. Sądzisz że tyle jest w stanie coś pomóc?

 

Zresztą ja stawiam że problemem nie jest asymetria a skoki napięcia.

[Anixxxek]

A połączenia w puszkach?Tam też może nie łączyć.Popieram poprzednika,to nie asymetria jest przyczyną.Wszystkie urządzenia mają dużą tolerancję na wahania napięcia.Niekoniecznie przyczyna może leżeć w twojej instalacji.Kiedyś straciłem całą elektronikę w domu,bo sąsiad posadził choinkę pod linią i ta w wietrzne dni przyginała fazę do zera.Esy wyskoczyły ale za późno

[Jarek.P]

Tak, WLZ mam narzucone. Prawdopodobnie dlatego, że TLkę mam nie w swoim płocie, a w płocie sąsiada (wspólna na 4 posesje) i WLZka idzie w dużej mierze w ulicy.

I tak, ja też się skłaniam ku przepięciom, jako przyczynie tych awarii, ale doszukuję się problemów z asymetrią jako czynnika zwielokratniającego te przepięcia. Punkt rozdziału przeniosę, jak się wyrobię to może nawet jutro. I zobaczymy...

 

@Anixxek - nie mam na obwodach gniazdkowych puszek, poza tym awarie wydarzyły się na różnych obwodach, różnych gniazdkach.

 

J.

[robertsz]

Wg mnie są 2 możliwości:

- zakłócenia w sieci (przepięcia).

- włączyłeś urządzenia po dłuższym leżakowaniu i wilgoć je załatwiła - to samo dotyczy włączania zimnych urządzeń w ciepłym pomieszczeniu.

 

Zakładam, że ochronniki B+C masz zainstalowane w rozdzielni.

Dodatkowo możesz użyć ochronników D w listwach, przykładowy Legrand takowe produkuje.

[leszekf]

Jest tak: Przyłącze trójfazowe, TNC-S, punkt rozdziału N/PE w skrzynce przyłącza (prawdopodobnie uziemiony)

Z całą pewnością uziemiony.

 

i potem niemal 70m WLZ YKY 5x10 do domu, w samym domu PE powtórnie uziemione. I tak, wiem, że punkt rozdziału N z PE znajdujący się w złączu 70m od domu, to głupota, niestety tą głupotę ZE mi narzuciło w warunkach.

(...)

W zasadzie mógłbym to teraz przerobić, zastanawiam się jednak też, czy warto kopać się z koniem i/lub dogadywać z ich elektrykiem o rozplombowanie złącza, żeby to przerobić. Albo... machnąć ręką na ich rozdział, idące stamtąd N i PE potraktować jako PEN podwójnej grubości i zrobić sobie swój punkt rozdziału u siebie - co o tym sądzicie?

Sadzę, że to bardzo zły pomysł. Skoro jest projekt, są uzgodnienia i wydane są WT dla przyłącza, to bezwzględnie trzeba się tego trzymać. W razie porażenia prądem, prokurator stwierdzi niezgodność z wydanymi WT i w konsekwencji oglądasz świat zza krat. Co do sensowności punktu podziału tu czy tam, nie wypowiadam się. Jeśli chcesz coś zmienić - zmień projekt przyłącza (osoba z uprawnieniami budowlanymi), zrób uzgodnienia z ZE i uzyskaj nowe WT dla przyłącza.

 

Kiedy jednak zacząłem testowo robić asymetrię w obciążeniu (podłączając do kolejnych faz czajnik 2,2kW), pojawiła mi się i asymetria na zasilaniu - na obciążonej fazie napięcie spadało o 5V, na pozostałych podnosiło się o jakieś 3-4V. Mierząc napięcie między N przez które płynie prąd asymetrii, a tym idącym ze złącza PE, przez które niemal nic nie płynie mierzyłem dokładnie to, co się odkłada na moim N w kablu WLZ - było to 3,7V.

Czyli teoretycznie niemal dobrze. 70m przewodu Cu 10mm2 to rezystancja rzędu 0,25oma, dla prądu 10A daje to 2,5V spadku napięcia. Dodatkowe 1,2V może się odłożyć na zaciskach choćby, więc mam wrażenie, że awarię N można wykluczyć.

N jest przewodem roboczym i skoro płynie przez niego prąd, a żyła N ma pewną oporność, to zgodnie z prawem Ohma pojawia się na niej napięcie. Ale jak widać prawo Ohma znasz dobrze.

 

- czy taka asymetria jest dopuszczalna, czy nie?

Jeśli napięcia na poszczególnych fazach mieszczą się w dopuszczalnych granicach, to tak. To i tak nie ma żadnego wpływu na urządzenia które przytoczyłeś na początku postu - to są odbiorniki prądu jednofazowe. Wpływ asymetrii zasilania może mieć znaczenie przy odbiornikach niejednofazowych (np. silniki 3-fazowe)

 

Wiem, że przedziały napięć mieszczą się w normach, ale mój pomiar jest uśredniony, nie wiem, co się dzieje na tym N w momencie załączania/wyłączania urządzeń większej mocy, jak choćby duży, przemysłowy odkurzacz, który jest w niemal codziennym użyciu.

