Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Виды и режимы работы нулевого провода — что это такое

Для чего нужна индикаторная отвертка и как ей пользоваться

Индикаторная отвертка – это инструмент, который должен быть у каждого, кто имеет дело с техникой, электрическими приборами, проводкой. Она используется для определения наличия заряда электрического тока в проводах, розетках. Чтобы обеспечить безопасность при работе с проводами, которые могут быть заряжены, стоит разобраться, как пользоваться индикаторной отверткой. Она поможет понять, к каким проводам и элементам не следует притрагиваться, так как они не обесточены. Также такая отвертка пригодится автолюбителям для определения исправности некоторых деталей автомобиля, которые должны находиться под напряжением.

Как работает отвертка-индикатор?

Пользоваться отверткой-тестером, как обычной отверткой, нельзя, так как это может привести к поломке механизма. Чтобы понять, как работает индикаторная отвертка, нужно изучить ее устройство. Если имеются хотя бы базовые представления о том, что такое электричество и как оно действует в приборах и проводах, то понять принцип действия отвертки не составит труда.

В случае необходимости разобраться в проводке, причине неисправности электрического прибора, проверить работоспособность розетки возникает потребность определить назначение проводников – проводов, обеспечивающих работу электрической цепи. Для правильного подключения цепи или поиска неисправностей нужно найти фазы – проводники, которые подают электроэнергию к розетке, прибору. Они всегда находятся под напряжением. Нулевые провода («ноль») передают ток обратно к генератору, при этом они имеют нулевое напряжение. Также в цепи имеются заземляющие, защитные проводники, напряжения в которых также нет. В соответствии с утвержденными стандартами все эти провода должны иметь разные цвета. Фазы могут иметь обмотку любого цвета, тогда как ноль, или нейтральный провод, должен быть голубым, а заземляющий – желто-зеленым.

На практике в распределении цветов могут быть допущены ошибки, или другие обстоятельства (выцветание обмотки, использование похожих цветов) могут помешать визуальному определению фазы. В этом случае неправильное обращение с проводами может привести к несчастному случаю с тяжелыми последствиями. Поэтому лучше иметь под рукой прибор, который позволит точно определить, есть ли напряжение в том или ином проводе, или нет. Таким устройством и является отвертка-индикатор (отвертка-тестер, индикаторная отвертка, фазоопределитель, отвертка-пробник – названий у нее несколько, о чем полезно знать, отправляясь в магазин за этим инструментом).

Принцип действия таких отверток различается в зависимости от вида устройства. Сейчас на рынке можно найти следующие виды отверток-тестеров:

  • Отвертку с неоновым индикатором – самый простой и дешевый вид;
  • Светодиодную отвертку – ее стоимость немного выше, но она более чувствительна и выполняет больше функций, чем предыдущая;
  • Цифровые отвертки – еще более чувствительные, многофункциональные. Они показывают величину напряжения, но их стоимость достаточно высока и вряд ли они нужны обычному пользователю, скорее это инструмент профессиональных электриков.

Разобравшись, как работает отвертка-индикатор каждого типа, можно выбрать наиболее подходящую для себя.

Отвертка с неоновым индикатором

Наконечник такой отвертки соединен с резистором, который уменьшает напряжение, делая его безопасным для человека. Резистор соединен с контактом неоновой лампы внутри корпуса отвертки, второй контакт лампы присоединяется к контактной пластине на корпусе устройства. К этой пластине необходимо приложить палец, кончиком отвертки при этом дотрагиваясь до провода или вставляя его в розетку. Таким образом происходит замыкание электрической цепи и, если напряжение присутствует, то лампа загорится. Если она не загорается, значит кабель не под напряжением.

Эта отвертка подходит только для того, чтобы определить наличие напряжения и найти фазовый проводник. Чувствительность такой отвертки начинается примерно на 60 В. С ее помощью также не получится определить место обрыва в цепи.

Чтобы проверить, работает ли устройство, нужно включить в розетку удлинитель и вставлять в его отверстия отвертку, прикладывая палец к противоположному ее концу. В отверстиях, соответствующих фазам, лампочка должна загораться.

Светодиодный индикатор

Этот вариант можно считать оптимальным для домашних целей. Он доступен по цене и прост в использовании. С его помощью можно решить достаточно широкий спектр задач:

  • Проверять наличие напряжения контактным и бесконтактным способами;
  • Проверять работоспособность лампочек;
  • Определять места разрыва цепи – повреждений проводов, кабелей, предохранителей;
  • Находить места прокладки проводки в стенах при необходимости проведения работ.

Устройство такой отвертки похоже на предыдущий вариант, но в нем используется светодиодная лампочка, а для определения наличия тока необязательно дотрагиваться до торца рукоятки. Отвертка-тестер со светодиодным индикатором может определить наличие тока даже если напряжение меньше 60 В. Также она способна обнаружить проводку, скрытую на толщине до 1,5 см под полом или в стене, что поможет избежать повреждения провода при проведении ремонтных работ. Для обнаружения проводки нужно проводить рукояткой отвертки по поверхности, под которой ее нужно найти. Если лампочка загорается, это значит, что в этом месте проложен провод или кабель под напряжением.

Существует очень простой способ, как проверить индикаторную отвертку со светодиодным индикатором. Если прикоснуться одной рукой к ее кончику, а с торца приложить палец к контактной площадке, то лампочка загорится. Это значит, что отвертка работает.

При поднесении рукоятки отвертки к кабелю (необязательно касаться его отверткой), лампочка загорится, если в нем есть напряжение. Таким образом можно определить, где находятся разрывы в сети, если ток перестал поступать к розетке. Чтобы узнать, работает ли лампочка для светильника или люстры, можно приложить кончик отвертки к патрону или контакту на его торце и приставить палец к концу рукоятки отвертки. Если светодиод загорится, значит, лампочка исправна.

Цифровые отвертки-тестеры

Эти устройства имеют множество дополнительных функций – они сообщают о наличии напряжения звуковым сигналом, часто снабжены окошком, в котором отображается величина напряжения.

