Откуда берется ноль в трансформаторе: Откуда берется ноль в трансформаторе: функции, определение

Откуда берется ноль на подстанции

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Квадрокоптер летит токо в верх модель YH 1 ставка. Не взлетает квадрокоптер 1 ставка.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Галилео — Электричество

Фаза, ноль и земля – что это такое? Для чего нужны фаза, ноль и заземление


Каждый, кто хоть в какой-то степени разбирается в электротехнике, знаком со многими терминами и определениями. А профессиональные электрики и подавно. Но большая часть жителей не знают, что такое ноль и фаза. Что же обозначают данные слова? Как определить, где и что есть? В рамках данной статьи попробуем внести ясность.

В нашей повседневной жизни мы сталкиваемся с электричеством практически в любом месте, где пребываем. Будь это работа или различные заведения: кино, театр, магазины, спортивные комплексы — перечислять можно очень долго. Что и говорить, мы пользуемся многими электроприборами ежедневно, причем лет так 20 или 30 лет назад их было не так много, как в настоящее время. Причем их число растет с завидной периодичностью.

Но все электрическое оборудование не может работать вечно и рано или поздно оно начинает ломаться, что просто неизбежно. Вечного двигателя пока еще никто не изобрел, поэтому на чудо надеяться не стоит. Некоторые люди хотят научиться чему-то новому, неизведанному и электричество не является исключением. Хотя бы потому, что можно самостоятельно проводить ремонт бытовой техники.

Конечно, лучше приглашать специалиста, но легкую работу можно выполнить самостоятельно. Только для этого необходимо изучить фундаментальные понятия, дабы разобраться, что такое ноль и фаза. Описание тока следует начать с понятия электрического заряда, который, по сути, является скалярной величиной. Если взять эбонитовую палочку и потереть о шерсть, то у нее появится отрицательный заряд. Это связано с избытком электронов в результате контакта с шерстью. Это именуется статическим электричеством и бывает на волосах.

Только в этом случае заряд положительный, поскольку теряются электроны. Что касается электрического тока, то это упорядоченное движение заряженных частиц по какому-нибудь проводнику. Движение это возникает из-за электромагнитного поля.

Ток может быть двух видов:. В качестве источника для постоянного тока используется батарея. У автомобилей, где он тоже в основном используется, это аккумулятор. Переменный ток имеет более широкое распространение, и именно им питаются все наши бытовые электрические приборы. Обусловлено это тем, что его легче получать. Чтобы хорошо разбираться в том, что такое ноль и фаза, необходимо знать главные характеристики переменного тока.

Это его синусоида. То есть сначала происходит нарастание в одном направлении до максимума, потом начинает спадать. Но как только достигнет нуля, начинает снова возрастать, но уже в другом направлении. Именно эти три определения стоит знать каждому, что хоть в какой-то мере интересуется природой бытового электричества.

Любой человек сталкивался с ними и каждый понимал, что они непосредственным образом как-то связаны с переменным током. Теперь стоит расширить познания. Но прежде стоит задать себе вопрос, откуда берется электроэнергия? В настоящий момент времени энергия, которая питает плиту в доме, холодильник, стиральную машину и прочие электрические приборы, приходит к нашим домам прямиком из электростанций.

Практически всех любопытных интересует измерение фазы и ноля. Но куда более важен вопрос, как образуется электричество? Одна станция не сможет обеспечить необходимым количеством энергии страну целиком. Поэтому в каждой стране их нужное количество, чтобы хватало одному городу. При этом принцип действия большинства из них один и тот же. Используется специальное оборудование, именуемое генератором.

В нем располагается катушка статор , внутри которой вращается магнит ротор. В результате такого движения рождается переменный ток.

Ротор вращается под воздействием какой-нибудь силы — поток воды, к примеру, в связи с чем многие станции располагаются на воде и строятся плотины. Вращение ротора заставляет магнитный поток меняться, отчего и получается переменное напряжение, у которого то положительное, то отрицательное значение.

А дальше энергия претерпевает преобразования с одного значения на другое, как правило, более высокое. Это необходимо, чтобы на протяжении всего пути минимизировать потери тока. По этой причине можно услышать, что на ЛЭП напряжение может составлять до нескольких десятков тысяч вольт. Но пред тем, как попасть непосредственно в дом, напряжение снижается до допустимого значения — В. Для этого в каждом дворе есть понижающие трансформаторы. Но, к примеру, фаза встречается и в физике — под этим определением можно назвать несколько состояний воды:.

Помимо этого, под фазой можно понимать несколько стадий колебания, что может относиться к волновому движению.

В астрономии здесь несколько иное значение, что можно понять по наблюдению за луной. Чуть выше было рассмотрено, как рождается электричество на станциях. Так вот именно на рабочую фазу, которую электрики называют просто — фазой, подается напряжение.

Чтобы более точно представить себе, что это значит, следует раскрыть следующее понятие — ноль. Как известно в розетках два отверстия, соответственно, у вилок имеется по два штырька. Обычно такое встречается в старых домах, где к каждому потребителю подходят лишь два провода ноль, фаза. В странах Европы и с недавнего времени на территории России стал применяться евростандарт. Здесь вместо двух жил или проводов уже три, за счет включения дополнительного защитного проводника.

Но что такое ноль и нужен ли он вообще? Ответ однозначен: нужен! Чтобы возник электрический ток и начал питать какой-нибудь бытовой прибор фен, чайник, утюг и так далее , необходима замкнутая цепь. Это обеспечивается нулем и фазой. То есть по фазному проводу электроэнергия поступает в наши дома, проходит сквозь потребитель совершается работа и возвращается обратно по нулевому проводнику. При этом важно, чтобы подключенный прибор работал — машинка стирала, телевизор показывал, утюг и чайник грелись и т.

Иначе ток протекать не будет, однако напряжение на фазе никуда не денется. Поэтому важно следить, чтобы малыши ничего не вставляли в розетку. Важно не только знать, как определить фазу и ноль, нужно и отличать заземление, которое стало применяться в новостройках. Как теперь известно, без фазы и нуля не бывает электричества, то есть он течет между двумя этими проводами.

Только стоит еще прояснить, что такое переменное напряжение. В России и ряде стран электросеть характеризуется частотой 50 Гц герц. Это означает, что ток меняет свое направление от фазы к нулю и наоборот очень часто — 50 раз за секунду! Если по фазе проходит напряжение, то его нет у нулевого проводника. Мало понимать, что такое ноль и фаза, ни в коем случае нельзя их путать!

Если при включении это не имеет значения, то делая монтаж проводки, в особенности самостоятельно, это необходимо учитывать. В противном случае можно устроить в цепи короткое замыкание. Поэтому нужно четко понимать, где фаза, а где ноль. При необходимости провести замену розетки выключателя или люстры, первым делом стоит определить, где именно располагается ноль с фазой.

У подготовленного человека это не вызовет никаких проблем, а вот для большинства людей это серьезная задача. Но не стоит отчаиваться, так найти эти провода не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Существует несколько способов, которые ниже будут рассмотрены. Это самый безопасный способ по определению фазного и нулевого проводов. Необходимо знать, какими цветами они обозначаются, а чтобы не было никакой путаницы, введены следующие цвета фазы ноля и земли:.

В каждой стране принят свой цвет фазы. Только стоить заметить, что такой способ подойдет лишь новостройкам, которых разводка проводов оформлена в соответствии со стандартом IEC , принятым в году. Определить фазу и ноль согласно цветовой маркировке в старых домах, таких как хрущевки, сталинки, брежневки, невозможно. В этом случае может подойти другой способ. Индикаторная отвертка является неотъемлемым инструментом в наборе каждого домашнего мастера на все руки.

При помощи этого универсального средства можно не только откручивать крепежные элементы, но и найти фазу. Процедура выполняется очень легко, поскольку особых знаний и умений здесь не потребуется. Все что нужно, это:. Если напряжение присутствует, то загорится индикатор отвертки, в противном случае — это не фаза, а ноль. Помимо лампочки в отвертке имеется резистор, благодаря чему создается сопротивление протеканию тока и напряжение немного снижается. Поэтому проверка будет полностью безопасной.

Другой не менее известный среди радиолюбителей прибор — мультиметр, тоже может быть использован для нахождения фазы в домашней электросети. Обычно тэто , или Вольт.


Фаза ноль земля что это – советы электрика

Можно было бы, как и раньше, не заморачиваться, и просто подсоединять одну из фаз на один шпенёк вилки чайника, а другой шпенёк вилки чайника соединять с землёй, как мы делали раньше, и чайник бы нормально работал. Вообще, как я понял, так и делали в старых советских домах: там от подстанции в дом заходят только два провода — провод фазы и провод земли. Это более прогрессивный вариант. Это европейский стандарт. Потому что если все на землю ещё и ток будут пускать, то само заземление станет опасным — абсурд получится, будет поставлен с ног на голову весь смысл заземления. Поскольку наш трёхфазный ток на подстанции имеет напряжение Вольт между фазами, то напряжение между фазой и нулём получается равным Вольтам.

Сначала стоит выяснить, откуда берется ток в квартире, после чего будет земли в подстанции и используемый для создания нагрузки от фазы.

Портал о стройке

Регистрация и вход. Поиск по картине Поиск изображения по сайту Указать ссылку. Загрузить файл. Крутой поиск баянов. Везде Темы Комментарии Видео. О сайте Активные темы Помощь Правила Реклама. Регистрация: 5. А про флюс то не забыл? Хотя бы немного канифоли купи И проводники надо как следует от окислов очистить, тогда проще будет.

Что значит фаза и ноль

Электрическая энергия , которой мы пользуемся, вырабатывается генераторами переменного тока на электростанциях. До нас электричество добирается через сотни километров линий электропередач, претерпевая по дороге преобразования с одной величины напряжения в другую. От трансформаторной подстанции оно приходит в распределительные щитки подъездов и далее — в квартиру. Или по линии распределяется между частными домами поселка или деревни. Выходной элемент подстанции — понижающий трансформатор , с его обмоток низкого напряжения идет питание потребителю.

Электрика для «чайников». Ноль- он и в Африке ноль!

Что такое фаза и ноль в электричестве

Очень немного людей понимают суть электричества. Давайте же получим крупицу полезных знаний и разберемся, что такое фаза и ноль в электричестве. В первую очередь нас интересуют электрический ток и электрический заряд. Электрический заряд — это физическая скалярная величина, которая определяет способность тел быть источником электромагнитных полей. Носителем наименьшего или элементарного электрического заряда является электрон. Например, если мы потрем эбонитовую палочку о шерсть, она приобретет отрицательный электрический заряд избыток электронов, которые были захвачены атомами палочки при контакте с шерстью.

Фаза, ноль и земля – что это такое?

Электрическая энергия, которой мы пользуемся, вырабатывается генераторами переменного тока на электростанциях. До нас электричество добирается через сотни километров линий электропередач, претерпевая по дороге преобразования с одной величины напряжения в другую. От трансформаторной подстанции оно приходит в распределительные щитки подъездов и далее — в квартиру. Или по линии распределяется между частными домами поселка или деревни. Выходной элемент подстанции — понижающий трансформатор , с его обмоток низкого напряжения идет питание потребителю.

То есть на ТП этот ноль не берется из воздуха,а точно также берется от контура вокруг подстанции и уже потом всё это идет к.

Ноль и заземление

Давайте попробуем разобраться, как в домашних условиях, не обладая сложными специализированными измерительными инструментами и электронными приборами, самому определить где фаза, где ноль, а где земля в проводке. Из всех известных методов, наиболее простого определения фазы и ноля, мы отобрали самые, по нашему мнению, доступные в реализации и в то же время безопасные. По этой причине, в статье вы не увидите советов — как найти фазу с помощью картошки или же призывов к кратковременному касанию проводов различными частями тела.

Please turn JavaScript on and reload the page.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Силовой трансформатор 10/0,4 кВ

Электрические сети бывают двух типов. Сети переменного тока и сети с постоянным током. Электрический ток, как известно, — это упорядоченное движение электронов. В случае постоянного тока они двигаются в одном направлении и. В случае с переменным током направление движения электронов все время меняется, то есть ток имеет переменную поляризацию.

Забыли пароль?

Откуда берется ноль (нейтраль) в трансформаторе ?

Трёхфазный ток, нулевой провод и заземление. Известно, что электроснабжение жилого сектора да и не только его осуществляется переменным током по трёхфазной по схеме «звезда»: три источника вторичные обмотки трансформатора , одним концом соединены вместе, другие отходят к потребителям электрической энергии. Три провода, идущие от свободных концов, называют фазными или «фазами», провод, идущий от общей — нулевым, «нулём», который ещё и соединяется с землёй. К потребителю в жилое помещение вводится один из фазных проводов и нулевой. В е годы или немного позже в жилых домах, помимо нулевого, стали делать провод заземления. В старых же домах отдельного заземления нет, а нулевой провод присоединяется к металлическому корпусу распределительного щитка.

В квартире на ванну и кухню была проложена линия с заземлением ,заземления пока нет ожидается при капремонте. Наводка от проводов? Утечек нет.


Откуда берется ноль (нейтраль) в трансформаторе ?

В электричестве нулевая точка (нейтраль) — это точка, от которой измеряется фазное напряжение. В нейтрали трехфазной сети ток равен сумме токов в каждой фазе. Напряжение между каждой фазой и нулевой точкой составляет 220 В, а напряжение между фазами — 380 В.

В трехфазной линии электропередачи ток подается через трансформатор. Возникает вопрос: откуда берется нулевая точка в трансформаторе? Физически это точка, в которой концы нескольких обмоток трехфазного трансформатора соединены «звездой».

Нулевая точка существует только в трехфазных трансформаторах.

Понятия нулевой точки в трехфазном трансформаторе

Электроэнергия с гидроэлектростанции или тепловой электростанции поступает в трехфазный трансформатор на подстанции, который понижает напряжение до 380 В. С линии электропередачи ток поступает на входящие трехфазные катушки (каждая из них — отдельный провод в трехфазной сети). Каждая катушка состоит из 3-фазных обмоток. Это означает, что инвертор имеет 6 обмоток и 12 выводов. Питание на выходные трехфазные катушки подается посредством электромагнитной индукции.

Трехфазный инвертор можно условно разделить на 3 однофазных инвертора, взяв один фазный проводник и соединив каждый с нулем.

В 3-фазном инверторе концы обмоток катушек могут быть соединены.

  • «Звезда» (Y).
  • «Звезда с нейтральной стороной (Y0).
  • Треугольное соединение (Δ).

Первый вариант является наиболее экономичным, поскольку позволяет рассчитать изоляцию на основе фазного напряжения.

Но откуда берется 0 в трансформаторе? Это происходит, когда концы одной или обеих обмоток соединены звездой в одной точке. Нейтральная точка формируется на подстанции, где она также заземляется для снижения напряжения проводника. Концы обмоток подключаются к электросети фазными проводами.

Но подключать к сети нужно не эту точку, а точку ответвления, поэтому необходимо ответить на вопрос: откуда берется нейтраль в трансформаторе? Это отвод от нейтральной точки (центр звезды), который вместе с фазным проводом и заземлением подводится к потребителю.

Нейтральный проводник может быть.

  • Изолированный (не подключен к шине заземления в распределительном щите).
  • Неизолированный (подключен к шине заземления в распределительном щите).

В старых зданиях нейтральный проводник заземлен, т.е. распределительный щит заземлен, но не соединен с землей. В новых зданиях нейтральный проводник и заземление разделены. Ток протекает по фазному проводнику, а нейтральный проводник подключается к нейтральному проводу подстанции. В распределительном щите предусмотрены отдельные сборные шины для подключения фазного, нулевого и заземляющего проводников.

Функции ноля в линии электропередачи

В идеале при соединении обмоток звездой нейтральный проводник является проводником при подключении обмотки инвертора к потребителю.

На практике основная нагрузка редко бывает одинаковой на всех фазах. Поскольку инвертор имеет конечную мощность, при увеличении нагрузки на фазу ток в этой фазе падает, нулевая точка смещается и генерируется напряжение смещения. Это пропорционально разнице в напряжении между фазами. Некоторые потребители получают более высокое напряжение, а некоторые — более низкое.

Основная функция нейтральной линии — сделать нейтральный ток инвертора подстанции равным току нулевой точки потребителя.

При увеличении тока в одной фазе он возвращается в нейтраль и перераспределяется по фазам, где напряжение снижается.

В однофазных сетях, используемых в жилых домах, требуется наличие фазы и нулевой точки. Нейтраль уже заземлена, и над ней нет напряжения.

Определение ноля трансформатора

Необходимо определить нейтральную точку промышленных трансформаторов, если они соединены параллельно друг с другом. Этот процесс известен как постановка. Его цель — установить соответствие фаз между преобразователем и сетью или обоими преобразователями. Смысл фазировки заключается в том, чтобы найти клемму, на которой напряжение равно нулю.

Обмотка до 0,4 кВ проверяется вольтметром, 10 кВ требует индикатора напряжения, а выше 10 кВ — измерительного трансформатора.

В городских установках вам не нужно знать, как определить нулевую точку на трансформаторе, потому что ток в сети переменный. На проводниках положение фазы и нулевой точки зависит от направления обмоток, поэтому оно меняется в зависимости от типа соединения. Если необходимо определить нулевую точку на рабочем устройстве, коснитесь выводов индикаторной отверткой. На клеммах нейтрального провода нет напряжения.

Если прибор показывает отсутствие фазы, это не означает, что есть ноль. Вы должны проверить все возможные варианты.

Во многих районах напряжение в сети нестабильно. Многие домовладельцы установили отдельные трансформаторы. Также широко используются микропреобразователи, снижающие напряжение до 10-20 вольт. Они предотвращают поражение электрическим током, экономят электроэнергию и продлевают срок службы бытовых приборов. При их подключении полезно знать, откуда берется нейтральный провод и как он подключается к сети.

Фаза ноль земля

Что такое фаза и нуль в электричестве

В каждом современном доме есть электричество, благодаря которому работают розетки, лампочки и многие другие виды электрооборудования. Включая свет в комнате, пылесос в розетку или заряжая смартфон, мало кто задумывается, как же этот свет и зарядка в гаджете появляются. Что становится причиной работы лампочки и гула пылесоса? Вопросов, если подумать, много, но ответ один — электроэнергия

Фаза и нуль в электрике

Электроэнергия появляется в результате упорядоченного движения заряженных частиц в проводах — электронов. Рождаются эти электроны в огромных электростанциях — таких как, например, Волгоградская ГРЭС (гидроэлектростанция), Нововоронежская АЭС (атомная электростанция) и многих других в нашей стране. Далее по очень толстым проводам эта энергия передается на промежуточные подстанции (как правило, такие стоят по периферии городов), а от них — до местных КТП (комплектная трансформаторная подстанция), которые есть почти в каждом дворе.

Уровни напряжения в таких сетях варьируются от 750000 вольт до 380 вольт в конечной КТП. И именно последние делают так, что в розетке обычного дома появляется 220В. Казалось бы, все просто, но! В розетке находятся два провода. И из уроков физики каждый знает, что в электрике есть «фаза» и «нуль». Эти два слова дают нам свет, тепло, воду, газ и многое другое, чем мы пользуемся каждый день. Теперь по-порядку.

Фаза и нуль: понятия и отличие

Существует такое понятие, как напряжение. Это слово означает степень напряженности электрического поля в данной точке или цепи. Иначе его называют потенциалом. Если очень простыми словами, то это некий поршень, что дает толчок для электронов, чтобы они прошли по проводам и зажгли лампочку в люстре.

В общей цепи (фаза ноль), той, что приходит на люстру или розетку, есть два провода. Один из них и есть фаза. Именно этот провод находится под напряжением. Фаза в электротехнике сравнима с плюсом в автомобиле — это основное питание для сети.

Нуль — это провод, который не находится под напряжением (это именно то, чем отличается ноль от фазы). Он не перегружен в процессе отбора мощности, но, тем не менее, по нему так же течет электрический ток, только в направлении, обратном фазному. В отсутствии напряжения он является безопасным в плане поражения человека электротоком.

Зачем нужен ноль в электричестве

Нуль замыкает электрическую цепь. Без этого провода в цепи не может быть электрического тока, который и дает мощность для питания бытовых приборов. По сути, нулевой провод — это земля.

Откуда берется ноль в электросети

Начало свое нуль берет от комплектной трансформаторной подстанции 6(10)/0,4 кВ, где трансформатор своей нулевой шиной соединен с контуром заземления. Изначально именно земля является проводником с нулевым потенциалом, и именно поэтому многие путают нуль с землей. ВЛ (воздушная линия электропередачи), выходя из КТП, имеет 4 провода — 3 фазы и нуль, который в начале линии соединен с нулем трансформатора. На протяжении воздушной линии через одну опору производится повторное заземление, которое дополнительно связывает нуль линии с землей, что дает более полноценную связь цепи «фаза — нуль» для того, чтобы у конечного потребителя в розетке было не менее 220В.

Зачем нужен нуль

Основное назначение нулевого провода — замыкание цепи для создания электрического тока для работы любого электроприбора. Ведь для того, чтобы ток появился, необходима разность потенциалов между двумя проводами. Нуль потому так и называется, что потенциал на нем равен нулю. Отсюда и уровень напряжения 220В — 230В.

Как найти нуль и фазу

В домашних условиях, даже не имея специальных приборов и приспособлений, возможно определить в обычной розетке, какой из двух проводов является фазой, а какой нулем. В этом случае используются электролампа или индикаторная отвертка.

Проверка с помощью электролампы

Для поиска нуля и фазы достаточно взять обыкновенный патрон с лампочкой и прикрутить два провода на его штатные места. Затем один из этих проводов подключить к заземляющим ножам в розетке, а второй — к любому из двух силовых разъемов.

Фазным будет являться тот разъем, при подключении к которому лампочка будет загораться. Это происходит потому, что по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), в вводном электрощите нулевые провода всех розеток должны быть соединены с земляными проводами этих же розеток. А отдельно земляная шина должна быть соединена с защитным контуром заземления. Именно это и обеспечивает наличие надежного нуля во всей цепи энергоснабжения дома.

Обратите внимание! Самостоятельно подобные процедуры допустимо делать только в том случае, когда квалифицированной помощи ждать неоткуда, а также в случае аварийной ситуации (пожар, короткое замыкание, попадание человека под напряжение). Не стоит забывать, что электрический ток очень опасен. Не стоит рисковать своим здоровьем и своей жизнью из-за лампочки!

Индикаторная отвертка

Для того, чтобы определить фазу в сети переменного тока напряжением 220В — 230В, можно использовать бытовой указатель напряжения — индикаторную отвертку. Продается он практически в любом хозяйственном магазине и стоит (в зависимости от конструкции) очень недорого.