W związku z rozruchem silnika, przez czas rozruchu płynie ok 2...4 krotnie większy prąd niż jego prąd znamionowy, czyli następuje spadek napięcia na linii do której jest przyłączony. Na pozostałe linie nie ma wpływu (o ile nie jest to odkurzacz 3 fazowy).

 

- po drugie: na ile bruździ mi tutaj sam oddalony o 70m od chałupy punkt rozdziału N/PE.

Wg mnie, w niczym nie bruździ. Po to jest punkt rozdziału aby Przejść z układu sieci TNC na TNS i zapewnić właściwą ochronę przeciwporażeniową (m.in. umożliwić wykonanie połączeń wyrównawczych i stosowanie RCD)

Tak jak robertsz obstawiam przepięcia w sieci i konieczność stosowania ochronników przepięć

[Jarek.P]

Z całą pewnością uziemiony.

 

Niejasno napisałem, skąd tu moje wątpliwości: tak, jest tam bednarka, która niknie gdzieś w podłodze tablicy. Znajomy elektryk jednak mi mówił, że w takich złączach z tymi bednarkami różnie bywa, czasem np. sięgają jedynie dna fundamentu tablicy.

 

Sadzę, że to bardzo zły pomysł. Skoro jest projekt, są uzgodnienia i wydane są WT dla przyłącza, to bezwzględnie trzeba się tego trzymać. W razie porażenia prądem, prokurator stwierdzi niezgodność z wydanymi WT i w konsekwencji oglądasz świat zza krat.

 

No, jeszcze będzie musiał dowieść, że owa niezgodność w znaczący sposób przyczyniła się do zaistnienia wypadku.

 

 

Jeśli napięcia na poszczególnych fazach mieszczą się w dopuszczalnych granicach, to tak. To i tak nie ma żadnego wpływu na urządzenia które przytoczyłeś na początku postu - to są odbiorniki prądu jednofazowe. Wpływ asymetrii zasilania może mieć znaczenie przy odbiornikach niejednofazowych (np. silniki 3-fazowe)

 

W związku z rozruchem silnika, przez czas rozruchu płynie ok 2...4 krotnie większy prąd niż jego prąd znamionowy, czyli następuje spadek napięcia na linii do której jest przyłączony. Na pozostałe linie nie ma wpływu (o ile nie jest to odkurzacz 3 fazowy).

 

No nie bardzo. Przy "pływającym" potencjale N (z powodu złego styku, zbyt dużej rezystancji), spadek napięcia na jednej fazie mierzony względem owego pływającego N przenosi się bezpośrednio na dwie pozostałe fazy, odpowiednio zwiększając napięcie na nich. Co i zresztą u siebie obserwowałem, pisałem o tym wyżej.

 

Tak jak robertsz obstawiam przepięcia w sieci i konieczność stosowania ochronników przepięć

 

Ochronniki mam. Tu nie pomogły.

 

Wracając do samego problemu - w wolnej chwili spróbuję pomierzyć metoda techniczną impedację pętli zwarcia z różnych punktów, zarówno z gniazdek końcowych, jak i wprost na końcu WLZ oraz na jej początku - to myślę, że jednoznacznie wykaże stan instalacji. Jej "swojej" części jestem pewien, ale np. od położenia w drodze WLZki, owa droga była coś ze trzy razy rozkopywana pod inne instalacje, w samej tablicy też cholera wie, co się dzieje.

 

J.

[wazoski]

Miejsce podziału PEN nie ma tu najmniejszego znaczenia. Już ktoś ładnie to wytłumaczył - łącząc ponownie PE z N zdublujesz ich przekroje, "stworzysz" PEN, potem znów go rozdzielisz i... co tym zyskasz ? Na N odkłada się spadek napięcia? Owszem... ale czy na L1, L2, L3 nie ? Dla zaspokojenia własnej ciekawości - złącz szyny PE i N i dokonaj pomiarów ponownie. Wtedy sam zdecydujesz, czy warto Edytowane 7 Listopada 2011 przez wazoski

[leszekf]

Rysunek wart tysiąca słów! Zerknij na niego i na opis. Rysunek uprościłem do granic możliwości pozostawiając tylko istotne elementy.

http://sites.google.com/site/leszekfilipski/-magazyn-plikow/schemat_inst.gif

Jak wiesz każdy przewodnik ma pewną impedancję, - WLZ też. Jego impedancję oznaczyłem jako Zwlz-N.

Zakładam, że inne linie są nieobciążone!!!

Jeśli załączysz odbiór na L3 w formie czajniika do gotowania wody o impedancji Zo, to stworzy się dzielnik napięcia pomiędzy L3 a N. Przyłączając woltomierz pomiędzy punkty L2o oraz No napięcie to będzie wyższe niż mierzone pomiędzy L2-N (w ZK), gdyż (w uproszczeniu) będzie powiększone o napięcie odkładające się na Zwlz-N pochodzące właśnie z linii L3.