В качестве недостатков такой отвертки для обычного пользователя, не профессионала, можно отметить сложность устройства и работу на батарейках, которые нужно своевременно менять. Электрик, постоянно использующий устройство в работе, легко запоминает все его функции и способ использования. Если прибор нужен для домашнего применения, то каждый раз, когда оно будет необходимо, придется обращаться к инструкции.

Чувствительность инструмента значительно выше, чем у предыдущих видов и считается, что оно может обнаруживать провода и кабели на глубине до 3 см (если они находятся под напряжением).

Чтобы узнать, как пользоваться отверткой индикатором, нужно внимательно прочитать прилагающуюся к ней инструкцию, которая должна продаваться вместе с устройством. Обычно такие устройства работают в нескольких режимах:

  • Контактный режим, когда для определения наличия заряда нужно прикладывать кончик устройства к источнику;
  • Бесконтактный режим (он может подразделяться на несколько режимов с разной степенью чувствительности).

Переключение, как правило, происходит при помощи кнопки или переключателя. В зависимости от доступности проверяемого проводника выбирается режим работы тестера. Если этот проводник находится в открытом доступе (оголенный, очищенный от изоляции провод, розетка, другая открытая поверхность), то нужно воспользоваться контактным режимом и прикладывать для определения наличия тока кончик отвертки к проводнику. Для закрытых и труднодоступных источников (кабели в толстой изоляции, скрытая проводка) используется бесконтактный способ, когда присутствующий в корпусе устройства контакт определяет наличие напряжения при поднесении рукоятки на небольшое расстояние к предполагаемому месту нахождения фазы.

Проверка работоспособности отвертки проводится аналогично предыдущим вариантам – нужно приложить кончик устройства в контактном режиме к отверстиям заведомо исправного и включенного в сеть удлинителя.

Только после внимательного изучения вопроса, как пользоваться отверткой-тестером, можно применять ее при решении проблем с электроприборами и проводкой дома. При пользовании любым типом устройства следует помнить о правилах безопасности. Ни в коем случае нельзя трогать находящиеся под напряжением проводники руками. Также нельзя притрагиваться к кончику отвертки, когда он приложен к проводнику или находится в непосредственной близости от него.

Ноль и фаза в электрике — назначение фазного и нулевого провода

Хозяин квартиры или частного дома, решивший проделать любую процедуру, связанную с электричеством, будь то установка розетки или выключателя, подвешивание люстры или настенного светильника, неизменно сталкивается с необходимостью определить, где в месте производства работ находятся фазный и нулевой провод, а также кабель заземления. Это нужно для того, чтобы правильно подсоединить монтируемый элемент, а также избежать случайного удара током. Если вы имеете определенный опыт работы с электричеством, то такой вопрос не поставит вас в тупик, но для новичка он может оказаться серьезной проблемой. В этой статье мы разберемся, что такое фаза и ноль в электрике, и расскажем, как найти эти кабели в цепи, отличив их друг от друга.

В чем отличие фазного проводника от нулевого?

Назначение фазного кабеля – подача электрической энергии к нужному месту. Если говорить о трехфазной электросети, то в ней на единственный нулевой провод (нейтральный) приходится три токоподающих. Это обусловлено тем, что поток электронов в цепи такого типа имеет фазовый сдвиг, равный 120 градусам, и наличия в ней одного нейтрального кабеля вполне достаточно. Разность потенциалов на фазном проводе составляет 220В, в то время как нулевой, как и заземляющий, не находится под напряжением. На паре фазных проводников значение напряжения составляет 380 В.

Линейные кабели предназначены для соединения нагрузочной фазы с генераторной. Назначение нейтрального провода (рабочего нуля) заключается в соединении нулей нагрузки и генератора. От генератора поток электронов перемещается к нагрузке по линейным проводникам, а его обратное движение происходит по нулевым кабелям.

Нулевой провод, как было сказано выше, не находится под напряжением. Этот проводник выполняет защитную функцию.

Назначение нулевого провода заключается в создании цепочки с низким показателем сопротивления, чтобы в случае короткого замыкания величины тока хватило для немедленного срабатывания устройства аварийного отключения.

Таким образом, за повреждением установки последует ее быстрое отключение от общей сети.

В современной проводке оболочка нейтрального проводника бывает синей или голубой. В старых схемах рабочий нулевой провод (нейтраль) совмещен с защитным. Такой кабель имеет покрытие желто-зеленого цвета.

В зависимости от назначения электропередающей линии она может иметь:

  • Глухозаземленный нейтральный кабель.
  • Изолированный нулевой провод.
  • Эффективно-заземленный ноль.

Первый тип линий все чаще используется при обустройстве современных жилых зданий.

Чтобы такая сеть функционировала правильно, энергия для нее вырабатывается трехфазными генераторами и доставляется также по трем фазным проводникам, находящимся под высоким напряжением. Рабочий ноль, являющийся по счету четвертым проводом, подается от этой же генераторной установки.

Наглядно про разницу между фазой и нолем на видео:

Для чего нужен заземляющий кабель?

Заземление предусмотрено во всех современных электрических бытовых устройствах. Оно помогает снизить величину тока до уровня, который безопасен для здоровья, перенаправляя большую часть потока электронов в землю и защищая человека, коснувшегося прибора, от электрического поражения. Также заземляющие устройства являются неотъемлемой частью громоотводов на зданиях – через них мощный электрический заряд из внешней среды уходит в землю, не причиняя вреда людям и животным, не становясь причиной пожара.

На вопрос – как определить провод заземления – можно было бы ответить: по желто-зеленой оболочке, но цветовая маркировка, к сожалению, довольно часто не соблюдается. Бывает и такое, что электромонтер, не обладающий достаточным опытом, путает фазный кабель с нулевым, а то и подключает сразу две фазы.

Чтобы избежать подобных неприятностей, нужно уметь различать проводники не только по цвету оболочки, но и другими способами, гарантирующими правильный результат.

Читать еще:  Примеры устройства систем отопления частного дома

Домашняя электропроводка: находим ноль и фазу

Установить в домашних условиях, где какой провод находится, можно разными способами. Мы разберем только самые распространенные и доступные практически любому человеку: с использованием обычной электрической лампочки, индикаторной отвертки и тестера (мультиметра).

Про цветовую маркировку фазных, нулевых и заземляющих проводов на видео:

Проверка с помощью электролампы

Перед тем, как приступить к такой проверке, нужно собрать с использованием лампочки устройство для проверки. Для этого ее следует вкрутить в подходящий по диаметру патрон, после чего закрепить на клемме провода, сняв изоляцию с их концов стриппером или обычным ножом. Затем проводники лампы нужно поочередно прикладывать к тестируемым жилам. Когда лампа загорится, это будет означать, что вы нашли фазный провод. Если проверяется кабель на две жилы, уже понятно, что вторая будет нулевой.

Проверка индикаторной отверткой

Хорошим помощником в работе, связанной с электрическим монтажом, является индикаторная отвертка. В основе работы этого недорогого инструмента лежит принцип протекания сквозь корпус индикатора емкостного тока. В ее состав входят следующие основные элементы:

  • Металлический наконечник, имеющий форму плоской отвертки, который прикладывается к проводам для проверки.
  • Неоновая лампочка, загорающаяся при прохождении сквозь нее тока и сигнализирующая таким образом о фазовом потенциале.
  • Резистор для ограничения величины электрического тока, который защищает устройство от сгорания под воздействием мощного потока электронов.
  • Контактная площадка, позволяющая при прикосновении к ней создать цепь.

Профессиональные электромонтеры используют в своей работе более дорогие светодиодные индикаторы с двумя встроенными элементами питания, но простенькое устройство китайского производства вполне доступно любому человеку и должно иметься у каждого хозяина дома.

Если вы проверяете наличие напряжения на проводе с помощью этого прибора при дневном свете, то придется приглядываться в ходе работы более внимательно, так как свечение сигнальной лампы будет плохо заметно.

При касании жалом отвертки фазного контакта сигнализатор загорается. При этом ни на защитном нуле, ни на заземлении светиться он не должен, в противном случае можно сделать вывод, что в схеме подключения имеются неполадки.

Пользуясь этим индикатором, будьте внимательны, чтобы нечаянно не коснуться рукой провода под напряжением.

Про определение фазы наглядно на видео:

Проверка мультиметром

Для определения фазы с помощью домашнего тестера прибор нужно поставить в режим вольтметра и измерить попарно величину напряжения между контактами. Между фазой и любым другим проводом этот показатель должен составлять 220 В, а прикладывание щупов к заземлению и защитному нулю должно показывать отсутствие напряжения.

Заключение

В этом материале мы подробно ответили на вопрос, что собой представляют фаза и ноль в современной электрике, для чего они нужны, а также разобрались, какими способами можно определить, где в проводке находится фазная жила. Какой из этих способов предпочтительнее, решать вам, но помните, что вопрос определения фазы, ноля и заземления очень важен. Неправильные результаты проверки могут стать причиной сгорания приборов при подключении, или, что еще хуже – причиной поражения электрическим током.

Причины возникновения несимметричных режимов в электрических сетях

Симметричная трехфазная система напряжений характеризуется одинаковыми по модулю и фазе напряжениями во всех трех фазах. При несимметричных режимах напряжения в разных фазах не равны.

Несимметричные режимы в электрических сетях возникают по следующим причинам:

1) неодинаковые нагрузки в различных фазах,

2) неполнофазная работа линий или других элементов в сети,

3) различные параметры линий в разных фазах.

Наиболее часто несимметрия напряжений возникает из-за неравенства нагрузок фаз. Поскольку основной причиной несимметрии напряжения является различие по фазам (несимметричная нагрузка), то это явление наиболее характерно для низковольтных электрических сетей 0,4 кВ.

В городских и сельских сетях 0,4 кВ несимметрия напряжений вызывается в основном подключением однофазных осветительных и бытовых электроприемников малой мощности. Количество таких однофазных электроприемников велико, и их нужно равномерно распределять по фазам для уменьшения несимметрии.

В сетях высокого напряжения несимметрия вызывается, как правило, наличием мощных однофазных электроприемников, а в ряде случаев и трехфазных электроприемников с неодинаковым потреблением в фазах. К последним относятся дуговые сталеплавильные печи. Основные источники несимметрии в промышленных сетях 0,38—10 кВ — это однофазные термические установки, руднотермические печи, индукционные плавильные печи, печи сопротивления и различные нагревательные установки. Кроме того, несимметричные электроприемники — это сварочные аппараты различной мощности. Тяговые подстанции электрифицированного на переменном токе железнодорожного транспорта являются мощным источником несимметрии, так как электровозы — однофазные электроприемники. Мощность отдельных однофазных электроприемников в настоящее время достигает нескольких мегаватт.

Различают два вида несимметрии: систематическую и вероятностную, или случайную. Систематическая несимметрия обусловлена неравномерной постоянной перегруз- кой одной из фаз, вероятностная несимметрия соответствует непостоянным нагрузкам, при которых в разное время пе- регружаются разные фазы в зависимости от случайных факторов (перемежающаяся несимметрия).

Неполнофазная работа элементов сети вызывается кратковременным отключением одной или двух фаз при коротких замыканиях либо более длительным отключением при пофазных ремонтах. Одиночную линию можно оборудовать устройствами пофазного управления, которые отключают поврежденную фазу линии в тех случаях, когда действие АПВ оказывается неуспешным из-за устойчивого короткого замыкания.

В подавляющем большинстве устойчивые короткие замыкания однофазные. При этом отключение поврежденной фазы приводит к сохранению двух других фаз линии в работе.

В сети с заземленной нейтралью электроснабжение по неполнофазной линии может оказаться допустимым и позволяет отказаться от строительства второй цепи линии. Неполнофазные режимы могут возникать и при отключении трансформаторов.

В некоторых случаях для группы, составленной из однофазных трансформаторов, при аварийном отключении одной фазы может оказаться допустимым электроснабжение по двум фазам. В этом случае не требуется установка резервной фазы, особенно при наличии двух групп однофазных трансформаторов на подстанции.

Неравенство параметров линий по фазам имеет место, например, при отсутствии транспозиции на линиях или удлиненных ее циклах. Транспозиционные опоры ненадежны и являются источниками аварий. Уменьшение числа транспозиционных опор на линии уменьшает ее повреждаемость и повышает надежность. В этом случае ухудшается выравнивание параметров фаз линии, для которого обычно и применяется транспозиция.

Влияние несимметрии напряжений и токов

Появление напряжений и токов обратной и нулевой последовательности U2, U0, I2, I0 приводит к дополнительным потерям мощности и энергии, а также потерям напряжения в сети, что ухудшает режимы и технико-экономические показатели ее работы. Токи обратной и нулевой последовательностей I2, I0 увеличивают потери в продольных ветвях сети, а напряжения и токи этих же последовательностей — в поперечных ветвях.

Наложение U2 и U0 приводит к разным дополнительным отклонениям напряжения в различных фазах. В результате напряжения могут выйти за допустимые пределы. Наложение I2 и I0 приводит к увеличению суммарных токов в отдельных фазах элементов сети. При этом ухудшаются ус- ловия их нагрева и уменьшается пропускная способность.

Несимметрия отрицательно сказывается на рабочих и технико-экономических характеристик вращающихся электрических машин. Ток прямой последовательности в статоре создает магнитное поле, вращающееся с синхронной частотой в направлении вращения ротора. Токи обратной последовательности в статоре создают магнитное поле, вращающееся относительно ротора с двойной синхронной частотой в направлении, противоположном вращению. Из- за этих токов двойной частоты в электрической машине возникают тормозной электромагнитный момент и дополнительный нагрев, главным образом ротора, приводящие к сокращению срока службы изоляции.

В асинхронных двигателях возникают дополнительные потери в статоре. В ряде случаев приходится при проектировании увеличивать номинальную мощность электродвигателей, если не принимать специальные меры по симметрированию напряжения.

В синхронных машинах кроме дополнительных потерь и нагрева статора и ротора могут начаться опасные вибрации. Из-за несимметрии сокращается срок службы изоляции трансформаторов, синхронные двигатели и батарей конденсаторов уменьшают выработку реактивной мощности.

Несимметрия напряжения в цепи питания осветительной нагрузки приводит к тому, что световой поток светильников одной фазы (фаз) уменьшается, а другой фазы — увеличивается, снижается срок службы ламп. На одно- и двухфазные электроприемники несимметрия воздействует как отклонение напряжения.

Суммарный ущерб, обусловленный несимметрией в промышленных сетях, включает стоимость дополнительных потерь электроэнергии, увеличение отчислений на реновацию от капитальных затрат, технологический ущерб, ущерб, обусловленный снижением светового потока ламп, установленных в фазах с пониженным напряжением, и сокращением срока службы ламп, установленных в фазах с повышенным напряжением, ущерб из-за уменьшения реактивной мощности, генерируемой конденсаторными батареями и синхронными двигателями.

Несимметрия напряжений характеризуется коэффициентом обратной последовательности напряжений и коэффициентом нулевой последовательности напряжений, нормальное и максимальное допустимые значения которых составляют 2 и 4 %.

Симметрирование напряжений в сети сводится к компенсации тока и напряжения обратной последовательности.

При стабильном графике нагрузок снижение систематической несимметрии напряжений в сети может быть достигнуто выравниванием нагрузок фаз путем переключения части нагрузок с перегруженной фазы на ненагруженную.

Рациональное перераспределение нагрузок не всегда позволяет снизить коэффициент несимметрии напряжений до допустимого значения (например когда часть мощных однофазных электроприемников работает по условиям технологии не все время, а также при профилактических и капитальных ремонтах). В этих случаях необходимо применять специальные симметрирующие устройства.

Известно большое число схем симметрирующих устройств, часть из них выполняется управляемыми в зависимости от характера графика нагрузки.

Для симметрирования однофазных нагрузок применяется схема, состоящая из индуктивности и емкости. Нагрузка и включенная параллельно ей емкость включаются на линейное напряжение. На два других линейных напряжения включаются индуктивность и еще одна емкость.

Для симметрирования двух- и трехфазных несимметричных нагрузок применяется схема с неодинаковыми мощностями батарей конденсаторов, включенными в треугольник. Иногда применяют симметрирующие устройства со специальными трансформаторами и автотрансформаторами.

Поскольку симметрирующие устройства содержат батареи конденсаторов, целесообразно применять такие схемы, в которых одновременно симметрируется режим и генерируется Q с целью ее компенсации. Устройства для одновременного симметрирования режима и компенсации Q находятся в стадии разработки.

Снижение несимметрии в четырехпроводных городских сетях 0,38 кВ можно осуществлять путем уменьшения тока нулевой последовательности I0 и снижения сопротивления нулевой последовательности Z0 в элементах сети.

Уменьшение тока нулевой последовательности I0 в первую очередь достигается перераспределением нагрузок. Выравнивание нагрузок достигается использованием сетей, в которых все или часть трансформаторов работают параллельно на стороне низкого напряжения. Снижение сопротивления нулевой последовательности Z 0 можно легко осуществить для воздушных линий 0,38 кВ, которые обычно сооружаются в районах с малой плотностью нагрузки. Целесообразность уменьшения Z0 для кабельных линий, т. е. увеличения сечения нулевого провода, должна быть специально обоснована соответствующими технико-экономическими расчетами.

Существенное влияние на несимметрию напряжений в сети оказывает схема соединения обмоток распределительного трансформатора 6—10/0,4 кВ. Большинство распределительных трансформаторов, установленных в сетях, имеют схему звезда — звезда с нулем (У/Уо). Такие распределительные трансформаторы дешевле, но у них велико сопротивление нулевой последовательности Z0.

Для снижения несимметрии напряжений, вызываемой распределительными трансформаторами, целесообразно применять схемы соединения треугольник— звезда с нулем (Д/Уо) или звезда—зигзаг (У/Z). Наиболее благоприятно для снижения несимметрии применение схемы У/Z. Распределительные трансформаторы с таким соединением более дорогие, и изготовление их очень трудоемко. Поэтому их надо применять при большой несимметрии, обусловленной несимметрией нагрузок и сопротивление нулевой последовательности Z0 линий.

Роль и назначение нулевого провода

Если кто-либо сталкивался с электричеством, то непременно слышал о таких понятиях, как фазный и нулевой провод. Их основной отличительной чертой является назначение. Провод, соединяющий нулевую точку фаз генератора, трансформатора с нулевой точкой нагрузки, называют нулевым или нейтральным. Его называют так потому, что в некоторых случаях ток в нем равен нулю, и нейтральным исходя из того, что он одинаково принадлежит любой из фаз.

  • Различия фазного и нулевого провода
  • Особенности нейтрального провода
  • Классификация нейтралей линий электропередач
  • Реакция электроприборов на обрыв нуля
Читать еще:  Подключение трехфазного счетчика в частном доме

Различия фазного и нулевого провода

Фазный провод (фаза) предназначен для подачи электричества к потребителю.

Назначение нулевого провода (нейтрального или нуля) состоит в выравнивании асимметрии напряжений при разном значении нагрузки в фазах.

Он присоединён к нулевым точкам источника и потребителя при их соединении в «звезду».

Присоединение нейтрального провода (трехфазная четырехпроводная сеть) является возможным только в том случае, когда источник и нагрузка соединены в «звезду».

При соединении в «треугольник» необходимость в нём отпадает, так как линейное и фазное напряжения в фазах одинаковы.

Чтобы понять разницу между линейным и фазным напряжением, необходимо понимать, что в трехфазной трехпроводной цепи линейное (напряжение между двумя фазными проводами) в основном составляет 380 В, а фазное — напряжение между фазой и нулем — в √3 раз меньше приблизительно 220 В.

Нейтральный провод заслужил свое название тем, что при работе устройств ток в нём, при одинаковой нагрузке трёх фаз, равен нулю. Сопротивление его невелико. Поэтому при перегрузке одной или нескольких фаз, ток в нем быстро возрастет. В схеме освещения его наличие является обязательным условием. В ином случае не гарантируется равномерность освещения.

В зависимости от роли, нулевой провод может быть рабочим, защитным, совмещенным.

Рабочий обозначается латинской буквой N и выполняется голубым цветом в европейских странах. В некоторых других странах цвет может быть серым либо белым.

Защитный обозначается РЕ. Он предназначен для безопасности в случае попадания потенциала на корпус электроприбора. В нормальном режиме он обесточен, а при поломке является проводником, который отведет от электроприбора опасный потенциал в землю. Цвет этой жилы желто-зеленый.

В некоторых системах нулевой провод совмещен с защитным. В таком случае маркировка будет обозначена как PEN и окраска этой жилы будет синей с полосками на концах желто-зеленого цвета.

Особенности нейтрального провода

Нулевой провод предотвращает нежелательные ситуации при аварийных режимах работы. Без его наличия в случае фазного короткого замыкания двух фаз напряжение в третьей фазе мгновенно возрастет в √3 раз. Это губительно скажется на оборудовании, которое питает этот источник. В случае наличия нуля в такой ситуации, напряжение не изменится.

При обрыве одной из фаз в трехфазной трехпроводной системе (без нуля), напряжение на двух оставшихся фазах уменьшится. Они окажутся соединенными последовательно, а при этом виде соединения напряжение распределяется между потребителями в зависимости от их сопротивления.

При обрыве одной из фаз в трехфазной четырёхпроводной системе, напряжение в двух оставшихся фазах своего значения не изменит.

Предохранители в нулевой провод не устанавливают из-за его большой значимости, потому как его обрыв является нежелательным

Так как большую часть времени работы электроустановок ток в этом проводе либо равен нулю, либо незначителен, нет смысла изготавливать его такого же сечения, как и сечение фазных. Чаще всего, из соображений экономии, он имеет меньшее сечение жилы, нежели сечение жил фаз в одной электроустановке. Если защитный провод не совмещен с нулевым, его сечение выполняют вдвое меньше, нежели, у фазного провода.

Классификация нейтралей линий электропередач

Назначение линий электропередач весьма разнообразно. А также разнообразна аппаратура для их защиты от утечек и коротких замыканий. В связи с этим нейтрали классифицируются на три вида:

  • глухозаземленная;
  • изолированная;
  • эффективно заземлённая.

Если линия электропередач напряжением от 0,38 кВ до 35 кВ имеет небольшую длину, а количество подключенных потребителей велико, то применяется глухозаземленная нейтраль. Потребители трехфазной нагрузки получают питание, благодаря трем фазам и нулю, а однофазной — одной из фаз и нулю.

При средней протяженности линий электропередач напряжением от 2 кВ до 35 кВ и небольшим количеством потребителей, подключенных к данной линии, находят применение изолированные нейтрали. Они широко используются для подключений трансформаторных подстанций в населённых пунктах, а также мощного электрооборудования в промышленности.

В сетях, с напряжением 110 кВ и выше, с большой протяженностью линий электропередач, применяется эффективно заземлённая нейтраль.

Реакция электроприборов на обрыв нуля

Если общий нейтральный провод в многоэтажном доме оборвется, то потребители ощутят это в результате скачка напряжения в их электроприборах.

Основные факторы, которые могут привести к обесточиванию общего нуля:

  • аварийная ситуация на подстанции;
  • устаревшая проводка;
  • монтаж проводки выполнялся не совсем качественно.

Та фаза, к которой подключено большее количество потребителей многоквартирного дома, будет перегружена. Напряжение в ней уменьшится. В той фазе, к которой потребителей подключено меньше всего, напряжение резко возрастет.

Это негативно скажется на приборах — снижение напряжения вызовет их неэффективную работу, а рост напряжения может повлечь за собой выход из строя тех, которые были подключены в данный момент. Чтобы обезопасить себя от такой ситуации, необходимо установить в щиток, питающий отдельную квартиру, индивидуальный ограничитель перенапряжения. Как только напряжение начнет превышать допустимые значения, ограничитель быстро отключит питание.

Если произойдет обрыв нуля непосредственно в квартире, то электричество пропадет полностью, но вместе с тем фаза не отключится. Опасность заключается в том, что она может перейти как раз на провод нулевой. И если какой-либо электроприбор был предварительно заземлён на него, корпус этого электроприбора будет под напряжением, а проще говоря, начнет «биться током».

Главными факторами, которые способствуют обрыву нуля непосредственно в квартире можно назвать:

  • ненадежность присоединения контактов;
  • неправильно выбранное сечение проводника;
  • устаревшая проводка.

Эти факторы приводят к чрезмерному нагреванию проводника. Из-за повышенной температуры окисляется место присоединения контактов, перегреваются жилы проводов. А это, в свою очередь, может привести к пожару.

Нулевой рабочий проводник

Нулевой рабочий проводник также называют нейтралью. Большинство бытовых приборов питаются от сети переменного напряжения 220 В. Для того чтобы подать на них это напряжение, используется один фазный провод, а второй нулевой. Фаза имеет потенциал 220 В, а нулевой провод имеет потенциал 0 относительно источника питания и фазного провода.

Нулевой обозначается как N, а его изоляция должна быть голубого цвета или бело-голубого, в соответствии с цветовой маркировкой кабеля. Часто функции нулевого рабочего провода и защитного совмещаются (для систем заземления TN-C). Такой совместный проводник обозначается PEN и имеет жёлто-зелёную изоляцию с голубыми маркерами (метками) на концах. Аналогичные цветовые обозначения применяются в Европе. В США нулевой рабочий провод может обозначаться белым или серым цветом.

В разных линиях электропередач и сетях могут использоваться различные нейтрали (изолированная, глухозаземлённая, эффективно-заземлённая). Выбор того или иного варианта определяется функциональным назначением сети.

В настоящий момент практически все жилые дома в России имеют системы заземления с глухозаземлённой нейтралью. В этом случае электроэнергия поставляется от трёхфазных генераторов по 3 фазам с потенциалом, а также от генератора идёт четвёртый провод — нейтральный (рабочий ноль). Три фазы в конце линии соединяются звездой: таким образом получается конец нейтрали, которая соединяется с нейтралью питающего генератора. Провод, соединяющий эти две нейтрали и называется рабочим нулевым проводником сети.

В случае симметричной нагрузки на все фазы ток в рабочем нуле отсутствует. Если же нагрузка распределена неравномерно, то по нулевому рабочему проводнику протекает ток небаланса. Использование такой схемы позволяет добиться саморегулирования всех трёх фаз, при этом напряжение на них почти равно между собой.

Для повышения безопасности рабочий ноль заземляется в конце линии, а также часто применяются дополнительные заземления: в начале линии и в разных её точках. В домах нулевой рабочий провод подводится к распределительному устройству, от которого уже отходят отдельные нулевые проводники к непосредственным потребителям электроэнергии (например, в квартиры).

Помимо сетей с глухозаземлённой нейтралью, также используются электросети с изолированной нейтралью. В таких сетях отсутствует нулевой рабочий провод. Вместо него при необходимости может использоваться нулевой заземляемый провод.

При использовании трёхфазных линий питания в здании, сечение нулевого рабочего проводника должно быть не меньше сечения фазных проводников, при размерах последних до 25 мм2 (алюминий). Если сечение фазных проводников больше 25 мм2, то площадь сечения рабочего нуля должна быть не менее 50% их сечения. Если сеть использует заземляющий рабочий ноль, то при подключении провода к главной заземляющей шине должен присутствовать опознавательный знак «земля».

Даже если на РУ защитный и рабочий нули соединены, дальнейшее их объединение у потребителей не допускается. Т. е. дальше по квартирам пускается два отдельных провода PE и N. Их нельзя соединять потому, что при КЗ фаза замыкается на нулевой рабочий проводник, и все устройства, подключённые к защитному проводнику PE (в случае объединения PE и N), окажутся под фазным напряжением, из-за чего возникает большая вероятность поражения человека током.

Индикаторная отвертка виды и выбор

Индикаторная отвертка имеет несколько разновидностей, которые выполняют как стандартные, так и дополнительные функции, все подробности вы можете узнать из данной статьи.

Огромное количество бытовых приборов обеспечивают комфорт в доме, но использование нескольких мощных потребителей одновременно приводит к чрезмерной нагрузке на проводку.

Чревато это, как минимум, небольшими поломками, которые можно устранить самостоятельно, не прибегая к помощи электрика.

Чтобы правильно определить фазу и ноль, обезопасив себя от поражения электрическим током, а также для грамотного подключения электроприборов и поиска неисправностей в электросети используется индикаторная отвертка.

Этот инструмент следует иметь в каждом доме, т.к. им легко определить рабочую фазу и ноль (методом исключения).

В арсенале электрика такая отвертка занимает ключевое место.

С нее начинается большая часть ремонтов электроприборов, оборудования и устранение неисправностей в электросети.

Для чего нужна индикаторная отвертка

Главное предназначение индикаторной отвертки – проверка наличия или отсутствия действующей фазы в электросети.

За счет этого процесс наладки оборудования, ремонт электрических цепей и их прокладка значительно облегчаются.

Используя инструмент, можно определить место обрыва фазового и нулевого провода самостоятельно, не прибегая к услугам электрика.

Отвертка-индикатор обеспечивает безопасность при работе с электричеством, определяя наличие тока в цепи.

Она часто незаменима при электромонтаже, особенно если работы ведутся со старой проводкой, где фазовый и нулевой провод нельзя отличить визуально (алюминиевые провода в хрущевках, например).

Также этот инструмент понадобиться, если нужно заменить или установить розетки и выключатели в действующую электрическую сеть.

Интересно, что индикатором можно определить положение выключателя (включен или выключен), что позволяет установить его правильной стороной.

Используя в быту современные модели с дисплеем, можно выполнять простейшую прозвонку функциями электросети, позволяющими узнать напряжение тока, его другие параметры.

Все же для полноценной работы нужен нормальный тестер.

Виды индикаторных отверток

Индикаторы напряжения, выполненные в виде обыкновенной отвертки, имеют общий принцип работы, но могут отличаться формой исполнения, функциональностью и устройством.

Бывают контактными и бесконтактными.

Индикатором в различных моделях может выступать как звуковой сигнал, так и небольшой светодиод, и даже цифровой экран.

Модель с неоновой лампой

Отвертка-тестер с неоновой лампой — это простейший пробник.

Недостатком этого инструмента контактного типа является достаточно высокий порог индикации напряжения – от 60В.

Используется для определения в цепи переменного тока фазы.

Не подходит для поиска обрывов провода.

Читать еще:  Самый экономичный электрический котел отопления

Популярностью пользуется в быту индикаторная отвертка типа УНО – однополюсный указатель напряжения, диапазон работы которого ограничен верхней отметкой в 500В.

Используется при подключении электросчетчиков, предохранителей, выключателей и т.д.

Принцип работы отвертки с неоновой лампочкой заключается в ее свечении при контакте жала с токонесущим проводником.

Электричество проходит через резистор сопротивления и замыкается на человеке вторым контактом, расположенным на торце.

Проще говоря, лампа загорится, если прикоснуться жалом к фазовому проводу, а пальцем дотронуться до торцевого контакта, тем самым замкнув цепь.

С дисплеем

В простых индикаторных отвертках, оборудованных дисплеями, не используются элементы питания, а о наличии напряжения на фазе указывает появляющийся на LCD-экране значок.

Работает посредством считывания электростатического поля.

Как правило, эти инструменты имеют компактные размеры, а корпус изготовлен из пластика.

Универсальные

Внутри универсальных индикаторных отверток находится микросхема, которая расширят возможности инструмента.

На корпусе имеется ползунок – переключатель, посредством которого выбирается режим работы:

О наличии напряжения сигнализирует встроенная лампочка.

О наличии напряжения сигнализирует лампочка. Режим характерен низкой чувствительностью

• Бесконтактная проверка с высокой чувствительностью

О присутствии тока сигнализирует и световая индикация, и звуковой сигнал.

Этот режим позволят находить токонесущие провода даже под слоем штукатурки.

Такие отвертки индикаторные многофункциональные очень удобны в использовании, а главное – результативны.

Следует помнить, что присутствие в устройстве дополнительных элементов увеличивает себестоимость инструмента.

Кроме того, для питания используются батарейки, которые приходится часто менять.

Со светодиодом

Принцип работы индикатора со светодиодом не отличается от вариантов с неоновыми лампами.

Но этот инструмент хорош тем, что он прекрасно работает с электросетями с напряжением менее 60В.

Устройство светодиодной индикаторной отвертки включает автономный источник питания и биполярный транзистор, что делает этот инструмент многофункциональным при всей его простоте.

Позволяет определить присутствие фазы и контактным, и бесконтактным методом, проверить целостность проводов и предохранителей.

Электронные индикаторные инструменты

Современный вариант указателя напряжения – электронная отвертка с дисплеем, звуковым и световым индикатором.

По сути это полноценный многофункциональный индикатор напряжения, “младший брат” мультиметра.

Присутствие в цепи электрического тока показывает световой индикатор фазы и звуковой зуммер.

На жидкокристаллическом экране выводится величина напряжения.

Этот прибор способен работать с сетями постоянного и переменного тока, что позволяет его использовать для проверки сетей транспортных средств, питающихся от аккумуляторов.

Как правило, этот вариант не распространен среди профессиональных электриков из-за высокой стоимости.

На батарейках

За счет использования автономного источника питания, индикаторы на батарейках позволяют определять наличие тока на фазе бесконтактным методом, проверять на целостность электропроводку, находить скрытые под штукатуркой провода.

Без батареек

Индикаторные отвертки без автономного источника питания имеют ограниченный функционал.

Они позволяют определить наличие или отсутствие фазы на проводнике контактным методом.

При этом необходимо замыкать цепь пальцем, дотрагиваясь до контакта с торцевой стороны инструмента.

Это важно, так как тело человека обладает природным сопротивлением, и выступает в роли части цепи.

На торцевом контакте сила тока минимальна, так что бояться дотрагиваться до него не нужно.

Критерии выбора изделий

В зависимости от условий эксплуатации и поставленных задач, перед тем, как выбрать индикаторную отвертку, необходимо учесть их следующие характеристики:

• Размер и форма жала

Индикаторная отвертка – это, прежде всего, отвертка.

Она годится для работы с соответствующими крепежами (болты, шурупы).

Но следует помнить, что жало этих инструментов не рассчитано на высокие нагрузки, а используется больше, как щуп.

• Эргономичность ручки и ее цвет.

Отвертка должна удобно лежать в руке, а яркий цвет рукояти не даст ей затеряться среди инструментов.

Продвинутые модели позволяют не только находить запитанные фазы, но и измерять напряжение.

• Наличие источника питания

Если инструмент работает на батарейках, хороший производитель всегда добавляет в комплект запасные элементы питания.

• Тип индикатора: светодиод, неоновая лампочка, звуковой зуммер.

Если изделие оснащено дисплеем, его функционал значительно расширяется.

Этот пункт зависит не только от функциональности модели, но и от популярности компании-изготовителя.

Напрямую влияет на ценовую политику и качество товара.

Главное правило при выборе индикаторной отвертки – хорошо проверить ее корпус на наличие повреждений.

Если на рукояти инструмента присутствует трещина, работать с ним небезопасно.

Проверять отвертку на работоспособность необходимо каждый раз перед ее использованием.

Способы работы с индикаторной отверткой смотрите тут

Заземление нулевого провода

Варианты соединения нейтрали

Электрическая сеть, которая предназначена для электроснабжения содержит источник электроэнергии, преобразователи этой энергии, а также потребителей. Поскольку используется три фазы при схеме соединения «звезда» появляется узел соединения общий для них. Если такой узел есть с каждой стороны электрической цепи, причем эти узлы соединяет провод, последний называется, либо «нейтралью», либо «нулевым проводом». Его режим работы весьма важен для функционирования сети электроснабжения. Существует несколько режимов для нулевого провода:

  • Потенциал нейтрали равен потенциалу земли, в результате чего получается глухозаземленный нулевой провод.
  • Нейтраль надежно изолирована, между ней и землей возможны небольшие по величине токи утечки. В результате получается изолированный нулевой провод.
  • Нейтраль является частью электрической цепи, которая также включает сопротивление с некоторым достаточно малым импедансом и сопротивление земли.

От использования одного из перечисленных соединений нулевого провода с землей в сети электроснабжения зависят:

  • аварийные токи и скачки напряжения в фазах при их повреждениях;
  • система релейной защиты от замыкания фазы на землю;
  • схема защиты от скачков напряжения;
  • параметры заземления, используемого на подстанции;
  • безопасность выполняемых работ;
  • надежность функционирования всех электрических машин и прочего электрического оборудования в электрической сети, связанных с нейтралью.
  • Нулевой провод с «глухим» заземлением используется главным образом в электросетях с напряжениями 380 Вольт и начиная с 110 киловольт и выше.
  • Изолированный нулевой провод используется главным образом в электросетях с напряжениями 6, 10 и 35 киловольт.

Стоит отметить, что вы можете выполнять это своими руками или заказать электромонтажные работы у мастеров на сайте Kabanchik.ua. Но, тем не менее, разобраться в основах, изучив мат часть.

Нулевой провод в сети электроснабжения 380 Вольт

Документально для этих сетей заданы такие стандарты:

  • МЭК 364 «Электрические установки зданий»;
  • ГОСТ 30331.1-95 – ГОСТ 30331.9-95.

В соответствии с ГОСТ 30331.2-95 в электрических схемах используются такие обозначения:

Широко распространена система заземления с использованием нейтрального провода, которая именуется как TN-C (на изображении ниже).

В системе TN-C заземление сделано на трансформаторной подстанции. К нему присоединены фазные обмотки трансформаторов, обеспечивающих электропитание нагрузок фазным напряжением 220 Вольт. Подача напряжения к нагрузкам обеспечивают фазные провода и провод PEN, присоединенный к заземлению на подстанции. Система TN-C отличается от других подобных систем TN-S, TN-C-S, TT и IT дешевизной и простотой. Но по электрической безопасности она хуже.

Это объясняется ее появлением в те довольно-таки далекие времена, когда от замыканий на корпус спасали предохранители и автоматические выключатели. Время срабатывания этих защитных устройств, которое довольно велико, определяет и время воздействия на живой объект поражающего тока при тех или иных повреждениях и контактах этих объектов с поврежденными токоведущими частями оборудования или электросети. Большим по величине должен быть и ток срабатывания. Также при использовании провода PEN для заземления возможно появление высокого потенциала на всех устройствах, заземленных через него.

Например, при авариях на воздушных линиях электропередачи, когда провод одной из фаз обрывается и падает на землю. До срабатывания защиты на устройствах, заземленных через провод PEN, будет опасное для жизни напряжение. Еще более фатальными могут быть последствия при обрыве связи нулевого провода с заземлением на подстанции, например при его перегорании. Это обеспечит гарантированное появление фазного напряжения на всем оборудовании, заземленном через перегоревший провод. А устройства защитного отключения при этом не могут быть использованы.

Более дорогой, но и более безопасной является система TN-S (на изображении далее). Ее улучшенная безопасность обеспечена устройствами защитного отключения. Они будут гарантированно срабатывать по причине использования дополнительного провода, через который не текут аварийные токи.

В некоторых электросетях используется смешанная система заземления нулевого провода, в которой учтены признаки, а также достоинства и недостатки двух предыдущих систем заземления нейтрали. Это система заземления TN-C-S, пример которой на изображении далее:

По схеме TT применяется отдельное заземление без проводной связи с заземлением на питающей трансформаторной подстанции. В такой схеме необходимо применять устройства защитного отключения. Они будут надежно срабатывать, поскольку измеряют напряжение относительно отдельного заземления. Автоматические выключатели и предохранители будут малоэффективны в качестве защитных устройств.

К заземлению на подстанции в земле будет течь ток. Поэтому на отдельном заземлении появится довольно большой потенциал. Он, скорее всего, будет представлять опасность для жизни в случае прикосновения к электрооборудованию, присоединенному к этому отдельному заземлению. Схема TT приведена на изображении ниже.

В схеме IT на трансформаторной подстанции заземление присоединено к общему узлу фазных обмоток через резистор. Его сопротивление может быть от сотен Ом до единиц килоом. С целью защиты применяется провод не связанный с нейтралью. У однофазных потребителей при замыкании на корпус токи получаются небольшими по величине, потому что протекают по цепи с резистором, через который обмотки присоединены к заземлению. Использование устройств защитного отключения еще больше усиливает эту наиболее безопасную схему, показанную на изображении ниже.

Не существует такого решения с заземлением нулевого провода, который успешно решает все необходимые задачи. Поэтому для каждого случая лучше всего применять наиболее подходящую схему.

  • Схемы TN-C и TN-C-S существуют, но только по причине того, что были первыми и привязаны к объектам давно построенным. Для новых решений не следует их применять. Они наиболее опасны при авариях как источник поражения током и как источник пожара. При авариях токи значительны по величине, сильно разветвляются и создают по этой причине значительные электромагнитные излучения.
  • Для капитальных объектов, в которых со временем не будут вноситься какие-либо изменения, схема TN-S является наиболее подходящей.
  • Если сеть электроснабжения подвержена частым переделкам или является временной, для нее рекомендуется схема TT.
  • В том случае, когда надежность электроснабжения является наиболее значимым приоритетом надо использовать схему IT.
  • Для увеличения надежности рекомендуется выполнять несколько заземлений разнесенных по направлению нулевого провода.

Как заземляется провод в сетях с высоким напряжением?

В сетях с напряжением 6-35 киловольт схема заземления нулевого провода выбирается исходя из тех аварийных ситуаций, которые могут возникать при замыканиях на землю. То же самое относится и к более высоковольтным сетям. Поскольку такие электросети в своем большинстве состоят из линий электропередачи, бесперебойность электроснабжения потребителей в них является приоритетной задачей. В общем, заземление нулевого провода в таких электрических сетях окажет влияние на:

  • величину тока на месте аварии;
  • аварийные скачки напряжения в двух работоспособных фазах при замыкании на землю в третьей фазе;
  • характеристики изоляции электрических машин и прочего электрического оборудования;
  • характеристики оборудования для защиты от перенапряжений;
  • непрерывность подачи электроэнергии потребителям;
  • параметры заземляющих контуров на подстанциях в пределах нейтрали;
  • безопасность во время однофазных замыканий работников и функционирующего электрического оборудования.

При более подробном рассмотрении перечисленных пунктов потребуется несколько больших статей, или даже книга. По этой причине в рамках настоящей небольшой статьи более детально они не рассматриваются.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector