jak opisać zerwanie przewodu neutralnego i w skutku spalenie urządzeń elektronicznych
‐ Przerwanie (upalanie) przewodu neutralnego (N / PEN) powoduje „pływanie” punktu gwiazdowego sieci trójfazowej.
‐ Odbiorniki jednofazowe podłączone do różnych faz tworzą dzielnik napięcia zasilany pełnym napięciem międzyfazowym 400 V.
‐ Na urządzeniach o dużej impedancji może chwilowo wystąpić ≈ 400 V AC (≈ 565 V DC po wyprostowaniu), co skutkuje błyskawicznym uszkodzeniem zasilaczy impulsowych, kondensatorów, warystorów i w konsekwencji „spaleniem” sprzętu elektronicznego.
Kluczowe punkty
• Utrata odniesienia 0 V → asymetria napięć.
• Podział napięcia zależy od impedancji odbiorników.
• Zwykłe zabezpieczenia MCB/RCD nie reagują na sam wzrost napięcia.
• Ochrona: przekaźniki kontroli napięcia, ograniczniki przepięć, prawidłowe zaciski N.
‐ W układzie 3-fazowym Y punkt gwiazdowy transformatora jest uziemiony; przewód N stabilizuje 230 V między każdą fazą a ziemią.
‐ Przy niesymetrycznym obciążeniu płynie prąd wyrównawczy I_N; przekrój N powinien być ≥50 % przekroju faz (PN-HD 60364-5-52).
‐ Warystor 275 VAC przewodzi przy ≈ 430 V → zwarcie lub eksplozja.
‐ Kondensatory 400 - 450 V DC na wejściu PSU dostają ≈ 565 V DC → przebicie dielektryka.
‐ MOSFET kluczujący (600 V typ.) przebija się łukowo.
‐ Kaskadowe uszkodzenia dochodzą do sekcji niskonapięciowych, czyniąc naprawę nieopłacalną.
Grzałka 2,3 kW (23 Ω) + TV w stand-by (2 kΩ):
I = 400 V / 2023 Ω ≈ 0,198 A
U_TV = 0,198 A × 2000 Ω ≈ 396 V
U_grzałki ≈ 4 V → brak reakcji zabezpieczeń → zniszczenie TV.
‐ W systemach TN-C przerwanie PEN dodatkowo wprowadza potencjał fazy na obudowy ochronne (zagrożenie porażeniowe).
‐ W instalacjach jednofazowych z PEN zjawisko jest łagodniejsze, ale odłączenie PEN też podnosi potencjał ochronny do ~230 V.
‐ Popularność przekaźników kontroli asymetrii i nadnapięciowych (ANSI 60/59N) montowanych w rozdzielnicach domowych.
‐ Inteligentne wyłączniki (smart-breaker) z łącznością IoT, zdolne do odłączenia przy > 260 V.
‐ Wzrost stosowania zasilaczy wide-range 85-264 V AC; jednakże długotrwałe 400 V nadal przekracza ich możliwości.
‐ Norma PN-EN 50550 „SAM” – wymagania dla urządzeń odłączających przy trwale podwyższonym napięciu (UTOV).
‐ Dla napięcia 230 V ±10 % europejskie normy projektują PSU na max 253 V AC.
‐ Po wyprostowaniu napięcie szczytowe: \( U_{DC} = U_{AC}\sqrt{2} \).
‐ Warystor MOV 14D271 zaczyna przewodzić przy ≈ 430 V AC; przy 400 V AC RMS jest stale przewodzący → grzanie > 5 W → zapłon.
‐ Analogia: instalacja bez N zachowuje się jak przesunięty punkt środkowy w dzielniku rezystorowym.
‐ Art. 62 Prawa budowlanego: obowiązek okresowych przeglądów instalacji (co 5 lat).
‐ Odpowiedzialność cywilna właściciela lub dostawcy energii za szkody spowodowane wadliwą instalacją.
‐ Zgodność z PN-HD 60364, Rozporządzeniem MI ws. warunków technicznych.
‐ Konieczność zapewnienia ochrony przeciwporażeniowej – przerwanie PEN może naruszać §184 WT.
‐ Przekaźnik kontroli napięcia odcina CAŁY obiekt – wymaga prawidłowego doboru zwłoki, by uniknąć fałszywych wyzwoleń.
‐ Niektóre UPS-y on-line mają galwaniczne separatory i mogą ocalić podłączony sprzęt, ale same mogą ulec uszkodzeniu.
‐ „Samoregenerujące” listwy antyprzepięciowe nie zastąpią ochrony selektywnej T1/T2/T3.
‐ Ocena skuteczności nowoczesnych wyłączników UTOV-S (Surge Over-Voltage) w warunkach asymetrii > 350 V.
‐ Badania trwałości warystorów ZnO przy długotrwałym przepięciu 400 V AC.
‐ Analiza statystyczna awarii PEN w sektorze dystrybucji NN w Polsce.
Przerwanie przewodu neutralnego eliminuje odniesienie 0 V, powodując migrację punktu gwiazdowego i silną asymetrię napięć. W konsekwencji delikatne odbiorniki jednofazowe otrzymują do 400 V, co niszczy ich zasilacze oraz podzespoły półprzewodnikowe. Zwykłe zabezpieczenia prądowe nie reagują, dlatego konieczne jest stosowanie ograniczników przepięć, przekaźników kontroli napięcia oraz regularne inspekcje połączeń N/PEN. Świadome projektowanie i konserwacja instalacji są kluczem do eliminacji tego krytycznego zagrożenia.