Как правило, инструкции к применению у подобных инструментов нет, поэтому, чтобы не получить электротравму, следует помнить несколько простых правил, применимых к любому инструменту, соприкасающемуся с токоведущими частями:

  1. Использовать инструмент только по назначению (запрещается применять указатель напряжения — индикаторную отвертку — в качестве обыкновенной отвертки для закручивания/откручивания винтов, саморезов, шурупов и т.д.)
  2. Перед использованием инструмента следует внимательно рассмотреть состояние изоляции на рукояти и жале (применимо для любых отверток, в том числе для индикаторных). Ни в коем случае не использовать приспособление, если изоляционное покрытие имеет сколы или вообще отсутствует.
  3. Проверять работоспособность индикаторных устройств необходимо на электроустановках, заведомо находящихся под напряжением (например, в удлинителе, в который включен работающий электроприбор).

В случае сомнения в работоспособности индикатора следует считать его неисправным, а электроустановку действующей.

Так же существуют более точные и безопасные приборы для определения наличия напряжения в сети — это мультиметры, токоизмерительные клещи, вольтамперфазометры (ВАФ) и другие.

Мультиметр

В быту, как правило, используются простые мультиметры. Они способны показать наличие напряжения в сети и его значение. Намного безопаснее использовать для определения фазы именно эти приборы, так как их щупы имеют диэлектрическую рукоятку. Принцип определения такой же, как и в случае с патроном — достаточно один щуп приложить к земляному контакту розетки, а второй накладывать на один из двух контактов розетки.

Важно! Как и правила дорожного движения, правила электробезопасности обязательно нужно соблюдать, ведь электрический ток невидим, неслышим и неосязаем, и именно этим он и опасен.

Электроэнергия (согласно второму закону Ньютона) не появляется из ниоткуда и не уходит в никуда. Она производится, транспортируется и потребляется на глазах. Нужно знать, откуда она берется, как к нам попадает и в каком виде. Каждый должен понимать, что в бытовом потреблении есть провода, которые могут нанести вред здоровью человека, а есть и такие, которые совершенно безвредны, поэтому необходимы небольшие знания и минимум приборов для определения и разграничения этих проводов. Но любые манипуляции с электричеством лучше доверять профессионалу — квалифицированному специалисту, чтобы избежать беды.

Что такое “фаза”, “ноль” и “земля”, и зачем они нужны.

Что такое “фаза”, “ноль” и “земля”, и зачем они нужны.

Что такое “фаза”, “ноль” и “земля”, и зачем они нужны.

Вращает этот магнит, скажем, поток воды на ГидроЭлектроСтанции.

Можно было бы с одной такой катушки два провода просто взять и вести к дому, а там от них чайник запитывать.
Но можно сделать экономнее: зачем тащить два провода, если можно один конец катушки просто тут же заземлить, а от второго конца вести провод в дом.
Этот провод назовём “фазой”.
В доме этот провод подсоединить к одному штырьку вилки чайника, а другой штырёк вилки – заземлить.
Получим то же самое электричество.

Теперь, раз уж у нас три катушки, сделаем так: (например) левые концы катушек соединим вместе тут же, и заземлим.
А оставшиеся три провода и потянем к потребителю.
Получится, мы тянем к потребителю три “фазы”.
Вот мы и получили “трёхфазный ток”.
Точнее, генератор “трёхфазного тока”.
Это “трёхфазное” напряжение идёт по проводам Линии ЭлектроПередач (ЛЭП) к нам во двор, в дворовую подстанцию (домик такой стоит, рядом с детской площадкой).

“Трёхфазный ток” был изобретён Николой Теслой.
Передача электричества в виде трёхфазного тока, некоторые говорят, экономичнее (я не знаю, чем), и там ещё, говорят, у него есть разные преимущества над обычным током для промышленного применения.
Например, все вращающиеся штуки на заводах — станки там, двигатели, насосы, и прочее — сделаны именно для трёхфазного тока, поскольку гораздо легче построить вращающуюся хрень на трёхфазном токе: достаточно просто точно так же подсоединить эти три фазы к трём катушкам на окружности, и в центр вставить металлический стержень с рамкой — и будет он сам крутиться, как только пойдёт ток.
Такой агрегат называется «трёхфазным двигателем».
Поскольку изначально электричеством заморачивались именно на заводах (не было тогда ещё в домах компьютеров, холодильников и люстр), то исторически всё идёт от промышленности в первую очередь.
Поэтому, видимо, ток из электростанции в ЛЭП пускают всегда трёхфазным, с напряжением 35 килоВольтов между фазами (а ток — около трёхсот Амперов).

Такое высокое напряжение нужно, потому что нужна большая мощность тока: весь город энергию ест, как-никак.
Большую мощность тока можно получить либо повышая силу тока, либо повышая напряжение.
При этом чем больше сила тока, тем больше энергии тратится впустую при преодолении сопротивления проводов (потерянная энергия равняется силе тока в квадрате, умноженной на сопротивление проводов).
Поэтому экономически целесообразно повышать мощность передаваемого тока наращивая напряжение.
Потребитель потребляет из розетки именно мощность (силу тока, умноженную на напряжение), а не что-то отдельное, поэтому его не волнует, каким образом эта мощность к нему в дом попадёт.

Кстати, интересный момент: над силой тока в линии электропередачи мы вообще говоря не властны: сила тока — это мера того, как сильно ток течёт по проводам.
Можно сравнить это с силой тока холодной воды по трубам: если все краны включат в ванных, то сила тока воды будет очень большой, а если, наоборот, все краны свои закроют, то вода по трубам вообще не будет течь, и мы никак не можем управлять этой силой тока.
А вот напряжению тока вообще без разницы, потребляет ли кто-нибудь ток, или нет — оно полностью в нашей власти, и только мы можем им управлять.

Поэтому в ЛЭП за основу берётся именно напряжение тока, и именно с ним работают: перед передачей тока по проводам, излишнюю силу тока, выработанного электрогенератором, перегоняют в напряжение, а при приёме тока в «подстанции» во дворе вашего дома – наоборот, излишнее напряжение перегоняют обратно в силу тока, поскольку весь путь успешно пройден током с минимальными потерями.

Прямо всю силу тока перекачать в напряжение не получится, потому что при гигантских напряжениях в проводах возникают свои сложности (может пробить через изоляцию, например, или зажарить человека, проходящего под проводом, или ещё чего-нибудь).
Кстати, забавное видео про короткое замыкание на линии ЛЭП:

Теперь рассмотрим подробнее “трёхфазный ток”.
Это три провода, по которым течёт одинаковый ток, но сдвинутый на 120 градусов (треть окружности) друг относительно друга.
Какое напряжение у этого тока?
Напряжение всегда измеряется между чем-то и чем-то.
Напряжением трёхфазного тока называется напряжение между двумя его фазами (“линейное” напряжение).
Там, где мы соединили все три фазы вместе в одной точке (это называется соединением по схеме “звезда”), мы получили “нейтраль” (G на рисунке).
В ней, как нетрудно догадаться (или посчитать по формулам тригонометрии) напряжение равно нулю.

Пока просто попробуем подключить генератор к нагрузке, стоящей рядом.
Если все три выходящие из генератора линии соединить, через сопротивления, во вторую “нейтраль” (точка G), то мы получим так называемый “нулевой провод” (от G до M).

Зачем нам нужен нулевой провод?
Можно было бы дома просто подсоединять одну из фаз на один шпенёк вилки, а другой шпенёк вилки соединять с землёй, и чайник бы кипел.
Вообще, как я понял, так и делают в старых советских домах: там есть только фаза и земля в квартирах.
В новых же домах в квартиры входят уже три провода: фаза, земля и этот «ноль».
Это европейский стандарт.
И правильно соединять именно фазу с нулём, а землю вообще оставить в покое, отдав ей только роль защиты от удара током («заземление»).
Потому что если все на землю ещё и ток будут пускать, то само заземление станет опасным — абсурд получится.
Ещё некоторые мысли по поводу того, зачем нужны все три провода, есть в конце этой статьи, можете сразу пролистать и прочитать.

Теперь попробуем посчитать напряжение между фазой и “нейтралью”.
Вот ещё ссылка с расчётами.
Пусть напряжение между каждой фазой и “нейтралью” равно U.
Тогда напряжение между двумя фазами равно:
U sin(a) – U sin(a + 120) = 2 U sin((-120)/2) cos((2a + 120)/2) = – √ 3 U cos(a + 60).
То есть, напряжение между двумя фазами в √ 3 раз больше напряжения между фазой и “нейтралью”.
Поскольку наш трёхфазный ток на подстанции имеет напряжение 380 Вольт между фазами, то напряжение между фазой и нулём получается равным 220 Вольтам.
Для этого и нужен “ноль” – для того, чтобы всегда, при любых условиях, при любых нагрузках в сети, иметь напряжение в 220 Вольт – ни больше, ни меньше.
Если бы не было нулевого провода, то при разной нагрузке на каждую из фаз возник бы “перекос” (об этом ближе к концу статьи), и у кого-то что-то могло бы сгореть.

Ещё один момент: выше мы рассмотрели введение нейтрали у генератора.
А откуда взять нейтраль на дворовой подстанции?
В дворовой подстанции трёхфазное напряжение снижается (трёхфазным) трансформатором до 380 Вольт на каждой фазе.
Это будет похоже на генератор: тоже три катушки, как на рисунке.
Поэтому их тоже можно друг с другом соединить, и получить “нейтраль” на подстанции. А из нейтрали – “нулевой провод”.
Таким образом, из подстанции выходят “фаза”, “ноль” и “земля”, идут в каждый подъезд (своя фаза в каждый подъезд, наверное), на каждую лестничную площадку, в электрораспределительные щитки.

Итак, мы получили все три провода, выходящие из подстанции: “фаза”, “ноль” (“нейтраль”) и “земля”.
“фаза” – это любая из фаз трёхфазного тока (уже пониженного до 380 Вольт).
“ноль” – это провод от (заземлённой – воткнутой в землю – на подстанции) “нейтрали”.
“земля” – это провод от заземления (скажем, припаян к длинной трубе с очень малым сопротивлением, вбитой глубоко в землю).

По подъездам получается такая разводка (если предположить, что подъезд = квартира):

На подстанции фазы с левой стороны все соединены и заземлены, образуя ноль, а в конечных точках – в конце подъезда, после того, как они пройдут по всем квартирам – вообще не соединены никуда.
Потому что если бы в конце каждая фаза была бы замкнута на «ноль», то ток гулял бы себе по этому пути наименьшего (нулевого) сопротивления, и в квартиры (под нагрузку) вообще бы не заходил.
А так, он вынужден будет идти через квартиры.
И делиться будет по правилу параллельного тока: напряжение в каждую квартиру будет идти одно и то же, а сила тока – тем больше, чем больше нагрузка.
То есть, в каждую квартиру сила тока будет идти “каждому по потребностям” (и проходить через счётчик, который это всё будет считать).
Но для того, чтобы ток был постоянным по мере включения и отключения новых потребителей, нужно, чтобы сила тока в общем проводе каждый раз сама подстраивалась под подлюченную нагрузку.

Что может быть, если все включат обогреватели зимним вечером?
Ток в ЛЭП может превзойти допустимые пределы, и могут либо провода загореться, либо электростанция сгорит (что и было несколько раз в москве, но летом).

Есть ещё один вопрос: зачем тянуть в дом все три провода, если можно было бы тянуть только два – фазу и ноль или фазу и землю?

Фазу и землю тянуть не получится (в общем случае).
Это выше мы посчитали, что напряжение между фазой и нулём всегда равно 220 Вольтам.
А вот чему равно напряжение между фазой и землёй – это не факт.
Если бы нагрузка на всех трёх фазах всегда была равной (см. схему “звезды”), то напряжение между фазой и землёй было бы всегда 220 Вольт (просто вот такое совпадение).
Если же на какой-то из фаз нагрузка будет значительно больше нагрузки на других фазах (скажем, кто-нибудь включит супер-сварочную-установку), то возникнет “перекос фаз”, и на малонагруженных фазах напряжение относительно земли может подскочить вплоть до 380 Вольт.
Естественно, техника (без «предохранителей») в таком случае горит, и незащищённые провода тоже, что может привести к пожару.
Точно такой же перекос фаз получится, если провод “нуля” оборвётся или отгорит на подстанции.
Поэтому в домашней сети нужен ноль.

Тогда зачем нам в доме нужен провод “земли”?
Для того, чтобы “заземлять” корпусы электроприборов (компьютеров, чайников, стиральных и посудомоечных машин), для того, чтобы от них не било током.
Приборы тоже иногда ломаются.
Что будет, если провод фазы, где-нибудь внутри прибора, отвалится и упадёт на корпус прибора?
Если корпус прибора вы заранее заземлили, то возникнет “ток утечки” (упадёт ток в основном проводе фаза-ноль, потому что почти всё электричество устремится по пути меньшего сопротивления – по почти прямому замыканию фазы на ноль).
Этот ток утечки будет замечен “Устройством Защитного Отключения” (УЗО), и оно разомкнёт цепь.
УЗО наблюдает за входящим в квартиру током (фаза) и изходящим из квартиры током (ноль), и размыкает цепь, если эти токи не равны.
Если эти токи разные – значит, где-то “протекает”: где-то фаза имеет какой-то контакт с землёй.
Если эта разница резко подскакивает – значит, где-то в квартире фаза замкнула на землю.
Если бы в щитке не стояло УЗО, и вышеупомянутый провод фазы внутри корпуса, скажем, компьютера, отвалился бы, и замкнулся бы на корпус компьютера, и лежал бы так себе, а, потом, через пару дней, человек стоял бы рядом, и разговаривал по телефону, оперевшись одной рукой на корпус компьютера, а другой рукой – скажем, на батарею отопления, то догадайтесь, что бы стало с этим человеком.
Так что “земля” тоже нужна.

Поэтому нужны все три провода: “фаза”, “ноль” и “земля”.

В квартире к каждой розетке подходит своя тройка проводов “фаза”, “ноль”, “земля”.
Например, из щитка на лестничной площадке выходят три этих провода (вместе с ними ещё телефон, витая пара для интернета и мб какое-нибудь кабельное ТВ), и идут в квартиру.
В квартире на стене висит внутренний щиток.
Там на каждую “точку доступа” к электричеству стоит свой “автомат”.
От каждого автомата своя, отдельная, тройка проводов уже идёт к “точке доступа”: тройка к печке, тройка к посудомойке, тройка на зальные розетки и свет в люстре, и т.п..
Каждый “автомат” изготовлен на заводе под определённую максимальную силу тока.
Поэтому он “вырубается”, если вы даёте слишком большую нагрузку на “точке доступа” (например, включили слишком много всего мощного в розетки в зале).
Также, автомат “вырубится” в случае “короткого замыкания” (замыкания фазы на ноль), чем спасёт вашу квартиру от пожара.
Вас самих он не спасёт (слишком медленный). Вас спасёт толькоУЗО.

Под конец, просто так, напишу немного про “трансформатор” (читать не обязательно).

Я пробовал несколько раз понять, как он работает, но так и не понял.

Сила тока в цепи всегда подстраивается под подключённую нагрузку.
Для понимания этого факта можно рассмотреть, как работает трансформатор на подстанции.

Трансформатор – это сердечник, на котором две катушки: по одной ток входит, а по другой – выходит.

Если мы не выводим оттуда ток, то вводящая катушка – сама по себе, и она создаёт магнитный поток, который в свою очередь создаёт “сопротивляющееся напряжение” (это называется “ЭДС самоиндукции”), равное напряжению во вводящей цепи, и сводящее его в ноль.
Это “природное” свойство катушки (“индуктивности”) – она всегда сопротивляется какому бы то ни было изменению напряжения.
И по подключенному участку вводящей цепи ток практически не идёт (этот участок отводится от ЛЭП параллельно, чтобы, если в нём ток пропадёт, то у всех остальных ток остался), и практически нет потерь на таком “холостом ходу” трансформатора.

Потеряется только малость энергии, в том числе энергия, потраченная на “гистерезис” сердечника и на разогрев сердечника вихревыми токами (поэтому особо мощные трансформаторы погружают в масло для постоянного охлаждения).

Магнитный поток, распространяясь по сердечнику внутрь выводящей катушки, создаёт в ней тоже напряжение, которое могло бы вызвать протекание тока, но поскольку в данном случае к выводящей цепи мы ничего не подключили, то тока там не будет.

Если же мы начинаем выводить ток – замыкаем выводящую цепь – то по выводящей катушке начинает идти ток, и она тоже начинает создавать своё магнитное поле в сердечнике, противоположное магнитному полю, создаваемому вводной катушкой. Из-за этого ЭДС самоиндукции вводной катушки уменьшается, и более не компенсирует напряжение во вводной цепи, и по вводной цепи начинает течь ток. Ток нарастает до тех пор, пока магнитный поток “не станет прежним”. Как это – я хз, в википедии так написано, а сам я так и не понял, как этот трансформатор работает.

Поэтому получается, что ток на выходе из трансформатора сам себя регулирует: если нет нагрузки, то там не течёт ток; если есть нагрузка – то ток течёт соответствующий нагрузке.
И если мы смотрим телевизор, а потом соседи включают пылесос, то у нас обоих ничего не “вырубается”, так как сила тока тут же подстраивается под нас – потребителей электроэнергии.

Для чего нужны фаза, ноль и заземление?

Простое объяснение

Итак, для начала простыми словами расскажем, что собой представляют фазный и нулевой провод, а также заземление. Фаза — это проводник, по которому ток приходит к потребителю. Соответственно ноль служит для того, чтобы электрический ток двигался в обратном направлении к нулевому контуру. Помимо этого назначение нуля в электропроводке — выравнивание фазного напряжения. Заземляющий провод, называемый так же землей, не находится под напряжением и предназначен для защиты человека от поражения электрическим током. Подробнее о заземлении вы можете узнать в соответствующем разделе сайта.

Надеемся, наше простое объяснение помогло разобраться в том, что такое ноль, фаза и земля в электрике. Также рекомендуем изучить цветовую маркировку проводов, чтобы понимать, какого цвета фазный, нулевой и заземляющий проводник!

Углубляемся в тему

Питание потребителей осуществляется от обмоток низкого напряжения понижающего трансформатора, являющегося важнейшей составляющей работы трансформаторной подстанции. Соединение подстанции и абонентов выглядит следующим образом: к потребителям подводится общий проводник, отходящий от точки соединения трансформаторных обмоток, называемый нейтралью, наряду с тремя проводниками, представляющими собой выводы остальных концов обмоток. Выражаясь простыми словами, каждый из этих трех проводников является фазой, а общий – это ноль.

Между фазами в трехфазной энергетической системе возникает напряжение, называемое линейным. Его номинальное значение составляет 380 В. Дадим определение фазному напряжению — это напряжение между нулем и одной из фаз. Номинальное значение фазного напряжения составляет 220 В.

Электроэнергетическая система, в которой ноль соединен с землей, называется «система с глухозаземленной нейтралью». Чтобы было предельно понятно даже для новичка в электротехнике: под «землей» в электроэнергетике понимается заземление.

Физический смысл глухозаземленной нейтрали следующий: обмотки в трансформаторе соединены в «звезду», при этом, нейтраль заземляют. Ноль выступает в качестве совмещенного нейтрального проводника (PEN). Такой тип соединения с землей характерен для жилых домов, относящихся к советской постройке. Здесь, в подъездах, электрический щиток на каждом этаже просто зануляют, а отдельное соединение с землей не предусмотрено. Важно знать, что подключать одновременно защитный и нулевой проводник к корпусу щитка весьма опасно, потому как существует вероятность прохождения рабочего тока через ноль и отклонения его потенциала от нулевого значения, что означает возможность удара током.

К домам, относящимся к более поздней постройке, от трансформаторной подстанции предусмотрено подведение тех же трех фаз, а также разделенных нулевого и защитного проводника. Электрический ток проходит по рабочему проводнику, а назначение защитного провода заключается в соединении токопроводящих частей с имеющимся на подстанции заземляющим контуром. В этом случае в электрических щитках на каждом этаже располагается отдельная шина для раздельного подключения фазы, нуля и заземления. Заземляющая шина имеет металлическую связь с корпусом щитка.

Известно, что нагрузка по абонентам должна быть распределена по всем фазам равномерно. Однако, предсказать заранее, какие мощности будут потребляться тем или иным абонентом, не представляется возможным. В связи с тем, что ток нагрузки разный в каждой отдельно взятой фазе, появляется смещение нейтрали. Вследствие чего и возникает разность потенциалов между нулем и землей. В случае, когда сечение нулевого проводника является недостаточным, разность потенциалов становится еще значительнее. Если же связь с нейтральным проводником полностью теряется, то велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, при которых в фазах, нагруженных до предела, напряжение приближается к нулевому значению, а в ненагруженных, наоборот, стремится к значению 380 В. Это обстоятельство приводит к полной поломке электрооборудования. В то же время, корпус электрического оборудования оказывается под напряжением, опасным для здоровья и жизни людей. Применение разделенных нулевого и защитного провода в данном случае поможет избежать возникновения таких аварий и обеспечить требуемый уровень безопасности и надежности.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме, в которых даются определения понятиям фазы, нуля и заземления:

Надеемся, теперь вы знаете, что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны. Если возникнут вопросы, задайте их нашим специалистам в разделе «Задать вопрос электрику«!

Рекомендуем также прочитать:

Фаза, ноль и земля в электрике

Владельцы домов или квартир, так или иначе, столкнутся с моментами, когда перестает функционировать какой-либо прибор, электрическая розетка или гореть лампа в люстре. Звать на помощь в таких ситуациях электрика не особо хочется — имеется большое желание исправить неполадки самостоятельно. Или может быть, например, есть какие-то познания в электросистемах, а потому работа по прокладке новых кабелей не кажется чем-то немыслимым. Как бы то ни было, в любом случае, предварительно стоит все же ознакомиться с основами электрики, с видами проводников, выяснить, как все это взаимосвязано и работает. Ведь очень важно понять, где располагается тот или иной провод — от этого будет зависеть правильность соединений и безопасность людей.

Если есть какой-то опыт работы в данной сфере, вопрос не поставит в тупик, однако для новичка может стать большой проблемой. Ниже пойдет речь о таких проводниках любой электрической сети питания как: «заземление», «фаза», «нуль», а также о том, как верно найти и отличить данные виды кабелей.

