Откуда берется ноль на подстанции — Портал о стройке
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.
На самом деле, вариантов определения фазы, нуля или заземления, например, в розетке, без применения специализированного оборудования не так уж и много, и порой, в зависимости от ваших целей и задач, бывает достаточно лишь знать стандарт цветовой маркировки электрических проводов принятый у нас, чтоб их различить.
Содержание статьи:
Маркировка проводов по цвету
Действительно, самый простой способ определить фазу, ноль и землю у электрического провода, это посмотреть цветовую маркировку и сравнить с принятым стандартом. Каждая жила в современных проводах, применяемых в электропроводке, а также электрооборудовании имеет индивидуальную расцветку. Зная какому цвету жил какая соответствует функция (фаза, ноль или заземление), легко можно выполнять дальнейший монтаж.
Довольно часто, этого вполне достаточно, особенно в случаях, когда установка производится в новостройках или местах с довольно новой электропроводкой, сделанной профессиональными, компетентными электромонтажниками по всем современным правилам и стандартам.
В нашей стране, как и в Европе в целом, действует стандарт IEC 60446 2004 года, который жестко регламентирует цветовую маркировку электрических проводов.
Согласно этому стандарту для квартирной электросети:
Рабочий ноль (нейтраль или ноль) — Синий провод или сине-белый
Защитный ноль (земля или заземление) — желто-зеленый провод
Фаза – Все остальные цвета среди которых – черный, белый, коричневый, красный и т.д.
Теперь, зная стандарт цветовой маркировки проводов, вы сможете без труда определять, какой провод какую функцию выполняет. Это касается большинства случаев, исключение могут составлять провода, подходящие к выключателям, переключателям и т.д., в силу принципиально иной схемы работы этого электрооборудования.
Если же вы не уверены в точном соответствии цветов жил проводов стандарту IEC 60446 2004, у вас старая проводка, вы не исключаете возможность ошибок или даже халатного отношения электромонтажников к своей работе, а может электриками проложены провода другого стандарта и соответственно иной цветовой маркировки, тогда переходим к практическому методу определения фазы и нуля (рабочего и защитного).
КАК САМОМУ ОПРЕДЕЛИТЬ ФАЗУ, НОЛЬ и ЗАЗЕМЛЕНИЕ У ПРОВОДОВ
Итак, начнем по порядку:
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАЗЫ
Для большего удобства, сперва всегда лучше определять какой из имеющихся проводов фаза. О том, как найти фазу цифровым мультиметром мы уже писали, а как быть если его нет, читайте ниже.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАЗЫ ИНДИКАТОРНОЙ ОТВЕРТКОЙ
Самый простой способ обнаружения фазного провода – это поиск с помощью индикаторной отвертки. Этот простейший инструмент должен быть у любого домашнего мастера, занимающегося электрикой в квартире – будь то полный электромонтаж, простая замена ламп или установка светильников, розеток и выключателей.
Принцип работы индикаторной отвертки прост – при касании жалом отвертки проводника под напряжением и одновременном касании контакта, на задней стороне отвертки, пальцем руки — загорается индикаторная лампа в корпусе инструмента, которая и сигнализирует о наличии напряжения. Таким образом легко можно узнать, какой провод фазный.
Принцип действия индикаторной отвертки прост — внутри индикаторной отвертки расположена лампа и сопротивление(резистор), при замыкании цепи (касании нами заднего контакта) лампа загорается. Сопротивление защищает нас от поражения электрическим током, оно снижает ток до минимального, безопасного уровня.
Этот вариант определения фазы своими силами, наиболее предпочтителен и мы рекомендуем пользоваться именно им, тем более что стоимость индикаторной отвертки более чем доступная. Главным недостатком этого способа, является вероятность ошибочного срабатывания, когда индикаторная отвертка, реагируя на наводки, определяет наличие напряжения там, где его нет.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАЗЫ, НУЛЯ И ЗАЗЕМЛЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ ЛАМПОЙ
Еще один способ, которым можно определить фазный, нулевой и провод заземления в современной трехпроводной электрической сети, это использование контрольной лампы. Способ неоднозначный, но действенный, требующий особой осторожности.