 

Załóżmy inną sytuację - przerywasz w ZK linię N i załączasz czajnik. Jakie napięcie zmieżysz woltomierzem pomiędzy L2o a No? Równiutkie 400V czyli napięcie międzyfazowe.

Taka sytuacja to niestety rzeczywistość. "Gruszka" sąsiadom przestawiła ZK, linia N wypięła się i w gniazdkach mieli 400V

Edytowane 8 Listopada 2011 przez leszekf

[Jarek.P]

@wazoski - Na przewodach fazowych WLZ napięcie oczywiście odkłada się również, ale ono nie wpływa na pozostałe fazy. Natomiast to, co zostaje na N, sumuje się geometrycznie z fazami pozostałymi, stosownie zmieniając ich napięcia faza-N.

 

@leszekf - dzięki za rysunek, świetnie na nim widać właśnie to, o czym mówię. Jak sam piszesz: "Przyłączając woltomierz pomiędzy punkty L2o oraz No napięcie to będzie wyższe niż mierzone pomiędzy L2-N (w ZK), gdyż (w uproszczeniu) będzie powiększone o napięcie odkładające się na Zwlz-N pochodzące właśnie z linii L3.".

Przenosząc punkt rozdziału PEN na drugą stronę WLZ osiągam dwie rzeczy: po pierwsze zmniejszam dwukrotnie impedancję Zwlz-N, po drugie stabilizuję (względem ziemi) potencjał N. Modyfikując twój rysunek należałoby w miejsce impedancji Zwlz-N wstawić trzy równolegle połączone oporniki: Zwlz-N, Zwlz-PE i Z uziemienia. Taka sytuacja będzie o wiele korzystniejsza i o wiele zdrowsza dla instalacji, a szczerze mówiąc nie potrafię wymyślić żadnego argumentu przeciwko, który broniłby układu połączeń narzuconych w warunkach (kwestie prawne pomijam. bo wobec faktu, że modyfikację przeprowadzam już po swojej stronie kompetencyjnej, ZE nic do tego).

 

Dla jasności - jestem świadom, że mówimy o asymetrii rzędu pojedynczych woltów i tak, wiem, że to nie one są winne tych awarii, które u mnie wystąpiły, temat zacząłem drążyć, w momencie, kiedy poszukując możliwych przyczyn tych awarii odkryłem powstawanie tych asymetrii. Zastanawia mnie jednak, czy zjawisko to może również przenosić na pozostałe fazy przepięcia np. od ciężko startującego silnika dużej mocy, przepięcia na tyle niewielkiego, że ochronniki je ignorują, ale jednocześnie wystarczającego do zamordowania badziewnej przetwornicy w ładowarce, z elementami po stronie "pierwotnej" pracującymi na granicy możliwości.

 

J.

[Tomkii]

...Zastanawia mnie jednak, czy zjawisko to może również przenosić na pozostałe fazy przepięcia np. od ciężko startującego silnika dużej mocy, przepięcia na tyle niewielkiego, że ochronniki je ignorują, ale jednocześnie wystarczającego do zamordowania badziewnej przetwornicy w ładowarce, z elementami po stronie "pierwotnej" pracującymi na granicy możliwości.

 

J.

Ochronniki nawet typu D nie zawsze są w stanie ochronić czułą elektronikę (a do takiej należą wszystkie zasilacze impulsowe). Po prostu krzem to nie lampy i przekroczenie bariery przebicia jest zabójcze. Na wejściu takiego zasilacza są z reguły warystory i filtr, ale nie gwarantuje to, że jakaś szpilka nie skopci tranzystorów kluczujących (bo one się z reguły palą).

Odporne za to będą zasilacze transformatorowe.

 

Jest jeszcze taki trochę pokręcony pomysł - takie zasilacze pracują poprawnie już od 180V (a czasem i 100V). Można zastosować jakiś transformator w roli obniżacza napięcia i zdjąć z 50V (lub choćby 24V - będzie łatwiej zdobyć trafo). Czyli zasilał byś wtedy je z 210V. Będą pracować poprawnie a ryzyko uszkodzenia zmaleje znacznie.

I to będzie znacznie lepsze niż szukanie ułamków volt na przewodach. Tłumaczyć jak to zrobić?

Stosowałem to kiedyś w drugą stronę u rodzinki (mieli znacznie zaniżone napięcie zasilania).

[Jarek.P]

Jak zrobić ze zwykłego transformatora autotransformator wiem, ale szczerze mówiąc nie palę się do takich rozwiązań. Głównie dlatego, że trudnoby mi było wydzielić dedykowane gniazdka/obwody z obniżonym napięciem specjalnie dla takich odbiorników. W końcu ładowarkę do komórki, czy zasilacz od laptopa może być włączony gdziekolwiek...

Niemniej dzięki za sugestię.

 

J.

[BasH]

... temat w sumie mi bliski od kiedy mam na budowie w tablicy docelowej ledowe mierniki napięcia. Na moim złączu miewam 190 V rano jak startują okoliczne zakłady do 240 V wieczorami... To normalne?

[Jarek.P]

No nie bardzo. Ma być 230V +/-10%, czyli od 207 do 253V.

 

J.