Какой ток в нулевом проводе при однофазной сети

Почему на нулевом проводе появляется напряжение

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

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

Почему индикатор показывает напряжение на нуле

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

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

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

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

Зачем нужен нулевой провод

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

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

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

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

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

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

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

Напряжение между фазой, нулем и заземлением

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

Какое напряжение между нулем и заземлением

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

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

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

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

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

Напряжение между фазой и нулевым и заземляющим проводниками

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

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

Совет! Для защиты бытовых приборов от перенапряжения желательно установить сразу после вводного автомата реле напряжения РН.

Почему ноль бьется током

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

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

Обрыв нуля в квартире

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

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

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

Обрыв нейтрали в питающем кабеле

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

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

Замыкание фазы на нуль

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

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

Наведенное напряжение

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

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

Справка! Человек ощущает 0,01А переменного тока, протекающего через тело, а смертельным является 0,1А.

Перекос фаз

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

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

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

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

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

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

Вывод

Существует ряд причин, почему на нулевом проводе появляется напряжение:

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

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

Научный форум dxdy

Последний раз редактировалось Emil89 23.11.2011, 17:35, всего редактировалось 2 раз(а).

Спасает то, что сопротивление заземляющего провода меньше, чем тела.

Последний раз редактировалось vshnukrshna2 23.11.2011, 17:53, всего редактировалось 1 раз.

Ток по нулевому проводу течет (если замкнуть на него фазу через нагрузку), но возможно, что только до общего щита дома. Квартиры подключаются к разным фазам и при симметричной нагрузке ток дальше по нулевому проводу не пойдет.

Напряжение на фазном проводе меняется по гармоническому закону (условно + на -), т.е. меняется и направление тока в проводе.

Последний раз редактировалось Chifu 24.11.2011, 21:11, всего редактировалось 2 раз(а).

Последний раз редактировалось Chifu 24.11.2011, 21:23, всего редактировалось 5 раз(а).

Чтобы я такое писал? Быть того не может. Да, он сложный, но прояснённый достаточно (разве что, может быть, электролиты да сверхпроводники. ). Разница только в том, что не во всяком вузе эти сложные вещи проходят.

Про конденсатор понятно, но нулевой провод, вроде, не конденсатор 🙂

Последний раз редактировалось Chifu 24.11.2011, 21:49, всего редактировалось 7 раз(а).

kd150kv.org

Статья рассчитана на тех, кто имеет познания в электротехнике в объеме средней школы и желает ознакомиться с применением электротехнических расчетов в некоторых случаях повседневной жизни. Отзывы и пожелания по добавлению других расчетов просьба писать в комментариях.

Содержание разделов:

1. Расчет величины переменного электрического тока при однофазной нагрузке.

1. Расчет величины переменного электрического тока при однофазной нагрузке.

Предположим, что у нас обычный дом или квартира в которой имеется электрическая сеть переменного тока напряжением 220 вольт.

В доме имеются электроприборы:

1. Для освещения дома установлены 5 электролампочек по 100 ватт каждая и 8 электролампочек мощностью 60 ватт каждая. 2. Электродуховка, мощностью 2 киловатта или 2000 ватт. 3. Телевизор, мощностью 0,1 киловатт или 100 ватт. 4. Холодильник, мощностью 0,3 киловатта или 300 ватт. 5. Стиральная машина мощностью 0,6 киловатт или 600 ватт. Нас интересует, какой ток будет протекать на вводе в наш дом или квартиру при одновременной работе всех вышеперечисленных электроприборов и не повредится ли наш электросчетчик, рассчитанный на ток 20 ампер?

Расчет: 1, Определяем суммарную мощность всех приборов: 500 + 480 + 2000 + 100 + 300 + 600 = 3980 ватт 2. Ток, протекающий в проводе при такой мощности определяется по формуле:

где: I — ток в амперах (А) Р — мощность в ваттах (Вт) U — напряжение в вольтах (В) cos φ — коэффициент мощности (для бытовых электросетей можно принять 0,95) Подставим числа в формулу: І = 3980 /220 * 0,95 = 19,04 А Вывод: Счетчик выдержит, так как ток в цепи меньше 20 А. Для удобства пользователей ниже приведена форма расчета тока.

Вам следует ввести в соответствующие поля формы суммарное значения мощности в ваттах всех ваших электроприборов, напряжение в вольтах, обычно 220 и коэффициента мощности, 0,95 для бытовой нагрузки, нажать кнопку «Вычислить» и в поле «Ток» появится величина тока в амперах. Если у вас нагрузка в киловаттах, следует перевести ее в ватты, для чего умножить на 1000. Для очистки введенного значения мощности следует нажать кнопку «Очистить». Очистку введенных по умолчанию значений напряжения и косинуса следует произвести клавишей delete переместив курсор в соответствующую ячейку (при необходимости).

Форма расчета для определения тока при однофазной нагрузке.

Такой же расчет можно выполнить для торговой точки, гаража или любого объекта, имеющего однофазный ввод. А как быть, когда известен ток, который мы определили при помощи токоизмерительных клещей или амперметра, а нам необходимо знать подключенную мощность?

Преобразуем формулу расчета тока в расчет мощности.

Для того, чтобы не пользоваться калькулятором, просто вводим свои числа в нижеприведенную форму и нажимаем кнопку «Вычислить».

Форма расчета для определения мощности при однофазной нагрузке.

А какое значение cos φ для других токоприемников? (Внимание! Значения косинуса фи у Вашего оборудования могут отличаться от указанных): Лампы накаливания и электронагревательные приборы с нагревом сопротивлением (cosφ ≈ 1,0) Асинхронные двигатели, при неполной загрузке (cosφ ≈ 0,5) Выпрямительные электролизные установки (cosφ ≈ 0,6) Электродуговые печи (cosφ ≈ 0,6) Индукционные печи (cosφ ≈ 0,2-0,6) Водяные насосы (cosφ ≈ 0,8) Компрессоры (cosφ ≈ 0,7) Машины, станки (cosφ ≈ 0,5) Сварочные трансформаторы (cosφ ≈ 0,4) Лампы дневного света, подключенные через электромагнитный дроссель (cosφ ≈ 0,5-0,6)

2. Расчет величины постоянного электрического тока.

Постоянный ток для быта применяется в основном в электронных приборах, а также в бортовой электросети автомобиля. Допустим, вы решили установить дополнительную фару в автомобиле с лампой мощностью 60 ватт и подключить ее от фары ближнего света. И сразу же возникает вопрос — выдержит ли существующий предохранитель на 10 ампер для фары ближнего света при подключении еще одной фары?

Расчет: Предположим, что мощность лампы фары ближнего света 65 ватт. Подсчитаем ток по формуле:

где: I — ток в амперах (А) Р — мощность в ваттах (Вт) U — напряжение в вольтах (В)

Как мы видим, в отличие от формулы для переменного тока — cos φ — здесь нет. Подставим числа в формулу: І = 65 /12 = 5,42 А 65 Вт — мощность лампы 12 В — напряжение в бортовой сети автомобиля 5,42 А — ток в цепи лампы. Мощность двух ламп в основной и дополнительной фарах составит 60+65 = 125 вт І = 125/12 = 10,42 А Вывод: При подключении 2-х фар, предохранитель, рассчитанный на 10 А может не выдержать, поэтому его желательно заменить на ближайший с большим током уставки. Перед заменой необходимо проверить величину длительно допустимого тока для провода этой цепи, причем ток срабатывания предохранителя должен быть меньше длительно допустимого тока провода.

Для удобства пользователей ниже приведена форма расчета тока. Вам следует ввести в соответствующие поля формы суммарное значения мощности в ваттах всех ваших электроприборов, напряжение в вольтах, нажать кнопку «Вычислить» и в поле «Ток» появится величина тока в амперах. Для очистки следует нажать кнопку «Очистить». Форма расчета для определения постоянного тока.

3. Расчет величины переменного электрического тока при трехфазной нагрузке.

Теперь предположим, что нас обычный дом или квартира в которой имеется электрическая сеть переменного тока напряжением 380/220 вольт. Почему указываются два напряжения — 380 В и 220 В? Дело в том, что при подключении к трехфазной сети в ваш дом заходят 4 провода — 3 фазы и нейтраль (по старому — ноль).

Так вот, напряжение между фазными проводами или иначе — линейное напряжение будет 380 В, а между любой из фаз и нейтралью или иначе фазное напряжение будет 220 В. Каждая из трех фаз имеет свое обозначение латинскими литерами А, В, С. Нейтраль обозначается латинской N.

Таким образом, между фазами А и В, А и С, В и С — будет напряжение 380 В. Между А и N, В и N, С и N будет 220 В и к этим проводам можно подключать электроприборы напряжением 220 В, а значит в доме может быть как трехфазная, так и однофазная нагрузка.

Чаще всего, есть и та и та и ее называют смешанной нагрузкой.

Для начала посчитаем ток при чисто трехфазной нагрузке.

В доме имеются трехфазные электроприборы:

1. Электродвигатель, мощностью 3 киловатта или 3000 ватт.

2. Электроводонагреватель, мощностью 15 киловатт или 15000 ватт.

Вообще-то трехфазные нагрузки принято считать в киловаттах, поэтому, если они записаны в ваттах, их следует разделить на 1000. Нас интересует, какой ток будет протекать на вводе в наш дом или квартиру при одновременной работе всех вышеперечисленных электроприборов и не повредится ли наш электросчетчик, рассчитанный на ток 20 ампер?

Расчет: Определяем суммарную мощность всех приборов: 3 кВт + 15 кВт = 18 кВт 2. Ток, протекающий в фазном проводе при такой мощности определяется по формуле:

где: I — ток в амперах (А) Р — мощность в киловаттах (кВт) U — линейное напряжение, В cos φ — коэффициент мощности (для бытовых электросетей можно принять 0,95) Подставим числа в формулу: = 28,79 А

Вывод: Счетчик не выдержит, поэтому нужно заменить на ток не менее 30 А. Для удобства пользователей ниже приведена форма расчета тока.

Для того, чтобы не пользоваться калькулятором, просто вводим свои числа в нижеприведенную форму и нажимаем кнопку «Вычислить».

Форма расчета для определения тока при трехфазной нагрузке.

А как быть, когда известен ток трехфазной нагрузки (одинаковый для каждой из фаз), который мы определили при помощи токоизмерительных клещей или амперметра, а нам необходимо знать подключенную мощность?

Преобразуем формулу расчета тока в расчет мощности.

Для того, чтобы не пользоваться калькулятором, просто вводим свои числа в нижеприведенную форму и нажимаем кнопку «Вычислить».

Форма расчета для определения мощности при трехфазной нагрузке.

Теперь посчитаем ток при смешанной трехфазной и однофазной нагрузках.

Итак в дом заведены 3 фазы и электрик, производящий монтаж электропроводки должен стремиться к тому, чтобы фазы были нагружены равномерно, хотя так получается далеко не всегда.

В нашем доме получилось, к примеру, так: — фаза А и нейтраль с напряжением между ними, как мы уже знаем — 220 В заведены в гараж и скважину а также освещение двора, общая нагрузка — 12 лампочек по 100 ватт, электронасос 0,7 кВт или 700 ватт. — фаза В и нейтраль с напряжением между ними — 220 В заведены в дом, общая нагрузка 1800 ватт. — фаза С и нейтраль с напряжением между ними — 220 В заведены в летнюю кухню, общая нагрузка электропечки и ламп — 2,2 кВт.

Имеем однофазные нагрузки: по фазе А нагрузку 1900 ватт, по фазе В — 1800 ватт, по фазе С — 2200 ватт, суммарно по трем фазам 5,9 кВт. Кроме того, на схеме показаны и трехфазные нагрузки 3 кВт и 15 кВт, а значит общая мощность смешанной нагрузки составит 23,9 кВт.

Вводим по очереди значения этих мощностей в форму расчета при однофазной нагрузке с напряжением 220 В и вычисляем токи.

Для фазы А будет — 9,09 А, для В — 8,61 А, для С — 10,53 А. Но у нас по проводам всех трех фаз уже проходит ток трехфазной нагрузки, поэтому, чтобы узнать суммарное значение тока в каждой из фаз, надо просто сложить токи трехфазной и однофазной нагрузок. Фаза А 28,79 А + 9,09 А = 37,88 А Фаза В 28,79 А + 8,61 = 37,40 А Фаза С 28,79 А + 10,53 = 39,32 А. Наибольший ток смешанной нагрузки в фазе С.

А как быть, когда известен ток смешанной трехфазной нагрузки (разный для каждой из фаз), который мы определили при помощи токоизмерительных клещей или амперметра, а нам необходимо знать подключенную мощность?

В таком случае необходимо определить потребляемую мощность каждой из трех фаз по форме расчета для определения мощности при однофазной нагрузке и затем просто сложить эти мощности, что и даст нам общую мощность смешанной трехфазной нагрузки. Воспользовавшись примером для смешанной нагрузки, мы видим, что общий ток по фазе А составил 37,88 А, фазе В — 37,40 А, фазе С — 39,32 А.

По форме расчета для определения мощности при однофазной нагрузке определим потребляемые мощности каждой из фаз, не забывая переводить ватты в киловатты путем деления на тысячу. Фаза А — 7,9 кВт, фаза В — 7,8 кВт, фаза С — 8,2 кВт.

Сложим три мощности и получим 23,9 кВт — то же значение мощности, что и в примере.

4. Расчет тока в нейтральном проводе при неравномерной активной трехфазной нагрузке.

Довольно часто возникает необходимость узнать величину тока в нейтральном (по-старому нулевом) проводе при неравномерной нагрузке в трехфазной сети. Существующие методы графический или математический очень неудобны.

Графический – из-за необходимости чертежных работ, а математический — по причине необходимости применения комплексных чисел и логарифмов.

Пришлось разработать простой порядок расчета в котором, для наглядности, показан графический метод, но сам расчет выполнен тригонометрическим методом.

Итак, посмотрим схему трехфазной сети на которой, в качестве примера, токи в фазах А, В и С равны 10, 30 и 20 А соответственно.

На векторной диаграмме слева мы видим векторы этих токов и добавленные вертикальную ось Y и горизонтальную ось Х. В правой части диаграммы показано сложение этих векторов путем переноса параллельно самим себе и присоединения начала следующего вектора к окончанию предыдущего.

Вектор тока в нейтральном проводе I_N, полученный как результат сложения показан вместе со своими проекциями на ось Х — I_NX и ось Y — I_NY.

Тригонометрический расчет мы начнем как раз с определения проекций тока в нейтральном проводе путем суммирования проекций токов фаз А, В и С на оси X и Y.

Так, проекцию тока фазы В на ось Х — I_BХ можно считать катетом, величина которого является произведением полного значения тока I_B (гипотенузы) на косинус угла 30 0 .

I_BХ = I_B · cos30 0 , подставив значения – получим I_BХ = 30 · 0,866025 = 25,98

Проекцию тока фазы В на ось Y — I_BY можно считать вторым катетом, величина которого является произведением полного значения тока I_B (гипотенузы) на косинус угла 60 0 , но при этом, глядя на векторную диаграмму, следует учесть, что эта проекция находится в области отрицательных значений оси Y, поэтому для получения отрицательного числа добавляем в формулу (-1).

I_BY = I_B · cos60 0 · (-1), подставив значения – получим I_BY = 30 · 0,5 · (-1) = — 15.

Для фазы С все проекции находятся в области отрицательных значений и по аналогии с фазой В формулы расчета будут следующими:

I_CX = I_C · cos30 0 · (-1), подставив значения – получим I_CX = 20 · 0,866025 · (-1) = — 17,32.

I_CY = IC · cos60 0 · (-1), подставив значения – получим I_CY = 20 · 0,5 · (-1) = — 10.

C фазой А совсем просто.

Сложив все проекции по оси Х, мы получим Х – проекцию тока в нейтральном проводе, а по оси Y, его Y — проекцию.

Полное значение тока в нейтральном проводе вычисляем по теореме Пифагора как корень квадратный от суммы квадратов катетов I_NX и I_NY.

Для удобства пользователей ниже приведена форма расчета тока в нейтральном проводе.

Чтобы произвести расчет необходимо ввести значения токов в фазах А, В, С и нажать кнопку «Вычислить».

В случае, если нам известны только мощности по каждой фазе, значения токов в фазе А,В и С можно узнать введя значения мощностей в форму расчета тока при однофазной нагрузки, которая размещена в начале статьи. При этом не забываем, что косинус фи для активной нагрузки равен единице.

Конечно, можно было бы разработать расчет в котором учитывались бы и реактивные нагрузки, но это привело бы к его значительному усложнению, да и к тому же подавляющая часть нагрузок в обычных сетях является активной, потому значащих отклонений реальных токов от полученных в данном расчете быть не должно.

5. Расчет мощности по счетчику.

Мы уже знаем как определить величину подключенной электрической мощности (нагрузки), если известны мощности каждого электроприбора или величина тока одно- или трехфазной нагрузки, измеренная амперметром или токоизмерительными клещами.

Но чаще всего бывает так, что табличек с указанием мощности на электроприборах нет, амперметров или токоизмерительных клещей тоже нет, а из измерительных приборов есть только электросчетчик.

Его-то нам и вполне достаточно, чтобы определить мощность, причем двумя методами. Но, для начала, вспомним, что такое электроэнергия, которую считает счетчик. Если подключить электроприбор мощностью 1 кВт на 1 час, то счетчик посчитает 1 кВт.час, то есть 1 киловатт умноженный на 1 час. Соответственно при нагрузке 0,5 кВт за 2 часа получится тоже 1 кВт.ч., а при нагрузке 3 кВт за 4 часа получится потребленная электроэнергия — 12 кВт.ч. ну и так далее и тому подобное.

Итак, воспользуемся первым методом. Допустим, показание счетчика в 9 часов утра было 45684 а в 21 час вечера того же дня стало 45708. Разница между последним и первым показанием составила 24 кВт.ч. Таким образом, за 12 часов средняя потребляемая мощность была 24 кВт.ч : 12 часов = 2 кВт. Средней эта мощность является потому, что за это время обычно одни электроприборы включаются а другие выключаются.

Не имеет значения, по какому счетчику, трехфазному или однофазному, мы определили среднюю мощность. Но средние токи для для однофазной и трехфазной нагрузок будут разные, причем ток трехфазной нагрузки будет в 3 раза меньше.

Проверим токи нагрузок: по форме расчета для определения тока при однофазной нагрузке, — 9,57 А, а для трехфазной, при условии равномерного распределения нагрузки по фазам — по форме расчета для определения тока при трехфазной нагрузке — 3,2 А. К сожалению у этого способа тот недостаток, что приходится довольно долго ждать, пока показания счетчика изменятся. Поэтому по нему мы не можем определить кратковременное значение подключенной мощности.

К примеру, если необходимо определить мощность всех подключенных электроприборов, или одного наиболее мощного электроприбора, то не представляется целесообразным держать их включенными несколько часов подряд. Для такого случая лучше воспользоваться другим способом, когда для определения мощности достаточно нескольких десятков секунд или минуты.

Определение мощности по однофазному счетчику.

Перед нами фотография однофазного электросчетчика. Обратим внимание на надпись на табличке счетчика: 6400 imp/kWh.Это постоянная счетчика, которая обозначает количество импульсов индикатора на 1 потребленный киловаттчас. На нашей фотографии это 6400 имп/кВтч. Черта под этой надписью показывает на индикатор, который периодически мигает при каждом поступающем на него импульсе.

Возьмем секундомер — такая функция есть во многих мобильных телефонах и посчитаем количество импульсов за двадцать секунд. Допустим, у нас получилось 30. Дальше рассуждаем так: в одном часе 3600 секунд, а значит за час было-бы 3600/20 х 30 = 5400 импульсов. Но если, согласно постоянной, счетчика 6400 импульсов — это 1 кВт.ч, то соответственно 5400/6400 х 1 = 0,844 кВт.ч за 1 час или потребляемая в течение времени замера — 20 секунд мощность составила 0,844 киловатта.

Все наши рассуждения короче можно выразить формулой:

где Р — мощность (кВт), n — количество миганий индикатора на счетчике (шт),

А — постоянная счетчика (имп/кВт.ч)

t — время проведения замера (сек).

Для того, чтобы не пользоваться калькулятором, просто вводим свои числа в нижеприведенную форму и нажимаем кнопку «Вычислить». Форма расчета для определения мощности через счетчик.

Определение мощности по трехфазному счетчику.

Трехфазный счетчик определяет количество потребленной электроэнергии сразу по трем фазам, поэтому у него 3 индикатора на которые выводятся импульсы по каждой из фаз. Для фазы А — индикатор желтого цвета, фазы В — зеленого, фазы С — красного. Понятно, что мощность можно определять для каждой из фаз, подсчитывая импульсы за определенное время для каждого индикатора. Затем по формуле или форме расчета для определения мощности через однофазный счетчик подсчитываем потребляемую мощность в каждой фазе и суммируем все три мощности чтобы узнать общую мощность трехфазной нагрузки.

На фотографии трехфазного счетчика мы видим слева индикаторы импульсов, обозначенные вертикально расположенными буквами А, В, С — по наименованию фаз. Чуть выше написана постоянная счетчика — 8000 imp/kWh и слева от нее индикатор, определяющий количество импульсов сразу для трех фаз. Подсчитав импульсы на этом индикаторе, мы можем по той же формуле или форме расчета для определения мощности через счетчик сразу определить общую мощность трехфазной нагрузки.

Но, если в дальнейшем нас будут интересовать токи в каждой из фаз, а они при смешанной нагрузке разные, о чем мы писали в предыдущем разделе, то необходимо определять мощности каждой фазы, чтобы затем по наибольшему току выбирать оборудование и провода.

А как быть с индукционными счетчиками у которых только вращающийся диск а индикаторов нет?

Постоянная счетчика или ее еще называли передаточным числом — в индукционных счетчиках есть. В этом случае придется считать количество оборотов диска на 1 кВтч (лучше всего по метке на диске) за определенное время, а расчет мощности останется таким же. Правда, в трехфазных индукционных счетчиках диск только один, поэтому определить мощность для каждой из фаз мы не сможем, и придется подсчитывать только общую мощность всех трех фаз.

6. Выбор автоматического выключателя.

В разделах, описывающих расчет величины тока, мы ознакомились как определить величину тока при различных видах нагрузок. Зная величину тока для нашей конкретной нагрузки (мощности) а ваттах или киловаттах и определив по ней величину тока, протекающего в нашей электрической цепи, мы легко можем определить, какое электрооборудование нам устанавливать. С одной стороны, надо знать какая величина тока не вызовет его повреждения, а с другой стороны – надо руководствоваться экономической целесообразностью и не устанавливать дорогое оборудование, рассчитанное на большие токи. А в случае с автоматическими выключателями еще и надо их выбирать так, чтобы была обеспечена защита от перегрузки и короткого замыкания в нашей электрической цепи.

Для начала узнаем, для чего предназначен автоматический выключатель и ознакомимся с его устройством и характеристиками а затем на примерах выберем автоматические выключатели для однофазной и трехфазной нагрузок.

Предназначение.

Автоматические выключатели предназначены для многоразовой защиты электрических установок от перегрузок и коротких замыканий. Некоторые модели обеспечивают защиту от других аномальных состояний, например, от недопустимого снижения напряжения. Главным отличием от плавкого предохранителя является возможность многократного использования.

Устройство.

Автоматический выключатель конструктивно выполнен в диэлектрическом корпусе. Автоматический выключатель, рассчитанный на небольшие токи, часто имеет крепление для монтажа на DIN-рейку.

Включение-отключение производится рычажком (1 на рисунке), провода подсоединяются к винтовым клеммам (2). Защелка (9) фиксирует корпус выключателя на DIN-рейке и позволяет при необходимости легко его снять (для этого нужно оттянуть защелку, вставив отвертку в петлю защелки). Коммутацию цепи осуществляют подвижный (3) и неподвижный (4) контакты. Подвижный контакт подпружинен, пружина обеспечивает усилие для быстрого расцепления контактов.

Выключение путем расцепления приводится в действие одним из двух расцепителей: тепловым или магнитным через механизм свободного расцепления при перегрузках и коротких замыканиях, а в некоторых типах выключателей и при исчезновении напряжения в первичной цепи.

Механизм свободного расцепления состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин и предназначен не только для отключения автоматического выключателя но и для устранения его повторного включения без взвода механизма повторного отключения, который, после остывания биметаллической пластины, производится путем перемещения рычажка в положение 0 — отключено.

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину (5), нагреваемую протекающим током. Биметаллическая пластина представляет собой ленту из двух металлических полос с разными коэффициентами теплового расширения. Две полосы не сплавлены между собой и обычно скреплены с одного конца пайкой или сваркой. Другие концы закреплены неподвижно. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока и может изменяться от секунд до часа. Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом (6).

В отличие от плавкого предохранителя, автоматический выключатель готов к следующему использованию после остывания пластины. Электромагнитный расцепитель (отсечка) — расцепитель мгновенного действия, представляет собой соленоид (7), подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога тока.

Характеристики.

1) Характеристика MA – отсутствие теплового расцепителя. На самом деле, он действительно не всегда бывает нужен. Например, защиту электродвигателей часто осуществляют при помощи максимально-токовых реле, а автомат в подобном случае нужен лишь для защиты от токов короткого замыкания.

2) Характеристика А. Тепловой расцепитель автомата этой характеристики может сработать уже при токе, составляющем 1,13 от номинального. При этом время до отключения составит более 1 часа. При токе 1,25 от номинального срабатывание должно произойти менее чем за 1 час. При токе, превышающем номинальный в два раза, в действие может вступить электромагнитный расцепитель, срабатывающий примерно за 0,05 секунды. Но если при двукратном превышении тока соленоид еще не сработает, то тепловой расцепитель по-прежнему остается «в игре», отключая нагрузку примерно через 20-30 секунд. При токе, превышающем номинальный в три раза, гарантированно срабатывает электромагнитный расцепитель за сотые доли секунды. Автоматические выключатели характеристики А устанавливаются в тех цепях, где кратковременные перегрузки не могут возникнуть в нормальном рабочем режиме. Примером могут служить цепи, содержащие устройства с полупроводниковыми элементами, способными выйти из строя при небольшом превышении тока.

3) Характеристика В. Характеристика этих автоматов отличается от характеристики А тем, что электромагнитный расцепитель может сработать только при токе, превышающем номинальный не в два, а в три и более раз. Время срабатывания соленоида составляет всего 0,015 секунды. Тепловой расцепитель при трехкратной перегрузке автомата В сработает через 4-5 секунд. Гарантированное срабатывание автомата происходит при пятикратной перегрузке для переменного тока и при нагрузке, превышающей номинальную в 7,5 раз в цепях постоянного тока. Автоматические выключатели характеристики В применяются в осветительных сетях, а также прочих сетях, в которых пусковое повышение тока либо невелико, либо отсутствует вовсе.

4) Характеристика С. Это самая известная характеристика для большинства электриков. Автоматы С отличаются еще большей перегрузочной способностью по сравнению с автоматами В и А. Так, минимальный ток срабатывания электромагнитного расцепителя автомата характеристики С составляет пятикратный номинальный ток. При этом же токе тепловой расцепитель срабатывает через 1,5 секунд, а гарантированное срабатывание электромагнитного расцепителя наступает при десятикратной перегрузке для переменного тока и при 15-тикратной перегрузке для цепей тока постоянного. Автоматические выключатели С рекомендуются к установке в сетях со смешанной нагрузкой, предполагающей умеренные пусковые токи, благодаря чему бытовые электрощиты содержат в своем составе именно автоматы этого типа.

5) Характеристика D – отличается очень большой перегрузочной способностью. Минимальный ток срабатывания электромагнитного соленоида этого автомата составляет десять номинальных токов, а тепловой расцепитель при этом может сработать за 0,4 секунды. Гарантированное срабатывание обеспечено при двадцатикратной перегрузке по току. Автоматические выключатели характеристики D предназначены, прежде всего, для подключения электродвигателей, имеющих большие пусковые токи.

6) Характеристика K отличается большим разбросом между максимальным током срабатывания соленоида в цепях переменного и постоянного тока. Минимальный ток перегрузки, при котором может сработать электромагнитный расцепитель, для этих автоматов составляет восемь номинальных токов, а гарантированный ток срабатывания той же защиты составляет 12 номинальных токов в цепи переменного тока и 18 номинальных токов в цепи постоянного тока. Время срабатывания электромагнитного расцепителя составляет до 0,02 секунды. Тепловой расцепитель автомата К может сработать при токе, превышающем номинальный всего в 1,05 раз. Из-за таких особенностей характеристики K эти автоматы применяют для подключения чисто индуктивной нагрузки.

7) Характеристика Z также имеет различия в токах гарантированного срабатывания электромагнитного расцепителя в цепях переменного и постоянного тока. Минимальный возможный ток срабатывания соленоида для этих автоматов составляет два номинальных, а гарантированный ток срабатывания электромагнитного расцепителя составляет три номинальных тока для цепей переменного тока и 4,5 номинальных тока для цепи постоянного тока. Тепловой расцепитель автоматов Z, как и у автоматов K, может срабатывать при токе в 1,05 от номинального.

Классификация.

1. По роду тока главной цепи: постоянного тока; переменного тока; постоянного и переменного тока. Номинальные токи главных цепей выключателей, предназначенных для работы при температуре окружающего воздуха 40 °C, должны соответствовать ГОСТ 6827. Номинальные токи выключателя выбирают из ряда: 0,5; 1; 1,6; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 160; 250; 400; 630; 1 000; 1 600; 2 500; 4 000; 6 300 А.Дополнительно могут выпускаться выключатели на номинальные токи для тепловых расцепителей: 1 500; 3 000; 3 200 А.

2. По конструкции: * АСВ — воздушный автоматический выключатель от 800 А до 6 300 А, * МССВ — выключатель в литом корпусе от 10 А до 2500 А , * МСВ — модульные автоматические выключатели от 0,5 А до 125 А.

3. По числу полюсов главной цепи: однополюсные; двухполюсные; трехполюсные; четырёхполюсные.

4. По наличию токоограничения: токоограничивающие; нетокоограничивающие.

5. По видам расцепителей: с максимальным тепловым расцепителем тока; с независимым расцепителем; с минимальным или нулевым расцепителем напряжения.

6. По характеристике выдержки времени максимальных тепловых расцепителей тока: без выдержки времени; с выдержкой времени, независимой от тока; с выдержкой времени, обратно зависимой от тока; с сочетанием указанных характеристик.

7. По наличию свободных контактов («блок-контактов» для вторичных цепей): с контактами; без контактов.

8. По способу присоединения внешних проводников: с задним присоединением; с передним присоединением; с комбинированным присоединением (верхние зажимы с задним присоединением, а нижние — с передним присоединением или наоборот); с универсальным присоединением (передним и задним).

9. По виду привода: с ручным; с двигательным; с пружинным.

10. По наличию и степени защиты выключателя от воздействия окружающей среды и от соприкосновения с находящимися под напряжением частями выключателя и его движущимися частями, расположенными внутри оболочки в соответствии с требованиями ГОСТ 14255.

Отключение.

Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой. По собственному времени отключения tс, о (промежуток от момента, когда контролируемый параметр превзошёл установленное для него значение, до момента начала расхождения контактов) различают нормальные выключатели (tс, о = 0,02-1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (tс, о 0 С

Для чего применяют нейтральный провод – назначение, особенности, принцип действия, аспекты работы, правила подключения

При монтаже домашней электросети всегда проводится как минимум два провода – фаза и ноль. Также иногда для работы оборудования требуется подводка земли или защитного нуля. Разберем, для чего применяют нейтральный провод, каково его назначение и особенности, в чем состоит принцип его действия и какие аспекты его работы нужно знать, как определить на практике наличие напряжения в проводнике, какие виды нейтрали существуют в ЛЭП, а также какие правила необходимо соблюдать при подключении нуля и земли.

Нейтральный провод – назначение, особенности

Нулевой провод – это отдельная ветка бытовой электросети с нейтральным значением напряжения. В противоположность ему фазный провод обладает потенциалом 220 В. Существует следующий ряд особенностей нейтрального проводника:

• В составе бытовой сети проводник соединен с глухозаземленной нейтралью трансформаторной или генераторной установки.
• В однофазных системах все электрические приборы для работы обязательно требуют подключения нулевого и фазного провода. При этом в обычном состоянии ноль фактически подключен к земле, поэтому напряжения в нем нет. Однако в случае разрыва этого подключения при работающем приборе по нейтральному проводу пойдет напряжение, равное фазе, то есть 220 В.
• В электросхемах нейтраль обозначается N или «0», окрашивается в синий или голубой цвет. В более ранних схемах монтажа рабочий ноль объединялся с защитным. При этом проводник имел желто-зеленый оттенок, а на чертежах обозначался, как PEN.

Для работы многих современных бытовых электроприборов требуется не только фазный и нейтральный провод, но и земля. Если ноль требуется для соблюдения электротехнических закономерностей, то заземление служит исключительно цели безопасности потребителей. Напряжение на заземляющем проводнике появляется только в аварийной ситуации – пробое фазы на металлические элементы оборудования.

Например, если на корпус стиральной машинки произойдет пробой фазы, то подсоединенное заземляющая жила сразу же отведет его в грунт, тем самым понизив потенциал на приборе до минимально безопасного. Поэтому если человек прикоснется к нему в ходе эксплуатации, то либо вообще не пострадает, либо получит незначительный разряд.

На схемах «земля» обозначается буквами PE, а изоляция самого провода стандартно имеет желто-зеленый цвет. В современных монтажных схемах объединенные ноль и земля, как и прежде обозначается символикой PEN, однако окраска жилы должна быть голубой с полосатой желто-зеленной расцветкой по концам.

Назначение

Основная роль нуля в стандартной бытовой цепи, с подключением к прибору единственной фазы сводится к возвращению остаточного электрического тока по замкнутому контуру. В 3-фазных цепях главное назначение нейтрального провода – это выравнивание напряжение между фазой и нулем. При этом в зависимости от варианта схемы нулевая жила решает следующие задачи:

• Одинаковая потребляемая мощность на каждой фазе.

Обрыв нулевого провода не приведет к аварийной ситуации. Так как разность потенциалов между нулем и любой из фаз всегда сохраняется одинаково постоянной.

• Неравномерная нагрузка.

К фазам подключены приборы с разной мощностью. Если допустить обрыв или повышение сопротивления на нем, то общее напряжение начнет распределяться на каждого потребителя. Причем, чем меньше его мощность, тем больше фазного напряжения он получит. В результате оборудование испортится, а в помещении может начаться пожар. Для предотвращения этого к каждому потребителю подводится нейтральный проводник.

• Соединение звездой.

Фазное напряжение определяется степенью нагрузки на каждой фазе. Когда распределение равномерно, например, при подключении 3-фазного электромотора, возврат остаточного тока будет происходить по одному из фазовых проводников, на котором напряжение в конкретный момент будет отсутствовать. Если нагрузки на каждой фазе будут разными, то возникнут перепады фазового напряжения, ведущие к неисправностям. Решить проблему можно, подключением нулевого провода.

Принцип действия нулевого провода

К потребителю электрический ток поступает от трансформатора, который в свою очередь понижает высоковольтное напряжение до приемлемых 380 В. При этом вторичная обмотка такого трансформатора устроена по схеме «звезда» – когда все три провода соединяют в точке «ноль».

При этом противоположные концы проводников выводятся на 3 клеммы – А, В и С. Соединение их в одну точку «ноль» подводится к заземляющему контуру на самой подстанции. Здесь же осуществляется разделение нулевого проводника на 2 направления:

1. РЕ-провод, защитный с желто-зеленной изоляционной оболочкой.
2. N-жила, рабочий ноль, изоляция синего оттенка.

Современная система электроснабжения жилых районов обозначается, как TN-S. В распредщиток помимо 3 фаз и нуля подводится также защитный РЕ-провод – всего 5 проводов. В старых системах электроснабжение осуществлялось в 4 провода – 3-х фаз и рабочего нуля. Наименовалась она, как TN-C. Нулевой проводник в жилых домах, использующих разную нагрузку на каждую фазу, устраняет неравномерную нагрузку и предотвращает аварию электросетей.

Основные аспекты работы нулевого провода

Для успешной и безопасной эксплуатации бытового электрооборудования каждому владельцу жилья необходимо знать следующие аспекты функционирования нулевого провода:

• Назначение РЕ-провода.

В отличие от рабочего нулевого провода назначение РЕ-жилы – дополнительная защита жилища. В случае пробоя тока на металлические элементы оборудования или возникновения короткого замыкания защитный провод снижает потенциал напряжения в аварийном месте и безопасно отводит электричество на заземляющий контур подстанции. Это позволяет избежать опасного поражения электричеством домочадцев, а имущество защитить от пожара.

Между потребителями распределение фаз осуществляется по схеме «звезды» – аналогично трансформатору на подстанции. Благодаря этому перебоев в сети из-за разности в нагрузках не происходит. Однако неисправности все же периодически происходят – по причине нестандартных соединений, неправильно подобранных проводов и общего плохого их качества.

• Причины обрыва нуля и фазы.

Если нагрузка на системы превышает установленные лимиты, а качество проводов не самое лучшее, часто происходит обрыв сети. При этом если обрывается одна из фаз, остальные две сохраняются в рабочем состоянии благодаря выравниванию напряжения через нулевой провод. Поэтому такая ситуация не опасна для электрооборудования.

Другое дело, когда разрыв происходит в самой трансформаторной станции. Однако такое явление относится к разряду нетипичных и редких, так как зачастую подобного рода перебои происходят по причине непрофессионализма бригады электро-ремонтников.

• Причины короткого замыкания.

Короткое замыкание становится возможным, когда нейтральный провод не исполняет своего прямого назначения. То есть когда ток на подстанции не проходит к заземляющему контуру, а направляется по внешним контурам. В результате, если на одной фазе будут выключены все приборы, а на другой останутся, то ток в ней может возрасти до значения линейного – 380 вольт.

Следствием этого станет перегорание оборудования и пожар. Единственный способ защитить бытовую технику от такого явления – установка предохранителей. Они могут устанавливаться как непосредственно на входящий щиток, так и на сами приборы. Такая защита есть практически у всех современных моделей холодильников, телевизоров и проч.

• Метод определения нуля и фазы.

Для определения наличия тока в конкретном проводнике проще всего использовать индикаторную отвертку, работающей по следующему алгоритму:

1. Металлический наконечник присоединяется к оголенному проводнику.
2. При этом мастер удерживает ее за изолированную рукоятку, пальцем или ладонью соприкасаясь со специальной площадкой на противоположном краю инструмента.
3. Ток из фазного провода поступает на резистор и, проходя через него, снижается до безопасного значения и уходит через тело человека в землю.
4. Световой индикатор зажигается, что свидетельствует о наличии электричества в исследуемом проводнике.

Если при соприкосновении с защитной или нулевой жилой индикатор загорается, это свидетельствует о неисправности электрической цепи. Помимо этого, идентифицировать наличие напряжения в проводе можно обычной лампочкой или специальным мультиметром.

• Причины обрыва нуля внутри цепи.

Исходя из того, что нейтральный провод нужен прежде всего для выравнивания разности потенциалов на фазах с разной нагрузкой, следует, что изначально плохое качество проводника или соединения зачастую приводит к перегреву. Поэтому материал быстро изнашивается, окисляется, а контакт слабеет. Рано или поздно это приведет к обрыву жилы.

Кроме того, проводник может намеренно или случайно оборваться под действием человека или стихийных природных явлений. Также разрыв может произойти вследствие короткого замыкания и при обветшании проводки. Причиной может стать и авария на подстанции.

• Состояние оборудования при повреждении нуля.

При обрыве нуля сразу же возрастает нагрузка на фазе, к которой подключено большое число приборов. При этом напряжение на ней упадет. С другой стороны, на фазе с меньшим количеством потребителей напряжение резко повысится.

Все это приведет к следующему ряду явлений:

1. Работающее оборудование начнет сбоить.
2. При включении в сеть приборы либо не включатся, либо просто перегорят.
3. При отсутствии подключения земли на корпус техники может начать пробивать фаза.

Единственно верный способ обезопасить бытовые приборы от роста напряжения в фазе при обрыве нуля – установить в щиток ограничитель напряжения. В случае такой аварии он моментально отключит питание жилища.

• Способы избежать короткого замыкания.

Основная роль нейтрального провода сводится к безопасной эксплуатации бытовых электроприборов, в том числе, устранение короткого замыкания. Последнее часто происходит по причине отгорания места соединения нулевого проводника. Существенно повысить надежность и долговечность контакта можно путем увеличения площади скрутки.

Видео описание

Видео о том, что такое ноль, фаза и земля в электроснабжении:

Например, скрутка в 1 см гарантированно прослужит лишь 1 месяц, а если увеличить ее до 5 см и при этом дополнительно обмотать неизолированным отрезком проволоки – то несколько лет. Однако существуют более надежные современные способы – это применение приспособления для соединения. Примером их являются колпачковые соединители СИЗ и клеммы типа WAGO.

Виды нейтралей ЛЭП

Ввиду большого разнообразия мощности потребителей, существуют разные виды электропередач. При этом нейтрали на них также различаются на 3 основных вида:

• Глухозаземленная.

Ею оснащаются ЛЭП номиналом от 380 до 110 тыс. вольт. При этом протяженность линии небольшая, а количество потребителей достаточно большое.

При необходимости потребители подсоединяются к 3-фазам и нулю или одной фазе и нулю. Нейтральный провод самого генератора соединен с заземляющим контуром.

Видео описание

Видео о том, почему происходит обрыв нуля в бытовой сети электроснабжения:

• Изолированная.

Применяются для ЛЭП с напряжением от 2 кВ до 35 кВ. Линия характеризуется средней протяженностью и малым числом потребителей. Как правило, это трансформаторные подстанции жилых районов.

Кроме того, такие ЛЭП питают также промышленное оборудование фабрик, заводов и предприятий. При достижении номинала в 50 кВ линия электропередач может оснащаться как изолированной, так эффективно заземленной нейтралью.

• Эффективно заземленная

Роль эффективно заземленного нейтрального провода – обеспечение электропитания объектов на большом расстоянии при номинале свыше 110 кВ.

Правила подключения нуля

Согласно стандартным правилам электромонтажных работ, подключение нулевого провода должно осуществляться следующим образом:

• Для работы электроприборов номиналом более 1000 вольт требуется подключение нейтрали глухозаземленного типа, так как возникающие большие токи замыкания должны безопасно отводиться в грунт.

Видео описание

Видео-пример определения нуля и фазы индикаторной отверткой, мультиметром и лампочкой:

• Для подключения приборов до 1000 В допускается применять как глухую, так и изолированную нейтраль.
• Глухозаземленная нейтраль обязательно должна иметь зануление и подключение к заземляющему контуру через трансформатор.
• Как нейтраль, так и заземление должны осуществляться проводниками с сечением – медными на 4 мм2, алюминиевыми на 6 мм2, изолированными кабелями на 2,5 и 1,5 мм2.
• Кабели в одной скрутке должны обладать сечением – для меди 1 мм2, для алюминия 2,5 мм2.
• При использовании 3-проводной системы питания жилища обязательно протягивается защитная нейтраль.

Видео описание

Видео о том, нужно ли объединять заземление и ноль в доме:

Коротко о главном

Нулевой провод в отличие от фазного не несет напряжения и служит целью возврата остатка напряжения в стандартном случае или выравнивания потенциала в 3-фазной цепи. Рабочий ноль, необходимый для функционирования оборудования, в схемах обозначается буквой N, а проводник имеет синий окрас. Защитный ноль, обеспечивающий безопасность, отображается буквами РЕ, и его провод имеет желто-зеленную оболочку.

Чтобы эффективно и безопасно эксплуатировать обычные электроприборы, каждый владелец жилья должен знать, зачем нужен нейтральный провод. При этом рассматривается следующий ряд аспектов:

• Роль РЕ-провода.
• Причины обрыва нуля и фазы.
• Причины короткого замыкания.
• Методы определения нуля и фазы.
• Причины повреждения нуля в цепи.
• Состояние приборов при обрыве нуля.
• Способы, позволяющие избежать короткого замыкания.

Современные линии электропередач могут оснащаться 3-мя видами нейтрали – глухозаземленная, изолированная и эффективно заземленная. У каждой из них есть свои особенности и сфера применения. При подключении нулевого провода необходимо руководствоваться специальными правилами.