Чтоб начать определение, в первую очередь необходимо собрать само устройство контрольной лампы. Самый простой способ использовать патрон, с вкрученной туда лампой, а в клеммах патрона закрепить провода со снятой на концах изоляцией. Если же под рукой нет электрического патрона или нет времени что-то мастерить, можно воспользоваться обычной настольной лампой с электрической вилкой.
Технология определения фазы, нули и земли с помощью контрольной лампы максимально проста – поочередно соединяя провода лампы к проводам требующим определения, каждый с каждым.
Определить фазу и ноль из двух проводов
В случае определения контрольной лампой фазного провода среди двух проводов вы лишь сможете узнать, есть фаза или нет, а какой именно из проводников фазный определить не удастся. Если при соединении проводов контрольной лампы к определяемым жилам она загорится, то значит один из проводов фазный, а второй скорее всего ноль. Если же не загорится, то скорее всего фазы среди них нет, либо нет нуля, чего тоже исключать нельзя.
Таким способом, скорее, удобнее проверять работоспособность проводки и правильность её монтажа. Определять фазу лучше индикаторной отверткой, а вот наличие нуля узнавать так.
Определить фазный провод в таком случае можно подключив один из концов, идущих от контрольной лампы, к заведомо известному нулю (например, к соответствующей клемме в электрощите), тогда при касании вторым концом к фазному проводнику, лампа загорится. Оставшийся провод соответственно ноль.
Найти фазу, ноль и заземление из трех проводов:
В такой трехпроводной системе часто возможно точно определить фазный, нулевой и заземляющий провод контрольной лампой.
Соединяем контакты, идущие от контрольной лампы поочередно к жилам требующего определения кабеля.
Действуем методом исключения:
Находим положение, в котором лампа горит, это будет значить, что один из проводов фаза, а другой ноль.
После чего меняем положение одного из контактов контрольной лампы, далее возможны несколько вариантов:
— Если лампа не загорится (при наличии УЗО или дифференциального автомата защиты проверяемой линии они также могут сработать) значит оставшийся свободным провод – ФАЗА, а проверяемые НОЛЬ и ЗЕМЛЯ.
— Если после смены положения лампа ненадолго вспыхнет, при этом сразу сработает УЗО или диф. автомат (если они есть), значит оставшийся свободным провод – НОЛЬ, а проверяемые это ФАЗА и ЗАЗЕМЛЕНИЕ.
— Если линия не защищена устройством защитного отключения (УЗО) или дифференциальным автоматом, и свет будет гореть в двух положениях. В этом случае узнать какой провод рабочий ноль (нуль), а какой защитный (заземление), можно просто отключив в щите учета и распределения электроэнергии вводной кабель от клеммы заземления. После чего так же проверить контрольной лампой все жилы и, опять же методом исключения, в положении, когда лампа не горит опознать проводник заземления.
Как видите, в различных ситуациях, при разных схемах электропроводки, реализованных в квартире, способы и методы определения нуля, фазы и заземления меняются. Если вы столкнулись с ситуацией, не описанной в этой статье, обязательно пишите в комментариях к статье, мы постараемся вам помочь.
А если вы знаете еще, простые способы того, как в домашних условиях, без специализированного инструмента определить фазу, ноль и землю, пишите в комментариях. Статья будет обязательно дополнена. Главное требование, к методам определения, это простота, возможность обойтись в поиске лишь подручными, бытовыми средствами, имеющимися у многих.
Читайте также
stroyka.ahuman.ru
Фаза и нуль в электрике: что значит
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.
Линия электропередач
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.
КТП
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.
Фаза, ноль, земля в розетке
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.
