Переменное напряжение фаза ноль

Переменное напряжение — вместо плюса-минуса «фаза» и «ноль» — простое объяснение

В наших розетках, кроме того, что там высокое напряжение, оно ещё и какое-то переменное, ни плюса ни минуса, как в батарейке, там нет. Почему электрики говорят вместо этих слов «фаза» и «ноль», что это значит и как разобраться в этой запутанной теме — я расскажу вам просто и понятно — читайте дальше!

Почему переменное напряжение и как оно «переменяется»?

Поверьте, инженеры тоже люди и они никогда не стали бы усложнять электрику, если бы их не заперли в угол. Вначале напряжение, даже высокое, было только постоянным. В каждой розетке был выход «плюс» и «минус». Например, первое уличное освещение в России, в 19 веке, было построено именно на постоянном напряжении.

Но постепенно стало ясно — электростанции нужно из городов убирать. Они шумные, опасные и в городе нельзя построить достаточно мощную станцию. А из пригорода провода нужно тянуть очень далеко и на постоянном напряжении будут большие потери — его нельзя превращать из низкого в высокое и наоборот.

А вот переменное напряжение, где плюс и минус меняются местами много раз в секунду, можно пропустить через трансформатор и превратить в любое — высокое или низкое. После электростанции мы делаем напряжение очень высоким, чтобы уменьшить потери, а в городе снова его понижаем и прекрасно им пользуемся.

Так что в начале 20 века все перешли на переменное напряжение, а чуть позже — на переменное трёхфазное, но это другая история и пока не забивайте себе ей голову.

Фаза и ноль — два главных слова в электрике

В каждой розетке теперь нет плюса и минуса — это мы уже поняли. А что там есть? Там также два отдельных провода, но другие — фаза, на которой всегда есть напряжение 230 Вольт (220 Вольт это уже устаревший стандарт) и ноль, где напряжения нет, потому что он соединён с землёй в подвале дома и на подстанции.

По фазе напряжение приходит, а по нулю — уходит обратно к источнику питания. Таким образом цепь замыкается и приборы могут работать. И самое главное — им абсолютно без разницы. что напряжение переменное: нагреватели выделяют тепло, а лампочки светятся точно так же, как если бы в розетке был плюс и минус.

Важно уметь отличать фазу от нуля, потому что выключатель света, например, должен размыкать фазу — это нужно для безопасности при замене лампочек. Для определения фазы служит специальная индикаторная отвёртка, которая стоит копейки и которую нужно иметь в каждом доме.

Спасибо, что дочитали — теперь вы знаете об электрике намного больше, чем пять минут назад — поставьте этой статье лайк и будьте осторожны с электричеством! До новых встреч!

Источник

Фаза, ноль и земля в электрике

Владельцы домов или квартир, так или иначе, столкнутся с моментами, когда перестает функционировать какой-либо прибор, электрическая розетка или гореть лампа в люстре. Звать на помощь в таких ситуациях электрика не особо хочется — имеется большое желание исправить неполадки самостоятельно. Или может быть, например, есть какие-то познания в электросистемах, а потому работа по прокладке новых кабелей не кажется чем-то немыслимым. Как бы то ни было, в любом случае, предварительно стоит все же ознакомиться с основами электрики, с видами проводников, выяснить, как все это взаимосвязано и работает. Ведь очень важно понять, где располагается тот или иной провод — от этого будет зависеть правильность соединений и безопасность людей.

Если есть какой-то опыт работы в данной сфере, вопрос не поставит в тупик, однако для новичка может стать большой проблемой. Ниже пойдет речь о таких проводниках любой электрической сети питания как: «заземление», «фаза», «нуль», а также о том, как верно найти и отличить данные виды кабелей.

Разбираемся в основных терминах

С такими терминами, как «фаза» и «ноль» каждый сталкивается в своей жизни ежедневно. Все они тесно связаны, ведь относятся к электричеству, а это то, без чего жизнь современного человека не мыслима. Чтобы понять их природу и более или менее научиться разбираться в электрике, следует уяснить для начала ряд фундаментальных понятий.

Начинаем с основ

Электрический заряд — характеристика, определяющая способность различных тел быть источником электромагнитного поля. Носителем подобных волн является электрон. Создав электромагнитное поле можно «заставить» электроны перемещаться. Так образуется ток.

