Почему на фазе и на нуле напряжение
Перейти к содержимому

Почему на фазе и на нуле напряжение

  • автор:

НАПРЯЖЕНИЕ НА НУЛЕВОМ ПРОВОДЕ

Давайте разберемся почему на нулевом проводе появляется напряжение, чем это грозит и что следует предпринять для предотвращения возможных неприятностей и последствий.

Сразу обратимся к схеме (рис.1) и определим основную причину появления напряжения там, где его по определению быть не должно.

Причины напряжения на нулевом проводе

Для этого немного видоизменим рисунок (рис.2) и рассмотрим распределение потенциалов на различных участках электрической цепи. В данном случае цепь берем однофазную, как сделано в квартирах и большинстве частных домов.

  • с одной стороны обмотки трансформатора берем фазу (L);
  • другая заземлена (N).

Земля является точкой нулевого потенциала, фаза – источником напряжения 220 Вольт, ток течет от фазы через потребитель на ноль, далее на землю.

В контексте данной статьи под напряжением будем понимать разность потенциалов (как и положено) между рассматриваемыми точками (1 или 2) и точной нулевого потенциала (0).

  • I=U/R;
  • U=I*R.

Итак, нулевой провод от потребителя до ТП обладает сопротивлением Rn. Кстати, чем больше ток (мощнее нагрузка) тем падение напряжения, а значит потенциал в точке 2 выше.

Появление напряжения на нулевом проводе

Другое дело, что при нормальных условиях (отсутствии неисправностей и качественных соединениях) это значение невелико. Например, при суммарном сопротивлении нулевого провода 1 Ом при токе 1 Ампер падение напряжения составит 1 В.

То есть в точке 2 будем иметь 1 Вольт, что, в принципе, немного. Я здесь все упрощаю, поскольку целью является продемонстрировать причины возникновения на нулевом проводе напряжения, а не оценить его точное значение.

Кстати, обнаружить вы его не сможете, ни мультиметром, ни, тем более, индикаторной отверткой.

Если по каким то причинам наше сопротивление Rn увеличивается, например за счет нарушения где то контакта, то потенциал в рассматриваемой точке растет. Визуально это проявится уменьшением яркости свечения в квартире ламп, прекращением или ухудшением работы бытовых электроприборов.

Кстати, при прикосновении к этому месту можно получить чувствительный удар током, поскольку сопротивление вашего тела Rдоп (рис.3) создаст путь для протекания части тока, определяемого вашим сопротивлением и напряжением в точке 2. Для значений 2 кОм и 50 Вольт соответственно эта величина составит 25 миллиампер.

Это уже неприятно, особенно, если учесть, что 100 мА – смертельно опасное значение.

В месте нарушения контакта нулевой провод (пока в сеть включены потребители) будет греться и закончится это может пожаром или отгоранием нуля. Переходим к рисунку 4.

В этом случае цепь размыкается, ток по нулевому проводу не течет и потенциал в точке 2 составит полноценные 220 Вольт. Это покажет индикаторная отвертка, а прикосновение к этой части может закончиться летальным исходом.

Но, если отключить абсолютно все электроприборы, напряжение на нулевом проводнике пропадет.

При пробое фазы на корпус прибора (если он токопроводящий), на нем, естественно, будет то же самое напряжение.

Кстати, обрыв нуля может быть вызван и другими причинами, например, механическим повреждением при проведении ремонтно строительных работ. Впрочем, вопрос почему это произошло вторичен, главное следствие, которое только что мы рассмотрели.

Поскольку данная ситуация опасна при использовании электроприборов закономерен вопрос защиты.

  • применение заземления;
  • использования УЗО и дифавтоматов.

Защитное заземление настоятельно рекомендуется дополнять устройствами защитного отключения (УЗО) или дифференциальными автоматами, которые, кстати, могут обеспечит защиту и при отсутствии штатной системы заземления.

  • заземление – что такое, как работает;
  • УЗО – как работает и подключение;
  • дифавтомат – принцип действия и как подключить.

* * *
© 2014-2024 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

На нулевом проводе напряжение! Откуда оно взялось, и как с этим бороться!

Здравствуйте уважаемые посетители сайта «Помощь электрикам». Как мы знаем, Напряжение это разность потенциала между разноименно заряженными частицами. И в стабильно работающей сети напряжение возникает между нулевым проводом, и фазой.

Здравствуйте уважаемые посетители сайта «Помощь электрикам». Как мы знаем, Напряжение это разность потенциала между разноименно заряженными частицами. И в стабильно работающей сети напряжение возникает между нулевым проводом, и фазой. Это нормальный процесс. Но существуют такие ситуации, когда напряжение может появиться не на фазном проводнике, а на нулевом. В данной статье подробно рассмотрим, почему так может произойти, и как избежать такой ситуации.

Уже неоднократно на данном сайте мы разбирали ситуации с нулевым проводом. Напомним, что нулевой провод – это нейтраль трансформатора, имеющего во вторичной обмотке схему соединения звезда с выведенным нулем, то есть три проводника соединены в общей точке. И в соответствии со схемой нейтральный провод имеет глухое заземление, то есть непосредственно соединен с земляным проводом. Поэтому, если человек случайно коснется нулевого провода, то разности потенциала не возникнет, и его не ударит током. Все напряжение останется на фазах, или проще говоря, «с другой стороны проводников магнитопровода».

Но здесь не все так однозначно. Расстояние от заземленной нейтрали трансформатора и, например, вашей розеткой может составлять несколько километров. Поэтому может возникнуть ситуация, когда на нулевом проводе появляется ток.

Наличие напряжение на нулевом проводе определяется достаточно легко. Достаточно взять индикаторную отвертку, и поочередно вставлять в отверстия розетки. В нормальном режиме, в одном отверстии индикатор отвертки загорится, в другом нет. Если же в обоих отверстиях индикатор горит, то это свидетельствует о неисправности системы в целом. В чем же дело?

Немного теории.

Ток течет всегда от большего сопротивления к меньшему. В нашей сети он течет до места соединения нулевого провода с шинами. И это процесс называется падением напряжения. И данный процесс имеет закономерность. Чем больше сопротивление, тем больше будет значения напряжения на нулевом проводе относительно заземляющей шины.

Для лучшей наглядности стоит привести пример с реальными цифрами.

Итак, у нас имеется проводник с сечением 1,5 кв. мм. На 1 метр его сопротивление будет составлять порядка 0,015 Ом. Подустим, что расстояние между квартирной розеткой и вводным щитком с нулевой шиной, 25 метров. Легко можно посчитать сопротивление всего проводника 25*0,015=0,375 Ом. Вычислим так же падение напряжения на данном участке. К примеру при нагрузке в 16 А оно будет равно 0,375*16=6В. И вроде бы падения напряжение имеет небольшое значение, и проводка в целом соответствующего сечения и материала, но все равно риски напряжения на нуле есть.

В энергосистеме квартир, ноль имеет функцию так же уравнителя. То есть если нагрузка по фазам распределена неравномерно, одна квартира на однйо фазе потребляет 16 А, друга на другой 10 А. а третья и вовсе не потребляет, то по нулю пойдет уравнивающий ток. А если учесть неидеальность контактных соединений, в том же нулевом проводе с нулевой шиной (ржавый болт, обильная краска, слабый контакт), то сопротивление проводника может вырасти на 1,5-2 Ом. А это примерно 60-80В при уравнении тока на нуле в 40 А. А если еще и сопротивление проводника до квартир большое, и соответственно падение напряжения в 40-50 В, то суммарно на нуле может появиться напряжение в 10-120 В. Данное значение, уже серьезно может ударить человека.

Что в таком случае делать, и как себя обезопасить от напряжения на нуле. В целом на работу приборов это не влияет, но все же несет опасность при прямом прикосновении человека. Полностью искоренить данный недуг без управляющей компании вам вряд ли и удастся. Ведь ремонт будет очень дорогим и трудоемким, это и замена всех проводов в вводных шкафах, и замена подходящих кабелей и ВЛ, ревизия всех щитков.

Писать заявки и самим при этом быть «начайку», считать нулевой провод таким же опасным как и фазный. При ремонтах проводки или отдельных элементов, всегда отключать и нулевой провод и фазу.

Обрыв нуля в однофазной и трехфазной сети. К чему это приводит?

Всем известное словосочетание “Обрыв нуля” обычно связывают с причиной очень опасных последствий и это не только поврежденное оборудование, но так же сюда относят пожар, поражение электрическим током, несчастные случаи, вплоть до летального исхода.

«Обрыв нуля» может произойти как в однофазной, так и в трехфазной сети.

В данной статье хочу обратить ваше внимание на особенности протекающих процессов в том или ином случае.

В трехфазной сети следствием обгорания нуля является перекос фаз, что приводит к повышению напряжения в квартирной розетке до 380 В. При правильной установке заземления, для человека это не опасно, но при этом могут пострадать электроприборы (оборудование) или начаться пожар.

Обрыв нуля может произойти в щитке на этаже, или в распределительном устройстве всего многоквартирного дома.

Обрыв нуля может произойти в щитке на этаже, или в распределительном устройстве всего многоквартирного дома

При обрыве нуля в однофазной сети, напряжение будет равно нулю, и вся техника будет обесточена. Тем не менее, при неправильном заземлении или его отсутствии, корпуса оборудования обретут потенциал 220 В.

Последствия обрыва нуля в трехфазной сети бывают самыми разными, например, если произвести хотя бы кратковременное отключение нуля без отключения общей нагрузки, то крайне велик шанс, что погорит вся бытовая техника (холодильники, телевизоры, стиральные машины и пр.) При этом плавает напряжение, нормализация которого возможна только при восстановлении контакта, в данном случае замены болта.

При обрыве нуля в однофазной сети, напряжение будет равно нулю, и вся техника будет обесточена

Защитой от подобных эксцессов может являться установка защитного трехфазное реле напряжения.

Зачастую, подобного рода случаи имеют место вследствие ошибок “электриков” или износа (ржавчины).

Как минимизировать последствия?

Современные многоподъездные дома запитываются от трехфазной сети, то есть три фазы и ноль.

Кабельный ввод в многоэтажный дом с системой заземления TN-C

А вот схема питания щитка на этаже:

Схема питания щитка на этаже

Схема питания 3 потребителей, без обрыва нуля.

На проводах L1, L2, L3 (фазах) напряжение 220В к нейтрали N. С ней же в распределительном устройстве провод заземления РЕ соединяется на вводе в здание.

Что будет при обгорании нулевого провода N до точки соединения.

Распределительный щит в доме

После места обрыва напряжение теперь нулевым не будет, а будет меняться с различной амплитудой.

Каким будет напряжение у потребителя вместо 220В? Этого точно сказать никто не может, все зависит от многих факторов.

При пропадании нуля, самый безопасный вариант при симметричной нагрузке, это когда сопротивление всех потребителей одинаково, все произойдет без последствий, то есть без перекоса фаз. Такое обычно бывает при включении трехфазных потребителей – это системы электронагревателей или электродвигателей.

Питание происходит через трансформатор с обмоткой в «треугольник»

В промышленности, на производстве, в виду симметричной нагрузки, зачастую нейтраль не используют, так как питание происходит через трансформатор с обмоткой в «треугольник».

Но в жилищном секторе, присутствуют в основном однофазные нагрузки, и соответственно начинается перекос фаз, и насколько он опасен, зависит от многих условий.

В одной квартире, перестанет работать стиральная машина, телевизор, напряжение упадет до уровня менее 100В. Сопротивление в этой квартире ниже, чем тех у соседей по лестничной клетке, которых, к тому же и нет дома, и если в пустой квартире осталась включенной в сеть техника, то весьма велика возможность возгорания, так как напряжение в их розетках подскочило до 300В.

Изменение напряжений пропорционально изменению сопротивлений нагрузок.

Иными словами, где сопротивление больше там выше и напряжение, и наоборот.

При обрыве нуля в однофазной сети, ситуация будет следующей.

Обрыв нуля в однофазной сети

Совершенно не изменится ничего для нагрузки на других фазах.

Но при обрыве в щитке, нулевой провод и вся квартира, окажутся под напряжением 220В.

Приведенные факты говорят о том, что необходим периодический контроль состояния межэтажных щитков, зачастую их состояние бывает аварийным.

Необходим периодический контроль состояния межэтажных щитков, зачастую их состояние бывает аварийным

При пропадание нуля в квартире, при правильно организованном заземлении, опасность минимальна, если, конечно, не трогать провода.

Наиболее эффективная защита от перегорания нуля в трехфазной сети – это реле и стабилизатор напряжения.