Фаза, ноль и земля в проводе
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.
Электролампа
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.
Пример исправной индикаторной отвертки
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:
- Использовать инструмент только по назначению (запрещается применять указатель напряжения — индикаторную отвертку — в качестве обыкновенной отвертки для закручивания/откручивания винтов, саморезов, шурупов и т.д.)
- 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.
- Проверять работоспособность индикаторных устройств необходимо на электроустановках, заведомо находящихся под напряжением (например, в удлинителе, в который включен работающий электроприбор).
Отвертка с изолированным жалом
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.
Пример мультиметра
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.
rusenergetics.ru
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).
Система с глухозаземленной нейтральюПоскольку нулевой проводник заземлен, то такая система называется «системой с глухозаземленной нейтралью». Проводник PEN называется совмещенным нулевым проводником. До выхода в свет 7-го издания ПУЭ ноль в таком виде доходил до потребителя, что создавало неудобства при заземлении корпусов электрооборудования. Для этого их соединяли с нулем, и это называлось занулением. Но через ноль шел и рабочий ток, и его потенциал не всегда равнялся нулю, что создавало риск поражения электрическим током.
Теперь из вновь вводимых трансформаторных подстанций выходят два нулевых проводника: нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ). Функции их разделены: по рабочему протекает ток нагрузки, а защитный соединяет подлежащие заземлению токопроводящие части с контуром заземления подстанции. На отходящих от нее линиях электропередачи нулевой защитный проводник дополнительно соединяют с контуром повторного заземления опор, содержащих элементы защиты от перенапряжений. При вводе в дом его соединяют с контуром заземления.
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.
Как распознать фазные и защитные проводники
Фазные проводники несут в себе потенциал относительно земли, равный 220 В (фазному напряжению). Прикосновение к ним опасно для жизни. Но на этом основан способ их распознавания. Для этого применяется прибор, называемый однополюсным указателем напряжения или индикатором. Внутри него расположены последовательно соединенные лампочка и резистор. При прикосновении к «фазе» индикатором ток протекает через него и тело человека в землю. Лампочка светится. Сопротивление резистора и порог зажигания лампочки подобраны так, чтобы ток был за гранью чувствительности человеческого организма и им не ощущался.
Конструкция однополюсного указателя напряжения| 1 | корпус |
| 2 | разъемное соединение |
| 3 | пружина |
| 4 | индикаторная неоновая лампа |
| 5 | контакт для прикосновения |
| 6 | изолированная часть |
| 7 | резистор |
Распознать фазные проводники можно по их расцветке, для них используются черный, серый, коричневый, белый или красный цвет. Сложнее всего со старыми электрощитами: в них проводники одного цвета. Но «фазу» с помощью индикатора определить можно всегда и без ошибок.
Нулевой рабочий проводник – синего (голубого) цвета, защитный маркируется желто-зелеными полосами. Напряжение на них отсутствует, но лучше без нужды их не касаться. Есть у электриков такой закон: если сейчас напряжения нет, то оно может появиться в любой момент.
Оцените качество статьи:
electric-tolk.ru
Что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны
Известно, что электрическая энергия вырабатывается на электрических станциях при помощи генераторов переменного тока. Затем, по линиям электропередач от трансформаторных подстанций электроэнергия поступает потребителям. Разберем подробнее, каким образом энергия подводится к подъездам многоэтажных домов и частным домам. Это даст понять даже чайникам в электрике, что такое фаза, ноль и заземление и зачем они нужны.
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:
samelectrik.ru
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 — ЭлектричествоФаза, 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 кВЭлектрические 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.
all-audio.pro
faza в домашней электросети, зачем нужен ноль в электричестве, чем отличаются эти понятия
Замена розетки или выключателя — довольно простая работа. Однако при ее выполнении начинающие домашние мастера сталкиваются с необходимостью определения фазного и нулевого проводников. Это необходимо для правильного подключения устанавливаемого устройства, а также позволяет избежать удара током. Каждый владелец квартиры или частного дома должен понимать, что собой представляют фаза и ноль.
