Dây Trung Tính Bị Nóng: 4 Nguyên Nhân & 3 Bước Xử Lý Triệt Để

Chẩn đoán khẩn cấp: Dây trung tính (N) về lý thuyết phải có dòng điện rất thấp (gần bằng 0) trong hệ 3 pha cân bằng. Nếu nó nóng lên, có nghĩa là đang có một dòng điện rất lớn chạy qua. Hai “thủ phạm” chính là: (1) Mất cân bằng pha nghiêm trọng, hoặc (2) Sóng hài bậc 3.

Nếu bạn dùng tay sờ thấy dây trung tính nóng ran, hoặc tệ hơn là ngửi thấy mùi khét của vỏ cáp, hệ thống của bạn đang ở tình trạng báo động đỏ. Phớt lờ nó có thể dẫn đến cháy thanh cái (busbar) trung tính, phá hủy tủ điện và gây ngừng sản xuất.

Dấu Hiệu Nhận Biết & Mức Độ Nguy Hiểm

Dấu hiệu nhận biết

• Cảm quan: Sờ tay thấy vỏ cáp trung tính nóng ran (nguy hiểm, không khuyến khích). Có mùi khét, vỏ cáp đổi màu (từ xanh sang nâu hoặc đen).
• Kỹ thuật (Quan trọng): Dùng Ampe kìm True RMS kẹp vào dây trung tính thấy hiển thị dòng điện cao (ví dụ: > 30% so với dòng pha).

Mức độ nguy hiểm

• Hỏa hoạn: Đây là nguy cơ lớn nhất. Dây quá nóng sẽ làm chảy lớp cách điện, gây ngắn mạch (chạm pha-trung tính) và phát hỏa.
• Sụt áp & Hỏng thiết bị: Dòng trung tính cao gây sụt áp trên dây, làm điện áp giữa pha và trung tính (L-N) không còn là 220V. Điều này gây hỏng các thiết bị 1 pha (máy tính, đèn).
• Nguy hiểm tính mạng: Khi mối nối trung tính bị cháy (đứt), điện áp trung tính sẽ bị “trôi” (Floating Neutral), có thể lên đến hàng trăm Volt, gây giật chết người.

4 Nguyên Nhân Kỹ Thuật Khiến Dây Trung Tính Quá Nóng

Nguyên nhân 1: Sóng Hài Bậc 3 (Triplen Harmonics) – Thủ phạm thầm lặng

Nếu 3 pha của bạn cân bằng nhưng dây trung tính vẫn nóng, chắc chắn 99% là do Sóng Hài Bậc 3.

• Nguồn gây ra: Các tải phi tuyến 1 pha. Thủ phạm chính là: Nguồn xung (SMPS) của máy tính, server, và bộ nguồn (driver) của đèn LED.
• Tại sao nó nguy hiểm?
  • Dòng 50Hz (bậc 1) và các hài bậc 5, 7 sẽ tự triệt tiêu lẫn nhau trên dây trung tính (nếu tải cân bằng).
  • Nhưng: Sóng hài bậc 3 (150Hz) và các bội số của 3 (bậc 9, 15…) là dòng “đồng pha” (Zero Sequence). Chúng KHÔNG triệt tiêu mà CỘNG DỒN lại trên dây trung tính.
• Ví dụ thực tế: Bạn có 3 pha, mỗi pha 100A (cân bằng) và có 30% THDi (là hài bậc 3). Dòng trung tính (N) của bạn sẽ không phải là 0A, mà có thể lên tới (gần bằng dòng pha).

Nguyên nhân 2: Mất Cân Bằng Pha (Phase Imbalance)

Đây là nguyên nhân cơ học phổ biến. Trong một hệ 3 pha 4 dây, dòng điện trên dây trung tính bằng tổng vector của 3 dòng pha ().

• Mô tả: Kỹ sư phân bổ tải 1 pha không đều. Ví dụ: Pha A: 150A, Pha B: 80A, Pha C: 70A.
• Hậu quả: Dòng điện chênh lệch (dòng mất cân bằng) sẽ không triệt tiêu mà chạy về điểm trung tính của máy biến áp thông qua dây trung tính, gây nóng dây.

Nguyên nhân 3: Mối Nối Lỏng (Loose Connection)

Dòng điện có thể không cao, nhưng dây trung tính vẫn nóng CỤC BỘ tại một điểm. Đây là trường hợp mối nối lỏng, cực kỳ nguy hiểm.

