Днес реших да се опитам да разбера какво е "фаза", "нула" и "земя".
Кратко търсене в Google за това разкри, че повечето хора в интернет отговарят на този въпрос всеки по свой начин, понякога непълно, понякога с грешки.
Реших да разгледам този проблем задълбочено, което доведе до тази статия.
Доста е дълъг, но всичко е обяснено в него, включително какво представляват фазата, нулата, земята, как се е появило всичко и защо е необходимо.
Съвсем накратко фаза и нула са за електричество, а земя е само за заземяване на корпусите на електроуредите, в името на спасяването на човешки живот при изтичане на ток върху корпуса на електроуреда.
Ако започнем отначало: откъде идва електричеството?
Всички електроцентрали са изградени на един и същ принцип: ако магнит се върти вътре в намотка (по този начин се създава периодично „променливо“ магнитно поле), тогава в него се появява „променлив“ електрически ток (и съответно „променливо“ напрежение). намотката.
Този най-голям по своята значимост ефект се нарича във физиката „Електродвижеща сила на индукция“, известен още като „ЕМП на индукция“ и е открит в средата на 19 век.
„Променливото“ напрежение е, когато обичайното „постоянно“ напрежение (като от батерия) се вземе и огъне по синусоидална линия и следователно то е или положително, след това отрицателно, след това отново положително, след това отново отрицателно.
Напрежението върху бобината е „променливо“ по своята същност (никой не го огъва нарочно) - просто защото това са законите на физиката (електричество от магнитно поле може да се получи само когато магнитното поле е „променливо“ и следователно напрежението, получено върху бобината, също винаги ще бъде "променливи").
И така, това означава, че някъде в дивата природа на електроцентрала се върти магнит (например обикновен, но в действителност „електромагнит“), наречен „ротор“, и около него, върху „статора“, три намотки са фиксирани (равномерно "размазани" по повърхността на статора).
Този магнит се върти не от човек, не от роб и не от огромен приказен голем на верига, а например от потока вода в мощна водноелектрическа станция (на снимката магнитът стои на оста на турбината в „Генератора“).
Тъй като в този случай (случаят на въртене на магнита върху ротора) магнитният поток, преминаващ през намотките (фиксирани на статора), периодично се променя във времето, в намотките на статора се създава "променливо" напрежение.
Всяка от трите намотки е свързана в своя отделна електрическа верига и във всяка от тези три електрически вериги се появява същото „променливо“ напрежение, само изместено („във фаза“) с една трета от кръга (120 градуса от пълни 360) един спрямо друг.
Такава верига се нарича "трифазен генератор": защото има три електрически вериги, всяка от които има (еднакво) напрежение извън фаза.
(на фигурата по-горе „N-S“ е обозначението на магнит: „N“ е северният полюс на магнита, „S“ е южният полюс; също на тази фигура виждате същите три намотки, които, за по-лесно за разбиране, те са малки и стоят отделно един от друг, но в действителност те заемат една трета от обиколката по ширина и прилягат плътно един към друг върху статорния пръстен, тъй като в този случай ефективността на генератора на електроенергия е по-голяма )
Би било възможно просто да вземете двата края на окабеляването от една такава намотка и да я заведете до къщата и след това да захранвате чайника от тях.
Но можете да спестите от кабели: защо да влачите два проводника в къщата, ако можете просто да заземите единия край на намотката точно там (да го включите в земята) и да прекарате проводника в къщата от другия край (ние ще наречете този проводник „фаза“).
В къщата този проводник е свързан например към един щифт на щепсела на чайника, а другият щифт на щепсела на чайника е заземен (грубо казано, той просто е забит в земята).
Получаваме същото електричество: една дупка в гнездото ще се нарича „фаза“, а втората дупка в гнездото ще се нарича „земя“.
Сега, тъй като имаме три намотки, нека направим следното: да кажем, че свързваме „левите“ краища на намотките заедно и ги заземяваме точно там (включваме ги в земята).
И ние ще издърпаме останалите три проводника (оказва се, че това ще бъдат „правилните“ краища на намотките) отделно към потребителя.
Оказва се, че предоставяме на потребителя три „фази“.
В „неутралната“ точка, както може да се изчисли с помощта на училищни тригонометрични формули (или измерено на око според графиката с три фази на напрежение, която дадох в началото на статията), общото напрежение е нула. Винаги, във всеки един момент. Това е толкова интересна функция. Затова се нарича "неутрален".
Сега нека вземем и свържем проводник към „неутралата“ и това, оказва се, е четвъртият проводник, който също ще се простира до трифазните проводници (и пети проводник също ще се простира наблизо - това е „земята“ , който може да се използва за заземяване на корпуса на свързания електрически уред).
Оказва се, че сега ще има четири проводника, идващи от генератора (плюс петия - „земя“), а не три, както преди.
Нека свържем тези проводници към някакъв товар (например към някакъв трифазен двигател, който също е в нашия апартамент).
(на фигурата по-долу генераторът е показан отляво, а трифазният двигател е отдясно; точка G е „неутрална“).
При товара (на двигателя) всички трифазни проводници също се свързват към една точка (само не директно, за да няма късо съединение, а през някои големи съпротивления) и се получава друг такъв "неутрален" ( точка М на фигурата).
Сега нека свържем четвъртия проводник (той става „неутрален“; точка G на фигурата) с този втори „сякаш неутрален“ (точка M на фигурата) и получаваме така наречения „неутрален проводник“ (минаващ от точка G до точка M).
Защо е необходим този "нулев" проводник?
Би било възможно, както преди, да не се притеснявате и просто да свържете една от фазите към единия щифт на щепсела на чайника и да свържете другия щифт на щепсела на чайника към земята, както направихме преди, и чайникът ще работи нормално.
Като цяло, както разбирам, това са направили в старите съветски къщи: там само два проводника влизат в къщата от подстанцията - фазов проводник и заземяващ проводник.
В новите къщи (нови сгради) апартаментите вече имат три проводника: фаза, земя и тази „нула“. Това е по-прогресивен вариант. Това е европейски стандарт.
И е правилно да свържете фазата към нула и да оставите земята сама, давайки й само ролята на защита срещу токов удар (това е точно значението на думата „заземяване“ и не трябва да има нищо общо с текущата консумация в гнездото).
Защото ако всички пуснат и ток към земята, тогава самото заземяване ще стане опасно - ще стане абсурдно, целият смисъл на заземяването ще се преобърне.
Сега малко математика, за тези, които знаят как да го изчислят, и за тези, които все още не са уморени: нека се опитаме да изчислим напрежението между фазата и „неутралата“ (същото като между фазата и „нулата“).
(ето още една връзка с изчисления, ако някой иска да се занимава с това)
Нека амплитудата на напрежението между всяка фаза и "неутралата" е равна на U (самото напрежение е променливо и скача по синусовата линия от минус амплитуда до плюс амплитуда).
Тогава напрежението между двете фази е:
U sin(a) - U sin(a + 120) = 2 U sin((-120)/2) cos((2a + 120)/2) = -√3 U cos(a + 60).
Тоест напрежението между двете фази е √3 ("корен квадратен от три") пъти по-голямо от напрежението между фазата и "неутралата".
Тъй като нашият трифазен ток в подстанцията има напрежение от 380 волта между фазите, напрежението между фаза и нула е равно на 220 волта.
Ето защо е необходима "нула" - за да има винаги, при всякакви условия, при всякакви натоварвания в мрежата, напрежение от 220 волта - нито повече, нито по-малко. Винаги е постоянно, винаги 220 волта и можете да сте сигурни, че докато цялото електрическо оборудване в къщата е свързано правилно, нищо няма да изгори.
Ако нямаше неутрален проводник, тогава при различни натоварвания на всяка от фазите щеше да възникне така нареченият „фазов дисбаланс“ и нещо можеше да изгори в нечий апартамент (може би дори в буквалния смисъл на думата, причинявайки пожар ). Например, изолацията на кабелите може просто да се запали, ако не е огнеупорна.
Досега за простота разглеждахме случая на въображаем трифазен генератор, стоящ точно в апартамента.
Тъй като разстоянието от апартамента до дворната подстанция е малко и не е нужно да пестите от проводници, възможно е (и необходимо, също е по-удобно) да преместите този въображаем трифазен генератор от апартамента до подстанцията .
Мислено пренесено.
Сега нека се заемем с въображаемата природа на генератора. Ясно е, че истинският генератор не се намира в трафопоста, а някъде далеч, на ВЕЦ-а, извън града. Можем ли в подстанция, имайки три входящи фазови проводника от електропроводи, да ги свържем по някакъв начин, така че всичко да се окаже същото, сякаш генераторът стои точно в тази подстанция? Ние можем и ето как.
В дворната подстанция трифазното напрежение, идващо от електропровода, се намалява от така наречения „трифазен“ трансформатор до 380 волта на всяка фаза.
Трифазен трансформатор в най-простия случай е само три най-често срещани трансформатора: по един за всяка фаза
Всъщност неговият дизайн беше леко подобрен, но принципът на работа остана същият:
Има малки и не много мощни, но има големи и мощни:
По този начин входящите фазови проводници от електропроводите не се свързват директно и се въвеждат в къщата, а отиват към този огромен трифазен трансформатор (всяка фаза към собствена намотка), от който по „безконтактен“ начин чрез електромагнит. индукция, те предават електричество към три изходни намотки, от които то преминава през жици към жилищна сграда.
Тъй като на изхода на трифазен трансформатор има същите три фази, които излязоха от трифазния генератор в електроцентралата, тук може да се свърже единият край (условно „ляво“) на тези три изходни намотки на трансформатор един към друг по същия начин, за да се получи "неутрална" "в моята подстанция. И от неутралата - вкарайте четвъртия „неутрален проводник“ в жилищната сграда, заедно с трифазни проводници (идващи от условно „десните“ краища на тези три изходни намотки на трансформатора). И също така добавете пети проводник - земя.
По този начин три „фази“, „нула“ и „земя“ в крайна сметка излизат от подстанцията (общо пет проводника) и след това се разпределят към всеки вход (например, можете да разпределите една фаза към всеки вход - това води до три проводника, влизащи във всеки вход: една фаза, нула и земя), към всяка площадка, към ел. табла (където се намират измервателните уреди).
И така, имаме и трите проводника, излизащи от подстанцията: „фаза“, „нула“ (понякога „нула“ се нарича още „неутрална“) и „земя“.
„фаза“ е всяка от фазите на трифазен ток (вече намален до 380 волта между фазите в подстанцията; между фаза и нула ще бъде точно 220 волта).
"нула" е проводникът от "неутралата" на подстанцията.
"земя" е просто проводник от добро, правилно заземяване (например запоен към дълга тръба с много ниско съпротивление, забит дълбоко в земята до абонатната станция).
Вътре във входа фазовият проводник е разделен на всички апартаменти по схема за паралелно свързване (същото се прави с нулевия проводник и заземяващия проводник).
Съответно, токът ще бъде разделен между апартаментите според правилото за паралелен ток: напрежението във всеки апартамент ще бъде еднакво и силата на тока ще бъде по-голяма, колкото по-голям е свързаният товар във всеки апартамент.
Тоест, токът ще отиде до всеки апартамент „според нуждите на всеки човек“ (и ще премине през брояча на апартамента, който ще отчита всичко).
Какво може да се случи, ако всички пуснат парното в една зимна вечер?
Консумацията на енергия ще се увеличи рязко, токът в проводниците на електропровода може да надхвърли допустимите изчислени граници и някой от проводниците може да изгори (проводникът се нагрява толкова повече, колкото по-голямо е съпротивлението му и толкова по-голям е токът, протичащ в него , и се бори срещу това съпротивление), или самата подстанция просто ще изгори (не тази в двора на къщата, а една от главните подстанции на града, което може да остави стотици къщи без електричество; част от града може да престои няколко дни без светлина и без възможност да готви храна).
Ако някой друг все още има въпрос: защо да дръпнете и трите проводника в къщата, ако можете да дръпнете само два - фаза и нула или фаза и земя?
Само фазата и масата няма да могат да се дръпнат (в общия случай).
По-горе изчислихме, че напрежението между фаза и нула винаги е равно на 220 волта.
Но какво е напрежението между фаза и земя не е факт.
Ако натоварването и на трите фази беше винаги еднакво (вижте диаграмата „звезда“, когато я обясних по-горе), тогава напрежението между фазата и земята винаги ще бъде 220 волта (просто такова съвпадение).
Ако на някоя от фазите натоварването е значително по-голямо от натоварването на други фази (да речем, някой включва супер-заваръчна машина), тогава ще възникне „фазов дисбаланс“, а на слабо натоварени фази напрежението спрямо земята може скочи до 380 волта.
Естествено, оборудването (без „предпазители“) гори в този случай, а незащитените проводници също могат да се запалят, което може да доведе до пожар в апартамента.
Точно същият фазов дисбаланс ще възникне, ако "нулевият" проводник се счупи или дори просто изгори в подстанцията, ако твърде много ток протича през неутралния проводник (колкото по-голям е "фазовият дисбаланс", толкова по-силен е токът през нулата тел).
Следователно в домашната мрежа трябва да се използва нула и нулата не може да бъде заменена със земя.
Спомням си, когато баща ми правеше окабеляването в апартамента си в нова сграда в Москва и видя заземяващия проводник, познат му от съветската му младост, а след това видя непознатия за него нулев проводник, той, без да мисли два пъти, просто захапа от нулевия проводник с резачки за тел, казвайки, че „а Той не е необходим“...
Тогава защо се нуждаем от заземяващ проводник в къщата?
За „заземяване“ на корпусите на електрически уреди (компютри, чайници, перални и съдомиялни), за да не генерират токов удар при докосване.
Устройствата също понякога се развалят.
Какво се случва, ако фазов проводник, някъде вътре в устройството, падне и падне върху тялото на устройството?
Ако предварително сте заземили корпуса на устройството, тогава ще възникне „ток на утечка“ (ще възникне късо съединение на фазата към земята, в резултат на което токът в главния проводник фаза-нула ще падне, т.к. почти цялото електричество ще тече по пътя на по-малко съпротивление - по създаденото късо съединение на фазата към земята).
Този ток на утечка ще бъде незабавно забелязан или от „автоматичното устройство“, разположено в панела, или от „Устройството за остатъчен ток“ (RCD), също разположено в панела, и веднага ще отвори веригата.
Защо обикновената „автоматична машина“ не е достатъчна и защо инсталират RCD? Тъй като „автоматичното“ и RCD имат различни принципи на работа (и също така „автоматичното“ задейства много по-късно от RCD).
RCD следи тока, влизащ в апартамента (фаза) и тока, излъчван от апартамента (нула), и отваря веригата, ако тези токове не са еднакви (докато „машината“ измерва само силата на тока във фазата и отваря веригата, ако токът е във фаза надвишава допустимата граница).
Принципът на действие на RCD е много прост и логичен: ако входящият ток не е равен на изходящия ток, това означава, че има „теч“ някъде: някъде фаза има някакъв вид контакт със земята, което според на правилата не трябва да се случва.
RCD измерва разликата между фазовия ток и нулевия ток. Ако тази разлика надвишава няколко десетки милиампера, тогава RCD незабавно се задейства и изключва електричеството в апартамента, така че никой да не се нарани, като докосне счупеното устройство.
Ако нямаше RCD в панела и гореспоменатата фазова жица вътре в корпуса на, да речем, компютър, щеше да падне и да даде късо съединение към заземения корпус на компютъра и щеше да остане толкова незабелязан, и тогава, след няколко дни човек стоеше наблизо и говореше по телефона, подпирайки се с една ръка на кутията на компютъра, а с другата ръка, да речем, на радиатора на отоплението (който също всъщност е една гигантска земя, тъй като дължината на отоплителната мрежа е огромна), тогава познайте какво би се случило с този човек.
И ако например имаше RCD, но кутията на компютъра не беше заземена, тогава RCD щеше да работи само когато човек докосне кутията и батерията. Но поне щеше да работи незабавно във всеки случай, за разлика от „автоматична машина“, която би работила само след определен период от време, макар и малък, но не моментално, като RCD, и дотогава човекът може вече да е "пържено" Тогава изглежда, че няма нужда да заземявате корпусите на електрическите уреди - RCD, във всеки случай, ще работи „мигновено“ и ще отвори веригата. Но иска ли някой да опита късмета си, за да види дали RCD ще има време да работи достатъчно „мигновено“ и да изключи тока, преди този ток да причини сериозни щети на тялото?
Така че е необходимо както „заземяване“, така и трябва да се инсталира RCD.
Следователно са необходими и трите проводника: „фаза“, „нула“ и „земя“.
В апартамента всеки контакт има три проводника „фаза“, „нула“, „земя“.
Например, три от тези проводници излизат от таблото на площадката (заедно с тях има и телефон, кабел с усукана двойка за интернет - всичко това се нарича "слаба верига", защото там текат малки, безвредни токове) , и влезте в апартамента.
В апартамент на стената виси вътрешен апартаментен панел (в модерните апартаменти).
Там тези три проводника са разделени и за всяка „точка за достъп“ до електричество има своя отделна „машина“, обозначена като „кухня“, „хол“, „стая“, „пералня“ и т.н.
(на фигурата по-долу: в горната част има „обща“ машина; след нея има подписани „индивидуални“ машини; зелен проводник - земя, син - нула, кафяв - фаза: това е стандартът за цветово обозначение на проводниците )
От всяка такава „отделна“ машина нейните собствени, отделни, три проводника вече отиват към „точката за достъп“: три проводника към печката, три проводника към съдомиялната машина, един три проводника към всички контакти в стаята, три проводника към осветлението и т.н.
Най-популярното нещо сега е да комбинирате „основната“ машина и RCD в едно устройство (то е показано отляво на фигурата по-долу). Електромерът се поставя между „основния“ общ прекъсвач (който също има вграден RCD) и останалите, „отделни“ прекъсвачи (син - нула, кафяв - фаза, зелен - земя: това е стандартът за цветовото обозначение на проводниците):
Изглежда, че това е всичко по тази тема за сега.
За да разбере какво е фаза и нула, обикновен човек изобщо не трябва да се рови в електронната джунгла. Около нас има много живи примери, от които можем ясно да разберем за себе си същността на тези понятия. Нека разгледаме обикновения от тази гледна точка.
Всеки контакт в частна къща или апартамент има променлив ток. Също така два електрически проводника, нула и фаза, са свързани към изхода. Променлив ток се подава през един от тях, който се нарича фаза.
Как да определите фаза и нула
Можете да определите кой от двата проводника е фаза с помощта на индикаторна отвертка. Ако бъде докоснат, лампата, разположена в дръжката на отвертката, ще светне. Материалът на дръжката е полупрозрачна пластмаса. Работната честота на фазовия проводник в повечето случаи е 50 херца, тоест положителните и отрицателните стойности сменят местата си 50 пъти в рамките на една секунда.
Проводникът, наречен "нула", не е под напрежение и се използва като проводник. В случай на късо съединение неутралът провежда електрически ток. Фазовият проводник не трябва да се докосва при никакви обстоятелства, докато нулевият проводник може да се докосва напълно свободно.
Свързаните проводници имат различни цветове. Нулата, като правило, има син или син цвят. Фазата има свой цвят, защото е под напрежение и представлява сериозна опасност. Смъртта може да настъпи при напрежение малко над 50 волта, а в контактите обикновено има 220 волта променлив електрически ток.
Модерни европейски контакти
Свързването на два проводника към контакт се използва преди - преди около 10-15 години. Днес се използват фасунги, произведени по европейски стандарти. Когато отворите такъв контакт, можете да видите не два, а три проводника вътре. Първият от тях, фазовият, който е под напрежение, има всякакъв цвят с изключение на синия. Използва се синьо или циан оцветяване 
нулев работен проводник. Третият проводник, боядисан в жълто-зелено, се нарича защитна неутрала.
В европейските контакти фазовият проводник е разположен отдясно, а ако е в ключове, тогава отгоре. Защитният нулев проводник е разположен отляво в гнездата, а отдолу в ключовете. Ролята на първите два проводника вече е изяснена, остава да се отговори на въпроса за какво служи третият, защитен проводник? Когато оборудването, свързано към контакта, е в напълно работещо състояние, нулата е неактивна. Защитата му се осъществява по време на късо съединение, когато токът навлиза в зони, които обикновено не са под напрежение. Защитният проводник ще поеме този ток и ще го пренасочи към земята или към източника. Тоест ще усетите само лек токов удар.
В общи линии разбрахме какво представляват фазата и нулата. Тези стойности са основни за всички електрически мрежи.
Нулевите защитни и нулевите работни проводници се различават по предназначение, начин на свързване и функционално натоварване в електрическите мрежи.
Нулев работен проводник
Нулевият работен проводник е мрежов проводник, свързан към твърдо заземената неутрала на трифазен трансформатор или неутралната клема на еднофазен трансформатор. Токът на натоварване протича през неутралния работен проводник. На диаграмата нулевият работен проводник е обозначен с буквата "N".
Неутрален защитен проводник
В диаграмите нулевият защитен проводник е обозначен с две латински букви "PE". При нормална работа на електрическата мрежа през нулевия защитен проводник не протича електрически ток.
В диаграмите буквите PE означават не само нулевия защитен проводник, но и всички защитни проводници на мрежата: заземителни проводници, защитен проводник в системата за изравняване на потенциала, отделни жила в кабели, отделно положени проводници и шини.
Разделяне на защитни и работни нули на електрическата мрежа
В електрическа мрежа с твърдо заземен неутрален TN, нулевият работен проводник N и защитният проводник PN до определена точка в електрическата мрежа се комбинират в един проводник и този проводник се обозначава с буквите PEN.
Разделянето на PEN проводника обикновено се извършва на GZSh-основната заземителна шина, която е инсталирана на входа на електрическата инсталация) до клона към къщата (на стълб) или в къщата във входното разпределително устройство (ИУН).
Нулеви защитни и нулеви работни проводници - заключения
- Нулевият работен проводник (неутрал), заедно с фазовия проводник, участва в захранването на устройствата. През него протича работен ток;
- Нулевият защитен проводник не участва в електрозахранването и е предназначен за защита от индиректен контакт в мрежи с плътно заземена неутрала.
Начинаещите електротехници често имат въпрос: „Кой проводник е нулевият проводник в домашната електрозахранваща система?“ За да отговорите на този въпрос, трябва да знаете, че нулевият проводник е необходим, за да се избегне "фазов дисбаланс". Експертите се стремят да постигнат равномерно натоварване при доставяне на електроенергия на потребителите. За да обясним ясно това явление, нека вземем за пример жилищна сграда, където равен брой апартаменти са свързани към една от трите фази. Въпреки това, неравномерното потребление в този случай все още остава. В крайна сметка хората във всеки апартамент използват различни електрически уреди по различно време на деня и нощта.
Принципът на работа на нулевия проводник
Електричеството идва към потребителите от трансформатор на напрежение, който е в състояние да преобразува напрежението на промишлена мрежа във вторичната намотка на трансформатора, свързана в звездна верига, т.е. три проводника са свързани в една нулева точка. Вторият край на проводниците за високо напрежение е свързан към клеми, наречени A, B и C.
Краищата, свързани заедно в нулевата точка, са свързани към заземяващата верига в подстанцията. Там високоволтовият проводник с нулево съпротивление също е разделен на:
- (оцветени в жълто-зелено);
- работна нула (оцветена в синьо).
Електрозахранващата система в новите сгради работи по описаната по-горе схема. Нарича се система TN-S. Електротехниците доставят 3 фази, PE проводник и неутрален проводник към сградите.
Повечето стари жилищни сгради нямат PE проводник. Системата за захранване се състои от 4 проводника, нарича се TN-C. Той е остарял и се счита за опасен. В този случай нулевият проводник е заземен в разпределителното табло на къщата.
Фазите и нулата от трансформатора на напрежение се пренасят в жилищни помещения чрез подземни или надземни проводници с високо напрежение, като впоследствие ги свързват към входния панел на къщата. Така се създава трифазна система с напрежение 380/220 волта. От входния панел електротехниците насочват проводниците към входове и апартаменти. Електричеството се доставя на потребителите чрез проводници, свързани към една от трите фази с мрежово напрежение 220 волта. Също така в жилищното пространство са монтирани PE защитна жица (само при използване на новата система TN-S) и нулева жица.
Когато проводниците с нулево съпротивление са свързани към всеки консуматор на електроенергия, неравномерното натоварване на електрическата мрежа практически изчезва.
Защо е необходим PE защитен проводник?
За допълнителна защита на дома е необходим защитен проводник или PE. В случай на късо съединение той отклонява тока от мястото, където е повредено окабеляването, като по този начин предпазва хората от токов удар и имуществото от пожар.
В такава мрежа натоварването се разпределя равномерно, тъй като всеки етаж на жилищна сграда е окабелен на фази.
Електрическата система, свързана с жилищните помещения, е „звезда“, която повтаря всички векторни характеристики
Такава система е надеждна и оптимална, но има и своите недостатъци, тъй като периодично възникват неизправности. Най-често прекъсванията на захранването са свързани с кабели с лошо качество, както и с връзки с лошо качество.
Причини за счупване на нула и фази
Ако има лош контакт между проводниците и повишени натоварвания на захранващата система, мрежата се прекъсва.
Ако някой от трите проводника, захранващи къщата, се скъса, свързаните към него консуматори няма да получават ток. В същото време останалите потребители, които са свързани към останалите две фази, получават електричество в пълен размер. Токът в нулевия проводник се сумира от фазите, останали в работно състояние, и ще бъде равен на тази стойност.
Всички прекъсвания в мрежата са свързани с прекъсване на електрозахранването на апартаментите. Такива инциденти не могат да повредят електрическите уреди. Опасни ситуации, които заплашват вътрешен пожар и повреда на оборудването, възникват, ако връзката между трансформатора на напрежението на подстанцията и разпределителното табло е нарушена. Тази ситуация възниква поради много фактори, но най-вероятната причина за прекъсване на захранването се дължи на грешка на екипажа на електротехника.
Причини за късо съединение
Късо съединение става възможно, когато токът не преминава през "нула" към заземяващия контур A0, B0 и C0. Вместо това токовете се движат по външните вериги AB, BC и CA, които се захранват от напрежение от 360 волта. Така на едното табло на апартамента може да има твърде малко напрежение, тъй като пестеливият наемател е изключил всички електроуреди, а на другото се образува напрежение, близко до линейното - 360 волта. Това причинява повреда на проводниците. Устройствата от своя страна прегряват в резултат на подаването на извънпроектни токове към тях.
За да се избегне подобна ситуация и да се предпази от внезапен скок на напрежението, има защитни устройства, които се монтират вътре в таблата на апартамента. Те се поставят и в корпуса на скъпи електрически уреди, за да се предотвратят повреди, например в хладилници и фризери.
Метод за определяне на нула и фаза в къща
За да идентифицират повреда в електрическото окабеляване у дома, най-често използват бюджетна отвертка със светлинен индикатор. Такова устройство работи благодарение на преминаването на капацитивен ток вътре в тялото му. Вътрешната част на такова устройство е оборудвана със следните компоненти:
- гол метален накрайник, който служи за свързването му към фазов или нулев проводник;
- резистор, който намалява амплитудата на тока, преминаващ през отвертката, до безопасна стойност;
- който светва при преминаване на ток през металната част на устройството. Индикатор за изгаряне показва наличието на ток във фазата;
- платформа, през която токът преминава през човешкото тяло и достига земен потенциал.
Опитните електротехници купуват по-функционални устройства за отстраняване на неизправности, например многофункционален електронен индикатор под формата на отвертка, захранван от две батерии, благодарение на които устройството е в състояние да създаде напрежение от 3 волта. В допълнение към фазовото откриване, такива устройства изпълняват и други задачи.
Ако крушката светне, когато устройството влезе в контакт с електрически контакт, тогава е открита фаза. Когато индикаторът влезе в контакт с проводници PE и N, светлинният индикатор не трябва да свети. Ако това не е така, тогава електрическата верига е дефектна.
Причини за повреда на нулата във веригата
Повреда на нулевия проводник обикновено се получава на места, където връзката е направена лошо. Ако съпротивлението в точките на свързване е достатъчно високо, проводниците се нагряват. При повишени температури кръстовището се окислява, което води до още по-голямо увеличаване на съпротивлението. Окабеляването се нагрява до точка на топене, което води до пълно унищожаване на проблемната връзка.
Как да избегнем късо съединение?
За да се осигури надеждна връзка на метални проводници, е необходимо да се увеличи контактната площ. Връзките с дължина 1 см ще изгорят след месец; ако удвоите дължината на усукването, окабеляването ще продължи една година, но ако свържете проводниците чрез усукване по такъв начин, че дължината на контакта да е 5 см, тогава диригент ще работи много години. За да направите дома си още по-сигурен, трябва да увиете голо парче тел около фугата.
Съвременни инструменти за свързване на контакти
Методът на усукване за свързване на две проводими части отдавна е остарял; сега електротехниците използват инструменти за свързване (PPE). Тялото на такъв продукт е направено под формата на капачка, която завинтва проводниците един върху друг, което прави връзката много надеждна.
Още по-удобен за използване Просто вкарайте краищата на двата проводника, които трябва да се свържат, в специални жлебове, докато щракнат. След това е доста трудно да се прекъсне връзката.
Заземяването е умишлено електрическо свързване на отворени проводящи елементи на електрически инсталации, които не са в нормално състояние под напрежение, със стабилно заземена неутрална точка на трансформатор или генератор в трифазни електрически мрежи; със заземена точка на източник в постояннотокови електрически мрежи; с плътно заземен изход на монофазен източник на електрически ток. Целта на заземяването е да се осигури електрическа безопасност.
Заземяването е различно от заземяванетотъй като е проектиран за ефекти на късо съединение. Ако разпределението на товарите в производството е повече или по-малко равномерно и нулевият проводник изпълнява главно защитни функции, тогава в този случай „нулата“ се придържа към тялото на електродвигателя. Късо съединение възниква, когато напрежението от една от фазите достигне тялото на електродвигателя.
В този случай се задейства дифавтомат или обикновен прекъсвач, за да се изключи. Трябва също да се отбележи, че чрез използването на метална заземителна шина всички промишлени електрически инсталации са свързани помежду си, които са свързани към общата заземителна верига на цялата сграда.
Как да заземите електрическо оборудване
След това ще говорим за това откъде идва защитното заземяване в нашата къща и ще разгледаме пътя му от трансформаторната подстанция и дали е безопасно да се извърши заземяване в апартамента. Такова заземяване започва с твърдо заземен неутрал - свързан към заземяващото устройство на неутрала на силовия трансформатор.
Неутралът, заедно с трифазната линия, първо влиза във входния шкаф. Оттам се разпределя към ел. таблата, разположени по етажите.
От него се взема работната нула, която заедно с фазата образува познатото за нас фазово напрежение. Наименованието "работна нула" се дължи на факта, че се използва за работа с електрически инсталации или електрически уреди.
Защитна отделна нула, взета от електрическото табло, което има електрическа връзка с плътно заземена неутрала и образува се защитна основа. Задължително е да знаете какво има във веригата защитни неутрални проводнициНе трябва да има превключващи устройства (автоматични машини, превключватели и др.), Както и предпазители.
Обхват на приложение на защитното заземяване
Използва се защитно заземяванев електрически инсталации с напрежение до 1 kV:
- - в постояннотокови мрежи със заземена средна точка на източника;
- - в еднофазни променливотокови електрически мрежи със заземена клема;
- - в трифазни променливотокови електрически мрежи със заземена нула (система TN – S; по правило това са мрежи 660/380, 380/220, 220/127 V);
Образуването на еднофазна токова верига на късо съединение (т.е. късо съединение между нулевия и фазовия защитен проводник) възниква в случай на късо съединение на фазовия проводник към заземен корпус на електрическия консуматор. Повредената електрическа инсталация е изключена от захранващата мрежа поради задействане на защита от монофазен ток на късо съединение.
За бързо изключване на разположената електрическа инсталация могат да се използват прекъсвачи и предпазители, монтирани за защита срещу токове на късо съединение. Също така за тази цел се използват магнитни пускатели с вградена термична защита, контактори с термични релета, които осигуряват защита от претоварване и др.
Принцип на действие на защитното заземяване
Късо съединение възниква, когато фазов проводник (напрежение) се свърже с металния корпус на устройството, свързано към нулевия проводник. В този случай се записва увеличаване на силата на тока във веригата до огромни стойности, в резултат на което се активират защитни устройства, които изключват линията, захранваща повреденото устройство.
Времето за автоматично изключване на повреден електропровод за фазово напрежение на мрежата 380/220 V, в съответствие с PUE, не трябва да надвишава 0,4 секунди.
За извършване на заземяване се използват специално проектирани проводници, например третата сърцевина на кабел или проводник в случай на еднофазно окабеляване.
Контурът "фаза-нула" трябва да има малко съпротивление, тъй като само в този случай защитното устройство се изключва в рамките на времето, определено от правилата. Следователно ефективно заземяване може да се постигне само с високо качество на всички връзки и мрежова инсталация.
Заземяването ви позволява да осигурите не само бързо изключване на повредената линия от електричество, но също така, благодарение на заземяването на неутрала, ниско напрежение на допир върху тялото на електрическото устройство. Благодарение на това се елиминира възможността от токов удар върху човешкото тяло. Заземената неутрала води до наричане на заземяване определен тип заземяване.
Следователно, като основа принцип на действие на защитното заземяванепоявява се трансформацията на късо съединение към корпуса в еднофазно късо съединение. за извикване на силнотокова защита, която задейства, чиято крайна цел е да изключи повредената електрическа инсталация от мрежата.
Защо нулирането в апартамент е опасно?
Заземяването е значително различно от заземяването. Нека се опитаме да разгледаме тази разлика по-подробно. В съответствие с PUE, използването на такава умишлена защита като нулиране на ниво домакинство е забранено поради нейната небезопасност.
Но въпреки факта, че такава система трябва да се практикува само в промишленото производство, много хора я инсталират в апартаментите си. Те прибягват до тази не толкова перфектна защита, по-специално поради липсата на друга възможност или поради липса на познания в тази област.
Наистина може да се направи, но последствията от това далеч не са най-добрите. След това, използвайки примери, ще разгледаме някои ситуации, които могат да възникнат, ако заземяването се извърши в апартамент.
1) Заземяване в контакти
Понякога се предлага "заземяване" на електрически уреди чрез прескачане на работната нулева клема в гнездото към защитен контакт. Този метод на „заземяване“ не отговаря на изискванията на клауза 1.7.132 от PUE, тъй като предполага използването на нулевия проводник на двупроводна мрежа като защитна и работна нула едновременно.
Освен това на входа на апартамента обикновено има устройство, предназначено за превключване както на фаза, така и на нула, например пакетиращо устройство или двуполюсно устройство. Но е забранено превключването на нулевия проводник, който се използва като защитен проводник. Тоест, проводник, чиято верига има превключващо устройство, не може да се използва като защитен проводник.
Опасността от „заземяване“ с джъмпер в гнездо е, че корпусите на електрическите уреди, ако целостта на нулата е нарушена навсякъде, ще бъдат под фазово напрежение. Ако нулевият проводник се счупи, работата на електрическия приемник се прекъсва и след това такъв проводник изглежда без напрежение, т.е. безопасен, което, разбира се, влошава ситуацията.
Човек може само да си представи колко проблеми би причинил такъв контакт, ако в него се включи пералня. В този случай можете да видите джъмпер, който свързва "нулевия" контакт със защитния. И ако „нулата“ изгори, тогава такава пералня ще се превърне в „убиец“.
Ако, докато човек се къпе, в контакта, към който е свързан бойлерът, изпаднат нула „сополи“, такъв човек просто ще бъде убит от ток. Следователно такова заземяване в апартамент е изключително опасно и е забранено.
2) Фазата и нулата са обърнати
Като разгледате следния пример, можете ясно да видите най-вероятната опасност в двупроводен щранг. Често при извършване на каквито и да е ремонтни дейности в домакинското електрическо оборудване нула „N“ погрешно се заменя с фаза „L“.
Жилата на проводниците в електрическото табло в къщи с двупроводно окабеляване нямат отличителен цвят и при извършване на каквато и да е работа в таблото всеки електротехник може да превключи нулата и фазата на места - корпусите на електрическите уреди в това корпусът също ще бъде под фазово напрежение.
Задължително е да се помни високата опасност от изпълнението защитно заземяване в двупроводна система. Следователно, според правилата, това е забранено!
3) Нулево прегаряне
Всеки електротехник знае какво е „нулево изгаряне“ или нулево прекъсване, но не всеки потребител на електроенергия знае. Нека се опитаме да разберем значението на тази фраза и да разберем каква е опасността от нулево изгаряне?
Много често прекъсването на „нулата“ се фиксира в къщи със старо окабеляване, чиято основа е изчислението на приблизително 2 kW на апартамент. Разбира се, сегашното оборудване на апартаменти с всички видове електрически уреди увеличава тези цифри с порядък.
В случай на „нулево“ прекъсване може да възникне фазов дисбаланс в трансформаторната подстанция, от която се захранва многоетажна сграда, в общо електрическо табло или в табло на площадката на тази къща, в електропровод, разположен след тази почивка. Резултатът може да бъде, че една част от апартаментите получават ниско напрежение, а друга част получават високо напрежение.
Ниското напрежение е опасно за хладилници, климатици, сплит системи, аспиратори, вентилатори и друго оборудване с електродвигатели. Що се отнася до повишеното напрежение, всеки домакински уред може да се провали.
