TIM SA - wysyłamy produkty w 24h

Brak fazy w instalacji to jedna z najczęstszych usterek w instalacjach domowych i przemysłowych. Oznacza, że przewód fazowy nie dostarcza napięcia 230 V do gniazda, co uniemożliwia działanie podłączonych urządzeń. Problem może wynikać zarówno z uszkodzenia instalacji, jak i zadziałania zabezpieczeń chroniących użytkownika przed zwarciem lub przeciążeniem. W artykule wyjaśnimy, jakie są przyczyny braku fazy w gniazdkach oraz jak zabezpieczać swoje instalacje przed jego skutkami.

Spis treści:

1. Zanik fazy w instalacji trójfazowej - na czym polega?
2. Najczęstsze przyczyny zaniku fazy
3. Jakie mogą być skutki zaniku jednej fazy?
4. Dlaczego zanik fazy jest szczególnie niebezpieczny dla silników?
5. Faza na uziemieniu, faza w obu otworach - przyczyna
6. Jak wykrywać zanik fazy?
7. Jak zabezpieczyć silnik przed zanikiem fazy?
8. Najczęściej zadawane pytania o zanik fazy w instalacji - FAQ

Zanik fazy w instalacji trójfazowej - na czym polega?

Zanik fazy w instalacji trójfazowej polega na utracie lub znacznym spadku napięcia w jednej z trzech faz (L1, L2 lub L3), co prowadzi do nierównomiernego zasilania odbiorników. Choć w oświetleniu czy domowych gniazdach usterka ta często objawia się jedynie brakiem działania urządzeń, to w przypadku silników trójfazowych może doprowadzić do ich szybkiego uszkodzenia, a nawet pożaru.

Najczęstsze przyczyny zaniku fazy

Zanik fazy może wystąpić zarówno w instalacjach domowych, jak i przemysłowych. Najczęściej problem wynika z przerwania ciągłości przewodu fazowego lub zadziałania zabezpieczeń, które odcinają zasilanie w jednej z faz. To z pozoru prosta usterka, ale jej skutki mogą być bardzo poważne - zwłaszcza w obwodach trójfazowych.

Najczęstsze źródła zaniku fazy to:

1. Luźne lub wypalone połączenia
   
   Zaciski w rozdzielnicy, puszkach instalacyjnych lub przyłączu mogą:
   
   - poluzować się z czasem,
   - utlenić,
   - wypalić pod wpływem temperatury.
   
   W efekcie przewód traci kontakt, a faza zanika.
2. Uszkodzenie kabla
   
   Przyczyny
   
   - przewiercenie kabla podczas remontu,
   - mechaniczne uszkodzenie w ziemi,
   - stare aluminiowe instalacje z kruszącą się izolacją.
3. Zadziałanie zabezpieczeń
   
   Wyłącznik nadprądowy lub topikowy może odłączyć jedną fazę w wyniku:
   
   - zwarcia,
   - przeciążenia,
   - przepięcia energetycznego.
4. Usterki po stronie dostawcy
   
   Może nastąpić uszkodzenia:
   
   - linii energetycznej,
   - słupa,
   - złącza kablowego,
   - przewodu na przyłączu budynku.
5. Korozja lub przegrzanie przewodu PEN (TN-C)
   
   W starych instalacjach TN-C zanik fazy może być związany z uszkodzeniem wspólnego przewodu PEN - to sytuacja szczególnie groźna, bo prowadzi do niekontrolowanych napięć na obudowach urządzeń.

Jakie mogą być skutki zaniku jednej fazy?

1. Przeciążenie silników trójfazowych
   
   Silnik pracujący na dwóch fazach pobiera znacznie wyższy prąd, aby utrzymać obroty. Skutkuje to:
   
   - gwałtownym wzrostem temperatury uzwojeń,
   - spadkiem momentu obrotowego,
   - przegrzewaniem się i ryzykiem spalenia silnika.
   
   W wielu przypadkach uszkodzenie następuje już po kilkunastu sekundach pracy.
2. Ryzyko zatrzymania obracających się maszyn
   
   Zanik jednej fazy może spowodować:
   
   - zatrzymanie silnika,
   - niestabilne, pulsujące obroty,
   - wibracje i uszkodzenia mechaniczne.
   
   W maszynach z napędami taśmowymi, pompami czy wentylatorami może to doprowadzić do awarii całego systemu.
3. Przegrzewanie przewodów i zabezpieczeń
   
   Praca na dwóch fazach oznacza wzrost prądu w pozostałych żyłach. To może powodować:
   
   - nagrzewanie przewodów,
   - zadziałanie zabezpieczeń nadprądowych,
   - miejscowe wypalanie izolacji.
   
   W skrajnych przypadkach dochodzi do powstania łuku elektrycznego.
4. Uszkodzenia elektroniki przemysłowej
   
   Nowoczesna automatyka, falowniki i zasilacze trójfazowe mogą ulegać:
   
   - awariom modułów wejściowych,
   - błędom komunikacji,
   - niekontrolowanemu zatrzymaniu maszyn.
   
   Brak fazy często powoduje natychmiastowe wyłączenie falownika lub całego układu sterowania.
5. Wahania napięcia i zakłócenia w innych obwodach
   
   Zanik jednej fazy może prowadzić do:
   
   - asymetrii napięć,
   - migotania oświetlenia,
   - nieprawidłowej pracy innych odbiorników podłączonych do tej samej rozdzielnicy.
   
   To zjawisko szczególnie niebezpieczne w instalacjach zasilających duże zakłady produkcyjne.
6. Zagrożenie pożarowe
   
   Przeciążone uzwojenia silników, nagrzane przewody oraz uszkodzone urządzenia mogą doprowadzić do zapalenia się izolacji, a następnie pożaru w maszynie lub rozdzielnicy.
7. Konieczność stosowania przekaźników kontroli faz
   
   Aby uniknąć opisanych zagrożeń, w instalacjach trójfazowych stosuje się:
   
   - przekaźniki zaniku i asymetrii faz,
   - czujniki kolejności faz,
   - przekaźniki przeciążeniowe.
   
   Urządzenia te natychmiast odłączają silnik w przypadku zaniku jednej z faz, dzięki czemu zapobiegają jego uszkodzeniu.

Dlaczego zanik fazy jest szczególnie niebezpieczny dla silników?

Zanik fazy jest więc niebezpieczny dlatego, że silnik nie wyłącza się sam - on nadal próbuje pracować z tą samą mocą, niszcząc się przy tym coraz szybciej. Dlatego stosuje się przekaźniki zaniku i asymetrii faz lub wyłączniki silnikowe, bo tylko one są w stanie wyłączyć maszynę, zanim dojdzie do jej uszkodzenia.

Jak to działa w rzeczywistości?

Silniki trójfazowe zostały zaprojektowane tak, aby pracować w równomiernym polu magnetycznym tworzonym przez trzy fazy. Kiedy jedna z nich znika, silnik nadal próbuje pracować, ale robi to w warunkach skrajnego przeciążenia. Prąd w pozostałych dwóch fazach natychmiast rośnie, a moment obrotowy gwałtownie spada.

Jeśli urządzenie pracuje pod obciążeniem - np. napędza pompę, wentylator lub taśmociąg - bardzo szybko dochodzi do przegrzania uzwojeń. Izolacja zaczyna śmierdzieć, pojawia się dym, a w skrajnych sytuacjach dochodzi do przepalenia cewek lub powstania łuku elektrycznego na zaciskach. Właśnie dlatego wielu instalatorów po przyjeździe na awarię znajduje silniki, które dosłownie „spaliły się w środku”, mimo zabezpieczeń nadprądowych w rozdzielnicy, które nie zadziałały.

Faza na uziemieniu, faza w obu otworach - przyczyna

Najczęściej winna jest przerwa w przewodzie neutralnym lub PEN - szczególnie w starych instalacjach typu TN-C, gdzie w jednym przewodzie łączono funkcję ochronną i roboczą. Gdy ten przewód zostanie przerwany lub poluzowany, napięcie zaczyna „wracać” przez inne odbiorniki i pojawia się w miejscach, w których nie powinno.

Drugą częstą przyczyną są błędnie wykonane połączenia - zwłaszcza w remontowanych gniazdkach, gdzie dochodzi do pomylenia przewodów lub przypadkowego połączenia neutralnego z ochronnym. Zdarza się to również w uszkodzonych urządzeniach, w których doszło do przebicia izolacji i faza trafia na metalową obudowę, a następnie na przewód ochronny.

Taka usterka zawsze wymaga natychmiastowego wyłączenia obwodu i sprawdzenia ciągłości przewodów. Brak reakcji może skończyć się porażeniem, uszkodzeniem sprzętu lub pożarem.

Jak wykrywać zanik fazy?

Zanik fazy to usterka, przed którą zwykłe zabezpieczenia instalacyjne nie potrafią skutecznie chronić. Wyłączniki nadprądowe reagują tylko na zwarcie lub solidne przeciążenie, a przy zaniku fazy prąd rośnie powoli i często pozostaje poniżej progu zadziałania. Różnicówka również nie zareaguje, bo nie wykrywa zaniku fazy, lecz jedynie upływ prądu do ziemi.

W praktyce jedyną skuteczną ochroną są przekaźniki kontroli faz lub wyłączniki silnikowe, które monitorują napięcia wszystkich trzech faz. Jeśli jedna z nich zniknie, jeśli pojawi się asymetria napięć lub błędna kolejność, przekaźnik natychmiast odłącza stycznik. Dzięki temu silnik nie ma szans pracować w niebezpiecznych warunkach, a instalatorzy nie muszą później wymieniać uzwojeń czy całych napędów.

Jak zabezpieczyć silnik przed zanikiem fazy?

Aby chronić silnik przed skutkami zaniku fazy, wystarczy poprawnie zestawić trzy elementy:

• przekaźnik kontroli faz,
• stycznik,
• wyłącznik silnikowy.

Przekaźnik kontrolny pełni rolę „strażnika” - obserwuje napięcia i pozwala na uruchomienie maszyny tylko wtedy, gdy wszystkie fazy są obecne i stabilne. Wyjście przekaźnika włącza się szeregowo w obwód cewki stycznika, tak aby odłączał on silnik natychmiast po wykryciu nieprawidłowości.

Wyłącznik silnikowy pełni funkcję ochrony termicznej i zabezpiecza uzwojenia przed przeciążeniem, np. w czasie mechanicznego zablokowania wału (Polecamy: Jak uniknąć awarii dzięki wyłącznikowu Tripus?)

Najczęściej zadawane pytania o zanik fazy w instalacji - FAQ

Dlaczego w gniazdku są dwie fazy?

Jeśli w gniazdku pojawiają się „dwie fazy”, oznacza to, że na obu otworach względem ziemi (PE) miernik wskazuje napięcie. Taka sytuacja nie wynika z obecności dwóch rzeczywistych faz, lecz z przerwy w przewodzie neutralnym (N) lub PEN.

W momencie przerwania przewodu neutralnego napięcie „przechodzi” przez odbiorniki podłączone do innych obwodów, dlatego oba otwory gniazdka mogą pokazywać fazę. To bardzo niebezpieczna usterka, mogąca prowadzić do porażenia prądem lub uszkodzenia sprzętów - wymaga natychmiastowej interwencji elektryka.

Dlaczego silnik trójfazowy kręci się w drugą stronę?

Silnik trójfazowy zmienia kierunek obrotów, gdy zamienione zostaną miejscami dwie dowolne fazy (L1-L2-L3). Przesunięcie faz o 120^o tworzy wirujące pole magnetyczne w stojanie, a jego kierunek decyduje o ruchu wirnika. Jeśli dwie fazy zostaną zamienione, kierunek pola magnetycznego odwraca się, a silnik zaczyna obracać się w przeciwną stronę. To normalne zjawisko i jest stosowane celowo, np. w układach zmiany kierunku obrotów (prawo/lewo) maszyn.

Piotr Hałacz - mechatronikadlawszystkich.pl Magister inżynier automatyki z wieloletnim doświadczeniem, pasjonat mechatroniki i druku 3D. Specjalizuje się w projektowaniu maszyn oraz wdrażaniu zaawansowanych systemów automatyzacji. Z pasją dzieli się swoją wiedzą na temat nowych technologii i innowacyjnych rozwiązań technicznych, łącząc teorię z praktyką. Dzięki swoim projektom oraz działalności edukacyjnej inspiruje zarówno profesjonalistów, jak i amatorów do zgłębiania tajników mechatroniki i automatyki.