Разбираемся в основных терминах

С такими терминами, как «фаза» и «ноль» каждый сталкивается в своей жизни ежедневно. Все они тесно связаны, ведь относятся к электричеству, а это то, без чего жизнь современного человека не мыслима. Чтобы понять их природу и более или менее научиться разбираться в электрике, следует уяснить для начала ряд фундаментальных понятий.

Начинаем с основ

Электрический заряд — характеристика, определяющая способность различных тел быть источником электромагнитного поля. Носителем подобных волн является электрон. Создав электромагнитное поле можно «заставить» электроны перемещаться. Так образуется ток.

Ток — это четко направленное движение электронов по металлическому проводнику под действием существующего поля.

Виды тока

Ток может быть постоянным и переменным. Ток, по величине не изменяющийся во временном промежутке — ток постоянного значения. Ток, величина которого, как и направление, меняется с течением времени, называется переменным.

Постоянные источники тока — аккумуляторы, батарейки и так далее. Переменный же ток «подходит» к бытовым и промышленным розеткам домов и предприятий. Основная причина этого кроется в том, что данный тип тока намного легче получать физически, преобразовывать в разные уровни напряжений, передавать по электропроводам на огромные расстояния без существенных потерь.

Основная характеристика переменного тока

Переменный ток – как правило это синусоида, или синусоидальный ток. Его можно охарактеризовать следующим образом: сначала он увеличивается в одном направлении, достигая максимального своего значения (амплитуды), затем начинается спад. В некоторый момент времени он становится равен «0» и потом вновь начинает нарастать, но уже в совершенно противоположном направлении.

«Фаза», «ноль» и «земля»

Самый простой случай электроцепи, по которой перемещается синусоидальный ток — однофазная цепь. Она состоит, как правило, из трех электрокабелей: по одному из них электричество подходит к приборам и элементам освещения, а по второму – оно «уходит» в противоположном направлении — от потребителя. Третьим проводником является «земля».

Провод, по которому электричество подходит к электропотребителям, называется фазой, а кабель, используемый для возвратного движения — нулем.

Самая эффективная сеть для передачи электротока — трехфазная система. Она включает в себя три фазовых кабеля и один обратный — ноль. Такой тип тока подходит ко всем жилым кварталам. Непосредственно перед попаданием в квартиры, электроток делится на фазы. Каждым фазам «присваивается» один ноль. Преимущества такой системы в том, что при сбалансированной нагрузке ток через ноль (а он в такой системе один — общий) равен нулю.

Чтобы не перепутать провода и не допустить короткого замыкания, каждый провод окрашивают в разные цвета. Однако цвет провода не гарантирует его назначения!

«Земля» не несет никакой электрической нагрузки, а служит своего рода предохранительным элементом. В тот момент, когда что-либо в системе электропитания выходит из-под контроля, провод «земля» предотвратит поражение электротоком — по ней все избыточное напряжение будет «стекать», то есть, отводиться на землю.

Фаза и ноль: их значение в сети питания

Электроэнергия подается к потребительским розеткам от подстанций, которые уменьшают поступающее напряжение до 380 В. Вторичная обмотка такого трансформатора имеет соединение «звезда» — три его контакта связываются между собой в точке «0», остальные три вывода идут к клеммам «А»/«В»/«С».

Соединенные в точке «0» провода подсоединяются к «земле». В этой же точке происходит деление проводника на «ноль» (обозначен синим цветом) и защитный «РЕ»-кабель (желто-зеленая линия).

Данная модель прокладки проводов пользуются во всех возводимых ныне домах. Она называется — система «TN-S». Согласно этой схеме к распределительному оборудованию дома подходят три кабеля фазы и два указанных нуля.

В домах, на предприятиях и зданиях старой застройки зачастую нет «РЕ»-проводника и поэтому, схема получается не пятипроводной, а четырех (она обозначается как «TN-C»).

Все электропровода с подстанций подсоединяются к щитку, образуя систему из трех фаз. Далее уже происходит разделение по отдельным подъездам. В каждую из квартир подъезда подается напряжение лишь одной фазы — 220 В (провода «О»/«А») и защитный «РЕ»-кабель.

Вся возникающая нагрузка на систему электроснабжения при такой схеме распределяется в равномерном количестве, поскольку на каждом этаже дома выполняется разводка и подключение конкретных щитков к определенной электролинии напряжением в 220 В.

Схема подводимого напряжения представляет собой «звезду», которая в точности повторяет все векторные характеристики питающей подстанции. Когда в розетках нет никаких потребителей, то ток в данной цепи не протекает.

Данная схема соединения отработана годами. Она подтвердила свое право на использование тем, что признана оптимальной из всех существующих. Однако, в ней, как и в любом приборе, механизме или устройстве, периодически могут появляться всевозможные поломки и неисправности. Как правило, они бывают связаны с плохим качеством электросоединения или же полным обрывом кабелей в каких-либо местах схемы.

Случаи обрывов в токопроводящей цепи

Если внутри отдельно взятой квартиры произошел разрыв нуля/фазы, то подключаемый прибор, как следствие, функционировать не будет.

Аналогичная ситуация возникнет и при обрыве контактов проводов любой из фаз питающих подъездный щиток. При этом все квартиры, получающие питание от данной электролинии, не будут получать электричество. Вместе с тем, в двух оставшихся цепях приборы будут функционировать, как и прежде.

Из этих схем видно, что полное отключение питания в квартирах связано с обрывом одного их проводов. Это не приводят к повреждению и выходу из строя приборов.

Самой же серьезной ситуацией является обрыв между заземляющим контуром и центральной точкой подключения всех потребителей.

В данном случае весь электроток перестает течь по рабочему нулю к «земле» (АО, ВО, СО) и начинает двигаться по пути АВ/ВС/СА к которым подведено 380 В.

Возникает «перекос фаз». В фазах с большей нагрузкой напряжение будет меньше, а с меньшей нагрузкой — больше и может достигнуть значительных величин, близким к 380 В. Это вызовет повреждение изоляционных материалов, нагрев и выход из строя оборудования. Предотвратить подобные случаи и защитить дорогое оборудование позволяет система защиты от перегрузок и высоких напряжений, монтируемая в квартирных щитках.

Варианты определения проводников «фаза»/«ноль»

Итак, наступила, ситуация, когда необходимо, например, подключить новую розетку. Но совершенно не понятно, какой из проводов является фазным, а какой нулевым. Способов быстро решить проблему существует несколько — это можно сделать как с применением специальных приборов, так и без них.

Цветовая окраска проводов, как основной ориентир

Это самый легкий и быстрый способ. Для правильной классификации нуля и фазы следует знать, какой цвет провода к чему относится. Предварительно необходимо будет изучить информацию о том, где четко прописаны действующие стандарты для конкретной страны.

Данный метод весьма актуален в любых новостройках, поскольку сейчас вся электрическая проводка прокладывается специалистами, выполняющими свою работу согласно всем требованиям установленных стандартов. Так, например, в России еще в 2004 году был принят стандарт «IEC60446», в котором четко обозначена процедура разделения кабелей по цветам, а именно:

  • защитным нулем стал обозначаться провод желто-зеленого цвета;
  • рабочим нулем стали называть синий/сине-белый провод;
  • фазу — провода других цветов (например, черного, красного, коричневого и прочие).

Такое обозначение актуально в настоящее время.

Если проводка уже довольна старая или ее прокладкой занимались непрофессиональные специалисты, правильнее будет все же воспользоваться иными методами определения.

Отвертка-индикатор — незаменимое приспособление

Данный инструмент является неотъемлемым прибором в наборе домашнего электрика-умельца. Она применяется как при выполнении электромонтажных работ, так и при установке осветительных приборов в помещении или даже в процессе обыкновенной замены лампочек.

Принцип ее работы заключается в прохождении емкостного тока сквозь корпус отвертки через тело оператора.

  • корпус, выполненный из диэлектрического материала;
  • наконечник из металла в форме плоской отвертки, который прикладывают к проводам при проверке;
  • неоновый индикатор — лампочка, сигнализирующая о фазовом потенциале;
  • ограничитель тока — резистор, понижающий ток до минимального значения и выполняющий роль защитного механизма: защищает человека от поражения током, а само устройство от выхода из строя;
  • контактная металлическая площадка, создающая замкнутую цепь через человека на землю.

Методика работы настолько проста, что справиться с ней может любой человек, даже новичок. Работает индикаторная отвертка следующим образом. При прикосновении наконечником к фазному контакту (цветному проводу) происходит замыкание электрической цепи — неоновая лампа должна загореться. То есть, поступает «сообщение» о наличии сопротивления, следовательно, данный кабель является фазой. В то же время ни на заземлении, ни на нуле, она загораться не должна. Если это происходит, можно с уверенностью говорить о том, что в схеме подключения электропроводки есть ошибки.

Работа с отверткой-индикатором в светлое время суток потребует некоторой внимательности — днем свечение лампы плохо заметно, поэтому придется приглядываться.

При работе с подобными приспособлениями нужно быть крайне осторожным — нельзя дотрагиваться до оголенных участков проводников и выводов индикатора, находящихся под напряжением.

На заметку! Профессиональные электрики пользуются более дорогими многофункциональными индикаторами, свечением которых управляет схема на транзисторах, питающаяся от встроенных аккумуляторов напряжением в 3 В. Еще одним их характерным отличием от простых аналогов является отсутствие контактной площадки, к которой нужно прикасаться при выполнении замеров.

Устройства, помимо своего прямого назначения — проверки фазового провода — выполняют и ряд других вспомогательных задач: определение полярности источников постоянного напряжения, места обрыва электроцепи и так далее.

Мультиметр — надежный помощник

Чтобы вычислить фазу, используя тестер, его необходимо переключить в режим «вольтметр» и мерить напряжение между всеми парными выводами кабелей. Соединение щупов с защитным нулем и заземлением должно показывать отсутствие напряжения. Напряжение между фазой и любым другим проводов должно составлять 220 В.

Способы определения проводов:

Так, в первом случае вольтметр отклоняется от нулевой отметки в цепи «ноль/фаза». На другом рисунке он показывает отсутствие напряжения между нулем и землей. И на третьем, вольтметр между фазой и землей показывает «0 В» поскольку проводник еще не подсоединен к земле. Третий случай — это скорее исключение из правил. Такое возможно, например, в случаях, когда старые кабеля здания находится на этапе реконструкции. В нормальной работающей системе электропроводки вольтметр тоже должен показывать 220 В.

Использование лампы накаливания

Перед началом работы необходимо будет собрать приспособление для тестирования. Оно будет состоять из обыкновенной лампочки, патрона и проводов. Лампа вкручивается в патрон, а к клеммам патрона крепятся проводники. Один из проводов необходимо будет заземлить, например, подсоединить к батарее отопления.

Сущность метода заключается в поочередном прикладывании второго (свободного) проводника ко всем тестируемым жилам. Если лампочка вспыхнет — найден фазный провод.

Метод позволяет установить приблизительно наличие фазного кабеля среди остальных. Сигнал лампы точно сигнализирует о том, что среди этих проводников какой-то фазовый, а какой-то нулевой. Если же лампа не горит, значит среди кабелей нет фазного. Но может случиться, что нет как раз именно нулевого.

Поэтому в большей степени данный метод целесообразен для определения работоспособности электрической проводки и правильности монтажа.

Определение сопротивления петли «ноль/земля»

Замер величины сопротивления петли является залогом бесперебойной работы электрических приборов. Время от времени это следует проводить, поскольку основные причины поломки техники кроются в замыканиях и перегрузках электросетей. Замер сопротивления позволит исключить подобные неприятности.

Что представляет собой эта петля

Данная петля является контуром, возникающим в результате соединения «нуля» с заземленной нейтралью. Как раз именно замыкание этой цепи и будет образовывать данную петлю.

Главная задача по измерению сопротивления данной петли — надежная защита оборудования и кабелей от перегрузок во время эксплуатации. Высокое сопротивление станет причиной чрезмерного повышения температуры электролинии, и как следствие, возникновения пожара. Значительное влияние на качество электропроводки оказывает влажность воздуха, температура, время суток — все это сказывается на состоянии электросети.

В заключении

Данный материал позволяет понять, что вообще такое фаза и ноль, какова их роль в современной электрике, каким образом можно установить, где располагается в проводке фазная и нулевая жилы. Ведь вопрос определения нуля, фазы и заземления весьма важен. Подключение некоторых видов приборов по результатам неправильной проверки может повлечь за собой негативные последствия — сгорание электроприборов, или, что еще опаснее, поражение током.

Видео по теме

Как определить фазу, ноль и землю

Современные отвертки-индикаторы избавят от головной боли человека, пытающегося осмыслить, как определить фазу, ноль, землю. Замечены сложности, расскажем ниже. Для тестирования применяется сигнал, генерируемый отверткой. Понятно, внутри стоят батарейки. Старая советская отвертка-индикатор на базе единственной газоразрядной лампочки негодна. Позволит безошибочно определить фазу. Следовательно, другая цепь – ноль или земля.

Правильно определить фазу

Начнем терминами. Слова ноль русский язык лишен. Зато употреблялось обиходом за счет легкого произношения. Ноль – искаженный нуль, восходящий корнями к латинскому языку. Программист знает: под термином NULL принято подразумевать пустые, неопределенные переменные (лишенные типа). Иногда вид данных удобен для составления алгоритмов (при передаче значений функции).

Теперь попробуем найти фазу. Типичная отвертка-индикатор образована стальным щупом, вслед идет высокоомное сопротивление (к примеру, углерода), ограничивающее ток, источником света выступает газоразрядная лампочка малого размера. Мелочи, но незнающие термина контактная кнопка, определить ноль бессильны. На конце ручки отвертки-индикатора металлическая площадка. Это контактная кнопка, которую потрудитесь касаться пальцем. Иначе лампочка при прикосновении к фазе светиться откажется.

Объясним происходящее. Тело человека наделено емкостью. Не столь велика, хватает пропустить мизерный ток. Фаза начинает колебания, электроны идут в сеть и обратно. Создается небольшой ток. Размер сильно ограничен резистором, убиться, взявшись рукой за контактную площадку отвертки-индикатора, другой за трубу снабжения водой непросто. Обнаружить при помощи инструмента непосредственно землю невозможно.

Обнаружение фазы имеет основополагающее значение, напряжение не должно выходить на патрон люстры при выключенном выключателе. В противном случае обычный процесс замены лампочки может стать опасным, последним. По нормативам, фаза розетки слева. Если выключатели стоят, как принято (включается нажатием вверх), способы определения фазы вырождаются умением найти левую руку, понять, где находится низ:

    В розетке фаза занимает левое гнездо. Соответственно, правое считается нулем. Остается провод, изоляция желто-зеленая – земля (в противном случае – резервный провод питания напряжением 220 вольт).

Неверное положение нуля и фазы евророзетки

Определение положения фазы по цвету изоляции жил провода

Нулевой рабочий провод снабжен синей изоляцией, земля желто-зеленая. Соответственно, на фазу приходится красный (коричневый) цвет. Правило может грубо нарушаться. Дома старой застройки часто оснащались проводами двух жил. Цвет изоляции в каждом случае белый. Отдельные устройства, наподобие датчиков освещенности или движения, имеют другую раскладку. К примеру, нулевой провод черный. Здесь приготовьтесь смотреть руководство по эксплуатации, вариантов раскладки бесчисленное количество.

Найти нулевой провод в квартире

По правилам, корпус подъездного щитка заземлен. Выполняется при помощи солидных размеров клеммы, затянутой мощным болтом в домах старой постройки, жителям современных зданий проще ориентироваться количеством жил. Нулевая шина имеет самое большое число подключений, фазы разводятся по квартирам (добрые электрики вешают стикеры А, В, С; злые – не вешают). Легко проследим по раскладке автоматов защиты, счетчиков.

Штекер 230 вольт Великобритании

В каждом случае общий провод будет нулевым. Цвет не играет решающей роли. Хотя по нормам современные кабели снабжены разукрашенной изоляцией. Обратите внимание – если в доме обустроено заземление, жил на входе минимум 5. Корпус щитка сажается на желто-зеленую. Нулевой провод послужит отводу рабочего тока от приборов (замыкает цепь). Объединение ветвей на стороне потребителя запрещено. Вот тройка правил, помогающих разобраться в подъездном щитке (обратите внимание, по правилам, жилец туда не должен казать носу вовсе – предупредили):

  • Автомат защиты рвет фазу. Встречаются двухполюсные модели, используются сравнительно редко для помещений с особой опасностью (санузел). Поэтому по положению провода удастся сказать: это фаза. Потом стоит автомат вырубить, жилу прозвонить на стороне квартиры. Однозначно даст положение фазы.
  • Напряжение меж нулевым проводом, любой фазой составляет 230 вольт. По ключевому признаку выделим жилу, на другую дающая указанную разницу. Разброс меж фазами составляет 400 вольт. Значения процентов на 10 выше, российские сети стараются соответствовать европейским стандартам.
  • Токовыми клещами измерим значения на жилах. По каждой фазе проявится значение, сумма которых (по трем) должна течь обратно в сеть по нулевому (либо подходящему фазному). Заземление редко используется, ток здесь близкий нулевому при равномерной загрузке веток. Место, где значение больше всего, традиционно является нулевым проводником.
  • Клемма заземления распределительного щитка на виду. Признаку поможет найти нулевой провод в домах с NT-C-S. В других случаях сюда подводится заземление.

Дополнительные сведения о нахождении земли, фазы, нулевого провода

Напоминаем, рассматривались случаи, когда под рукой нет отвертки-индикатора, зато присутствуют токовые клещи, мультиметр. Затем до входа в квартиру обнаруживают землю, фазу, нулевой провод, домашняя сеть прозванивается. Жилы три, методика лежит на поверхности: меж фазой и другим проводом разность потенциалов составит 230 вольт. Обратите внимание, методика непригодна в других случаях. К примеру, разница напряжений меж двумя одинаковыми фазными жилами составляет круглый нуль. Тестером измерить и определить сложно.

Добавим другой способ – промышленностью запрещен. Лампочка в патроне с двумя оголенными проводами. При помощи инструмента находят фазу, возможно жилу замыкать на заземление. Нельзя использовать водопроводные, газовые, канализационные трубы, прочие инженерные конструкции. По правилам, оплетка кабельной антенны снабжена занулением (заземлением). Относительно нее допустимо тестером (запрещенной стандартами лампочкой в патроне) находить фазу.

Для решительных людей порекомендуем пожарные лестницы, стальные шины громоотводов. Нужно зачистить металл до блеска, звонить на участок фазу. Обратите внимание, далеко не все пожарные лестницы заземлены (хотя обязаны быть), шины громоотводов 100%. Если обнаружите столь вопиющий произвол, обратитесь в управляющие организации, при отсутствии реакции – сообщите государственным инстанциям. Указывайте нарушение правил защитного зануления зданий.

Современные отвертки-индикаторы определения фазы, нулевого провода, земли

Когда нельзя понять, какого цвета провода, полезно пользоваться отверткой-индикатором. Инструкция диковинки на батарейках говорит: удастся при помощи щупа найти землю. Спешим огорчить читателей – любой длинный проводник определяется ложно. Разорванная в области пробок фаза, нулевой провод, настоящая земля – ответ один. Не каждая отвертка-индикатор способна выполнять функции одинаково эффективно. Смысл операции следующий:

  • Активная отвертка-индикатор способна обнаружить длинный проводник путем излучения туда сигнала, ловли отклика.
  • На практике при плохом качестве контактов волна быстро затухает. Отвертка-индикатор показывает наличие земли на разомкнутой пробке фазы.
  • Для определения земли существует условие – нужно пальцем коснуться контактной площадки. В этом разница меж активной и пассивной отвертками-индикаторами. В первой возможно по этому принципу найти фазу, во второй правильное определение происходит при условии отсутствия контакта с данной областью.

Современная отвертка-индикатор на расстоянии позволит судить, течет ли по проводу ток. Существует специальный дистанционный режим. Обычно даже два: повышенной и пониженной чувствительности. Позволит отсеять неиспользуемую часть проводки. Допустим, известны случаи: строители заводили в дом две фазы вместо одной, путали местами. Пользоваться проводкой нужно с большой осторожностью.

Хочется отметить, на практике измерить сопротивление проводки, прозвонить непросто. Гораздо удобнее определять наличие фазы. Нет опасности сжечь китайский тестер (бывает временами при попытках измерить сопротивление жилы под током). Следует также знать, низкоомные цепи определяются с ошибкой. К примеру, большинство тестеров при прямом замыкании щупов не дают нуль шкалы. Зато если не получится определить землю при помощи активной отвертки-индикатора, плохие контакты – запросто. Если при выключенных пробках огонек горит с пальцем, прижатым к контактной площадке, время задуматься о покупке нового автомата распределительной коробки, скрутки замените современными колпачками.

Часто занимающимся ремонтом рекомендуем выход из положения: маркировка проводов. Лучше делать краской принтера, цвета примерно совпадают:

  1. Красный – фаза.
  2. Синий – нулевой провод.
  3. Желтый – земля.

Обычно водорастворимая краска смывается с трудом. Цвета электрических проводов допустимо проставить колерами принтеров. Приведенная выше система не одинока, часто встречается. В продаже найдем черный цвет. Можете использовать, как заблагорассудится. Обозначение проводов выполняется один раз навсегда. Смыть маркировку проще концентрированной уксусной кислотой, вещество понадобится вознамерившимся отчистить руки (не всегда просто выходит на практике). Напоследок – старайтесь не заляпать одежду.

Для чего нужны фаза, ноль и заземление

Все знают, что электроэнергия производится на разнообразных электростанциях, благодаря генераторам переменного тока. После она, используя линии электропередач, идет к трансформаторным подстанциям, оттуда поступает к потребителю, то есть нам.

Так вот чтобы понять, что собой представляет фаза, ноль, а также заземление, необходимо на элементарном уровне понимать, каким образом электроэнергия поступает в подъезд или частный дом. Все мы за нее платим, измеряя киловаттами, но ведь это не вода, у которой можно перекрыть кран. Потому давайте рассмотрим ситуацию подробнее.

Ликбез

Давайте разберемся, чем являются ноль и фаза, а затем перейдем к заземлению.

Фаза – это линия непосредственной подачи тока. Следовательно, используя ноль, ток возвращается в обратном направлении, а именно к нулевому контуру. Кроме того он выравнивает фазное напряжения, выполняя стабилизационную роль в фазной проводке.

Земля (заземляющий провод) — не под напряжением в принципе. У него есть одна функция – защита потребителя. Если сказать грубо, то «земля» в случае утечки отведет остаточный ток, не дав ему поразить человека.