• Nguyên nhân: Ốc siết cáp tại thanh cái trung tính (N-Busbar) hoặc tại các đầu cos bị lỏng do rung động cơ khí hoặc thi công ẩu.
• Hậu quả: Mối nối lỏng làm tăng điện trở tiếp xúc (R). Theo định luật Joule-Lenz (), dù dòng bình thường nhưng tăng vọt sẽ sinh nhiệt (P) cực lớn tại điểm đó, làm nóng chảy cách điện và gây cháy.

Nguyên nhân 4: Tiết Diện Dây Trung Tính Không Đủ

• Mô tả: Trong quá khứ, các kỹ sư thường thiết kế dây trung tính nhỏ hơn dây pha (ví dụ: pha 70mm², trung tính 35mm²) vì cho rằng dòng trung tính bằng 0.
• Hậu quả: Ngày nay, với tải văn phòng và biến tần, dòng hài bậc 3 làm cho dòng trung tính có thể LỚN HƠN cả dòng pha. Việc chọn dây trung tính nhỏ là một sai lầm chết người, khiến dây bị quá tải và nóng. Tiêu chuẩn hiện đại (IEC) khuyến nghị dây trung tính phải bằng 100% (hoặc thậm chí 200%) tiết diện dây pha.

Quy Trình 3 Bước Chẩn Đoán & Khắc Phục Triệt Để

Bước 1: Chẩn Đoán Chính Xác (Đo đạc)

Trước khi sửa, phải biết chính xác nguyên nhân. KHÔNG dùng ampe kìm thường (Average RMS).

1. Đo dòng bằng Ampe kìm True RMS: Chỉ có kìm True RMS mới đo chính xác được dòng điện có cả sóng hài. Kẹp vào 3 pha (L1, L2, L3) và dây trung tính (N). Nếu 3 pha gần cân bằng mà dòng N vẫn cao, bạn đã có câu trả lời: Sóng hài bậc 3.
2. Quét Nhiệt Hồng Ngoại (Thermal Scan): Đây là cách nhanh và an toàn nhất. Camera nhiệt sẽ “chỉ mặt” chính xác điểm nóng: Nóng đều cả dây (do quá tải/hài) hay nóng cục bộ tại 1 điểm (do mối nối lỏng).
3. Phân tích Chất lượng Điện năng (Nâng cao): Dùng máy phân tích chuyên dụng (Hioki, Fluke) để đo sóng hài, xem chính xác THDi là bao nhiêu và bậc 3 chiếm bao nhiêu %.

Bước 2: Xử Lý Cơ Học & Cân Bằng Tải

Đây là các hành động khắc phục cơ bản cần làm ngay:

• Siết lại mối nối (Retighten): Lên kế hoạch cắt điện, dùng cờ lê lực (torque wrench) siết lại toàn bộ các ốc siết cáp trên thanh cái trung tính (N-Busbar) và các CB tổng.
• Cân bằng lại pha: Nếu chẩn đoán là lệch pha, kỹ sư vận hành phải rà soát và phân bổ lại các tải 1 pha (văn phòng, chiếu sáng) cho đều ra 3 pha.
• Nâng cấp dây: Nếu dây trung tính bị nóng đều do tiết diện quá nhỏ, giải pháp duy nhất là thay thế bằng dây có tiết diện lớn hơn (tối thiểu bằng dây pha).

Bước 3: Giải Pháp Triệt Để (Lọc Sóng Hài)

📞

Hotline tư vấn 0968.27.11.99

Ms. Thanh Tâm

Chuyên Viên tư vấn & báo giá

⚡ Phản hồi trong 5 phút

Chat ngay qua Zalo Official

Nếu nguyên nhân là Sóng hài bậc 3 (phổ biến nhất trong các tòa nhà văn phòng, TTTM), siết ốc hay cân pha sẽ không giải quyết được. Bạn cần một giải pháp lọc sóng hài chuyên dụng.

• Bộ lọc sóng hài chủ động (AHF): Đây là giải pháp triệt để nhất. Bộ lọc AHF sẽ được lắp đặt, nó đo dòng hài bậc 3 và “bơm” ngược lại một dòng bậc 3 ngược pha để triệt tiêu. Nó chủ động “hút” dòng hài, bảo vệ dây trung tính và toàn bộ hệ thống.
• Biến áp cách ly (Zigzag): Một giải pháp thụ động là sử dụng biến áp cách ly có kiểu đấu dây ZIGZAG, kiểu đấu dây này cung cấp một đường “trở kháng thấp” cho dòng hài bậc 3, “bẫy” chúng lại tại đó mà không cho chúng chạy ngược về nguồn.