105094, г. Москва,
ул. Семеновский Вал, дом 6А

г. Москва, 2-й Иртышский проезд, д.4, стр.1

Что такое фаза и ноль в электричестве

Что такое фаза и ноль в электричестве

Очень немного людей понимают суть электричества. Такие понятия как «электрический ток», «напряжение» «фаза» и «ноль» для большинства являются темным лесом, хотя с ними мы сталкиваемся каждый день. Давайте же получим крупицу полезных знаний и разберемся, что такое фаза и ноль в электричестве. Для обучения электричеству с «нуля» нам нужно разобраться с фундаментальными понятиями. В первую очередь нас интересуют электрический ток и электрический заряд.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

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. Его заряд равен примерно -1,6 на 10 в минус девятнадцатой степени Кулон.

Заряд электрона — минимальный электрический заряд (квант, порция заряда), который встречается в природе у свободных долгоживущих частиц.

Заряды условно делятся на положительные и отрицательные. Например, если мы потрем эбонитовую палочку о шерсть, она приобретет отрицательный электрический заряд (избыток электронов, которые были захвачены атомами палочки при контакте с шерстью).

Такую же природу имеет статическое электричество на волосах, только в этом случае заряд является положительным (волосы теряют электроны).

Кстати, о том, что такое ток, напряжение и сопротивление можно дополнительно почитать в нашей отдельной статье, посвященной закону Ома.

Статическое электричество

Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц (носителей заряда) по проводнику. Само движение заряженных частиц возникает под действием электромагнитного поля – одного из фундаментальных физических полей.

Электрический ток может быть постоянным и переменным. При постоянном токе направление и величина тока не меняются. Переменный ток – это ток, изменяющийся во времени.

Источником постоянного тока является, например, батарейка. Но именно переменный ток используется в бытовых розетках, которые стоят в наших домах. Причина в том, что переменные токи гораздо проще получать и передавать на большие расстояния.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Основным видом переменного тока является синусоидальный ток. Это такой ток, который сначала нарастает в одном направлении, достигая максимума (амплитуды) начинает спадать, в какой-то момент становится равным нулю и снова нарастает, но уже в другом направлении.

Электрический ток

Непосредственно о таинственных фазе и нуле

Все мы слышали про фазу, три фазы, ноль и заземление.

Простейший случай электрической цепи – однофазная цепь. В ней всего три провода. По одному из проводов ток течет к потребителю (пусть это будет утюг или фен), а по другому – возвращается обратно. Третий провод в однофазной сети – земля (или заземление).

Провод заземления не несет нагрузки, но служит как бы предохранителем. В случае, когда что-то выходит из-под контроля, заземление помогает предотвратить удар электрическим током. По этому проводу избыток электричества отводится или «стекает» в землю.

Провод, по которому ток идет к прибору, называется фазой, а провод, по которому ток возвращается – нулем.

Итак, зачем нужен ноль в электричестве? Да за тем же, что и фаза! По фазному проводу ток поступает к потребителю, а по нулевому — отводится в обратном направлении. Сеть, по которой распространяется переменный ток, является трехфазной. Она состоит из трех фазовых проводов и одного обратного.

Именно по такой сети ток идет до наших квартир. Подходя непосредственно к потребителю (квартирам), ток разделяется на фазы, и каждой из фаз дается по нулю. Частота изменения направления тока в странах СНГ — 50 Гц.

В разных странах действуют разные стандарты напряжений и частот в сети. Например, в обычной домашние розетки в США подается переменный ток напряжением 100-127 Вольт и частотой 60 Герц.

Провода фазы и нуля нельзя путать. Иначе можно устроить короткое замыкание в цепи. Чтобы этого не произошло и Вы ничего не перепутали, провода приобрели разную окраску.

Каким цветом фаза и ноль обозначены в электричестве? Ноль, как правило, синего или голубого цвета, а фаза — белого, черного или коричневого. Провод заземления также имеет свой окрас — желто-зеленый.

Итак, сегодня мы узнали, что же значат понятия «фаза» и «ноль» в электричестве. Будем просто счастливы, если для кого-то эта информация была новой и интересной. Теперь, когда вы услышите что-то про электричество, фазу, ноль и землю, вы уже будете знать, о чем идет речь. Напоследок напоминаем, если вам вдруг понадобится произвести расчет трехфазной цепи переменного тока, вы можете смело обращаться в студенческий сервис. С помощью наших специалистов даже самая дикая и сложная задача станет вам «по зубам».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *