Содержание

Что такое фаза и ноль в электричестве – просто о сложном — Что будет если?

Передача электрического тока осуществляется по трехфазным сетям, при этом большинство домов имеет однофазные сети. Расщепление трехфазной цепи осуществляется с помощью вводно-распределительных устройств (ВРУ). Простым языком этот процесс можно описать следующим образом. К электрощитку дома подводится трехфазная цепь, состоящая из трех фазных, одного нулевого и одного заземляющего проводов. Посредством ВРУ цепь расщепляется – к каждому фазному проводу добавляется один нулевой и один заземляющий, получается однофазная сеть, к которой и подключаются отдельные потребители.

Попробуем разобраться, что такое ноль в электричестве и чем он отличается от фазы и земли. Фазные проводники используются для подачи электроэнергии. В трехфазной сети три токоподающих провода и один нулевой (нейтральный). Передаваемый ток сдвигается по фазе на 120 градусов, поэтому в цепи достаточно одного нуля. Фазовый проводник имеет напряжение 220 В, пара «фаза-фаза» – 380 В. Ноль не имеет напряжения.

Человечество активно использует электричество, фаза и ноль

– важнейшие понятия, которые нужно знать и различать. Как мы уже выяснили, по фазе электричество подается к потребителю, ноль отводит ток в обратном направлении. Следует различать нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники. Первый необходим для выравнивания фазового напряжения, второй используется для защитного зануления.

В зависимости от типа линии электропередач может использоваться изолированный, глухозаземленный и эффективно-заземленный ноль. Большинство ЛЭП, питающих жилой сектор, имеет глухозаземленную нейтраль. При симметричной нагрузке на фазных проводниках рабочий ноль не имеет напряжения. Если нагрузка неравномерна, ток небаланса протекает по нулю, и схема электропитания получает возможность саморегулирования фаз.

Электросети с изолированной нейтралью не имеют нулевого рабочего проводника. В них используется нулевой заземляющий провод. В электросистемах TN рабочий и защитный нулевой проводники объединены на всем протяжении цепи и имеют маркировку PEN. Объединение рабочего и защитного нуля возможны только до распределительного устройства. От него к конечному потребителю пускается уже два нуля – PE и N. Объединение нулевых проводников запрещается по технике безопасности, так как в случае короткого замыкания фаза замкнется на нейтраль, и все электроприборы окажутся под фазным напряжением.

Проще всего определить назначение проводников по цветовой маркировке. В соответствие с нормами, фазный проводник может иметь любой цвет, нейтраль – голубую маркировку, земля – желто-зеленого цвета. К сожалению, при монтаже электрики цветовая маркировка соблюдается далеко не всегда. Нельзя забывать и вероятности того, что недобросовестный или неопытный электрик легко может перепутать фазу и ноль или подключить две фазы. По этим причинам всегда лучше воспользоваться более точными способами, чем цветовая маркировка.

Определить фазный и нулевой проводники можно с помощью индикаторной отвертки. При соприкосновении отвертки с фазой загорится индикатор, так как по проводнику проходит электроток. Ноль не имеет напряжения, поэтому индикатор загореться не может.

Отличить ноль от земли можно с помощью прозвонки. Сначала определяется и маркируется фаза, затем щупом прозвонки нужно прикоснуться к одному и проводников и клемме заземления в электрощитке. Ноль звониться не будет. При прикосновении к земле раздастся характерный звуковой сигнал.

Источник: http://madenergy.ru/stati/chto-takoe-faza-i-nol-v-elektrichestve.html

Поделиться ссылкой на статью:

xn----btbje5bxaff5a.xn--p1ai

узо выбивает если замкнуть нуль и землю, питание нету?

Немного поправлю. ""От нулевой шинки провод идет на нижний контакт нуля узо. "" На самом деле провод идет ОТ нижнего контакта нуля УЗО на нулевую шинку. Мелочь, но рассматривайте подключения по ходу распределения энергии. Утечка в ЛЮБОМ проводе в зоне защиты УЗО вызывает небаланс в трансформаторе тока нулевой последовательности. На верхних зажимах УЗО есть питание. Замкните проводком верхний и нижний нулевой зажим УЗО. Аппарат отключится. А тут защитный нулевой проводник. Причем сработает даже в системе TN-C-S (совмещённый PEN разделяется на N и РЕ в какой-то точке сети) , не говоря уже о TN-S (рабочий N заземлён только на подстанции и проложен самостоятельным проводником) <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/977db16353c38cf0cb6cdf1f6943bf75_i-1368.jpg"> А вот под Ваш случай. <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/977db16353c38cf0cb6cdf1f6943bf75_i-1369.jpg"> У меня было так, что на рабочий нуль разрядилась статика. И УЗО отключилось. До провода даже не прикоснулся.

Так и должно быть, узо срабатывает при любой утечки на землю ( не важно ноль или фаза) , А правильно у ВАС щит сделан или нет- это гадать будем....

Скорее всего это не нуль, а очень даже фаза. Попробуйте втулить между нулём и землёй лампочку, готов поспорить что засветится.

так и должно быть. УЗО реагирует на разницу между током фазы и током нуля. Когда вы соединяете ноль и землю, ток, вышедший из фазного провода и прошедший нагрузку, начинает уходит не только по нулевому проводу, но и частично по земляному. А земляной через УЗО не проходит, то есть получается, что по фазному проводу идёт больший ток, чем по нулевому. Если эта разница больше 30 (100, 300) мА, УЗО отключается.

Действительно, стоит подключить маломощную лампочку на 220в между нулем и землей, чтобы убедиться, что на нуле нет фазы. Правда это фиговая проверка, но попробовать стоит. Еще можно замерить тестером. . .Короче, убедитесь, что ноль никаким образом не коротит на фазу.

Простой расчет. УЗО на 30 мА или 0,03 А. Допустим, сопротивление вашего заземления 10 Ом. Необходимое напряжение для срабатывания на нулевом рабочем проводнике должно быть 0,03 *10 =0,3 В. Если в качестве заземляющего провода используется проводник, связанный с трансформатором, то его сопротивление будет на порядки меньше (соответственно меньше напряжение для срабатывания. Следующий момент- питание отключено, а нулевой проводник общий для многих потребителей. По нем протекает ток от других потребителей, будет падение напряжения на много больше чем 0,3 В. На вашем нуле будет разность потенциалов с нейтралью трансформатора. Соединяя ноль и РЕ проводник вы повторно заземляете ноль. ПО нем течет уравнительный ток, срабатывает УЗО.

touch.otvet.mail.ru

Задали такой вопрос . Что будет, если подключая провода к счётчику спутать фазу с нулём?

По моему не будет ничего.

у нас в домах подклбчено всё кое как, мосэнерго ногу сломит, и они такие же работники, так что не надо ломать мозги!! Свет у вас есть?? что ещё нуно?? вот когда не будет придёт дядя петя и ваня и сделают!!! А на самом деле ничего не будет если перепутают, в домах тока 220 и земли не наблюдается, изредка в новых проводят!! и мосэнерго ничего не сделает, просто распред щиток стоит на площадке, доступ открыт всем!!

<img src="//otvet.imgsmail.ru/download/66253edeb45fdcad49955c2fe2f4ae77_i-30.jpg" > В новом доме (том что слева) ничего не будет. В старом (правая картинка) защитный ноль станет опасен. В наших старых домах где защитного заземления не было никогда в щитках можно встретить что угодно.

У меня в частном доме счётчик стоит на нулевом проводе. Работает, как обычно, но, если к розетке вместо нуля подвести заземление, то ток пойдёт мимо счётчика. Заземление должно быть очень хорошим и специально сделанным.

ничего не будет, вот если еще и землю перепутать тогда да.

Ничего не будет.. . И замыкания не будет, и счетчик в обратную сторону тоже не будет.. . И даже штрафа не будет..

ничего не будет, хотя есть мнение что счетчик будет "тормозить показания", ничего подобного.... тикока с энергонадзором ...

Если не опломбированный, то штраф. А так тольк обратно будет мотать и тогда государство вам будет должно.

touch.otvet.mail.ru

Фаза и ноль - Всё о электрике в доме

ФАЗА, НОЛЬ, ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Давайте для начала разберемся что такое фаза и что такое ноль, а потом посмотрим как их найти.

В промышленных масштабах у нас производится трехфазный переменный ток. а в быту мы используем, как правило, однофазный. Это достигается за счет подключения нашей проводки к одному из трех фазовых проводов (рисунок 1), причем, какая именно фаза приходит в квартиру нам, для дальнейшего рассмотрения материала, глубоко безразлично. Поскольку этот пример очень схематичен, следует кратко рассмотреть физический смысл такого подключения (рисунок 2).

Электрический ток возникает при наличии замкнутой электрической цепи, которая состоит из обмотки (Lт) трансформатора подстанции (1), соединительной линии (2), электропроводки нашей квартиры (3). (Здесь обозначение фазы L, нуля — N).

Еще момент — чтобы по этой цепи протекал ток, в квартире должен быть включен хотя бы один потребитель электроэнергии Rн. В противном случае тока не будет, но НАПРЯЖЕНИЕ на фазе останется.

Один из концов обмотки Lт на подстанции заземлен, то есть имеет электрический контакт с грунтом (Змл). Тот провод, который идет от этой точки является нулевым, другой — фазовым.

Отсюда следует еще один очевидный практический вывод: напряжение между «нулем» и «землей» будет близко к нулевому значению (определяется сопротивлением заземления), а «земля» — «фаза», в нашем случае 220 Вольт.

Кроме того, если гипотетически ( На практике так делать нельзя! ) заземлить нулевой провод в квартире, отключив его от подстанции (рис.3), напряжение «фаза» — «ноль» у нас будет те же 220 Вольт.