Хотелось бы думать, что столь простое объяснение несколько прояснило ситуацию, и теперь вы понимаете какая роль у каждого проводника из комплекта: фаза, ноль, земля. Если вы планируете работать с проводами самостоятельно, то дополнительно, рекомендуем изучить цветовую палитру, которой производители отмечают предназначение полупроводников внутри кабеля.

Детальное рассмотрение

Трансформаторная подстанция выполняет важнейшую работу, а именно делает возможным питание потребителей благодаря обмотке низкого напряжения, которая понижает напряжение от «электросетевого» до «потребительского».

От подстанции к потребителю ведет общий проводник от нейтрали (точка соединение обмоток), и еще 3 проводника, которые являются остальными выводами обмотки. Таким образом каждый из трех проводников – это фаза, а нейтраль – ноль.

Трехфазная энергетическая схема подразумевает возникновение линейного напряжения, с номинальным напряжением в 380 В. Между фазой и нулем возникает фазное напряжение, его то значение и равняется, привычным нам, 220 В.

Как упоминалось выше под названием «земля» скрывается заземление, так и будем его называть. Так вот большинство электрических систем глухозаземленные, это значит, что ноль прямо соединен с землей. Физическая суть такого подключения в том, что в трансформаторе обмотки соединены по принципу «звезды», а нейтраль заземлена.

В данном случае ноль является совмещенным нейтрально-защитным проводником (PEN). Подобное повсеместно встречается в постройках советского времени. Неизвестно с чем это было связано, то ли с экономией, то ли с введением сомнительных инноваций, но в жилых домах того периода повсеместно занулены щитки, а отдельных заземлительных кабелей не предусмотрено.

Главная проблема такой конструкции в невозможности ее преобразования. Народные умельцы пытаются подключить дополнительный защитный кабель прямо к щитку, но это, по крайней мере, небезопасно.

Подобная самодельная «инновация» может привести к тому, что земля начнет простреливать и как душ, так и туалет начнут сопровождаться периодическими разрядами у всех жильцов дома.

Дома построенные в более позднее время, имеют электросеть отличающуюся следующими аспектами:

  1. Вместо общего проводника к щитку идет два проводника, один из которых исполняет роль нейтрали, а второй земли.
  2. Щиток в подъезде имеет отдельную шину-разделитель, которую с корпусом соединяют посредствам металлической связи, она предназначена для подключения нуля, земли и фазы.

Преимуществом подключения с заземлением является то, что заранее неизвестно, сколько тока будет потреблять каждая квартира, а предыдущая схема предполагает близкое к равномерному распределение. В незаземленной схеме возможно возникновение ситуации, когда одна квартира потребляет много, а вторая ничего.

Разность нагрузок начинает смещать нейтраль. Создается ситуация, когда в фазе ток стремится к нулю, а на проводнике-нейтрали напротив растет до 380 В. Кроме того что оборудование при возникновении подобной аварии будет испорчено, его корпус будет находится под напряжением, создавая реальную опасность для людей.

Полезное видео

Дополнительную информацию по данному вопросу вы можете почерпнуть из видео ниже:

Зачем и как делают заземление трансформаторов

От производителей электроэнергии передается ток высокого напряжения. Чтобы им могли пользоваться потребители на бытовом уровне, применяют понижающие трансформаторы. Согласно ПУЭ для них необходимо применять защитное заземление. Предусмотрен внешний и внутренний контур заземления. Устанавливают также защиту от ударов молнии.

Принципы устройства

Трансформатор преобразует (трансформирует) параметры переменного электрического тока. Происходит это благодаря явлению электромагнитной индукции. Основные детали прибора – катушки (обмотки) с проводами и ферромагнитный сердечник.

На одну катушку ток поступает, и она называется первичной. Вторичных катушек может быть 1, 2 и больше. С них снимается ток с уже измененными характеристиками.

У повышающего трансформатора число витков на вторичной обмотке больше, чем на первичной. В прямой связи увеличивается индуцированное напряжение с одновременным понижением силы тока.

Устройство понижающих трансформаторов другое. Они сделаны с точностью наоборот. Число витков в первичной обмотке у них больше, чем на вторичной обмотке, поэтому индуцированное напряжение снижается.

На большие расстояния выгоднее передавать электричество высокого напряжения и низкой силы тока, поскольку потери энергии на выделения тепла наименьшие.

Так и поступают. А трансформаторы впоследствии преобразуют ток до необходимых параметров.

Способ соединения обмоток трансформатора может быть выбран «треугольник», «звезда» или «зигзаг». В случае «треугольника» обмотки соединены последовательно, образуя замкнутый контур. Способ «звезда» предполагает соединение концов фазных обмоток в одну точку. Ее называют нулевой (нейтральной) точкой.

В случае «зигзага» каждая фазная обмотка состоит из 2-х частей на разных стержнях. Соединение 2-х частей происходит навстречу друг другу. Образовавшиеся три вывода соединяют, как «звезду».

Для трансформаторов высокого напряжения применяют соединение «звезда». Заземляется нулевая точка или конец вторичной обмотки. При объединении в «звезду» заземляют фазный провод.

Применение

Для преобразования тока, который передается по электрическим сетям, применяют силовые трансформаторы. Такие устройства способны работать с большими мощностями. Они преобразуют напряжение на линиях с 35…750 кВ в напряжение 6 и 10 кВ и далее в 400 В. После этого электроэнергией могут пользоваться потребители на бытовом уровне.

Трансформаторы тока используют, чтобы снижать ток до требуемой величины. Их применяют в схемах бесконтактного управления, чтобы обезопасить людей и технику от поражения током.

Трансформаторы тока применяют также в измерительных и защитных устройствах, схемах сигнализации и в других приборах.

Особенность трансформатора тока в том, что его вторичная обмотка работает в режиме, близком к короткому замыканию. Если по какой-то причине происходит разрыв цепи на вторичной обмотке, то напряжение на ней повышается до значительных величин.

Скачек напряжения может вызвать поломку оборудования, включенного в сеть. Поэтому должно присутствовать защитное заземление.

Существуют также трансформаторы напряжения, импульсные трансформаторы, автотрансформаторы, сварочные и другие. Для каждого из них существуют своя схема и особенности подключения заземления. Чтобы правильно его выполнить, необходимо изучить техническую документацию к оборудованию.

Зачем заземлять

Заземление нейтрали трансформатора необходимо для создания стабильной работы электроустановки и безопасности людей, которые могут находиться на подстанции.

Рабочее заземление на трансформаторе является частью защитного. Это значит, что заземление, предназначенное для стабильной работы устройства, также защищает от поражения током.

Правила устройства электроустановок требуют, чтобы все силовые трансформаторы были заземлены.

В трансформаторах напряжения заземляется только трансформатор. Согласно правилам устройства электроустановок у трансформатора напряжения заземление вторичной обмотки происходит путем соединения общей точки или одного из концов обмотки с заземляющим проводником.

В трансформаторах тока заземляются вторичные обмотки. Для подключения проводников предусмотрены специальные зажимы. Обмотки нескольких установок можно соединять одним проводником и подключать к одной шине.

В электротехнике выделяют понятие сети с эффективно заземленной нейтралью. Оно применимо для силового трансформатора, у которого заземлено большинство нейтралей обмоток (глухое заземление нейтрали).

Если произойдет однофазное замыкание, то напряжение на поврежденных фазах не должно быть выше 1,4 напряжения на рабочих фазах в нормальных условиях.

Дугогасящие реакторы

В сетях, рассчитанных на 110 кВ и выше, предусмотрена защита с глухозаземленной нейтралью. Если сеть рассчитана на 35 кВ и ниже, то применяется заземление с изолированной нейтралью.

Преимущество изолированной нейтрали в том, что если произойдет замыкание фазы на земли, то это не приведет к короткому замыканию.

На трансформаторах с системой изолированной нейтрали устанавливают дугогасящие реакторы. Они компенсируют емкостные токи, возникающие при замыкании на землю.

Дело в том, что вдоль линии электропередачи накапливается электрический заряд (емкостное электричество). И как только происходит разрыв или иное повреждение изоляции, при контакте с землей возникает ток.

Если он достигает 30 А, образуется разрядная дуга. В результате кабель нагревается, начинает разрушаться изоляция и вместе с ней проводник.

Такое явление приводит к двухфазному и трехфазному замыканию. Срабатывает защита, и трансформатор полностью отключается. Обесточенными остаются сотни и тысячи потребителей электроэнергии.

Чтобы этого не произошло, устанавливают дугогасящие реакторы. Нейтраль заземляют через них. Во время однофазного замыкания на землю возрастает индуктивность дугогасящего реактора. Индуктивная проводимость компенсирует емкостную, и электрическая дуга не возникает.

Через дугогасящие реакторы заземляют нейтраль первичной обмотки одного из трансформаторов сети, в которой соединение обмоток происходит по типу «звезда-треугольник».

Если произошло замыкание на землю, то благодаря такой системе заземления, трансформатор сможет работать на протяжении еще 2-х часов, пока неполадки не будут устранены.

Создание внешнего контура

Чтобы сделать внешний контур заземления трансформатора, применяют вертикальные электроды, соединенные горизонтальными перемычками. Перемычки выполняют из листовой стали толщиной 4 мм и шириной 40 мм. Электроды втыкают в грунт по периметру трансформатора.

Проверяют удельное сопротивление грунта. Оно должно составлять максимум 100 Ом*м. Исходя из этого, требуется создать контур сопротивлением максимум 4 Ом.

Если взять круг диаметром 16 м, с условным трансформатором посередине, то для создания заземляющего контура потребуется минимум восемь электродов длиной по 5 м каждый.

Их размещают на расстоянии приблизительно 1 м от фундамента трансформаторной станции. Чем ближе стержни будут располагаться к стене, тем лучше. Горизонтальные полоски-соединения укладывают на ребро на глубину 0,5-0,7 м.

Такое требование к расположению связано с вопросами безопасности. Заземлитель не должен быть поврежден при проведении каких-либо ремонтных и строительных работ.

Защита от молний

Чтобы выполнить молниезащиты трансформаторной подстанции с металлической крышей, необходимо соединить крышу с внешним контуром заземления.

Соединение происходит в двух противоположных точках. То есть в одной точке кровля соединяется с внешним контуром, и со стороны, расположенной напротив, также происходит соединение кровли с контуром. Соединительным проводником становится проволока толщиной 8 мм.

Если кровля не металлическая, то на ней наверху создают специальный молниеприемник.

Создание внутреннего контура

Трансформаторная подстанция разделена на 3 помещения. Отдельно делают помещения для высокого и низкого напряжения – это помещения распределительных устройств (для входа и выхода). И отдельно предусмотрена трансформаторная камера, непосредственно для трансформатора.

В каждом отделении должна быть проложена заземляющая полоса. Ее прикрепляют к стенам на высоте 0,4…0,6 м, чтобы заземлить все части из металла, не предназначенные для проведения тока. Для крепления применяют дюбеля или специальные держатели круглых и плоских заземляющих проводников.

К заземляющей полосе подключают швеллер, предназначенный для установки трансформатора. Он размещен в стяжке пола. Подсоединяют и другие детали (шинный мост, металлические элементы барьера, крепежные детали, место присоединения переносного заземления). К системе заземления подключают все опорные конструкции из металла и стальные каркасы.

Для разборных соединений применяют болты, в остальных случаях элементы сваривают между собой. Для закрепления переносного заземления используют гайку с ушками «барашек».

Перемычки делают из гибкого медного провода ПВ3. Однако изоляционную оболочку с такого провода надо снять, чтобы можно было следить за целостностью жил.

Заделку в стены осуществляют посредством вставки гильз и заполнением свободного пространства негорючим материалом. Полосу окрашивают в желтый цвет с зелеными полосами. Такую окраску имеет защитный нулевой провод.

Нулевую шину подключают к заземляющему контуру. Корпус трансформатора соединяют с контуром перемычками.

При осмотре трансформатора на вход ставят оградительный барьер и навешивают табличку «Осторожно! Высокое напряжение!».

Работающий трансформатор с деревянным сердечником, или простая грозозащита для компьютеров и телевизоров

У великого русского поэта Тютчева не было компьютера и сети, иначе он бы не писал: «Люблю грозу в начале мая». В последние годы актуальность грозозащит стала поменьше — оптика, беспроводные технологии, но все же все же.

Если к вам в квартиру заходит кабель, и этот кабель — не оптический, гроза представляет угрозу для вашего оборудования.

Если у вас есть телевизор и он подключен к общей сети — кабельное ТВ, коллективная антенна (вдруг) — к чему угодно, что находится за пределами квартиры, гроза представляет угрозу для телевизора, (причем даже бОльшую, чем для компьютера).

Прежде чем говорить о защите от грозы (от молнии точнее), рассмотрим, с чем мы имеем дело.
Всех интересующихся физикой и «радиотехникой» молнии: сила тока, напряжение, длительность, спектр и пр. отсылаю к фундаментальному исследованию советских ученых от 1939 года.

Если вкратце, есть два объекта — облако и земля.
Облако в процессе движения «трется» о другие облака и об потоки воздуха, при этом оно обменивается зарядами с тем, обо что трется — электризуется.

Точно так же электризуется синтетический свитер, если его снимать через голову, искры, которые при этом трещат — самые настоящие молнии, той же природы, только маленькие.

Итак, облако набрало заряд, и его потенциал составляет несколько миллионов вольт. Тут есть нюанс: потенциал не существует сам по себе и измеряется относительно какого-то другого объекта, в данном случае земли.

Что такое земля с точки зрения электротехники? Это огромный проводник, фактически сферический конденсатор огромной емкости, который может в неограниченных количествах принимать и отдавать заряды.
При этом за счет своих габаритов и емкости сколько ни закачай заряда в землю, сколько ни забери заряда из земли, ее потенциал практически не изменится.
Именно поэтому потенциал земли считается равным нулю, и от него отсчитывают другие потенциалы.

В пространстве под облаком образуется такое себе распределение потенциалов:

На любых проводах, находящихся на открытом пространстве под грозовым облаком, наводятся потенциалы в несколько тысяч Вольт и более. Несмотря на ужасающие цифры, опасности эта ситуация не влечет:
Напряжение большое, но энергия, которую можно извлечь, определяется емкостью проводов относительно земли, а она мизерна.

Ситуция в корне меняется, если облако «замыкает» на землю, то бишь образуется молния. При этом происходит два явления, которые несут большую угрозу для оборудования.

Явление 1: излучение мощной электромагнитной волны.

Откуда берется волна? Молния — это фактически проводник, «столб» с током, причем этот ток резко меняется во времени. Любое изменение тока порождает электромагнитные волны, и молния тоже. Ток в молнии огромный, до сотен тысяч ампер, и электромагнитная волна получается очень мощной.

В «электро»-«магнитной» волне есть электрическое и магнитное поле (КО).
Куда они направлены? Электрическое поле — а именно оно нас интересует — направлено параллельно молнии.

В электрическом поле между любыми двумя точками существует разность потенциалов — напряжение, и это напряжение тем больше, чем больше расстояние между точками (ну и само собой тем больше, чем больше само поле).
Выражаясь по-русски, поле электромагнитной волны молнии наводит напряжения (нескольких видов) во всех железяках, которые встречаются на пути волны.

Какие именно напряжения?

Напряжение между проводами («противофазное»)

Как хорошо видно из рисунка, электрическое поле волны наводит в параллельных проводах напряжение, и это напряжение тем больше, чем больше расстояние между проводами.
Такое напряжение наводится во всех проводах, которые параллельны: воздушные линии электропередачи, телефонная лапша etc. Такое напряжение может попасть, например, в электросеть и вызвать кратковременный всплеск напряжения 220Вольт, или вывести из строя ADSL-модем (если по какой-то причине провод до модема идет по улице).
Однако в бытовых условиях это напряжение не очень велико за счет небольшого расстояния между проводами.
Именно для компенсации этого напряжения провода в витой паре свиты, и в магистральных телефонных кабелях — тоже. Как видно из рисунка, напряжения соседних «завивок» уничтожают друг друга, давая в сумме ноль (в идеале конечно, в реальности за счет многих факторов напряжение на витой паре при ударе молнии все же есть).

Как выглядит такое напряжение с точки зрения компьютера? Так, как будто ему в разъем сетевой карты резко воткнули вместо небольшого (менее 1 Вольт) сигнала несущей Ethernet источник со значительно бОльшим напряжением.

Итак, угроза номер 1: противофазные напряжения в линии связи при ударе молнии.

Напряжение на обоих проводах относительно земли («синфазное»)

Повторимся: напряжение между проводниками в поле волны тем больше, чем больше расстояние между проводниками. Но помимо проводов в линии связи, есть еще два проводника: сама линия связи и земля. Расстояние между ними много больше, чем расстояние между проводами в кабеле, значит, и напряжение между линией и землей тоже намного больше.

Как выглядит такое напряжение с точки зрения компьютера? Так, как будто соединили все провода в линии связи и подключили, допустим, к «+» источника напряжения. «-» этого источника подключен к земле.

«Да, но ведь наш компьютер не подключен к заземлению, и потенциал на линии относительно земли нам не страшен» — скажете вы, и представите вот такую картинку:

А откуда такой оптимизм, что компьютер не подключен к земле? «Подключен к земле» не означает, что из компьютера выходит толстая шина заземления, это означает, что между землей и компьютером есть какая-то электрическая цепь.

Есть ли такая цепь? Зачастую да.

В БП обычного системного блока никаких деталей между общим проводом компьютера (черный который) и «горячей» частью БП (которая в розетку включается) никаких деталей нет.

А в некоторых блоках питания мониторов и ноутбуков между землей компьютера и землей горячей части БП установлен конденсатор, назначение — подавление импульсных помех. Фактически через этот конденсатор ваш компьютер имеет прекрасное заземление для импульсных напряжений, в том числе и возникающих при ударе молнии.
«Стоп», опять скажете вы. «Блок питания разве заземлен?»
Да, поскольку в розетке есть ноль и фаза. Ноль бытовой сети 220 Вольт подключен к заземлению в обязательном порядке.

Итак, исходите из того, что ваш компьютер заземлен по цепи
общий провод компьютера -> общий провод монитора -> конденсатор в БП между горячей и холодной частью -> элементы горячей части БП монитора -> ноль сети -> земля
а ноутбук еще короче
общий провод схемы ноутбука -> конденсатор в БП между горячей и холодной частью -> элементы горячей части БП ноутбука -> ноль сети -> земля

А достаточно ли емкости этого конденсатора, чтобы представлять угрозу? Да. Обычно это несколько тысяч пикофарад, и если зарядить этот конденсатор до напряжения в несколько киловольт, его энергии вполне хватит для вывода схемы компьютера из строя.

Есть и другие варианты цепей, через которые компьютер может быть подключен к земле.

Если у вас есть ТВ-тюнер и в него включен кабель от кабельного ТВ, ваш компьютер надежно заземлен по цепи: общий провод компьютера -> наружная часть разъема антенны -> оплетка антенного кабеля -> заземленная кабельная коробка в подъезде.

Если у вас есть CDMA-антенна на металлической мачте, вкопанной в землю, ваш компьютер надежно заземлен по цепи: оплетка кабеля -> траверса (несущая ось) антенны -> мачта -> земля.

Фактически упрощенная схема цепи выглядит так

Итак, угроза номер 2: синфазные напряжения в линии.

Явление 2. Растекание тока от молнии и связанное с этим изменение потенциала земли

Об угрозах номер 1 и 2 многократно писали. Но есть и еще одна угроза, которую обычно обходят вниманием, правда, она актуальна в том случае, если компьютер по-настоящему заземлен (ТВ-тюнер, антенна — см. выше) и особенно актуальна для телевизоров (немного ниже о ТВ отдельно).

Что такое «земля»? Третья планета Повторимся: главное электротехническое свойство земли — это способность неограниченно принимать заряды.
А что еще может принимать заряды? Любая железяка, любой проводник, любой кусок электрической схемы, выступая просто как проводник. Такая «псевдоземля», конечно, принимает намного меньше зарядов, просто в силу габаритов, емкости если хотите, но все же принимает.

Итак, ударила молния. В молнии протекает ток, переносятся заряды, всякие там электроны.
А куда они переносятся? В землю, куда ударила молния.

В земле протекает ток, «растекаясь» вокруг места удара молнии. Потенциал земли вокруг места удара перестает быть нулевым, и если где-то рядом с ударом молнии находится ваше заземление, то его потенциал в момент удара резко возрастает, и через заземление в ваш компьютер или телевизор «затекают» из земли заряды от молнии.

А куда они дальше деваются? Для этих зарядов роль «земли» выполняет схема компьютера или телевизора, заряды растекаются в схеме, и через электронные узлы схемы протекают токи, которые могут привести к выходу этих узлов из строя.

Итак, при ударе молнии на компьютер/телевизор действуют сразу четыре поражающих фактора (оценка опасности субъективна и основана на ремонтном опыте):

Защита

Абстракция: защититься от потока можно двумя способами: закрыть поток или отвести его в другое русло.

Отвод потока энергии
Самый простой принцип грозозащиты: замкнуть или сбросить в землю лишнюю энергию, актуально для синфазных и противофазных напряжений.

Условная схема проста:

При превышении напряжения («провод-провод» или «провод-земля») пороговый элемент открывается и замыкает цепь.
Один из лучших вариантов пороговых элементов — газоразрядные приборы, самый простой вариант — обычная неонка.

Неонка — не лучший разрядник для таких целей: высокое внутреннее сопротивление, малая мощность рассеивания, да и вообще она не для этого.

Есть специализированные разрядники именно для защиты линий:

и грозозащита с таким разрядником

Варианты схем таких грозозащит в основном сводятся к тому, как посадить один дорогой разрядник на несколько линий и как еще добавить дополнительных защитных элементов (варисторы, искровые промежутки).
В интернете есть масса и устройств в продаже, и схем для самореализации.

Есть ли смысл применять такие защиты? Конечно есть, и была масса ситуаций, когда они выручали. Цена вопроса — несколько долларов.
Но обратим внимание вот на что:
1. Все защиты не касаются телевизоров и вообще заземленной техники (см. выше).
2. Все такие защиты оперируют с полной мощностью напряжений, наводимых в линии молнией, сбрасывая/замыкая часть ее.

Есть способ уменьшить мощность напряжений, наводимых в линии молнией.

Гальваническая развязка

В электротехнике и радиотехнике есть понятие «гальваническая развязка» — когда то, что нужно, передается, при этом электрической связи между передающей и принимающей частью нет.

Самый простой пример — трансформатор. Как он работает? Одна обмотка перемагничивает магнитопровод, за счет этого перемагничивания возникает напряжение во второй обмотке, вот как-то так:

Главное, что нас интересует в этом девайсе:
— первичная и вторичная обмотки между собой не соединены. Никак. Синфазные напряжения в принципе через трансформатор не пройдут
— вы можете подключить первичную обмотку хоть к мегаваттной электростанции — во вторичной обмотке вы не получите мощность больше, чем может пропустить через себя сердечник.

Если мы установим по трансформатору на все входящие пары ethernet, а в телевизоре — на вход антенны, то мы решим массу проблем.
Во-первых, мы железно развяжемся от земли и устраним самую опасную проблему — затекание токов от молнии в наш девайс.
Подчеркну — актуально главным образом для телевизоров, наблюдалось много сгоревших после грозы, причем выходили из строя не БП, а именно внутренние узлы с высокой степенью интеграции — процессоры, микросхемы обработки сигнала etc.
Во-вторых, противофазная помеха, конечно, попадет на вход устройства, но ее мощность будет ограничена трансформатором и вреда не принесет. К тому же вот теперь ее легко и надежно можно отсечь грозозащитой.
В третьих, синфазная помеха к нам не попадет вообще.

Красота? Конечно. Только не нужно забывать, что помимо защитных функций, трансформатор должен еще без проблем пропустить сигнал, и тут начинаются нюансы.

На входе сетевой карты в обязательном порядке трансформаторы стоят, вот первые попавшиеся в гугле схемы:

Но практика показывает, что в реальности толку от них немного, горят и сетевые карты, и все остальное. Возможно, это связано с особенностями конструкции, или с пробоем изоляции очень тонких эмалированных проводников, которыми они намотаны.

Изготовить самостоятельно такой же, но без крыльев но улучшенный трансформатор с магнитопроводом малореально — для частот Ethernet 100base-t и для телевизионных частот (сотни мегагерц) расчет и конструкция трансформатора сложны, плюс нужен особый высокочастотный материал магнитопровода.

Но все можно решить намного проще.

Трансформатор с деревянным сердечником

Берем кусок витой пары, полметра — метр, некритично.

Важно! Витая пара не должна быть повреждена, расплетена, нарушен шаг витков и пр. — аккуратно достаньте из кабеля, не тяните за провод!

Наматываем на любую неметаллическую оправку — можно вот так:

или так

Если серьезно, то наматываем на что угодно непроводящее неметаллическое, но чтобы удобно было. Как наматывать, число витков и пр. — некритично.
Оставляем концы по 5 см, фиксируем намотку — опять же чем-нибудь непроводящим, расплетаем концы и переплетаем по-другому: свиваем вместе концы одного цвета.

Получится вот что:

То есть каждый провод — отдельная как бы обмотка.

Это — трансформатор, но работающий на другом принципе: трансформатор на длинной линии.
Длинная линия в данном случае — кусок витой пары. В ней при работающей сети Ethernet возбуждается электромагнитная волна, причем ее энергия сосредоточена внутри пары (именно поэтому неважно на чем наматывать). Энергия поля этой электромагнитной волны обеспечивает передачу сигнала с одного провода на другой.

Как использовать такой трансформатор для защиты от молний?

Изготовьте два таких трансформатора. Включить их нужно в разрыв двух пар любым способом — можно просто аккуратно разрезать кабель, разрезать нужные пары и включить в разрыв эти трансформаторы. Полярность — некритична.

Сразу ответ на возникшие вопросы.

Это — не шутка, конструкция проверена и используется. Я в грозу не выключаюсь вообще, проблем не было, до этого сжег пару сетевых карт и материнку.

В Интернете есть подобные варианты трансформаторов, но намотанные на ферритовом кольце.
Я — противник этого: в передаче сигнала кольцо не участвует, но феррит — проводник, плохой, но проводник. Наматывая на кольце, вносятся ненужные паразитные емкости и появляется возможность пробоя на сердечник при ударе молнии.
Но на кольце, конечно, красивее выглядит конструкция. Дело вкуса.

На гигабитной сети не проверялось.

Потерь такая конструкция не вносит при длине витой пары в трансформаторе от 0,5 метра.
Измерения прибором (ВЧ-вольтметр импровизованный) падения уровня сигнала не показывают.

Линк до 100 метров работает так же как и работал — 0% потерь, время пинга не изменилось.
В общем, с точки зрения работы сети наличие в разрывах входящего сетевого кабеля двух таких трансформаторов никак не обнаруживается.

Другие грозозащиты я не использую.

Защита телевизоров

Здесь главная задача — отвязаться от земли, которая «приходит» по оплетке антенного кабеля. Принцип тот же: в разрыв кабеля включить такой трансформатор, но тут могут возникнуть нюансы.

Волновое сопротивление витой пары и антенного кабеля — разное, плюс к этому витая пара — симметрична, а антенный кабель — нет. Поэтому может упасть уровень приема некоторых аналоговых каналов (а может визуально и не упасть), могут появиться на некоторых — опять же аналоговых — каналах двоения. Можно поэкспериментировать с длиной куска витой пары в трансформаторе, можно попробовать изготовить аналогичную конструкцию из антенного кабеля.

Я на грозовой период к телевизору такую штуку делаю. Появляется небольшой снег на 1-м канале из 70-ти.

И в заключение важный момент.

Ничто вас не спасет от прямого попадания молнии в кабель. Более того, в такой ситуации вас будет заботить не сохранность сетевой платы, а чтобы квартира не сгорела.
Будьте благоразумны, не используйте идущие по улице и заходящие к вам в квартиру длинные медные линии связи.

Режимы нейтрали трансформатора в электроустановках: разновидности, инструкция и назначение

В электрике ноль (нейтраль) – это точка, начало, от которого начинаются измерения напряжения фаз. В нулевом проводе трехфазной сети ток равен сумме токов фаз. Между каждой фазой и нулем напряжение 220 В, между фазами – 380 В.

На трехфазные линии электропередачи ток подается из трансформаторов. Возникает вопрос: откуда берется ноль в трансформаторе? Физически это точка, в которой «в звезду» соединяются концы нескольких обмоток трехфазного трансформатора.

Ноль присутствует только в трехфазном трансформаторе.

Фаза и нуль в электрике

Электроэнергия появляется в результате упорядоченного движения заряженных частиц в проводах — электронов. Рождаются эти электроны в огромных электростанциях — таких как, например, Волгоградская ГРЭС (гидроэлектростанция), Нововоронежская АЭС (атомная электростанция) и многих других в нашей стране. Далее по очень толстым проводам эта энергия передается на промежуточные подстанции (как правило, такие стоят по периферии городов), а от них — до местных КТП (комплектная трансформаторная подстанция), которые есть почти в каждом дворе.

Уровни напряжения в таких сетях варьируются от 750000 вольт до 380 вольт в конечной КТП. И именно последние делают так, что в розетке обычного дома появляется 220В. Казалось бы, все просто, но! В розетке находятся два провода. И из уроков физики каждый знает, что в электрике есть «фаза» и «нуль». Эти два слова дают нам свет, тепло, воду, газ и многое другое, чем мы пользуемся каждый день. Теперь по-порядку.

В электросетях выше 1000 В

Сети номиналом более 1000 В используют изолированную нейтраль для категории электроустановок от 1 до 35 кВ. Все что касается более высоких классов напряжения использует режимы заземления (глухозаземленную, эффективно заземленную нейтраль) или соединение трансформатора треугольником, где нулевой вывод отсутствует как таковой. Следует также отметить, что многие подстанции напряжением в 35 кВ используют первичную схему треугольника для высокой стороны.

Рис. 6. Питание высоковольтных сетей

Применение изолированной нулевой точки в системе электроснабжения обеспечивает тот же сдвиг фаз на 120° и бесперебойный режим работы даже с выводом одной из линий. Однако вместе с тем, аварийные режимы в цепи более 1 кВ характеризуются значительно большими токами, которые уже никоим образом нельзя игнорировать с точки зрения безопасности человека, так как емкостная проводимость изоляции намного выше.

Рис. 7. Схема замещения при поражении в цепи выше 1000 В

Если же вопрос касается трехфазного замыкания, то этот режим вызывает огромные токи, контакт с которыми смертельно опасен.

Однако аварийный режим в высоковольтных сетях с изолированной нейтралью несет опасность не только человеческой жизни, но и работе всей системы в целом. При этом место контакта одной фазы с землей приводит к просадке потенцифала в этой линии практически до нуля. А напряжение в двух смежных фазах при изолированной нейтрали пропорционально увеличивается, что приводит к повышению емкостных перетоков в диэлектрике.

При долговременном протекании такого процесса происходит лавинообразное изнашивание изоляции с последующим пробоем изолированного промежутка, что может привести к выходу со строя и линии, и самого источника питания с изолированной нейтралью.

Фаза и нуль: понятия и отличие

Существует такое понятие, как напряжение. Это слово означает степень напряженности электрического поля в данной точке или цепи. Иначе его называют потенциалом. Если очень простыми словами, то это некий поршень, что дает толчок для электронов, чтобы они прошли по проводам и зажгли лампочку в люстре.

В общей цепи (фаза ноль), той, что приходит на люстру или розетку, есть два провода. Один из них и есть фаза. Именно этот провод находится под напряжением. Фаза в электротехнике сравнима с плюсом в автомобиле — это основное питание для сети.

Нуль — это провод, который не находится под напряжением (это именно то, чем отличается ноль от фазы). Он не перегружен в процессе отбора мощности, но, тем не менее, по нему так же течет электрический ток, только в направлении, обратном фазному. В отсутствии напряжения он является безопасным в плане поражения человека электротоком.

От чего зависит выбор нулевой точки соединения?

Выбор режима нейтрали зависит от ряда характеристик, среди которых можно выделить:

  • Надежность сети. Первый критерий связывается с выстраиванием защиты относительно однофазного замыкания на землю. Для работы сети 10-35 кВ зачастую применяется изолированная нейтраль, которая не отключает линию из-за упавшей ветки и даже провода на землю. А для сети 110 кВ и выше требуется моментальное отключение, для чего применяется эффективно заземленная.
  • Стоимость. Важный критерий, который определяет выбор. Реализовать изолированную сеть намного дешевле, что связывается с отсутствием необходимости в четвертом проводе, экономией средств на траверсы, изоляцию и на прочие нюансы.
  • Устоявшаяся практика. Как отмечалось выше, режимы нейтралей трансформаторов выбираются на основании общемировой и государственной статистики. Это говорит о том, что большинство производственных предприятий, создающих силовое оборудование, придерживаются этих норм. Из-за этого выбор предопределен заводом-изготовителем трансформатора или генератора.
  • Рассмотрим далее каждую вариацию в отдельности и узнаем преимущества и недостатки. Заметим, что существует пять основных режимов.

Зачем нужен ноль в электричестве

Нуль замыкает электрическую цепь. Без этого провода в цепи не может быть электрического тока, который и дает мощность для питания бытовых приборов. По сути, нулевой провод — это земля.

Откуда берется ноль в электросети

Начало свое нуль берет от комплектной трансформаторной подстанции 6(10)/0,4 кВ, где трансформатор своей нулевой шиной соединен с контуром заземления. Изначально именно земля является проводником с нулевым потенциалом, и именно поэтому многие путают нуль с землей. ВЛ (воздушная линия электропередачи), выходя из КТП, имеет 4 провода — 3 фазы и нуль, который в начале линии соединен с нулем трансформатора. На протяжении воздушной линии через одну опору производится повторное заземление, которое дополнительно связывает нуль линии с землей, что дает более полноценную связь цепи «фаза — нуль» для того, чтобы у конечного потребителя в розетке было не менее 220В.

Зачем нужен нуль

Основное назначение нулевого провода — замыкание цепи для создания электрического тока для работы любого электроприбора. Ведь для того, чтобы ток появился, необходима разность потенциалов между двумя проводами. Нуль потому так и называется, что потенциал на нем равен нулю. Отсюда и уровень напряжения 220В — 230В.

Заземленная через низкоомный, высокоомный резистор

Режим нейтрали, при котором заземление точки нулевой последовательности выполняется через выокоомоный или низкоомный резистор, также считается резонансно-заземленным и используется в сетях 10-35 кВ. Особенности представленной системы связываются с отключением сети без выдержки времени.

Это удобно в плане защиты сети, но негативно влияет на отпуск электрической энергии. Подобная система не подходит для работы ответственных потребителей, хотя является отличным вариантом для кабельных линий. Использование на ВЛ электропередачи непригодно, так как появление земли в сети ведет к отключению фидера.

Еще одним нюансом относительно заземленной нейтрали через резистор является появление больших токов при замыкании на самом резисторе. Имелись случаи, которые приводили к возгоранию подстанции из-за этого момента.

Как найти нуль и фазу

В домашних условиях, даже не имея специальных приборов и приспособлений, возможно определить в обычной розетке, какой из двух проводов является фазой, а какой нулем. В этом случае используются электролампа или индикаторная отвертка.

Проверка с помощью электролампы

Для поиска нуля и фазы достаточно взять обыкновенный патрон с лампочкой и прикрутить два провода на его штатные места. Затем один из этих проводов подключить к заземляющим ножам в розетке, а второй — к любому из двух силовых разъемов.

Откуда берется ноль (нейтраль) в трансформаторе ?

В электрике ноль (нейтраль) – это точка, начало, от которого начинаются измерения напряжения фаз. В нулевом проводе трехфазной сети ток равен сумме токов фаз. Между каждой фазой и нулем напряжение 220 В, между фазами – 380 В.

На трехфазные линии электропередачи ток подается из трансформаторов. Возникает вопрос: откуда берется ноль в трансформаторе? Физически это точка, в которой «в звезду» соединяются концы нескольких обмоток трехфазного трансформатора.

Ноль присутствует только в трехфазном трансформаторе.

В сетях до 1000 В

Среди низковольтных потребителей, которые питались по системе с изолированной нейтралью можно выделить некоторые бытовые сети советских времен, которые впоследствии отошли от этого способа. Местами он еще сохранялся в электроснабжении деревянных построек, в которых питание от обмоток генератора или трансформатора с глухозаземленной нулевой точкой было слишком опасным при возникновении замыкания.

Сегодня такая схема передачи электрического тока применима в:

  • электроснабжении морских и речных транспортных суден;
  • нефтедобычной отрасли, платформах для разработки месторождений в море и океане;
  • метрополитенах;
  • горнодобывающей отрасли.

Вышеперечисленные сферы не отходят от системы с изолированной нейтралью за счет отсутствия связи с защитным заземлением. Что исключает вынос метала и преждевременное разрушение металла с одной стороны, и обеспечивает безопасность персонала с другой.

Схема замещения при поражении в цепи до 1000В

Как видите на рисунке, ток через тело человека не замыкается, цепь проходит с одной фазы на другую, поэтому токи однофазных потребителей будут рассчитываться по формуле:

I = (3*U)/(3*RT+ZM)

  • где U – напряжение в питающей сети, выдаваемое одной обмоткой трансформатора;
  • RТ – сопротивление человеческого тела;
  • ZМ – сопротивление межфазной изоляции.

Если принять, что сопротивление человека составляет около 1 кОм, а сопротивление изоляция между фазами будет порядка 500 кОм, то протекающий через тело ток будет всего лишь несколько единиц миллиампер, что совершенно безопасно. Однако ситуация кардинально меняется в случае использования изолированной нейтрали в высоковольтных электрических системах, где часто случаются трехфазные КЗ.

Функции ноля в линии электропередачи

В идеале при соединении обмоток «звездой» нулевой провод является проводником при соединении обмоток преобразователя и потребителей.

На практике нагрузка в сети редко бывает одинаковой на все фазы. Так как мощность преобразователя ограничена, при повышении нагрузки в какой-то фазе в ней сила тока падает, ноль смещается, образуется напряжение смещения. Этот показатель прямо пропорционален разнице в вольтаже между фазами. Часть потребителей получает повышенное напряжение, часть – пониженное.

Основное предназначение нулевого провода – сравнять силу тока в нейтрали на преобразователе подстанции с силой тока в нулевой точке потребителей.

При повышении силы тока в одной фазе оно возвращается в нулевую точку и перераспределяется на фазы с пониженным вольтажом.

В однофазной сети, используемой в жилых домах, требуется фаза и ноль. Нулевой провод уже заземлен, напряжения на нем нет.

Заземленная через ДГК (ДГР)

Режим нейтралей называется резонансно-заземленным, когда его точка проходит через дугогасящую катушку или реактор. Подобная система в основном применима для кабельных распределительных сетей. Она позволяет компенсировать индуктивность и уберечь систему от более масштабных и сложных повреждений.

При появлении однофазного замыкания на землю начинает работать катушка или реактор, которая компенсирует силу тока, снижая его в месте пробоя. Необходимо отметить, что разница между ДГК и ДГР связывается с наличием автоматической подстройки при изменении индуктивности в сети.

Основным преимуществом является компенсация энергии, которая не дает повреждению кабельной линии перерастать из однофазных в межфазное. Что касается недостатков, это появление прочих повреждений в слабых местах изоляции кабельных линий.

Определение ноля трансформатора

Определять нейтраль в промышленных трансформаторах нужно, если проводится их параллельное подключение друг к другу. Этот процесс называется фазировкой. Ее цель – установить совпадение по фазе преобразователя и сети или двух преобразователей. Суть фазировки – поиск выводов, между которыми напряжение нулевое.

Обмотки до 0,4 кВ проверяются вольтметром, для 10 кВ требуется указатель напряжения, от 10 кВ – измерительный трансформатор.

В городской квартире не нужно знать, как же определить ноль на трансформаторе, так как ток в сети переменный. На выводах местоположение фазы и ноля зависит от направления обмоток, поэтому меняется с изменением способа подключения. При необходимости определить ноль на работающем оборудовании нужно прикоснуться к выводам индикаторной отверткой. На выводе нулевого провода напряжения нет.

Если прибор показывает, что фазы нет, это не значит, что есть ноль. Необходимо проверить все возможные варианты.

Во многих регионах напряжение в электросети нестабильное. Многие владельцы частных домов устанавливают индивидуальные трансформаторы. Широко применяются так же мини-преобразователи, понижающие напряжение до 10-20 В. Они защищают от поражения током, экономят электроэнергию, продлевают срок эксплуатации бытовых приборов. При их подключении желательно знать, откуда берется нейтраль и как подключается к сети.

Общее представление

Режимы нейтрали электроустановок выбираются из общепринятой, устоявшейся мировой практики. Некоторые изменения и корректировки вносятся из особенностей государственных энергосистем, что связывается с финансовыми возможностями объединений, протяженностью сети и другими параметрами.

Вам будет интересно:Светодиодные занавесы: обзор, производители, виды и отзывы

Чтобы определить нейтраль и режим ее работы, достаточно ориентироваться в наглядных схемах электроустановок. Необходимо особое внимание уделить силовым трансформаторами и их обмоткам. Последние могут выполняться звездой или треугольником. Подробнее — ниже.

Треугольник предполагает изолированность нулевой точки. Звезда — наличие заземлителя, который присоединяется к:

  • контуру заземления;
  • резистору;
  • дугогасящему реактору.

Фаза, ноль и земля – что это такое?

Электрическая энергия, которой мы пользуемся, вырабатывается генераторами переменного тока на электростанциях. Их вращает энергия сжигаемого топлива (угля, газа) на ТЭС, падающей воды на ГЭС или ядерного распада на АЭС. До нас электричество добирается через сотни километров линий электропередач, претерпевая по дороге преобразования с одной величины напряжения в другую. От трансформаторной подстанции оно приходит в распределительные щитки подъездов и далее – в квартиру. Или по линии распределяется между частными домами поселка или деревни.

Разберемся, откуда берутся понятия «фаза», «ноль» и «земля». Выходной элемент подстанции — понижающий трансформатор, с его обмоток низкого напряжения идет питание потребителю. Обмотки соединяются в звезду внутри трансформатора, общая точка которой (нейтраль) заземляется на трансформаторной подстанции. Отдельным проводником она идет к потребителю. Идут к нему и проводники трех выводов других концов обмоток. Эти три проводника называются «фазами» (L1, L2, L3), а общий проводник – нулем (PEN).

Эффективно заземленная

Режимы работы нейтралей в электроустановках выше 110 кВ реализованы представленным способом, что обеспечивает требуемые условия защиты сети и безопасности. Нулевая точка трансформатора заземляется на контур или через специальное устройство под названием «ЗОН-110 кВ». Последнее влияет на чувствительность срабатывания защит.

При падении провода создается потенциал между заземлителем и точкой обрыва. Из-за этого срабатывает релейная защита. Отключение производится с минимальной выдержкой времени, после чего включается вновь. Это связывается с тем фактом, что на работоспособность могла повлиять ветка дерева или птица. Повторное включение (АПВ) позволяет выявить реальность повреждения. К преимуществам необходимо отнести следующие моменты:

  • Относительно низкая стоимость, которая позволяет дешевле выстраивать высоковольтные сети. Следует отметить, что линии электропередач также имеют три провода вместо четырех, что является отличительной особенностью.
  • Повышенная надежность в сочетании с безопасностью. Это считается важным критерием, который определяет выбор представленного вида нейтрали.
  • Недостатков практически нет. На практике считается, что это идеальный вариант для высоковольтных сетей.

    Напряжения и токи нагрузки в системе с глухозаземленной нейтралью

    Напряжение между фазами трехфазной системы называют линейным, а между фазой и рабочим нулем – фазным. Номинальные фазные напряжения равны 220 В, а линейные – 380 В. Провода или кабели, содержащие в себе все три фазы, рабочий и защитный ноль, проходят по этажным щиткам многоквартирного дома. В сельской местности они расходятся по поселку при помощи самонесущего изолированного провода (СИП). Если линия содержит четыре алюминиевых провода на изоляторах, значит, используются три фазы и PEN. Разделение на N и РЕ в таком случае выполняется для каждого дома индивидуально во вводном щитке.

    К каждому потребителю в квартиру приходит одна фаза, рабочий и защитный ноль. Потребители дома распределяются по фазам равномерно, чтобы нагрузка была одинаковой. Но на практике этого не получается: невозможно предугадать, какую мощность будет потреблять каждый абонент. Так как токи нагрузки в разных фазах трансформатора не одинаковы, то происходит явление, называемое «смещением нейтрали». Между «землей» и нулевым проводником у потребителя появляется разность потенциалов. Она увеличивается, если сечения проводника недостаточно или его контакт с выводом нейтрали трансформатора ухудшается. При прекращении связи с нейтралью происходит авария: в максимально нагруженных фазах напряжение стремится к нулю. В ненагруженных фазах напряжение становится близким к 380 В, и все оборудование выходит из строя.

    В случае, когда в такую ситуацию попадает проводник PEN, под напряжением оказываются все зануленные корпуса щитов и электроприборов. Прикосновение к ним опасно для жизни. Разделение функции защитного и рабочего проводника позволяет избежать поражения электрическим током в такой ситуации.

    Достоинства и недостатки

    Для планирования подключений, расхода материалов во время строительства, проектирования, затрат на обслуживание в процессе эксплуатации обязательно учитываются все за и против.

    Изолированная от земли нулевая точка обладает такими преимуществами в эксплуатации:

    • Обеспечивает больший уровень безопасности системы, чем когда нейтраль заземлена, так как при однофазных кз отсутствует цепь для протекания электрического тока.
    • Высокая степень надежности – благодаря уменьшению числа действующих элементов, существенно понижается вероятность возможных повреждений во время работы, снижается количество возможных аварий и поломок.
    • Требует меньших затрат на этапе монтажа линий электропередач для изолированного нулевого вывода. Так как электрическая энергия передается лишь по трем проводам, это позволяет существенно снизить себестоимость ЛЭП.
    • Независимость питания для однофазных нагрузок – даже в случае обрыва одной из фаз, электроснабжение по другим продолжится в штатном режиме.

    Рис. 4. При обрыве одной фазы остальные обеспечивают питание

    Отсутствуют перекосы и нарастание токовой нагрузки.

    Но, несмотря на существенные превосходства над методом электроснабжения с заземленной нейтралью, такой вариант имеет и ряд недостатков.

    Среди которых наиболее важными являются:

    • Представляет опасность для человека и трехфазных нагрузок при однофазных обрывах и замыканиях в высоковольтных сетях.
    • Слишком малые величины токов замыкания, чем когда используется глухозаземленная нейтраль, что существенно усложняет своевременное выявление и локализацию повреждения.
    • Отсутствует визуальный эффект при замыкании – так как нет контакта с нейтралью источника момент касания токоведущих частей и земли не приводит к образованию искр или дуги.
    • Изоляция всего оборудования должна рассчитываться на значение межфазного напряжения, а из-за отсутствия нулевого защитного проводника фазного, как такового вообще нет.
    • Снижается срок службы изоляции между фазами – особенно актуально для кабельно-проводниковой продукции, подсоединяемой к трехфазным обмоткам. При этом характер и место повреждения в кабеле всегда носит случайный характер, предусмотреть наиболее подверженные места попросту невозможно.

    Как видите из вышеперечисленного, система с незаземленной нейтралью имеет значительно больше недостатков, чем преимуществ. Из-за чего ее постоянно вытесняет тип питания с заземлением нейтрали, но до сих пор существует ряд отраслей, где недостаток изолированной нулевой точки сведен к минимуму.

    Почему на нулевом проводе появляется напряжение: откуда фаза на нуле

    Во время эксплуатации электроприборов иногда возникает ситуация, при которой они не работают или выходят из строя, причём происходит это одновременно во всей квартире.

    Это указывает на проблемы с параметрами электросети и, в некоторых случаях, при проверке наличия напряжения индикатор показывает наличие напряжения на нулевой клемме в розетке. Это аварийная ситуация и для её устранения необходимо знать, почему на нулевом проводе появляется напряжение.

    Почему индикатор показывает напряжение на нуле

    Простейшим прибором, указывающим на наличие напряжения, является индикаторная отвёртка, показывающая потенциал между жалом прибора и землёй. При прикосновении щупа к элементу электропроводки, находящемуся под напряжением, загорается сигнальная лампочка. Чувствительность прибора зависит от конструкции индикатора:

    • неоновая лампа — от 90В;
    • светодиод или ЖК-дисплей — от 12В.

    В обычной ситуации напряжение на нулевом проводе отсутствует или недостаточно для свечения индикаторной лампы. Если он горит, то возможны два варианта:

    • На нулевом проводе находится та же фаза, что и на фазном проводе. В этом случае при измерении напряжения в розетке вольтметр покажет отсутствие потенциала. Электроприборы работать не будут, но их желательно отключить до выяснения причины неисправности. Причина этого явления чаще всего в обрыве нейтрали и напряжение должно исчезнуть после отключения всех аппаратов от сети.
    • На нейтральной клемме имеется другая фаза. В этом случае напряжение в розетке или клеммах двухполюсного автомата значительно превышает 220В и может достигать 380В. Необходимо немедленно выключить вводной автоматический выключатель или все светильники и вынуть все вилки из розеток. Такая ситуация возникает при обрыве нейтрали или коротком замыкании между фазным и нулевым проводниками.

    Зачем нужен нулевой провод

    Электроснабжение жилых районов и большинства промышленных предприятий осуществляется при помощи трёхфазных понижающих трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены в «звезду». Средняя точка звезды соединена шиной с контуром заземления, поэтому такая схема называется «TN».

    Первоначально это была четырёхпроводная система, в которой функции нейтрального и заземляющего проводников были объединены в проводнике «PEN», однако она не обеспечивала необходимый уровень безопасности. В этой схеме по нейтральному проводу протекает уравнительный ток, вызванный неравномерной нагрузкой на разных фазах.

    Попадание напряжения на корпус электрооборудования может привести к электротравмам, поэтому для повышения электробезопасности в 30-е годы ХХ века была разработана пятипроводная система заземления TN-S.

    Основной особенностью этой схемы является наличие дополнительного заземляющего провода РЕ, проложенного от глухозаземлённой нейтрали питающего трансформатора без каких-либо разрывов и выключателей до заземляющей клеммы в розетке или корпуса электроприбора.

    Система заземления TN-S является самой безопасной из существующих, однако замена на неё ранее установленной схемы TN-С является дорогостоящим мероприятием, поэтому был разработан компромиссный вариант — система TN-С-S.

    В этой схеме используется четырёхпроводная схема электропередач, в которой провод PEN во вводном щитке в здании разделяется на два проводника — PE и N. Место разделения подлежит обязательному разделению.

    Справка! Требования к различным системам заземления указаны в ПУЭ п.1.7.

    Напряжение между фазой, нулем и заземлением

    Современная квартирная электропроводка выполнена при помощи трёх проводов — фазный «L», нейтраль «N» и заземление «РЕ». Напряжение между ними нормируется ПУЭ и другими нормативными документами и определяется техническим состоянием сетей электроснабжения.

    Какое напряжение между нулем и заземлением

    В идеальных условиях напряжение между нейтральным и нулевым проводниками отсутствует. Именно такая ситуация возникает возле нулевой точки трансформатора или места разделения проводника PEN на РЕ и N во вводном щитке в здании, но по мере увеличения длины нейтрального провода между этими проводниками появляется и растёт напряжение.

    Это связано с тем, что нагрузка по фазам в трёхфазной сети распределена неравномерно и по нейтрали протекает уравнительный ток, отсутствующий в заземляющем проводе. Соответственно, в этом проводнике происходит падение напряжение и разность потенциалов между землёй и нейтралью составляет именно эту величину.

    Такое напряжение не нормируется ни в одном из документов, но на практике при большой протяжённости линий электропередач может достигать 20-30В или даже больше. В некоторых случаях между этими клеммами можно даже подключить лампочку 12-36В.

    Кроме обычного падения напряжения из-за протекания уравнительных токов возможно значительное напряжение между нейтралью и землёй в аварийной ситуации, вызванной обрывом нулевого провода и (или) коротким замыканием между нулём и фазой.

    В этом случае уравнительный ток отсутствует, индикатор показывает напряжение на нулевом проводе, а в сети появляется перекос фаз. При этом напряжение между этими нулём и заземлением может достигать 220В.

    Напряжение между фазой и нулевым и заземляющим проводниками

    Напряжение между фазой и нулевым и заземляющим проводниками так же может быть различным:

    • Возле трансформаторной подстанции оно одинаковое. Из-за отсутствия падения напряжения в проводах оно равно выходному напряжению трансформатора;
    • На значительном удалении от подстанции разница в напряжении между фазой и нулевым и заземляющим проводниками определяется падением напряжения в нейтральном проводе. Поэтому разность потенциалов между фазой и нейтралью может быть как больше, так и меньше, чем между фазой и землёй.
    • При обрыве нейтрали напряжение между фазой и землёй составляет 220В, а между фазным проводом и нейтралью может достигать 380В. Это может привести к выходу из строя всех подключённых к сети электроприборов.
    Совет! Для защиты бытовых приборов от перенапряжения желательно установить сразу после вводного автомата реле напряжения РН.

    Почему ноль бьется током

    При прикосновении к элементам, находящимся под напряжением, человек попадает под разность потенциалов между местом контакта и землёй, поэтому в обычных условиях ноль током ударить не может.

    Наличие значительного потенциала на нейтральной клемме указывает на аварийную ситуацию. Существует несколько причин, почему на нулевом проводе появляется напряжение.

    Обрыв нуля в квартире

    Самой частой причиной того, что горит индикатор на нуле, является обрыв или плохой контакт на соединении в цепи нейтрального проводника. В том случае, если обрыв произошёл в однофазной электропроводке в квартире, напряжение на нулевую клемму попадает через включённые в розетку электроприборы на обоих контактах будет присутствовать одна и та же фаза.

    Поэтому между ними будет отсутствовать разность потенциалов и при измерении напряжения вольтметром прибор покажет его отсутствие.

    Такая ситуация чаще всего возникает при проведении ремонтных работ в помещении и не приводит к выходу из строя электроприборов. Кроме того, обрыв нуля может быть при выходе из строя автоматического выключателя.

    Обрыв нейтрали в питающем кабеле

    Намного хуже, если оборван нейтральный провод на участке между этажным щитком и местом разделения проводника PEN на РЕ и N или подключением нейтрали к питающему трансформатору. При этом по кабелю перестаёт протекать уравнительный ток и на этой клемме появляется напряжение.

    Его величина, а так же напряжение в розетке зависит от равномерности распределения нагрузки по фазам и может достигать 220 и 380В соответственно. В этом случае необходимо немедленно отключить вводной автомат и обратиться в электроснабжающую компанию.

    Замыкание фазы на нуль

    Ещё одной причиной того, почему нулевой провод показывает напряжение, может быть короткое замыкание между фазным и нулевым проводниками с последующим перегоранием нейтрали. Чаще всего это происходит в воздушных линиях электропередач. При этом на нулевой клемме в розетке появляется ещё одна фаза и напряжение в сети составит 380В.

    Необходимые действия такие же, как и в предыдущей ситуации — выключить питание линии и обратиться в соответствующие службы.

    Наведенное напряжение

    Наведённое напряжение, или наводка, может появляться на отключённых проводах линии электропередач большой протяжённости, проложенных рядом с действующей линией высокого напряжения.

    В этом случае провода являются как бы обмотками трансформатора и на отключённой линии может появиться напряжение, достаточное для получения электрического удара. Ток при этом будет небольшим, но достаточным для того, чтобы испытать неприятные ощущения. Поэтому перед работой на отключённых кабелях необходимо проверить, есть ли напряжение на нулевом проводе.

    Перекос фаз

    В частном секторе, сельской местности и в отдельностоящих зданиях, расположенных на значительном удалении от трансформаторной подстанции может быть ещё одна причина, почему ноль бьётся током. Это связано с падением напряжения в нейтральном проводнике при протекании по нему уравнительных токов.

    Большинство воздушных линий было проложено ещё в советское время, когда самым мощным электроприбором был утюг, а на вводе в квартиру устанавливался предохранитель 5А.

    Сейчас во многих домах имеются кондиционеры, электрические бойлеры, а обогрев частных домов осуществляется при помощи электроотопления. Это приводит к росту тока в проводах и, как следствие, уравнительных токов.

    При этом в проводах происходит падение напряжения, в результате чего фазное напряжение может понизиться до 170-180В, а на нулевом проводнике оно может достигать 20-30В.

    Устранить такую неисправность невозможно, для этого необходимо менять линии электропередач, поэтому в подобных ситуациях рекомендуется установить стабилизатор.

    Важно! Пониженное напряжение так же может привести к выходу из строя электроприборов, особенно имеющих электродвигатели — холодильники, стиральные машины или кондиционеры.

    Вывод

    Существует ряд причин, почему на нулевом проводе появляется напряжение:

    • плохой контакт или обрыв нейтрали;
    • питающего кабеля недостаточного сечения;
    • неравномерного распределения нагрузки по фазам;
    • большой протяжённости линии и однофазной нагрузки;
    • короткого замыкания между фазным и нейтральным проводами.

    В большинстве случаев такая ситуация является аварийной и требует немедленного отключения питания.

    Похожие материалы на сайте:

    Понравилась статья — поделись с друзьями!

     

    Основы силового трансформатора: типы конструкции трансформатора и соединения обмоток

    Два основных типа конструкции трансформатора воплощают в себе требования экономики, простоты изготовления, изоляции, механической прочности и вентиляции: сердечник и кожух. Ключевое различие между этими двумя типами заключается в размещении сердечника и обмотки. В трансформаторах с сердечником обмотки охватывают сердечник, а в трансформаторах с кожухом сердечник охватывает обмотки.

     

    Рисунок 1.Трансформаторы с сердечником и кожухом хорошо работают в приложениях большой мощности.

     

    Существует четыре способа симметричного соединения первичной и вторичной обмоток трансформаторов. Эти комбинации, наряду с типичными конфигурациями магнитных цепей, оказывают сильное влияние на характеристики трансформатора и энергосистемы.

     

    Массивы железа и катушек в однофазных трансформаторах

    Опять же, существует два основных типа трансформаторов в зависимости от расположения железа и меди: с сердечником и с оболочкой.

    В трансформаторах стержневого типа железный сердечник имеет форму полого квадрата, состоящего из пластин листовой стали, и обмотки окружают его. На рисунке 2 схематично показан трансформатор с сердечником.

    Рис. 2. Однофазный трансформатор с сердечником
     

    Изготовление сердечникового трансформатора с первичной и вторичной обмотками на отдельных ветвях создает большие потоки рассеяния, что приводит к плохому регулированию напряжения и неудовлетворительным общим характеристикам.Однако размещение обеих катушек на каждом плече, как показано на рис. 3, уменьшает поток рассеяния до небольшого значения.


    Рисунок 3. Стержневое расположение катушек и сердечника

     

    В трансформаторах с кожухом железо почти окружает катушки, как показано на рис. 4. 

     

    Рисунок 4. Кожуховое расположение витков и сердечника

     

    Ядро имеет форму восьмерки.Весь поток проходит через центральную часть сердечника, но вне этого центрального сердечника он разделяется, уходя пополам в каждую сторону. Катушки имеют форму блинов, а первичные и вторичные катушки обычно уложены друг на друга так, что каждая первичная обмотка примыкает к вторичной. Такая конструкция обеспечивает низкие потоки рассеяния.

    Трансформаторы корпусного типа обычно не используются в качестве распределительных трансформаторов. Распределительные трансформаторы обычно однофазные и обслуживают преимущественно однофазные нагрузки в жилых районах.

     

    Сборки железа и катушек в трехфазных трансформаторах

    Основная часть всех трансформаторов, за исключением крупных сверхвысоких напряжений и распределительных блоков, представляет собой трехфазные блоки. На заре индустрии в США было почти повсеместной практикой использовать три однофазных блока, соединенных в трехфазную группу. Трехфазные трансформаторы имеют значительно меньший вес и занимают значительно меньшую площадь, чем три однофазных трансформатора одинаковой мощности.

    На рисунке 5 показана основа трехфазного трансформатора с сердечником.


    Рисунок 5. Основа трехфазного стержневого трансформатора
     

    Каждый из трех однофазных трансформаторов имеет первичную обмотку на одной ветви, соединенную с одним проводом трехфазной системы. Три жилы разнесены на 120°, и пустые ветви трех контактируют, образуя одну ветвь, которая несет сумму потоков, создаваемых фазными токами I1, I2 и I3.

    Сумма трех токов в любой момент времени равна нулю, и три потока уравновешиваются в соединении. Устранение этой ветви не нарушает работу системы, поскольку две ветви действуют как возврат для третьей.

    На рис. 6 показано более точное расположение конструкции.


    Рисунок 6. Функциональная схема обмотки трехфазного сердечникового трансформатора

     

    На рисунке 7 показана трехфазная трансформаторная решетка оболочкового типа, аналогичная трем однофазным блокам, расположенным рядом.


    Рис. 7. Массив катушек и сердечник в трехфазном трансформаторе кожухового типа

     

    В этом типе трансформатора используется меньше железа, чем в трех эквивалентных однофазных блоках, благодаря совместному использованию магнитных путей между катушками. Кроме того, три фазы более независимы друг от друга, чем в трансформаторах с сердечником, поскольку каждая фаза имеет индивидуальную магнитную цепь.

     

    Тройные гармоники и соединения обмоток трансформатора

    Существует несколько способов соединения обмоток трансформаторов для управления трехфазным питанием с использованием двух или трех однофазных блоков или одного трехфазного блока.Наиболее часто встречаются соединения звезда-звезда, звезда-треугольник, треугольник-звезда и дельта-треугольник. Соединение звездой является обычным в распределительных системах, поскольку нейтраль доступна для питания однофазных нагрузок типа «линия-нейтраль».

    Соединение «звезда-звезда» имеет нейтраль с обеих сторон. Подключение первичной нейтрали к земле обеспечивает сбалансированное напряжение между фазой и нейтралью и обеспечивает путь для третьих и кратных (тройных гармоник) токов возбуждения.

    Нейтральное соединение не несет основную составляющую тока в сбалансированных условиях, потому что они смещены на 120° и в сумме дают ноль.Третьи гармоники находятся на расстоянии 3 · 120° = 360° друг от друга (они совпадают по фазе), в сумме втрое превышают величину одной фазы и проходят через нейтраль. Точно так же все кратные третьи гармоники также вернутся к источнику через нейтральное соединение.

    В незаземленном соединении «звезда-звезда» тройные гармоники отсутствуют в токе возбуждения, поэтому они появляются в форме волны потока, искажая напряжения между фазой и нейтралью. Эти синфазные напряжения между фазой и нейтралью вызывают колебания вторичной нейтрали или нейтрали со стороны нагрузки.

    Линейные напряжения не будут иметь искажений, поскольку они представляют собой векторную разность между линейными напряжениями, которая компенсирует тройные гармоники.

    Пропускание тройной гармоники путем подключения хотя бы одной из нейтралей к внешней цепи вызывает небольшое искажение формы волны потока — ровно столько, сколько необходимо для генерации гармоник возбуждающего тока.

    Три соединения, включающие треугольники, обеспечивают путь для циркуляции тройных гармоник внутри треугольников, поэтому не происходит искажения напряжения.

     

    Тройные гармоники и трехфазные магнитные цепи

    Поток потоков, находящихся в фазе, зависит от конфигурации магнитопровода трансформатора.

    В схеме с трехполюсным сердечником, показанной на рис. 8, первичная и вторичная обмотки каждой из трех ветвей перекрываются.

     

    Рис. 8. Магнитопровод трехопорного стержневого трансформатора

     

    При симметричном напряжении потоки сдвинуты по фазе на 120°, поэтому их сумма всегда равна нулю.Поток фазы а замыкает свой круг через ветви фаз b и c. Такое расположение уменьшает эффективную длину магнитопровода на фазу с последующим уменьшением тока намагничивания и потерь в сердечнике по сравнению с группой из трех однофазных трансформаторов той же мощности с независимыми магнитопроводами.

    При появлении в осциллограмме потока тройных гармоник создаваемые ими составляющие потока находятся в фазе и замыкают магнитопровод по воздуху вне магнитопровода, бака и различных конструктивных элементов.Эта область имеет высокое магнитное сопротивление, и суммарный эффект заключается в подавлении потока тройных гармоник и уменьшении искажения напряжения фаза-нейтраль.

    Поток, нагнетаемый за пределы магнитопровода, может вызвать нагрев стенок резервуара и концевых рамок сердечника. Обеспечение обратного пути с низким магнитным сопротивлением для этого потока часто решает эту проблему нагрева. Общепринятой практикой является использование пятистержневой конструкции магнитного сердечника при использовании трансформаторов с сердечником.

    На рис. 9 показан пятистержневой трансформатор с сердечником.Три промежуточных звена представляют собой ветви обмотки, а две внешние ветви обеспечивают обратный путь для тройных гармоник, протекающих в ветвях обмотки.


    Рисунок 9. Магнитопровод пятистержневого трансформатора

     

    Этот путь с низким сопротивлением для компонентов потока, создаваемых тройными гармониками, допускает искажение напряжения между фазой и нейтралью, как описано ранее.

    В трехфазных трансформаторах кожухового типа внешние ветви обеспечивают путь для составляющих потока, создаваемых тройными гармониками (показаны на рисунке 10).


    Рис. 10. Магнитопровод трехфазного трансформатора кожухового типа

     

    Метод симметричных составляющих

    Метод симметричных составляющих помогает нам анализировать энергосистему, когда в трех фазах отсутствует симметрия в результате несимметричных нагрузок, несимметричных замыканий или коротких замыканий. Этот метод преобразует несбалансированные токи и напряжения в три сбалансированные системы, анализируемые как однофазные.Компоненты, полученные в результате преобразования, имеют положительную, отрицательную или нулевую последовательность.

    С векторами, помеченными как a, b и c, векторы прямой последовательности равны по модулю, смещены на 120°, а с последовательностью фаз a, b, c векторы обратной последовательности имеют последовательность фаз a, c , b и векторы нулевой последовательности находятся в фазе. Три набора вращаются с одинаковой угловой скоростью, обычно против часовой стрелки.

    Ток любой последовательности протекает в цепи последовательности, состоящей из источника, если таковой имеется, и импеданса последовательности.Импедансы последовательности Z1 (положительный), Z2 (отрицательный) и Zₒ (нулевой) могут иметь разные величины.

     

    Возбуждающие гармоники тока и симметричные составляющие

    Если рассмотреть нечетные гармоники тока возбуждения, протекающие в цепях симметричных компонентов, то распределение будет:

    Положительная последовательность: седьмая, тринадцатая, девятнадцатая, …

    Обратная последовательность: пятая, одиннадцатая, семнадцатая, …

    Нулевая последовательность (тройные гармоники): третья, девятая, пятнадцатая, …

     

    Токи тройной гармоники находятся в фазе в трехфазной системе, образуя набор токов нулевой последовательности.Третья гармоника является наиболее значимой гармонической составляющей тока возбуждения. Он представляет собой набор токов нулевой последовательности тройной частоты, а напряжения третьей гармоники представляют собой набор напряжений нулевой последовательности тройной частоты.

     

    Токи нулевой последовательности и соединения обмоток трансформатора

    Когда системы питания питают несбалансированные нагрузки или имеют неисправности, связанные с заземлением, появляются токи и напряжения нулевой последовательности.