Устройство бытовой электросети
Сначала стоит выяснить, откуда берется ток в квартире, после чего будет проще понять, что называется нулем и фазой. В дома электрическая энергия подается с трансформаторной подстанции, задача которой заключается в преобразовании высоковольтного напряжения промышленной сети. Вторичная обмотка трансформатора соединяется в соответствии со схемой «звезда» — три ввода подключены к общей точке 0, а оставшиеся 3 подсоединяются к клеммам А, В, С. Соединенные вместе контакты также подключаются к заземляющему контуру подстанции.
В нулевой точке одновременно сделано расщепление на два проводника:
- Рабочий ноль.
- Защитный провод РЕ.
Рассмотренная схема носит название TN-S и используется во всех жилых домах. Таким образом, в распределительном щитке строения, кроме двух нулевых проводов, присутствуют еще и три фазных. В домах старой постройки часто встречается четырехпроводная схема — TN-C, в которой отсутствует проводник РЕ. Из распределительного щитка строения по квартирам разводится напряжение лишь одной фазы в 220 В и защитный РЕ-провод.
Следует помнить, что в старых домах последний элемент схемы может отсутствовать, если реконструкция электрической проводки не проводилась. Таким образом, «нуль» в квартире — провод, подсоединенный к контуру земли в подстанции и используемый для создания нагрузки от фазы.
Благодаря проводнику faza, электрический ток поступает к потребителю. Ноль не только позволяет добиться движения тока к нулевому контуру, но и способствует выравниванию фазного напряжения.
Довольно важным понятием является и РЕ-провод. Он исключен из схемы электроснабжения и необходим для устранения последствия различных аварийных ситуаций и неисправностей. В электросетях, созданных в соответствии со схемой TN-S, нагрузка распределяется равномерно, так как на каждом этаже распределительный щиток подключен к конкретным линиям 220 В общей сети подъезда.
Равномерное соединение «звезда» полностью повторяет все векторные характеристики подстанции. Если в квартире выключены все потребители электроэнергии, то ток в цепи отсутствует. В трехфазных сетях сумма электротоков складывается в соответствии с законом векторной графики в нулевом проводнике. Зная, чем отличается фаза и ноль в электрике, можно самостоятельно решать различные задачи.
Способы определения
В любом современном электроприборе предусматривается наличие заземления. Благодаря этому удается снизить показатель силы тока до безопасного. Заземляющий провод отводит большую часть электронов в землю, защищая тем самым человека от поражения электротоком. Простейшим способом обнаружения такого проводника является окраска его изоляционного слоя — желто-зеленая.
Однако из-за ошибки электромонтера такое предположение может оказаться неверным. Именно поэтому важно не только понимать, что значат фазные, заземляющие и нулевые провода, видеть различия между ними, необходимо уметь самостоятельно их находить. Чтобы обнаружить фазу тока и нулевой проводник в домашней электросети, можно использовать несколько методов. Наиболее простыми среди них являются три, которые и стоит рассмотреть.
Индикаторная отвертка
Это недорогой и весьма эффективный инструмент, с помощью которого можно быстро найти фазу и ноль в домашней электросети. Индикаторная отвертка работает по принципу прохождения через корпус емкостного электротока. Инструмент состоит из нескольких элементов:
- Металлический наконечник, напоминающий плоскую отвертку. Его необходимо последовательно прикладывать к тестируемым проводникам.
- Неоновая лампа. Загорается при появлении тока и это сигнализирует о наличии фазы.
- Резистор. Предназначен для ограничения силы тока и предотвращает выход из строя инструмента.
- Контактная площадка. Прикосновение к ней позволяет создать электроцепь.
Единственным недостатком индикаторной отвертки является сравнительно слабое свечение сигнальной неоновой лампы. Если проверка проводится в светлое время суток, то необходимо быть максимально внимательным. В противном случае можно просто не заметить подаваемый инструментом сигнал о наличии фазового тока.
Мультиметр или электрическая лампочка
Домашний тестер также может стать отличным средством поиска фазы и нуля в сети. Для выполнения работы прибор необходимо перевести в режим вольтметра и попарно определить показатель напряжения между проводами. Между любым проводником и фазой он всегда составит 220 В. Если коснуться щупами нуля и заземляющего провода, то напряжение будет отсутствовать.
Перед тем как приступить к решению задачи с помощью лампы, придется собрать простейшее устройство. В любой подходящий патрон следует вкрутить лампочку и подключить к клеммам проводники. Концы проводов следует зачистить с помощью обычного ножа либо стриппера. После этого можно приступать к определению фазового и нулевого проводника. Для этого предстоит поочередно прикладывать провода к проверяемым жилам. Как только лампа загорится, фаза будет найдена.
Последствия обрыва фазы или нуля
Такая ситуация встречается в домашних электросетях достаточно часто. Основной причиной ее появления может стать плохой контакт или высокие нагрузки, что приводит к отгоранию металлических токоведущих элементов. Зная, зачем нужен ноль в электричестве, что называется фазой, можно сделать вывод и о возможных последствия.
Совершенно неважно, какой из этих двух проводников оказался разорван, включенный в неисправную цепь потребитель работать не будет. Аналогичным образом обстоит ситуация и с обрывом провода любой фазы в общедомовой сети. В такой ситуации все квартиры, подсоединенные к этой линии, будут лишены электроэнергии. При этом в двух оставшихся цепях проблем с работой электроприборов наблюдаться не будет, лишь увеличиться сила тока в нулевом проводнике.
При всех этих обрывах повреждение бытовых приборов исключено.
Наибольшую опасность представляет ситуация, в которой пропадает соединение между заземляющим контуром подстанции и средней точкой подсоединения нагрузок подъездного либо общедомового распределительного электрощита. Это связано с тем, что электроток не сможет двигаться по нулевому контуру, а пойдет по пути наименьшего сопротивления — внешним контурам. Стоит помнить, что к ним подсоединено напряжение в 380 В.
Если в одной квартире нагрузка на сеть мала, а в другой высокая, то, согласно закону Ома, у второго хозяина могут возникнуть серьезные проблемы, к нему будет подаваться напряжение близкое к 380 В. Чтобы избежать подобных неприятностей, в распредщитках устанавливаются специальные средства защиты. Однако некоторые владельцы квартир устанавливают у себя дополнительные устройства, чтобы избежать преждевременного выхода из строя сложных электроприборов.
Разобраться с понятиями нулевого и фазного проводников в электротехнике достаточно легко. Даже начинающий домашний мастер в этом преуспеет. Однако следует помнить, что работа с электросетью может быть опасной для жизни. Чтобы избежать серьезных неприятностей, необходимо всегда проявлять максимальную осторожность. В лучшем случае последствием ошибки станет выход из строя электроприборов, но ведь возможно и поражение электрическим током.
rusenergetics.ru
Что такое «фаза», «ноль» и «земля», и зачем они нужны.
Начнём с основ.Допустим, на электростанции, вращается магнит (для примера — обычный, а в реальности — электромагнит), называемый «ротором», а вокруг него, на «статоре», закреплены три катушки (размазаны по статору).
Вращает этот магнит, скажем, поток воды на ГидроЭлектроСтанции.
Поскольку в таком случае магнитный поток, проходящий через катушки, меняется, то в катушках создаётся напряжение.
Каждая из трёх катушек — отдельная цепь, и в каждой из этих трёх цепей возникает одинаковое напряжение, сдвинутое на треть окружности друг относительно друга.
Получается «трёхфазный генератор».
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.
www.forwardenergo.ru