Что такое фаза и ноль разобрались. Давайте поговорим про заземление. Физический смысл его, думаю уже ясен, поэтому предлагаю взглянуть на это с практической точки зрения.

При возникновении по каким- либо причинам электрического контакта между фазой и токопроводящим (металлическим, например) корпусом электроприбора, на последнем появляется напряжение.

В описанной выше ситуации защиту от поражения электрическим током может также обеспечить устройство защитного отключения.

При касании этого корпуса может возникнуть, протекающий через тело электрический ток. Это обусловлено наличием электрического контакта между телом и «землей» (рис.4). Чем меньше сопротивление этого контакта (влажный или металлический пол, непосредственный контакт строительной конструкции с естественными заземлителями (батареи отопления, металлические водопроводные трубы) тем большая опасность Вам грозит.

Решение подобной проблемы состоит в заземлении корпуса (рисунок 5), при этом опасный ток «уйдет» по цепи заземления.

Конструктивно реализация этого способа защиты от поражения электрическим током для квартир, офисных помещений состоит в прокладке отдельного заземляющего проводника РЕ (рис.6), который впоследствии заземляется тем или иным образом.

Как это делается — тема для отдельного разговора, поскольку существуют различные варианты со своими достоинствами, недостатками, но для дальнейшего понимания этого материала они не принципиальны, поскольку предлагаю рассмотреть нескольку сугубо практических вопросов.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ФАЗУ И НОЛЬ

Где фаза, где ноль — вопрос, возникающий при подключении любого электротехнического устройства.

Для начала давайте рассмотрим как найти фазу. Проще всего это сделать индикаторной отверткой (рисунок 7).

Токопроводящим жалом индикаторной отвертки (1) касаемся контролируемого участка электрической цепи (во время работы контакт этой части отвертки с телом недопустим!), пальцем руки касаемся контактной площадки 3, свечение индикатора 2 свидетельствует о наличии фазы.

Помимо индикаторной отвертки фазу можно проверить мультиметром (тестером), правда это более трудоемко. Для этого мультиметр следует перевести в режим измерения переменного напряжения с пределом более 220 Вольт. Одним щупом мультиметра (каким — безразлично) касаемся участка измеряемой цепи, другим — естественного заземлителя (батареи отопления, металлические водопроводные трубы). При показаниях мультиметра, соответствующим напряжению сети (около 220 В) на измеряемом участке цепи присутствует фаза (схема рис.8).

Обращаю Ваше внимание — если проведенные измерения показывают отсутствие фазы утверждать что это ноль нельзя. Пример на рисунке 9.

  1. Сейчас в точке 1 фазы нет.
  2. При замыкании выключателя S она появляется.

Поэтому следует проверить все возможные варианты.

Хочу заметить, что при наличии в электропроводке провода заземления отличить его от нулевого проводника методом электрических измерений в пределах квартиры невозможно. Как правило, провод, которым выполнено заземление имеет желто зеленый цвет, но лучше убедиться в этом визуально, например снять крышку розетки и посмотреть какой провод подсоединен к заземляющим контактам.

© 2012-2017 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Главная » Теория » Напряжение » Что такое фаза и ноль в электрике — учимся определять разными способами?

Что такое фаза и ноль в электрике — учимся определять разными способами?

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

Принцип работы сети переменного тока

Сеть переменного тока делится на две составляющие: рабочая фаза и пустая фаза. Рабочую фазу иногда просто называют фазой. Пустую называют нулевой фазой или просто — ноль. Она служит для создания непрерывной электрической сети при подключении приборов, а также для заземления сети. А на фазу подается рабочее напряжение.

При включении электроприбора не важно, какая фаза рабочая, а какая пустая. Но при монтаже электропроводки и подключении ее в общедомовую сеть это нужно знать и учитывать. Дело в том, что установка электропроводки делается или с помощью двухжильного кабеля, или трехжильного. В двухжильном одна жила – рабочая фаза, вторая – ноль. В трехжильном рабочее напряжение делится на две жилы. Получается две рабочих фазы. Третья жила – пустая, ноль. Общедомовая сеть выполняется из трехжильного кабеля. Общая схема электропроводки в частном доме или квартире, в основном, тоже делается из трехжильного провода. Поэтому перед подключением квартирной проводки нужно определить рабочие и нулевую фазы.

Способы определения фазных и нулевых проводов

Узнать, на какую жилу подается напряжение, а на какую нет, несложно. Есть несколько способов определения фазы и нуля.

Первый способ. Фазы определяются по цвету оболочки жил. Обычно рабочие фазы имеют цвета черный, коричневый или серый, а ноль – светло-синий. Если устанавливается дополнительное заземление, то его жила — зеленого цвета.

В этом случае не используют дополнительных приборов для определения фаз. Следовательно, такой способ не очень надежен, потому что, монтируя проводку, электрики могут не соблюдать цветовую маркировку жил.