    Трансформаторы, являясь статическими устройствами, одинаково реагируют на токи и напряжения прямой и обратной последовательности.Их реакция на компоненты нулевой последовательности различна и во многом зависит от конфигураций соединений первичной и вторичной обмоток и характеристик магнитопроводов.

    Поведение компонентов нулевой последовательности в зависимости от различных режимов соединения обмоток трансформатора аналогично тому, которое было определено ранее для тройных гармоник.

     

    Основные правила функционирования:

    1. Ток нулевой последовательности может протекать в обмотке, соединенной звездой, только с нейтралью, соединенной с источником питания или землей.Линейный и фазный токи одинаковы.
    2. Ток нулевой последовательности может протекать в обмотке, соединенной треугольником, только при наличии магнитной связи с обмоткой, соединенной звездой, по которой протекает ток нулевой последовательности.

     

    Согласно основным правилам, система реагирует на различные подключения трансформатора следующим образом:

    1. Звезда-звезда с изолированными нейтралями. Ток нулевой последовательности не может протекать ни в одной обмотке. Первичная и вторичная обмотки имеют бесконечное полное сопротивление.
    2. Звезда-звезда с заземленной нейтралью. Ток нулевой последовательности течет как в первичной, так и во вторичной обмотках, ограниченный низким полным сопротивлением рассеяния обеих обмоток и полным сопротивлением нулевой последовательности системы. При таком соединении эффективное сопротивление утечки на фазу практически одинаково для токов прямой, обратной и нулевой последовательности.
    3. Звезда-звезда с заземленной вторичной нейтралью. Протекание тока нулевой последовательности возможно только во вторичной цепи. Поэтому трансформация этого тока не допускается.Первичная обмотка имеет бесконечное сопротивление току нулевой последовательности и ведет себя как разомкнутая цепь.
    4. Звезда-треугольник с незаземленной нейтралью. Поток невозможен для тока нулевой последовательности в любом линейном проводнике, будь то первичный или вторичный. Обе обмотки имеют бесконечный импеданс нулевой последовательности.
    5. Звезда-треугольник с нейтралью, подключенной к источнику или земле. Ток нулевой последовательности может протекать между линией и нейтралью в обмотках, соединенных звездой, вызывая ток, который циркулирует во вторичной обмотке, соединенной треугольником.Обмотка треугольником создает бесконечное сопротивление протеканию тока нулевой последовательности в линиях. В то же время обмотка, соединенная звездой, имеет низкий импеданс утечки и токи нулевой последовательности протекают в линейных и нейтральных цепях.

    Типичны трехобмоточные трансформаторы с третичной обмоткой, соединенной треугольником. Третичный контур обеспечивает прохождение тройных гармоник, улучшая форму волны потока, уменьшая напряжение тройной гармоники и обеспечивая низкий импеданс нулевой последовательности для заземления как первичной, так и вторичной цепей.

     

    Полное сопротивление последовательности трехфазных батарей и трансформаторов

    Трансформаторы по-разному реагируют на симметричные напряжения прямой или обратной последовательности и напряжения нулевой последовательности. Как и в случае с тройными гармониками, поток потоков нулевой последовательности зависит от конфигурации магнитопровода трансформатора.

    Испытание для оценки полного сопротивления последовательности трансформаторов состоит из короткого замыкания одного набора обмоток и измерения полного сопротивления других обмоток.Для проверки импедансов прямой и обратной последовательности (они эквивалентны) требуются сбалансированные напряжения прямой последовательности. Для импеданса нулевой последовательности требуется однофазное напряжение, подаваемое от трех линейных клемм (привязанных) к земле.

    Полное сопротивление, измеренное как для прямой, так и для нулевой последовательности, приблизительно равно сумме импедансов первичного и вторичного рассеяния параллельно с импедансом возбуждения.

    При подаче напряжения прямой последовательности импеданс возбуждения намного выше импеданса рассеяния.Импеданс рассеяния является эквивалентом прямой и обратной последовательностей, игнорируя параллельную ветвь импеданса возбуждения.

    При подаче однофазного напряжения (нулевой последовательности) на три клеммы обмотки, соединенной звездой, можно ожидать пренебрежимо малое импеданс намагничивания по сравнению с импедансом утечки нулевой последовательности. Но это не обязательно так.

    Когда токи нулевой последовательности протекают в трехфазном трехполюсном трансформаторе с сердечником, потоки ведут себя как в случае тройных гармоник.Потоки, создаваемые в трех ветвях, равны по величине и фазе, поэтому их сумма должна возвращаться через воздух, резервуар и элементы конструкции (показано на рисунке 11).


    Рис. 11. Поток нулевой последовательности в трехфазном сердечниковом трансформаторе

     

    Высокий импеданс в этом типе трансформатора с некоторыми соединениями обмоток приводит к гораздо более низкому импедансу возбуждения, чем в случае напряжения прямой и обратной последовательности, и не игнорируется.

    В группе из трех однофазных блоков (для трехфазных, пятиветвевых трансформаторов с сердечником и кожухом) ветви обеспечивают путь для потока нулевой последовательности. Тогда величина импеданса возбуждения нулевой последовательности в этих схемах аналогична величине, полученной для прямой и обратной последовательностей (см. рис. 12).


    Рис. 12. Поток нулевой последовательности в трехфазном оболочечном трансформаторе


     

    Обзор конструкции трансформатора и этапов

    Существует два основных типа конструкции трансформатора: сердечник и кожух.

    Конструкция однофазного сердечника состоит из сердечника, обеспечивающего однопутную магнитную цепь. Каждая ветвь сердечника имеет перекрывающиеся обмотки высокого и низкого напряжения. В оболочковом типе все обмотки образуют единое кольцо с сердечником, окружающим каждую сторону кольца обмотки.

    Для преобразования трехфазной мощности требуется либо блок трехфазного трансформатора, либо соединение трех однофазных блоков для формирования трехфазной группы. Для трехфазных трансформаторов требуется меньше материала, что означает более высокую эффективность, меньшие размеры и меньшую стоимость.

    Если тройные гармоники тока возбуждения не могут протекать из-за соединений трансформатора, поток будет содержать составляющую тройной гармоники, которая, в свою очередь, индуцирует напряжение тройной гармоники в обмотках трансформатора.

    В однофазных батареях или трехфазных трансформаторах кожухового типа напряжения тройной гармоники могут быть высокими по сравнению с напряжением основной частоты. В трехфазных стержневых трансформаторах путь потока тройной гармоники проходит вне сердечника и имеет большое сопротивление.Поэтому поток тройной гармоники в магнитопроводе невелик, несмотря на то, что соединения обмоток подавляют тройные гармоники тока возбуждения, а индуцированное напряжение тройной гармоники мало.

    Токи и напряжения тройной гармоники имеют характер нулевой последовательности.

    Пути, обеспечивающие протекание токов тройной гармоники и токов нулевой последовательности, зависят от эквивалентов системы и трансформатора нулевой последовательности.

    6 непростых для понимания терминов, связанных с силовым трансформатором, которые вы должны понимать , как, например, конструкция трансформатора или обычный принцип работы.С другой стороны, мало таких непростых для воображения и понимания терминов, которые можно «увидеть» только на практике.

    Основное понимание силового трансформатора

    Итак, эта техническая статья прольет свет на некоторые термины, такие как пусковые токи и токи намагничивания, регулировка напряжения, группы векторов и т. д.

  • Группы подключения трансформатора (вектор)
  • Полное сопротивление короткого замыкания
  • Полное сопротивление цепи трансформатора

  • 1.Пусковой ток

    Итак, почему этот пусковой ток такой специфичный? При включении трансформатора возникает очень высокий переходный пусковой ток, который может достигать пиковых значений, в десять раз превышающих пиковый номинальный ток. Это природное явление и защита не должна срабатывать!

    Автоматический выключатель обеспечивает высокую гибкость, позволяющую избежать тока срабатывания, сохраняя при этом хороший уровень защиты благодаря характеристике времени/тока электронного реле.

    Величина пускового тока является статистической величиной, поэтому каждый случай , когда силовой трансформатор находится под напряжением , может отличаться от предыдущих.

    Существуют различные факторы, влияющие на величину и скорость затухания пускового тока.

    Можно выделить следующие основные факторы:

    Фактор №1 – момент времени на синусоидальной кривой напряжения, когда происходит подача питания. Наихудшая ситуация будет, когда трансформатор запитан при переходе через нуль напряжения .

    Соединение при переходе напряжения через ноль приведет к тому, что магнитный поток достигнет удвоенного значения при нормальной работе.В результате сердечник насыщается, сильно снижая реактивное сопротивление обмотки и увеличивая ток.

    Коэффициент №2 – Величина и направление остаточного потока в сердечнике трансформатора. Величина и направление этого остаточного потока зависят от момента времени отключения трансформатора от сети.

    Если отключение происходит в то время, когда изменяющийся поток имеет максимальное значение, остаточный поток также будет иметь максимальное значение.

    Фактор №3 – Магнитные свойства сердечника.

    Фактор №4 – Размер трансформатора.

    Коэффициент №5 – Полное сопротивление источника питающей сети. Если полное сопротивление питающей сети относительно высокое (слабая сеть), пусковой ток вызывает значительное падение напряжения на полном сопротивлении, что снижает уровень напряжения питания во время подачи питания.

    Это снижает максимальное значение пускового тока, но также увеличивает время затухания.

    Рисунок 1 – Пусковой ток силового трансформатора 16 МВА 63/11 кВ

    У современных силовых трансформаторов пусковой ток обычно выше, чем у старых.

    Причиной этого являются свойства современной стали сердечника, обеспечивающие более высокие плотности потока в конструкции трансформатора при нормальной работе и, следовательно, оставляющие меньше «пространства» до насыщения сердечника во время подключения к сети.

    Остаточный ток, сумма фазных токов, должен быть равен нулю, если сердечник не насыщается и полюса замыкаются точно в одно и то же время. При соединении Y и эффективно заземленной нейтрали силового трансформатора пусковой ток появляется также в нейтрали в случае насыщения сердечника.

    Пусковой ток содержит вторую гармонику, которая может использоваться для обнаружения состояния пускового тока с помощью реле защиты трансформатора, таких как дифференциальная защита по току.

    Динамика пускового тока силового трансформатора 16 МВА 63/11 кВ в зависимости от времени показана на рисунке 1 выше.

    Трансформатор находится под напряжением относительно слабой питающей сети. Номинальный первичный ток рассматриваемого трансформатора составляет 147 А .В верхней части показана форма волны тока каждой фазы, а в нижней части показано среднеквадратичное значение тока каждой фазы.

    Из рисунка видно, что пусковой ток включает также относительно большую постоянную составляющую. Постоянная составляющая может привести к насыщению трансформаторов измерения тока, что приведет к выдаче ложного вторичного сигнала на реле защиты. Вернуться к содержанию ↑


    Однако ток намагничивания сильно зависит от уровня напряжения питания.

    Когда уровень напряжения питания увеличивается, ток намагничивания начинает быстро возрастать . Крутизна кривой нарастания тока зависит от магнитных свойств сердечника и плотности потока при номинальном напряжении.

    На рисунке ниже показано поведение определенного силового трансформатора.

    Рисунок 2 – Среднеквадратичное значение тока намагничивания в зависимости от напряжения питания

    Возрастающий ток намагничивания имеет высокое содержание пятой гармоники, которую можно использовать для обнаружения явлений.На следующем рисунке показаны проблема и поведение определенного силового трансформатора.

    Рисунок 3. Содержание пятой гармоники в токе намагничивания в зависимости от напряжения питания

    Явление, связанное с увеличением тока намагничивания в результате увеличения напряжения питания, называется перевозбуждением.

    Вернуться к содержанию ↑


    3. Регулировка вторичного напряжения

    Уровень напряжения, подаваемого на нагрузку с клемм вторичной обмотки трансформатора, должен поддерживаться в определенных пределах.Факторами, влияющими на колебания уровня вторичного напряжения, являются уровень напряжения на первичной стороне и ток нагрузки на вторичной стороне.

    Чтобы регулировка вторичного напряжения компенсировала эти колебания, необходимо регулировать коэффициент трансформации напряжения силового трансформатора.

    Эта регулировка стала возможной благодаря введению ряда отводов в обмотки . Эти ответвления обычно размещаются в первичных боковых обмотках, чтобы свести к минимуму ток, проходящий через переключатель, обеспечивающий соединение с различными ответвлениями.

    Этот переключатель может выполнять переключение ответвлений при подаче тока нагрузки, в этом случае он называется переключателем ответвлений под нагрузкой , или трансформатор должен быть обесточен, и в этом случае он называется переключателем ответвлений без нагрузки (также используется устройство РПН). Определение «основной отвод» относится к положению отвода, к которому относятся все номинальные величины, включая номинальный коэффициент напряжения.

    Физическое размещение переключателя ответвлений с силовым трансформатором может быть внутри главного бака (внутреннего типа), другими словами, внутри того же маслонаполненного корпуса, где находятся обмотки.

    Другая возможность заключается в том, чтобы устройство РПН располагалось вне основного бака (бакового или контейнерного типа) внутри собственного маслонаполненного корпуса, прикрепленного сбоку к основному баку.

    Можно выделить три различных принципа реализации переключателя отводов, а именно:

    1. переключение плюс-минус,
    2. линейное переключение и
    3. грубое переключение.

    Из этих трех первый, переключение плюс-минус, является наиболее распространенным .Принцип работы показан ниже.

    Рисунок 4 – Принцип переключения «плюс-минус» переключателя ответвлений

    Обычно устройство РПН приводится в действие двигателем, что обеспечивает возможность дистанционного управления. Устройство РПН чаще всего имеет только ручное управление, но также возможно и моторное управление.

    Устройство РПН имеет несколько ответвлений, например  ±8×1,25% . Это указывает на возможность 8-ступенчатого, каждые 1,25% , увеличения или уменьшения от номинального коэффициента напряжения.Устройство РПН имеет меньше ступеней, как, например, ±2×2,5% .

    Работу устройства РПН можно автоматизировать с помощью автоматического регулятора напряжения (АРН), как описано здесь.


    Как работает устройство РПН (ВИДЕО)

    В этом видео показано, как работает устройство РПН . Переключатели ответвлений под нагрузкой используются в электрических трансформаторах, погруженных в жидкость, в энергетике. Переключатель ответвлений предназначен для регулирования количества вторичных обмоток в цепи.

    Путем изменения количества проводников (витков) в изменяющемся магнитном поле можно регулировать выходное индуцированное напряжение.


    Как работает устройство РПН (ВИДЕО)

    В этом анимированном 3D-видео показано, как работает устройство РПН. Переключатели ответвлений без нагрузки устанавливаются на электрические трансформаторы и иногда называются переключателями ответвлений без напряжения или переключателями ответвлений без нагрузки.

    Вернуться к содержанию ↑


    4.Группы подключения трансформатора

    Группы подключения силового трансформатора обозначаются буквенными и цифровыми символами. Заглавными буквами обозначена обмотка с наибольшим номинальным напряжением, а строчными буквами — обмотка (обмотки) с более низким номинальным напряжением.

    • Y и y: относятся к обмотке, соединенной звездой.
    • D и d: относятся к обмотке, соединенной треугольником
    • Z и z: относятся к обмотке, соединенной зигзагом
    • III и iii: относятся к открытой (не соединенной) тройке -фазная обмотка.
    • N и n: указывают на то, что нейтраль обмотки, соединенной звездой, выведена на поверхность.
    • а: указывает на автоматический тип соединения обмотки.

    Числа используются для обозначения фазового сдвига между первичным и вторичным напряжениями . Эталонной точкой является фазное напряжение первичной стороны относительно земли, которое сравнивается с аналогичным напряжением на вторичной стороне.

    Используемые числа от 1 до 12(0) относятся к циферблату обычных часов.

    Рисунок 5 – Расположение обмоток и соответствующая шкала времени силового трансформатора, соединенного YNd11 D
    (треугольник) или
  • Z (зигзаг).
  • Три типа показаны на рисунке 6.

    Рисунок 6 – Соединение трехфазной обмотки

    При соединении звездой один конец каждой из трехфазных обмоток соединяется вместе в нейтральной точке N, а линейное напряжение прикладывается к другой конец; это показано на рисунке 6 (а).

    Преимущества соединения звездой:

    1. Дешевле для высоковольтной обмотки.
    2. Нейтральная точка доступна.
    3. Заземление возможно как напрямую, так и через импеданс.
    4. Возможен пониженный уровень изоляции (ступенчатая изоляция) на нейтрали.
    5. Отводы обмотки и устройство РПН могут располагаться на нейтральном конце каждой фазы с низкими напряжениями относительно земли и между фазами.
    6. Возможна однофазная нагрузка с протеканием тока нейтрали.

    При соединении треугольником концы трех обмоток подключаются к соседним фазам питания, как показано на рис. 6(b).

    Преимущества соединения треугольником:

    1. Дешевле для сильноточной низковольтной обмотки
    2. В сочетании с обмоткой по схеме звезда уменьшает полное сопротивление нулевой последовательности этой обмотки

    A третичная обмотка, соединенная треугольником, часто используется в больших трехфазных автотрансформаторах , чтобы обеспечить циркуляцию токов нулевой последовательности внутри обмоток или позволить протекать гармоническим токам тройной частоты, чтобы компенсировать гармонические потоки в сердечнике.

    Зигзагообразное соединение используется для специальных целей, когда на каждом плече имеются две обмотки, соединенные между фазами, как показано на рис. 6(c).

    Основным преимуществом зигзагообразного соединения является: Оно допускает нагрузку по току нейтрали с изначально низким импедансом нулевой последовательности и используется в заземляющих трансформаторах для создания искусственной нейтральной клеммы в системе


    Векторная группа трансформатора ( ВИДЕО)

    В этом видео показаны группы векторов, с которыми вы столкнетесь на типичном трансформаторе, и объяснены принципы фазового сдвига.

    Вернуться к содержанию ↑


    5. Полное сопротивление короткого замыкания

    В следующем обсуждении представлены полные сопротивления (последовательности) трехфазных силовых трансформаторов.

    Полное сопротивление короткого замыкания Z = R + jX [Ом/фаза] — эквивалентное полное сопротивление при номинальной частоте и эталонной температуре на клеммах одной обмотки пары, когда клеммы другой обмотки закорочены и остальные обмотки разомкнуты.

    Для трехфазных трансформаторов импеданс выражается как импеданс фазы. Эта величина часто выражается в относительной безразмерной форме как доля z ​​ pu эталонного импеданса Z ref [Ом/фаза] .

    Или в процентах:

    Эталонное полное сопротивление Z ref [Ом/фаза] может быть рассчитано из номинального напряжения U ref [В], номинального тока I ref [А] и эталонная полная мощность S ref [ВА] выглядит следующим образом.

    Объединение приведенных выше формул дает:

    И, начиная с процентных значений:

    Как отмечалось ранее, импеданс короткого замыкания Z представляет собой комплексное число , имеющее действительную и мнимую части .

    Реальную часть импеданса можно рассчитать на основе номинальных потерь нагрузки P L [Вт]. Следующая формула дает результат в процентах r% [%].

    Мнимая часть x% [%] может быть рассчитана следующим образом: рассчитывается следующим образом:

    Вернуться к содержанию ↑


    6.Импеданс последовательности трансформаторов

    Здесь представлены импедансы последовательности, относящиеся к силовым трансформаторам. Используются следующие определения:

    • Z 1

      Z 1 — это полное сопротивление положительной последовательности [ω / фаза]

    • Z 2 представляет собой импеданс отрицательной последовательности [ω / фаза]
    • Z 0 — импеданс нулевой последовательности [Ом/фаза]
    напряжение U [В] и ток I [А], как показано на рис. 7 выше.

    С трансформаторами:

    Полное сопротивление прямой и обратной последовательности равно сопротивлению короткого замыкания, тогда как полное сопротивление нулевой последовательности значительно отличается.

    Факторы, влияющие на импеданс нулевой последовательности:

    • Группа подключения трансформатора
    • Конструкция с сердечником или оболочкой
    • 3- или 5-ветвевая или трехфазная батарея, состоящая из однофазных блоков

    Более подробно изучено влияние группы подключения силового трансформатора на импеданс нулевой последовательности.Приведенные ниже относительные значения импеданса нулевой последовательности приведены только для справки, а фактические значения должны быть проверены в паспортах фактического трансформатора.

    Кроме того, указанные значения относятся к стержневой конструкции с трехветвевой конструкцией.

    :

        • H: Высоковольтный (первичный) обмотка
        • 9002 L: Низковольтный (вторичный) намотки
        • T: Третичная обмотка
        • E : Земля потенциал
        • Z: Относительный Короткий замыкание Импеданс
        • Z 0HL : Относительное сопротивление нулевой последовательности от высокого напряжения до низковольтной стороны
        • Z 0HE : Относительная нулевая последовательность полное сопротивление от стороны высокого напряжения до земли
        • z 0LE : Относительное полное сопротивление нулевой последовательности от стороны низкого напряжения до земли
        к сопротивлению короткого замыкания блоков

        Если приведенный выше силовой трансформатор имеет пятистержневую конструкцию или трехфазная батарея построена из однофазных блоков, значения Z 0HE и Z 0LE практически бесконечны.

        Рисунок 9 – Полные сопротивления нулевой последовательности силовых трансформаторов, соединенных YNd и Dyn, в зависимости от полного сопротивления короткого замыкания блоков однофазных агрегатов z 0HE в YNd-соединении равно z.

        Рисунок 10 – Нулевой импеданс нулевой последовательности силовых трансформаторов, подключенных к Yzn и YNynd, в зависимости от полного сопротивления короткого замыкания блоков

        Обычной процедурой для производителей силовых трансформаторов является указание полного сопротивления нулевой последовательности в относительных значениях либо как доля или процент опорного импеданса.

        Для расчета фактических значений сопротивления можно использовать те же уравнения, что и для расчета импеданса короткого замыкания.

        С группами подключения трансформатора, допускающими циркуляцию замкнутого контура для тока нулевой последовательности, аналогично YNd , действительная и мнимая части импеданса нулевой последовательности имеют то же соотношение (отношение R/X), что и при соответствующем коротком замыкании. импеданс цепи. С другими группами соединений ситуация сложнее, при этом отношение R/X не обязательно линейно.

        Для трехобмоточных силовых трансформаторов расчет омических значений импеданса нулевой последовательности немного сложнее.

        В этом примере следующая информация доступна в технических паспортах силового трансформатора.

        Рисунок 11. Данные для силового трансформатора, использованного в примере расчета

        . На следующем рисунке показаны компоненты импеданса нулевой последовательности, омические значения которых должны быть рассчитаны на основе приведенных выше данных.

        Здесь предполагается, что импедансы представляют собой чистые реактивные сопротивления, а выбранное опорное напряжение равно 21 кВ (низковольтная сторона трансформатора) .

        Рисунок 12 – Цепь нулевой последовательности трансформатора, используемого в примере

        Расчет омических значений на основе данных трансформатора:

        Затем рассчитываются удельные импедансы компонентов.

        Последовательность сопротивления трансформатора

        Источники:

            8 Элементы энергораспределительных систем ABB

          1. Руководство по электрическому монтажу Schneider Electric
          2. Справочник энергетика Д.F. Warne

          Полюс, ноль и трансформатор

          Для этого проекта мне нужно было создать передаточную функцию с одним полюсом/одним нулем, которая переходила бы от определенного значения усиления низких частот к уменьшенному значению усиления высоких частот. Нужные мне угловые частоты полюса и нуля были не критичны. Мне нужно было контролировать значения усиления на частотах выше и ниже наклонной области кривой спада.

           

          Этот SPICE-анализ MultiSim показывает, как это было сделано.

           

          Низкочастотный коэффициент усиления устанавливается соотношением резисторов R1 и R2 в обычном неинвертирующем режиме. Коэффициент усиления по высокой частоте устанавливается обратным отношением витков трансформатора. В этом примере передаточное число витков трансформатора 25:1 устанавливает усиление высоких частот на 1/25 или -28 дБ.

           

          Эта схема восходит к давным-давно. Мой Т1 был «трансформером 50L6», как их раньше называли.Это был преобразователь звуковой частоты, который был разработан для управления звуковой катушкой радиодинамика с сопротивлением 3,2 Ом и для подачи импеданса нагрузки 2000 Ом на пластину вакуумной лампы типа 50L6GT. Такой трансформатор имеет соотношение витков 25:1 и индуктивность намагничивания примерно 1,7 мГн на обмотке звуковой катушки.

           

          Индуктивность намагничивания трансформатора, смоделированная здесь как L1, задает как полюсную, так и нулевую частоту. Если L1 изменяется, полюсная частота и нулевая частота также будут изменяться, но два уровня усиления не изменятся.

           

          На самом деле я поймал критику за то, что использовал T1 таким образом вместо того, чтобы делать какую-то конструкцию резисторного конденсатора. Однако этот каскад усиления уже был частью схемы обратной связи импульсного источника питания, которая периодически колебалась. Физическое оборудование уже было на месте, и использование RC-подхода означало бы необходимость переделывать печатную плату или делать и устанавливать дополнительную печатную плату, что в данных обстоятельствах было грязным процессом.

           

          Кроме того, эти блоки питания были предметами специального назначения, и только два из них, два блока, стоящие на моем рабочем столе, когда-либо собирались доставить.Мне нужно было что-то, что я мог бы легко установить.

           

          Мне пришло в голову, что я могу выполнить стабилизацию контура, просто разрезав две фольги схемы на существующей плате и вставив трансформатор. Затем T1 был физически установлен на ближайшей стенке шасси, и все. На самом деле это был наименее навязчивый способ решить проблему.

           

          Поучительно немного идеализировать приведенную выше схему и учесть следующее:

           

          Обратите внимание, как трансформатор 100:1 увеличивает усиление высоких частот до -40 дБ.

           

          Ниже приведен алгебраический вывод передаточной функции:

           

          Следующий код GWBASIC использует приведенный выше алгебраический результат, но включает в себя условие для конечного значения R3:

           

          10 CLS:ЭКРАН 9:ЦВЕТ 15,1:YSTART=170:XSTART=40:PI=3.14159265#

          20 ПЕЧАТЬ «сохранить» +CHR$(34)+»polezero.bas»+CHR$(34):ПЕЧАТЬ

          30 ПЕЧАТЬ «сохранить» +CHR$(34)+»a:polezero.bas»+CHR$(34):ПЕЧАТЬ:ПЕЧАТЬ

          40 C$=” ##### Гц  ###.FK:GOSUB 130:GOSUB 160:NEXT FF:NEXT FK

          230 F=32230:GOSUB 130:KK=0:GOSUB 160:ПЕЧАТЬ С ПОМОЩЬЮ C$;F,HDB:KK=0:GOSUB 110

          Обратите внимание, что в строке 200 значение R3 установлено пренебрежимо большим и составляет 10 12 Ом. Вы можете немного поиграть с этим, уменьшив R3, и тогда вы увидите уменьшенное уменьшение усиления от частоты ниже частоты полюса до частоты выше нулевой. Вот почему я позволил R3 быть открытым.

           

          Для случая трансформатора 100:1 с L1 = 1 мГн мы видим следующее:

          Также обратите внимание, что среднечастотный результат для 32.23 кГц согласуется с приведенным выше результатом моделирования SPICE.

          Трансформаторы

          Трансформаторы
          Следующий: Согласование импеданса Вверх: Индуктивность Предыдущий: Цепь Трансформатор – это устройство для повышения или понижения напряжения переменный электрический сигнал. Без эффективных трансформаторов передача и распределение переменного тока электроэнергия на большие расстояния была бы невозможна.Рисунок 51 показана принципиальная схема типичного трансформатора. Есть два контура. А именно, первичная цепь и вторичная цепь . Прямого электрического соединения между двумя цепями нет, но каждая цепь содержит катушку, которая индуктивно соединяет ее с другой цепью. В настоящих трансформаторах две катушки намотаны на один и тот же железный сердечник. Железный сердечник предназначен для направления магнитного потока, создаваемого ток, протекающий по первичной обмотке, так что насколько это возможно, также связывает вторичная катушка.Общий магнитный поток, связывающий две катушки, условно обозначается на принципиальных схемах рядом параллельных прямых линий, проведенных между катушками.
          Рисунок 51: Принципиальная схема трансформатора.

          Рассмотрим особенно простой трансформатор, в котором первичная и вторичная катушки представляют собой соленоидов с одним и тем же заполненным воздухом сердечником. Предположим, что — длина сердечника, а — площадь его поперечного сечения.Пусть общее число витков в первичной обмотке, и пусть общее количество витков во вторичной катушке. Предположим, что переменное напряжение

          (281)

          подается в первичную цепь от какого-либо внешнего источника переменного тока. Здесь, пиковое напряжение в первичной цепи, частота чередования (в радианах в секунду). Ток, движущийся вокруг первичная цепь написана
          (282)

          где максимальный ток.Этот ток создает изменяющийся магнитный поток, в сердечнике соленоида, который связывает вторичную катушку, и, тем самым, индуктивно генерирует переменную ЭДС
          (283)

          во вторичной цепи, где пиковое напряжение. Предположим, что это ЭДС вызывает переменный ток
          (284)

          вокруг вторичной цепи, где пиковый ток.

          Записано уравнение цепи для первичной цепи

          (285)

          предполагая, что сопротивление в этой цепи пренебрежимо мало. Первый срок в приведенном выше уравнении — ЭДС, генерируемая извне. Второй срок противо-ЭДС из-за собственной индуктивности первичной катушки. То окончательный термин — это ЭДС из-за взаимной индуктивности первичной обмотки. и вторичные катушки. При отсутствии какого-либо значительного сопротивления в первичном цепи эти три ЭДС в сумме должны равняться нулю.Уравнения (281), (282), (284) и (285) можно комбинировать, чтобы получить
          (286)

          поскольку
          (287)

          Переменная ЭДС, создаваемая во вторичной цепи, состоит из ЭДС, создаваемая собственной индуктивностью вторичной обмотки, плюс ЭДС, создаваемая взаимной индуктивностью первичной и вторичной катушек.Таким образом,

          (288)

          Уравнения (282), (283), (284), (287) и (288) дают
          (289)

          Теперь мгновенная выходная мощность внешнего источника переменного тока, питающего первичный контур

          (290)

          Точно так же мгновенная электрическая энергия в единицу времени, индуктивно передаваемая от первичный во вторичный контур
          (291)

          Если резистивные потери в первичной а вторичные цепи пренебрежимо малы, как и предполагается, тогда по энергосбережению, эти две силы должны быть всегда равны друг другу.Таким образом,
          (292)

          который легко сводится к
          (293)

          Уравнения (286), (289) и (293) дают
          (294)

          который дает
          (295)

          и, следовательно,
          (296)

          Уравнения (293) и (296) можно объединить, чтобы получить
          (297)

          Обратите внимание, что хотя взаимная индуктивность двух катушек несет полную ответственность за передачу энергия между первичной и вторичной цепями, это собственная индуктивность двух катушек, которые определяют соотношение пиковых напряжений и пиковые токи в этих цепях.

          Теперь из разд. 10.2, собственные индуктивности первичного и вторичные катушки задаются а также , соответственно. Следует это

          (298)

          и, следовательно, что
          (299)

          Другими словами, отношение пиковых напряжений и пиковых токов в первичном и вторичном контурах определяется соотношением количество витков в первичной и вторичной обмотках.Это последнее соотношение обычно называют коэффициентом витков трансформатора. Если вторичная катушка содержит на больше витков, чем первичная катушка. пиковое напряжение во вторичной цепи превышает напряжение в первичной цепи. Этот тип трансформатора называется повышающим трансформатором , , потому что он увеличивает напряжение сигнала переменного тока. Обратите внимание, что при повышении трансформатор пиковый ток во вторичной обмотке цепи на меньше , чем пиковый ток в первичной цепи (как и должно быть, если необходимо сохранить энергию).Таким образом, повышающий трансформатор фактически понижает ток. Так же, если вторичная катушка содержит на меньше витков, чем первичная катушка тогда пиковое напряжение во вторичной цепи на меньше, чем на в первичном контуре. Этот тип трансформатора называется понижающим . трансформатор . Обратите внимание, что понижающий трансформатор фактически увеличивает мощность. ток ( т.е. , пиковый ток во вторичной цепи больше, чем в первом контуре).

          Электроэнергия переменного тока вырабатывается на электростанциях при довольно низком пиковом напряжении. ( я.е. , что-то типа 440В), и потребляется бытовыми пользователем при пиковом напряжении 110 В (в США). Однако электричество переменного тока передается от электростанции к месту, где он потребляется при очень высоком пиковом напряжении (обычно 50 кВ). Фактически, как только сигнал переменного тока выходит из генератора на электростанции он подается на повышающий трансформатор, повышающий пиковое напряжение с нескольких сотен вольт до многих десятков киловольт. Выходной сигнал повышающего трансформатора подается на линия электропередач высокого напряжения, которая обычно транспортирует электричество по многие десятки километров, и, как только электричество достигло своего точка потребления, питание подается через серию понижающих трансформаторов до тех пор, пока он не выйдет из бытовой розетки, его пиковое напряжение не только 110В.Но если электроэнергия переменного тока вырабатывается и потребляется при сравнительно низкие пиковые напряжения, зачем утруждать себя повышение пикового напряжения до очень высокого значения в электростанции, а затем снова понизить напряжение, как только электричество достиг точки потребления? Почему бы не генерировать, передавать и распределять электроэнергию при пиковом напряжении 110В? Ну думай об электрике линия электропередач, которая передает пиковую электрическую мощность между электростанцией и город. Мы можем думать о том, что зависит от количества потребителей в городе и характера электрические устройства, которыми они управляют, по существу, как фиксированное количество.Предположим, что и пиковое напряжение и пиковый ток сигнала переменного тока, передаваемого по линии, соответственно. Мы можем думать об этих числах как о переменных, поскольку мы можем изменить их с помощью трансформатора. Однако, поскольку произведение пика напряжение и пиковый ток должны оставаться постоянными. Предположим, что сопротивление линии есть . Пиковая скорость, при которой электрическая энергия теряется из-за к омическому нагреву в линии есть , что можно записать

          (300)

          Таким образом, если мощность, передаваемая по линии, является фиксированной величиной, как сопротивление линии, то мощность, теряемая в линии из-за омического нагрева, изменяется как обратный квадрат из пиковое напряжение в линии.Оказывается, даже при очень высоких напряжениях таких как 50кВ, омические потери мощности в линии электропередач протяженностью в десятки километров может составлять до 20% передаваемой мощности. Это легко может быть оценил, что если была предпринята попытка передать электроэнергию переменного тока при пиковом напряжении 110 В омические потери были бы настолько велики, что практически ни один из сила достигла бы своей цели. Таким образом, можно создать только электроэнергию в центральном месте, передавать ее на большие расстояния, а затем распределять его по месту потребления, если передача выполняется при очень высоких пиковых напряжениях (чем выше, тем лучше).Трансформеры играют жизненно важную роль в этом процессе, потому что они позволяют нам активизировать и понижать напряжение электрического сигнала переменного тока очень эффективно (хорошо продуманный трансформатор обычно имеет потери мощности, которые составляют всего несколько процентов от общая мощность, протекающая через него).

          Конечно, трансформаторы не работают на постоянном токе, т.к. магнитный поток, создаваемый первичной катушкой, не изменяется во времени, и, следовательно, не индуцирует ЭДС во вторичной обмотке. На самом деле не существует эффективного метода активизации или понижение напряжения постоянного электрического сигнала.Таким образом, это невозможно эффективно передавать электроэнергию постоянного тока на большие расстояния. Это главная причина, по которой коммерчески вырабатываемое электричество является переменным, а не постоянным током.



          Следующий: Согласование импеданса Вверх: Индуктивность Предыдущий: Цепь
          Ричард Фицпатрик 2007-07-14

          Сухие трансформаторы и трансформаторы с подвесным креплением

          Трансформаторы с подвесным креплением

          Мы предлагаем запасные трансформаторы для аварийной замены трансформаторов среднего размера.Мы можем быстро отправить товар со склада и стараемся отвечать на запросы об обслуживании в течение 24 часов, экономя ваше время и деньги. Наша группа быстрого реагирования может помочь вам восстановить электропитание и быстро вернуться к работе.

          ELSCO поддерживает самый надежный ассортимент маслонаполненных трансформаторов на подкладке для коммунальных служб, университетов, больниц, промышленных или коммерческих энергетических нужд. Наши трансформаторы с накладным монтажом, имеющие новые варианты на складе и под заказ, обеспечивают надежную и экономичную выходную мощность практически для любого применения.

          Что такое накладной трансформатор?

          Трансформатор, монтируемый на подставке, представляет собой защищенный от несанкционированного доступа распределительный трансформатор с запираемой передней дверцей, устанавливаемый на бетонную подушку. Имеют жидкостное охлаждение. Они идеально подходят для общественных мест, таких как торговые центры, рестораны и другие места с интенсивным пешеходным движением, где необходимо обеспечить безопасность электрического оборудования. Они часто устанавливаются на открытом воздухе в любых погодных условиях.

          Трансформаторы с подвесным креплением, которые есть в наличии

          У нас есть в наличии трансформаторы для монтажа на плите мощностью от 500 кВА до 2500 кВА с первичным напряжением 4160, 12470, 13200 и 13800 вольт.Если вы не уверены, какой размер трансформатора вам нужен, мы можем вместе с вами рассчитать номинал, который будет работать лучше всего. Наши стандартные блоки трехфазные, но мы можем изготовить однофазный трансформатор на заказ по мере необходимости.

          Наши новые устройства, имеющиеся на складе, могут иметь алюминиевую или медную обмотку в зависимости от того, что имеется в наличии на данный момент. Новые блоки, изготавливаемые на заказ, могут быть спроектированы и изготовлены с алюминиевой или медной обмоткой и изолированы минеральным маслом или природной эфирной жидкостью. Все наши трансформаторы изготавливаются вручную в США.

          Системы ELSCO для монтажа на подкладке могут поставляться со многими аксессуарами, такими как датчики температуры и уровня жидкости, вакуумметр, клапан сброса давления, дренажный клапан и пробоотборник, предохранители, выключатель нагрузки и грозовые разрядники.

          Преимущества трансформатора Padmount

          Трансформаторы

          с накладным креплением отлично подходят, когда требуется подземное обслуживание или когда устройство будет установлено на открытом воздухе и подвергаться воздействию погодных условий. Обычно они закрыты и заперты в стальном шкафу стандарта NEMA.

          Наши трансформаторы предлагают экономичное решение для ваших энергетических потребностей. Ассортимент новых трансформаторов ELSCO превышает все национальные стандарты энергоэффективности, включая NEMA, ANSI и IEEE, а также рекомендованные рейтинги ENERGY STAR и Министерства энергетики США (DOE), поэтому вы можете поставлять больше энергии с меньшими затратами.

          ELSCO использует материалы высочайшего качества и инженерный опыт, чтобы создать блок, отвечающий вашим потребностям в энергии. Если вам нужен трансформатор с уникальными характеристиками или функциями, мы можем работать с вами, чтобы модифицировать стандартный блок или изготовить новую систему на заказ.

          Мы также можем изготовить площадку для монтажа по спецификациям. Независимо от того, нужна ли вам одна единица или 100 единиц, вы можете воспользоваться индивидуальной подгонкой для любого применения, от больниц, университетов и офисных зданий до производственных предприятий и торговых точек.

          Трансформаторы с подвесным креплением

          Современные объекты, от школ до заводов, должны обеспечивать надежное питание для растущего разнообразия технологий, включая датчики, готовые к использованию в облаке, и интеллектуальное оборудование. В ELSCO у нас есть опыт разработки и производства трансформаторов для удовлетворения этих современных потребностей в электроэнергии.Мы предоставляем индивидуальные энергетические решения для:

          Мы знаем, сколько энергии потребуется для таких объектов, и мы будем работать с вами, чтобы вы могли сделать покупку максимально осознанной и экономичной.

          Узнайте больше о трансформаторах с подвесным креплением

          Обратитесь в ELSCO для получения информации о трансформаторах с подвесным креплением

          Мы производим и поставляем силовые трансформаторы промышленным и коммерческим клиентам в США с 1912 года.

          Каждый из наших ключевых членов команды имеет более чем 22-летний опыт работы в отрасли, и они поделятся этим опытом, работая с вами над выполнением вашего заказа.

          ELSCO также является лучшим вариантом, если вам срочно нужен трансформатор. Благодаря нашему сервису быстрой доставки ваш трансформатор с подвесным креплением может быть доставлен к вам в течение 24–48 часов с момента заказа, если это необходимо.

          Есть вопросы по трансформаторам? На нашей странице часто задаваемых вопросов есть ответы!

          Не случайно в школах, больницах и офисах редко слышишь трансформаторы. В этих чувствительных к шуму средах часто требуются тихие трансформаторы, и MGM может разработать блоки с уровнем шума в среднем на 3 дБ ниже стандартов NEMA ST-20.Для некоторых номиналов KVA и классов KV мы можем снизить уровень шума до 7 дБ по сравнению с NEMA!

          Что вызывает шум трансформатора?
          Трансформаторы по своей конструкции издают слышимый «гул», вызванный вибрациями электротехнической стали. Вибрации вызваны свойством, известным как «магнитострикция», которое заставляет стальной сердечник изменять свою форму и размер при намагничивании. По мере увеличения вибрации уровень «жужжания» повышается.

          Почему важно снижать уровень шума?
          Для всех устройств MGM придерживается стандартов NEMA, которые определяют уровни звука в зависимости от KVA.Кроме того, существуют специальные приложения, в которых повышенное шумоподавление имеет решающее значение. Примеры включают больницы, высотные здания, школы, офисы, библиотеки или другие объекты, где трансформаторы размещаются рядом с их нагрузками в средах, чувствительных к шуму.

          Как MGM снижает уровень шума?
          MGM имеет запатентованную конструкцию шумоподавления, в которой используются методы минимизации гудения, вызванного магнитострикцией. Наша конструкция регулирует усилие зажима, материал сердечника, конструкцию сердечника и устанавливает антивибрационные прокладки по всему устройству.В дополнение к дизайну размещение трансформатора имеет решающее значение, поэтому MGM предлагает услуги поддержки, чтобы обеспечить соблюдение акустических принципов во время установки.

          Как MGM проверяет уровень шума?
          В соответствии со стандартами тестирования NEMA компания MGM тестирует каждое устройство при номинальной частоте и напряжении в условиях холостого хода. Комната для испытаний примерно на 10 футов больше трансформатора со всех сторон с уровнем окружающего звука 5 дБ. С помощью утвержденного/откалиброванного шумомера снимаются пять показаний звука на расстоянии одного фута от каждой стороны корпуса трансформатора и одного фута над корпусом.Звуковой рейтинг представляет собой среднее значение этих пяти показаний.

          Что произойдет, если к катушке трансформатора приложить постоянное напряжение?

          Это довольно распространенный вопрос, который задают многие. На самом деле необходимо знать ответ, почему мы не подаем постоянное напряжение на катушку трансформатора. Вы можете столкнуться с тем же вопросом и во время интервью. Эта статья может помочь вам очистить ваш запрос.

           Ну! Вот ответ: Прежде чем объяснять, что произойдет, если на первичную обмотку трансформатора подается постоянное напряжение, имейте в виду несколько моментов.

          • Сопротивление обмотки трансформатора очень мало.
          • Когда мы подаем постоянное напряжение на трансформатор, реактивное сопротивление его обмотки будет равно нулю, так как реактивное сопротивление зависит от частоты, а частота источника постоянного тока равна нулю.
          • Поток, создаваемый потоком постоянного тока, будет постоянным.

          Теперь давайте углубимся в тему.

          Что на самом деле произойдет, если на первичную обмотку трансформатора будет подано напряжение постоянного тока?

           Когда на первичную обмотку трансформатора подается постоянное напряжение, из-за низкого сопротивления обмотка действует как короткое замыкание на клеммах источника постоянного тока, что приводит к протеканию сильного тока через обмотку, что приводит к перегреву трансформатора. обмотка.В конце концов, источник или обмотка будут повреждены. Влияние тока на обмотку зависит от приложенного постоянного напряжения, номинала трансформатора, сопротивления обмотки и мощности источника постоянного тока. «Ничего не произойдет, если на трансформатор мощностью 50 кВА подается 5 В постоянного тока!».

          Можем ли мы получить напряжение на вторичной обмотке трансформатора при подаче постоянного напряжения?

           Нет, на вторичной стороне вывода не будет. Но внезапный всплеск может быть зарегистрирован из-за начального броска тока и больше ничего позже.

          Осторожно:

           Никогда не подключайте источник постоянного тока к трансформатору. Для тестирования можно подключить источник тока.

          Похожие вопросы

          1. Почему трансформатор не работает от источника постоянного тока?
          2. Если бы первичная обмотка трансформатора была подключена к источнику постоянного тока
          3. Почему трансформатор не работает с постоянным током?
          .

    0 comments on “Откуда берется ноль в трансформаторе: Откуда берется ноль в трансформаторе: функции, определение

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.