Ток — это четко направленное движение электронов по металлическому проводнику под действием существующего поля.

Виды тока

Ток может быть постоянным и переменным. Ток, по величине не изменяющийся во временном промежутке — ток постоянного значения. Ток, величина которого, как и направление, меняется с течением времени, называется переменным.

Постоянные источники тока — аккумуляторы, батарейки и так далее. Переменный же ток «подходит» к бытовым и промышленным розеткам домов и предприятий. Основная причина этого кроется в том, что данный тип тока намного легче получать физически, преобразовывать в разные уровни напряжений, передавать по электропроводам на огромные расстояния без существенных потерь.

Основная характеристика переменного тока

Переменный ток – как правило это синусоида, или синусоидальный ток. Его можно охарактеризовать следующим образом: сначала он увеличивается в одном направлении, достигая максимального своего значения (амплитуды), затем начинается спад. В некоторый момент времени он становится равен «0» и потом вновь начинает нарастать, но уже в совершенно противоположном направлении.

«Фаза», «ноль» и «земля»

Самый простой случай электроцепи, по которой перемещается синусоидальный ток — однофазная цепь. Она состоит, как правило, из трех электрокабелей: по одному из них электричество подходит к приборам и элементам освещения, а по второму – оно «уходит» в противоположном направлении — от потребителя. Третьим проводником является «земля».

Провод, по которому электричество подходит к электропотребителям, называется фазой, а кабель, используемый для возвратного движения — нулем.

Самая эффективная сеть для передачи электротока — трехфазная система. Она включает в себя три фазовых кабеля и один обратный — ноль. Такой тип тока подходит ко всем жилым кварталам. Непосредственно перед попаданием в квартиры, электроток делится на фазы. Каждым фазам «присваивается» один ноль. Преимущества такой системы в том, что при сбалансированной нагрузке ток через ноль (а он в такой системе один — общий) равен нулю.

Чтобы не перепутать провода и не допустить короткого замыкания, каждый провод окрашивают в разные цвета. Однако цвет провода не гарантирует его назначения!

«Земля» не несет никакой электрической нагрузки, а служит своего рода предохранительным элементом. В тот момент, когда что-либо в системе электропитания выходит из-под контроля, провод «земля» предотвратит поражение электротоком — по ней все избыточное напряжение будет «стекать», то есть, отводиться на землю.

Фаза и ноль: их значение в сети питания

Электроэнергия подается к потребительским розеткам от подстанций, которые уменьшают поступающее напряжение до 380 В. Вторичная обмотка такого трансформатора имеет соединение «звезда» — три его контакта связываются между собой в точке «0», остальные три вывода идут к клеммам «А»/«В»/«С».

Соединенные в точке «0» провода подсоединяются к «земле». В этой же точке происходит деление проводника на «ноль» (обозначен синим цветом) и защитный «РЕ»-кабель (желто-зеленая линия).

Данная модель прокладки проводов пользуются во всех возводимых ныне домах. Она называется — система «TN-S». Согласно этой схеме к распределительному оборудованию дома подходят три кабеля фазы и два указанных нуля.

В домах, на предприятиях и зданиях старой застройки зачастую нет «РЕ»-проводника и поэтому, схема получается не пятипроводной, а четырех (она обозначается как «TN-C»).

Все электропровода с подстанций подсоединяются к щитку, образуя систему из трех фаз. Далее уже происходит разделение по отдельным подъездам. В каждую из квартир подъезда подается напряжение лишь одной фазы — 220 В (провода «О»/«А») и защитный «РЕ»-кабель.

Вся возникающая нагрузка на систему электроснабжения при такой схеме распределяется в равномерном количестве, поскольку на каждом этаже дома выполняется разводка и подключение конкретных щитков к определенной электролинии напряжением в 220 В.

Схема подводимого напряжения представляет собой «звезду», которая в точности повторяет все векторные характеристики питающей подстанции. Когда в розетках нет никаких потребителей, то ток в данной цепи не протекает.

Данная схема соединения отработана годами. Она подтвердила свое право на использование тем, что признана оптимальной из всех существующих. Однако, в ней, как и в любом приборе, механизме или устройстве, периодически могут появляться всевозможные поломки и неисправности. Как правило, они бывают связаны с плохим качеством электросоединения или же полным обрывом кабелей в каких-либо местах схемы.

Случаи обрывов в токопроводящей цепи

Если внутри отдельно взятой квартиры произошел разрыв нуля/фазы, то подключаемый прибор, как следствие, функционировать не будет.

Аналогичная ситуация возникнет и при обрыве контактов проводов любой из фаз питающих подъездный щиток. При этом все квартиры, получающие питание от данной электролинии, не будут получать электричество. Вместе с тем, в двух оставшихся цепях приборы будут функционировать, как и прежде.

Из этих схем видно, что полное отключение питания в квартирах связано с обрывом одного их проводов. Это не приводят к повреждению и выходу из строя приборов.

Самой же серьезной ситуацией является обрыв между заземляющим контуром и центральной точкой подключения всех потребителей.

В данном случае весь электроток перестает течь по рабочему нулю к «земле» (АО, ВО, СО) и начинает двигаться по пути АВ/ВС/СА к которым подведено 380 В.

Возникает «перекос фаз». В фазах с большей нагрузкой напряжение будет меньше, а с меньшей нагрузкой — больше и может достигнуть значительных величин, близким к 380 В. Это вызовет повреждение изоляционных материалов, нагрев и выход из строя оборудования. Предотвратить подобные случаи и защитить дорогое оборудование позволяет система защиты от перегрузок и высоких напряжений, монтируемая в квартирных щитках.

Варианты определения проводников «фаза»/«ноль»

Итак, наступила, ситуация, когда необходимо, например, подключить новую розетку. Но совершенно не понятно, какой из проводов является фазным, а какой нулевым. Способов быстро решить проблему существует несколько — это можно сделать как с применением специальных приборов, так и без них.

Цветовая окраска проводов, как основной ориентир

Это самый легкий и быстрый способ. Для правильной классификации нуля и фазы следует знать, какой цвет провода к чему относится. Предварительно необходимо будет изучить информацию о том, где четко прописаны действующие стандарты для конкретной страны.

Данный метод весьма актуален в любых новостройках, поскольку сейчас вся электрическая проводка прокладывается специалистами, выполняющими свою работу согласно всем требованиям установленных стандартов. Так, например, в России еще в 2004 году был принят стандарт «IEC60446», в котором четко обозначена процедура разделения кабелей по цветам, а именно:

• защитным нулем стал обозначаться провод желто-зеленого цвета;
• рабочим нулем стали называть синий/сине-белый провод;
• фазу — провода других цветов (например, черного, красного, коричневого и прочие).

Такое обозначение актуально в настоящее время.

Если проводка уже довольна старая или ее прокладкой занимались непрофессиональные специалисты, правильнее будет все же воспользоваться иными методами определения.

Отвертка-индикатор — незаменимое приспособление

Данный инструмент является неотъемлемым прибором в наборе домашнего электрика-умельца. Она применяется как при выполнении электромонтажных работ, так и при установке осветительных приборов в помещении или даже в процессе обыкновенной замены лампочек.

Принцип ее работы заключается в прохождении емкостного тока сквозь корпус отвертки через тело оператора.

• корпус, выполненный из диэлектрического материала;
• наконечник из металла в форме плоской отвертки, который прикладывают к проводам при проверке;
• неоновый индикатор — лампочка, сигнализирующая о фазовом потенциале;
• ограничитель тока — резистор, понижающий ток до минимального значения и выполняющий роль защитного механизма: защищает человека от поражения током, а само устройство от выхода из строя;
• контактная металлическая площадка, создающая замкнутую цепь через человека на землю.

Методика работы настолько проста, что справиться с ней может любой человек, даже новичок. Работает индикаторная отвертка следующим образом. При прикосновении наконечником к фазному контакту (цветному проводу) происходит замыкание электрической цепи — неоновая лампа должна загореться. То есть, поступает «сообщение» о наличии сопротивления, следовательно, данный кабель является фазой. В то же время ни на заземлении, ни на нуле, она загораться не должна. Если это происходит, можно с уверенностью говорить о том, что в схеме подключения электропроводки есть ошибки.

Работа с отверткой-индикатором в светлое время суток потребует некоторой внимательности — днем свечение лампы плохо заметно, поэтому придется приглядываться.

При работе с подобными приспособлениями нужно быть крайне осторожным — нельзя дотрагиваться до оголенных участков проводников и выводов индикатора, находящихся под напряжением.

На заметку! Профессиональные электрики пользуются более дорогими многофункциональными индикаторами, свечением которых управляет схема на транзисторах, питающаяся от встроенных аккумуляторов напряжением в 3 В. Еще одним их характерным отличием от простых аналогов является отсутствие контактной площадки, к которой нужно прикасаться при выполнении замеров.

Устройства, помимо своего прямого назначения — проверки фазового провода — выполняют и ряд других вспомогательных задач: определение полярности источников постоянного напряжения, места обрыва электроцепи и так далее.

Мультиметр — надежный помощник

Чтобы вычислить фазу, используя тестер, его необходимо переключить в режим «вольтметр» и мерить напряжение между всеми парными выводами кабелей. Соединение щупов с защитным нулем и заземлением должно показывать отсутствие напряжения. Напряжение между фазой и любым другим проводов должно составлять 220 В.

Способы определения проводов:

Так, в первом случае вольтметр отклоняется от нулевой отметки в цепи «ноль/фаза». На другом рисунке он показывает отсутствие напряжения между нулем и землей. И на третьем, вольтметр между фазой и землей показывает «0 В» поскольку проводник еще не подсоединен к земле. Третий случай — это скорее исключение из правил. Такое возможно, например, в случаях, когда старые кабеля здания находится на этапе реконструкции. В нормальной работающей системе электропроводки вольтметр тоже должен показывать 220 В.

Использование лампы накаливания

Перед началом работы необходимо будет собрать приспособление для тестирования. Оно будет состоять из обыкновенной лампочки, патрона и проводов. Лампа вкручивается в патрон, а к клеммам патрона крепятся проводники. Один из проводов необходимо будет заземлить, например, подсоединить к батарее отопления.

Сущность метода заключается в поочередном прикладывании второго (свободного) проводника ко всем тестируемым жилам. Если лампочка вспыхнет — найден фазный провод.

Метод позволяет установить приблизительно наличие фазного кабеля среди остальных. Сигнал лампы точно сигнализирует о том, что среди этих проводников какой-то фазовый, а какой-то нулевой. Если же лампа не горит, значит среди кабелей нет фазного. Но может случиться, что нет как раз именно нулевого.

Поэтому в большей степени данный метод целесообразен для определения работоспособности электрической проводки и правильности монтажа.

Определение сопротивления петли «ноль/земля»

Замер величины сопротивления петли является залогом бесперебойной работы электрических приборов. Время от времени это следует проводить, поскольку основные причины поломки техники кроются в замыканиях и перегрузках электросетей. Замер сопротивления позволит исключить подобные неприятности.

Что представляет собой эта петля

Данная петля является контуром, возникающим в результате соединения «нуля» с заземленной нейтралью. Как раз именно замыкание этой цепи и будет образовывать данную петлю.

Главная задача по измерению сопротивления данной петли — надежная защита оборудования и кабелей от перегрузок во время эксплуатации. Высокое сопротивление станет причиной чрезмерного повышения температуры электролинии, и как следствие, возникновения пожара. Значительное влияние на качество электропроводки оказывает влажность воздуха, температура, время суток — все это сказывается на состоянии электросети.

В заключении

Данный материал позволяет понять, что вообще такое фаза и ноль, какова их роль в современной электрике, каким образом можно установить, где располагается в проводке фазная и нулевая жилы. Ведь вопрос определения нуля, фазы и заземления весьма важен. Подключение некоторых видов приборов по результатам неправильной проверки может повлечь за собой негативные последствия — сгорание электроприборов, или, что еще опаснее, поражение током.

Источник

Что такое фаза и ноль? Рассказываем просто.

Что такое переменный ток и чем на самом деле являются фаза и ноль? Рассмотрим на примере бензинового генератора.

Переменный и постоянный ток

Для начала разберем, как протекает постоянный ток на примере источника постоянного тока — аккумулятора. При подключении нагрузки к клеммам аккумулятора ток будет протекать в направлении от «+» к «-». Если мы с определенной частотой постоянно будем менять местами контакты, то получим переменное напряжение, что на практике неприменимо.

Исходя из ранее сказанного, можем сделать вывод: переменный ток – это электрический ток, который с течением времени изменяется по направлению и величине.

Как появляется ток?

Давайте теперь попытаемся понять, как генерирует переменный ток бензиновая электростанция. Генератор переменного тока, используемый в такой электростанции, имеет три обмотки, которые расположены вокруг ротора, представленного в виде постоянного магнита.

Для начала рассмотрим, что происходит в одной из обмоток во время вращения ротора при приближении одного из полюсов обмотки генератора. В этой обмотке возникает электродвижущая сила. С каждым миллиметром уменьшения расстояния от обмотки до полюса происходит плавное увеличение интенсивности магнитного поля, воздействующего на обмотку, из-за чего рост напряжения в обмотке также происходит плавно и прямо пропорционально приближению магнитного полюса.

При отдалении же напряжение в обмотке резко не падает, а также плавно уменьшается до тех пор, пока на обмотку не начнет воздействовать магнитное поле противоположного полюса. При воздействии противоположного полюса в обмотке будет происходить все то же самое, только ток будет протекать уже в противоположном направлении и напряжение, возможно, будет отрицательным.

Кто-то задастся вопросом, зачем крутить магнит, не проще ли его зафиксировать рядом с обмоткой, и магнитное поле будет воздействовать постоянно? К сожалению, законы природы устроены немного иначе, и чтобы «расталкивать» электроны в обмотке, необходимо именно движение магнитного поля.

Сравнить это можно с водой в колодце. Чтобы вода начала двигаться и вообще, чтобы что-то происходило, помпа погружного насоса должна начать выполнять поступательное движение. Если помпа не будет двигаться, то и вода тоже двигаться не будет. Теперь можно провести аналогию и представить, что магнитное поле — это помпа, а электроны обмотки генератора — это молекулы. За один оборот ротора генератора мы получим ту самую синусоиду переменного тока.

Однако у генератора три обмотки и в каждой из них происходит все то же самое, только с небольшим смещением по времени, потому что ротор своими полюсами приближается к обмоткам не одновременно, а в разное время.

Как же происходит передача напряжения? Конструктивно у генератора имеется три обмотки, у каждой обмотки по два контакта, итого шесть контактов. К этим контактам можно подключить шесть токопроводов и передавать сгенерированное напряжение к электроприемникам. Но шесть проводников — это большое количество металла и чтобы сэкономить, выполняется объединение трёх обмоток в «звезду» — контакты от начала всех обмоток соединяют в общую точку.

Получается один общий контакт, а остальные концы обмоток остаются раздельными. При таком конструктиве получился классический трехфазный генератор, где общая точка «ноль», остальные проводники – фазы. Вот теперь можно передавать электричество к электропотребителям.

Однако мы имеем три фазы, а у нас в розетке одна фаза, и в данном случае всё элементарно. Для бытовых потребителей просто используют одну из фаз и общий «ноль».

Фаза и ноль

Теперь непосредственно поговорим о том, что делает контакт фазы – фазой, а общий контакт обмоток нулем и почему «ноль» не бьется током. Принципиальное отличие фазы от нуля не в том, что нулевой контакт имеет общее соединение с другими обмотками, а в том, что нулевой провод заземлен. Именно по этой причине фаза может вас ударить током, потому что через вас цепь может замкнуться на землю. Нулевой провод наглухо связан с землей и если вы его коснетесь, то ничего страшного не произойдёт, потому что цепь через вас не замкнется, главное, во время прикосновения к нулевому контакту не трогать фазу.

Чтобы лучше понять, как возникает электрический ток, рекомендуем посмотреть видеоролик на нашем канале по ссылке.

Если Вам понравился этот материал, поделитесь им в социальных сетях!

Также рекомендуем посмотреть интересную статью о том, как подключить реле напряжения.

А для того, чтобы не пропустить выход новых статей, ставьте «лайк» и подписывайтесь на наш канал: Кабель.РФ: всё об электрике .

Источник