Основным отличием между фазным и линейным напряжением в сетях переменного тока является показатель величины напряжения, который у линейного в 3 раза выше, чем у фазного.

Для организации уличного освещения используют фотореле. Как правильно подключить такое устройство, можно узнать здесь.

Надежнее определять фазы с помощью электроиндикаторной отвертки. Она представляет собой непроводящий ток корпус, в который встроены индикатор и резистор. В качестве индикатора используют неоновую лампочку. При касании жалом отвертки оголенного, под напряжением, провода индикатор, если жила рабочая, загорается. Если ноль, то не срабатывает. С помощью такой отвертки можно определять и исправность сети. Если при касании жалом поочередно жил провода лампочка не загорается, то сеть неисправна.

Случается, что индикатор загорается при прикосновении к обеим жилам провода, то есть и к фазе и к нулю. Это значит, что в пустой фазе где-то есть обрыв. Его нужно найти и устранить.

Можно осуществить определение фазы мультиметром. Сначала устанавливаем режим измерений – переменное напряжение. Потом конец одного щупа зажимаем в руке. Вторым щупом касаемся жилы. Если фаза рабочая, то на экране прибора будет показана величина напряжения.

Можно определить рабочую фазу и с помощью обычной электрической лампочки. Берем лампочку. вкрученную в патрон, с двумя отрезками провода. Один конец заземляем. Можно заземлить его, прикрутив к отопительной батарее. Концы проводов, естественно, должны быть оголенными. Вторым концом касаемся жилы. Если лампочка загорается, то фаза – рабочая.

Один из методов, показывающих что такое фаза и ноль в электрике, на видео

Что такое фаза и ноль

Чтобы выяснить, что такое фаза и ноль, обычному человеку совсем не нужно углубляться в электронные дебри. Вокруг нас множество живых примеров, на которых можно доходчиво выяснить для себя суть этих понятий. Рассмотрим с этой точки зрения обыкновенную штепсельную розетку .

В каждой розетке частного дома или квартиры имеется переменный ток. Также к розетке подведены два электрических провода ноль и фаза. Подача переменного тока производится по одному из них, который и носит название фазы.

Как определить фазу и ноль

Определить, какой из двух проводов является фазой, можно при помощи индикаторной отвертки. В случае прикосновения лампочка, установленная в ручке отвертки, будет светиться. Материалом для рукоятки служит полупрозрачный пластик. Рабочая частота фазного провода в большинстве случаев составляет 50 герц, то есть положительные и отрицательные значения меняются местами 50 раз в течение одной секунды.

Провод, называемый «ноль», не находится под напряжением и используется в качестве заземления. В случае короткого замыкания, ноль отводит электрический ток. Провод фазы нельзя трогать ни в коем случае, тогда как к нулю можно прикасаться совершенно свободно.

Подключенные проводки имеют разную окраску. Ноль, как правило, имеет голубую или синюю расцветку. Фаза имеет собственную окраску, поскольку находится под напряжением и представляет серьезную опасность. Смертельный случай может наступить и при напряжении чуть более 50-ти вольт, а в розетках – вообще 220 вольт переменного электрического тока.

Современные евророзетки

Подключение к розетке двух проводов применялось раньше – примерно 10-15 лет назад. Сейчас используются розетки, изготавливаемые по европейским стандартам. При вскрытии такой розетки внутри можно увидеть уже не два, а три провода. Первый из них, фазный, находящийся под напряжением, имеет любую окраску, кроме синей. Синяя или голубая окраска используется для нулевого рабочего проводника. Третий провод, окрашенный в желто-зеленый цвет, называется защитным нулевым.

В евророзетках проводник фазы располагается справа, а если в выключателях, то сверху. Защитный нулевой проводник в розетках расположен слева, а в выключателях – снизу. Роль первых двух проводов уже выяснилась, осталось ответить на вопрос: для чего нужен третий, защитный провод. Когда оборудование, подключаемое в розетку, находится полностью в исправном состоянии, то ноль находится в бездействии. Его защита производится при коротком замыкании, когда ток попадает на участки, обычно не попадающие под напряжение. Защитный провод заберет этот ток на себя и перенаправит его в землю или к источнику. То есть, можно будет ощутить лишь легкий удар током.

В общих чертах мы выяснили, что такое фаза и ноль. Эти значения являются основными для всех электрических сетей.

Источники: http://eltechbook.ru/zakon_faza.html, http://elektrik24.net/teorija/napryazhenie/chto-takoe-faza-i-nol.html, http://electric-220.ru/news/chto_takoe_faza_i_nol/2012-12-21-251

electricremont.ru

Почему если замкнуть землю и ноль, то автомат вырубает? и зачем это нужно?

А что за автомат? Вырубать от замыкания земли и нуля может только УЗО и Диф. автомат.. . они сравнивают токи через ноль и через фазу и если разница больше уставки, то отключают. если ты после диф. автомата или УЗО замкнешь ноль и землю, то часть тока вернется через землю, соответственно через ноль пройдет меньший чем через фазу ток.

потому, что земля и ноль две разные штучки, замыкание на землю нуля говорит о неисправности подключенного к сети оборудования

в сетях с глухозаземленной нейтралью=(а таковы почти все бытовые сети) -ничего этого и не происходит=другое дело-замыкание фазы на нуль!!!

Значит у вас не автомат а УЗО (Устройство Защитного Отключения) А сделано это для того, что бы при повреждении изоляции проводов внутри прибора, корпус этого прибора не оказался под опасным напряжением. Только для этого прибор должен быть правильно заземлен. Однако в старых домах сделать правильное заземление с помощью подручных материалов, без специальных расчетов и инструментов, не представляется возможным.

touch.otvet.mail.ru

Что будет если перепутать фазу и ноль в выключателе?

Сильва вот и ответ <a href="/" rel="nofollow" title="18283812:##:https://t.co/xlC8G1YSUY?0=184036">[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a>

Сильва, ответ вот тут <a href="/" rel="nofollow" title="18283812:##:https://t.co/88cC0o9FsU?0=155391">[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a>

Сильва, ответ найдите здесь <a href="/" rel="nofollow" title="18283812:##:https://t.co/5mSfaWgVvL?0=312511">[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a>

Сильва вот и ответна вопрос <a href="/" rel="nofollow" title="18283812:##:https://t.co/TNU2QtxouZ?0=169160">[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a>

Сильва, полный ответ тут <a href="/" rel="nofollow" title="18283812:##:https://t.co/jDaY7MAe5R?0=183628">[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a>

Сильва, здесь есть ответ <a href="/" rel="nofollow" title="18283812:##:https://t.co/nwFSsyVzmY?0=431220">[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a>

Сгорят все электроприборы. Пробуйте :))

Значения не имеет для большинства электроприборов. Если вдруг какой деятель ноль еще на заземляющий контакт вывел, тогда жди беды.

Сильва, вот тут можно найти ответ <a href="/" rel="nofollow" title="18283812:##:https://t.co/lK80kyPEx1?0=375579">[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a>

Нет. Подключайте свободно. Однако, вопрос содержит ошибку. В Выключатель не подают фазу и ноль, потому что если выключатель их соединит, то будет короткое замыкание и сработает пакетник. На выключатель приходит два провода: фаза или ноль и второй - на лампу

если у вас есть выключатель, то вы перепутать ничего не можете. все перепутали до вас. вся распайка как правило происходит в распаечной коробке. при замене выключателя вы ничего не перепутаете

Откуда в выключателе "ноль"? Выключатель ставится на разрыв фазы. Фаза приходит в выключатель, а затем по другому проводу идет в лампочку. Вот у лампочки - есть и "фаза" и " ноль"

Если вы вместо фазы подведете на выключатель ноль а фазу на прямую на люстру . То все гореть будет ничего не перегорит. Но при ремонте замене или ещё что нибудь вы захотите сделать с люстрой. Вам нужно будет выключать рубильник ввода а не выключатель . А иначе вас стукнет током .

Варежки снимите все будет нормально.

в выключателе что-то одно: или фаза, или ноль. И по сути разницы для люстры никакой нет, какой из проводов разорвать, чтоб она погасла - ноль или фазу..

Там по умолчанию не может быть фазы с нулем. Должна быть только фаза (если только электрик не рукожопый был)

Имеет огромное значение. Выключатель сажают в разрыв фазы по технике безопасности. Потому что если его посадить в разрыв ноля, то тому, кто полезет менять люстру (или на что там выключатель Вы будете ставить), ему может не поздоровиться. Исключением служат кнопки (например какого-нибудь допотопного звонка), они сажаются в разрыв ноля.

С этим вопросом рекомендую обратится к специалистам <a rel="nofollow" href="http://santehnik-home.ru/remont-santexniki/" target="_blank">http://santehnik-home.ru/remont-santexniki/</a> Там вам помогут!

touch.otvet.mail.ru

Обрыв нулевого провода в трехфазной сети

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Я Вам всегда рекомендовал, и даже принудительно заставлял, для защиты электрооборудования и электрических приборов своих квартир и домов от повышения или понижения напряжения в сети устанавливать однофазное или трехфазное реле напряжения, в зависимости от Вашей сети.

В качестве реле однофазного напряжения можно применять устройства разных производителей, например, РН-113 от «Новатек-Электро», УЗМ-51 от «Меандр», RV-32A от EKF, CM-EFS.2 от АВВ, АЗМ-40А от «Ресанта», ZUBR D40t от «ДС Электроникс» и другие им подобные.

В качестве трехфазных реле напряжений могу порекомендовать: цифровое реле напряжения V-protector 380V от «Digitop», РНПП-311 от «Новатек-Электро», РКН-3-15-15 и УЗМ-3-63 от «Меандр», CM-MPS.11 от АВВ.

Все перечисленные выше устройства контролируют входное напряжение сети, и если напряжение по каким-то причинам вышло за пределы заданных уставок, то они должны отключить потребителей, тем самым защищая и спасая их от выхода из строя.

Напомню, что согласно ГОСТа 29322-92, табл.1, номинальное напряжение однофазной сети должно быть 230 (В), а трехфазной — 400 (В). А по ГОСТу 13109-97, п.5.2, предельно-допустимое отклонение напряжения не должно превышать ±10%, т.е. для однофазной сети это напряжение от 207 (В) до 253 (В), а для трехфазной — от 360 до 440 (В).

Причин для отклонения напряжения может быть множество, и в одной из своих статей я их уже перечислял. Но сегодня я хотел бы остановиться на одной очень распространенной причине, как обрыв нуля.

В Интернете имеется не мало статей по этой теме, но вся представленная информация в основном теоретическая и поверхностная. Я же в данной статье расскажу Вам очень подробно про возникновении такой ситуации, произведу расчеты токов и напряжений в нормальном режиме и при обрыве нуля, исходя из реальных нагрузок на примере нескольких квартир, а в самом конце сымитирую ситуацию с обрывом нуля в трехфазной сети на реальном примере.

Итак, поехали.

Расчет несимметричного режима трехфазной сети с нулевым проводом

Для интереса, теорию будем рассматривать не в чистом виде, а на наглядном примере. Предположим, что на площадке у нас расположено три квартиры.

Вот пример такого этажного щита на три квартиры, о котором у меня написана отдельная и подробная статья.

Каждая квартира питается с подъездного щита, но с разных фаз — обычное дело. Квартира №1 запитана с фазы А, квартира №2 — с фазы В, а квартира №3 — с фазы С.

Возьмем за условность, что в какой-то определенный момент времени в квартире №1 был включен в розетку электрический чайник мощностью 2000 (Вт), в квартире №2 — горели лампы накаливания общей мощностью 400 (Вт), а в квартире №3 — горела одна единственная лампа накаливания мощностью 75 (Вт).

Я специально в качестве примера привел чисто активную нагрузку, чтобы не усложнять расчеты и векторные диаграммы углами сдвига и т.п. Естественно, что в реальности чисто активной нагрузки по квартирам не бывает, но тем не менее смысл остается прежним.

А теперь вспомним немного ТОЭ.

Нагрузку каждой квартиры представим в виде сопротивлений, которые обозначим «Z». Z — это и есть полное сопротивление цепи, с учетом активной и реактивной составляющей, но как я уже сказал выше, реактивной составляющей у нас нет (нагрузка чисто активная), поэтому в нашем случае Z=R. Получается следующее:

  • Zа = Ra = 24,2 (Ом) — сопротивление нагрузки квартиры №1

  • Zb = Rb = 121 (Ом) — сопротивление нагрузки квартиры №2

  • Zc = Rc = 645,3 (Ом) — сопротивление нагрузки квартиры №3

Как видите, нагрузка по квартирам разная, т.е. это типичный несимметричный режим работы четырехпроводной трехфазной сети с нейтральным проводом при соединении нагрузки по схеме «звезда». В этой схеме есть свои особенности, но об этом чуть позже.

Итак, номинальное линейное (межфазное) напряжение сети составляет 400 (В), а фазное напряжение (между фазой и нулем) — 230 (В).

На источнике питания линейные напряжения обозначаются, как UAB, UBC и UCA, а фазные UA, UB и UC. На нагрузке такие же обозначения, только с маленькими буквами (индексами).

Но на практике такие идеальные значения редко встречаются по нескольким причинам. Изначально на трансформатор может приходить высокое питающее напряжение с неидеальными линейными напряжениями, которое преобразуется на низкую сторону тоже с некоторой разницей. К тому же сам трансформатор может иметь какие-то наиболее загруженные фазы, на которых напряжение будет чуть снижено, по сравнению с другими.

Я возьму реальный пример из практики, поэтому линейные и фазные напряжения у меня имеют следующие значения:

Будем считать, что нейтральный (нулевой) проводник от трансформаторной подстанции (ТП) до этажного щита у нас идеальный (ZN=0), т.е. я пренебрегаю его сопротивлением, которое складывается из сопротивлений переходных контактов и самих проводов. Сопротивления контактных соединений и проводников фаз я тоже учитывать не буду.

Таким образом получается, что напряжение между нулем источника питания (в моем случае это трансформатор) и нулем нагрузки (потребители) равно нулю, т.е. эти точки имеют одинаковый потенциал.

Напряжение между этими точками называется напряжением смещения нейтрали и его обозначают, как UnN.

В рассматриваемом случае напряжение смещения нейтрали равно нулю (UnN = 0), а значит фазные напряжения у источника питания (трансформатор) и на нагрузке (потребители) совершенно одинаковые:

  • UA = Ua = 239 (В)
  • UB = Ub = 225 (В)
  • UC = Uc = 232 (В)

Векторная диаграмма напряжений будет иметь следующий вид. Для наглядности хотел построить ее в масштабе, но не нашел достойного онлайн сервиса, а рисовать ее на миллиметровой бумаге, как в университете, у меня нет времени.

Естественно, что фазные напряжения сдвинуты относительно друг друга на 120 электрических градуса.

Теперь нам нужно узнать токи нагрузки по фазам, которые рассчитаем по закону Ома для участка цепи, зная фазные напряжения и сопротивления нагрузок. Расчет фазных токов буду производить в показательной форме комплексного числа.

Теперь отложим полученные значения токов на нашей векторной диаграмме. Т.к. нагрузка у нас чисто активная, то векторы токов будут сонаправлены с векторами фазных напряжений.

Вот это нормальный режим работы, когда нет обрыва нейтрального проводника, т.е. это несимметричный режим работы четырехпроводной трехфазной сети с нулевым проводом.

Ради интереса можно рассчитать ток в нулевом проводе, который равен геометрической сумме всех фазных токов. Для удобства сложения комплексных чисел переведу их из показательной формы в алгебраическую, а результат запишу опять в показательной.

Получилось, что значение тока в нуле составляет 8,86 (А).

Расчет несимметричного режима трехфазной сети без нулевого провода

Но сейчас перейдем к самому интересному!

Предположим, что в этажном щите из-за плохого контакта у нас отгорел магистральный ноль N (PEN), или же электрик, выполняя работу, ошибочно его разорвал, например, в этом месте (место разрыва я указал не схеме красным крестиком). Я лишь указал две причины обрыва нуля, на самом деле их может быть множество.

Вот фотография подобного по исполнению этажного щита. Кстати, этот щит находится в аварийном состоянии и о нем у меня есть отдельная статья, где я подробно рассказываю, как и что в нем нужно устранить и исправить.

Так что же произойдет при обрыве магистрального нуля N (PEN)?!

При обрыве нулевого провода все три сопротивления окажутся включенные звездой, но без нуля. Произойдет смещение нейтрали и перераспределение (перекос) фазных напряжений квартир. По сути, у нас получилась трехфазная трехпроводная сеть без нулевого проводника, но с неодинаковыми нагрузками.

А чтобы понять, как именно распределятся фазные напряжения, сначала необходимо найти напряжение смещения нейтрали (по методу узловых напряжений).

Таким образом получилось, что при обрыве нуля между нейтралью трансформатора и отгоревшей нейтралью в этажном щите появится потенциал около 181 (В).

Если у Вас в жилом доме применена устаревшая система заземления TN-C, в которой все открытые металлические конструкции присоединены к нейтрали (занулены), то эта разность потенциалов (напряжение) окажется на всех зануленных металлических частях, а в нашем примере под напряжением окажется металлический корпус этажного щита и все, что подключено к нулевой колодке N, а это у нас нулевые проводники всех трех наших квартир.

Задев корпус щита или любой нулевой проводник, Вы попадете под действие электрического тока.

Про последствия я рассказывать не буду, об этом уже написано несколько статей на сайте с реальными случаями, знакомьтесь:

Если же в этажном щите Вы сделали разделение PEN проводника и перешли с системы заземления TN-C на TN-C-S, то эта разность потенциалов окажется не только на отгоревшем нуле и на конструкции щита, но и на корпусах всех Ваших электрических приборов и техники, что значительно увеличивает шансы попасть под действие электрического тока. Кстати, это еще одно доказательство тому, что разделение PEN проводника необходимо выполнять не в этажном щите, а в ВРУ.

Но это еще не все.

Определим фазные напряжения на нагрузке с учетом смещения нейтрали.

И что мы видим?! А видим мы перекос фаз в трехфазной сети.

В фазе А напряжение снизится с 239 (В) до 65 (В), в фазе В — напряжение с 225 (В) увеличится до 335 (В), а в фазе С — напряжение с 232 (В) увеличится до 372 (В).

Естественно, что в квартире №1 при таком низком напряжении 65 (В) с электрическим чайником ничего не произойдет, он просто напросто не станет работать. Но вот если вместо чайника был бы подключен холодильник, кондиционер или другие потребители с двигательной нагрузкой, то большая вероятность, что они вышли бы из строя.

А вот в квартирах №2 и №3 последствия будут весьма печальными. При напряжении 335 (В) и 372 (В) лампы в них моментально сгорят. Если вместо ламп будет включена другая нагрузка, будь это телевизор, компьютер и прочая бытовая техника, то они тоже моментально выйдут из строя, если конечно в них нет встроенной защиты от перепадов напряжения. Не исключено, что может возникнуть даже пожар.

Да, кстати, вот так примерно будет выглядеть наша векторная диаграмма после отгорания нуля.

Как видите, точка нейтрали n сдвинулась в точку n’, т.е. к наиболее загруженной фазе А. В наиболее загруженной фазе напряжение снизилось, а в менее загруженных, наоборот, увеличилось и практически до линейного напряжения.

При изменении сопротивлений фазных нагрузок напряжение смещения нейтрали UnN может изменяться в широких пределах, при этом точка нейтрали n’ может находиться в разных местах векторной диаграммы, а фазные напряжения у потребителя могут иметь величины от нуля и вплоть до линейного напряжения.

При всей этой ситуации фазные напряжения на источнике питания (трансформаторе) останутся неизменными, т.е. несимметрия нагрузки никак не влияет на систему напряжений источника питания.

А теперь, опять же ссылаясь на закон Ома, рассчитаем фазные токи.

Проведем проверку наших расчетов по первому закону Кирхгофа — геометрическая сумма токов всех фаз при обрыве нулевого провода должна быть равна нулю. Вот и проверим это тождество.

Тождество верно, с учетом небольших погрешностей, возникших при расчетах.

Но и это еще не все. После того, как от повышенного напряжения выйдут из строя потребители, начнется очередное перераспределение фазных напряжений, но уже с учетом этих сгоревших потребителей, и тогда напряжение может повыситься уже в другой фазе. В общем такая бесконечная реакция будет продолжаться до того момента, пока все не сгорит.

Выводы

Какой же вывод можно сделать?!

В данном примере я смоделировал обрыв нулевого проводника в этажном щите, с которого питались однофазные нагрузки трех квартир с разных фаз. Если рассмотреть в целом многоквартирный дом, то ситуация будет аналогичной, т.к. нагрузка по фазам сильно колеблется и в любом случае будет несимметричной. Аналогичная ситуация может произойти и в частном доме, имеющий трехфазный ввод.

Таким образом, из расчетов следует, что при обрыве нулевого проводника в трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью при несимметрии нагрузок фазные напряжения могут достигать опасных значений. Напомню, что в рассматриваемом примере в фазе В и фазе С напряжение увеличилось до 335 (В) и 372 (В) соответственно, т.е. возросло почти до линейного.

Здесь же хотел добавить, что при симметричной нагрузке в случае обрыва нуля перекоса фаз не возникнет. Вот поэтому многие трехфазные двигатели запитывают четырехжильными кабелями без нуля (А, В, С и PE).

 

Защита от обрыва нуля

Какие же меры можно предпринять для предотвращения подобных случаев?

Если это многоквартирный дом, то настойчиво требовать от обслуживающей организации постоянного контроля и регулярных проверок состояния электропроводки от ВРУ до этажных щитов, в том числе с проведением всех необходимых измерений с привлечением электротехнической лаборатории (ЭТЛ). Нас, кстати, регулярно привлекают управляющие компании (УК) для проведения подобных работ, потому что эти измерения необходимо производить с определенной периодичностью, которая указана в ПУЭ и ПТЭЭП. К слову, вот фотографии с последней проверки одного многоквартирного дома. И как там еще что-то работало?!

Об этом ВРУ я скорее всего напишу отдельную статью с указанием конкретных замечаний, так что подписывайтесь на новости сайта, чтобы не пропустить самое интересное.

Вот еще несколько фотографий с объектов. Порой в электрический щит даже заглянуть страшно, не говоря уже о выполнении в нем каких-либо работ.

Если с Вами все таки произошла ситуация с обрывом нуля, то Вас спасут только лишь устройства (реле), про которые я говорил в самом начале статьи. К тому же, «Библия электрика» (ПУЭ, п.7.1.21) рекомендует не пренебрегать данными советами.

Также ПУЭ, п.1.7.145 запрещает установку коммутационных аппаратов (автоматы, предохранители и т.п.) в нейтральном проводе PEN, чтобы как раз таки уберечь потребителей от перекоса фаз при несимметричном режиме.

Внимание! Один из постоянных читателей сайта смоделировал ситуацию обрыва нуля в трехфазной сети, когда нагрузки в каждой фазе одинаковые, а затем добавил в одну из фаз дополнительную нагрузку. Уже основываясь на теорию, изложенную в данной статье, посмотрите, что же произойдет в этих двух разных случаях. Константину от меня лично большое спасибо за предоставленный материал.

В заключении хотел бы акцентировать Ваше внимание на том, что все вышесказанное в данной статье относится к обрыву нулевого проводника в трехфазной сети. Если же при однофазном вводе в квартиру у Вас отгорит вводной ноль, то ничего при этом у Вас не сгорит, а возникает ситуация другого плана, о которой я подробно рассказывал в статье про появление в розетках «двух фаз».

P.S. А кто-нибудь из Вас становился «жертвой» обрыва нуля?! При каких обстоятельствах это произошло, какие последствия были — поделитесь в комментариях своей историей, чтобы подкрепить информацию данной статьи реальными примерами из жизни.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


zametkielectrika.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *