Если функционирование индикатора вызывает сомнения, следует предположить, что индикатор неисправен и установка находится в рабочем состоянии.
Откуда берется ноль в трансформаторе?
В каждом современном доме есть электричество, которое питает розетки, лампочки и многие другие электроприборы. Включая свет в комнате, подключая пылесос или заряжая смартфон, мало кто задумывается о том, как этот свет и заряжает его гаджет. Что заставляет лампочку светиться, а пылесос гудеть? Вопросов, если задуматься, много, но ответ один – электричество.
Электричество возникает в результате упорядоченного движения заряженных частиц в проводниках: электронов. Эти электроны рождаются на огромных электростанциях, таких как Волгоградская ТЭЦ (гидроэлектростанция), Нововоронежская АЭС (атомная электростанция) и многих других в нашей стране. Затем эта энергия передается по очень толстым проводам на промежуточные подстанции (обычно на окраинах городов), а оттуда – на местные КТП (комплектные трансформаторные подстанции), которые расположены почти в каждом дворе.
Уровень напряжения в этих сетях колеблется от 750000 В до 380 В на конечной КТП. И именно благодаря последнему в розетке обычного дома появляется 220 В. Казалось бы, все просто, но! В розетке два провода. А из уроков физики все знают, что в электричестве есть "фаза" и "ноль". Эти два слова дают нам свет, тепло, воду, газ и многое другое, чем мы пользуемся каждый день. А теперь по порядку.
Фаза и ноль: понятие и разница
Существует такое понятие, как напряжение. Это слово описывает степень напряженности электрического поля в данной точке или цепи. Иначе его называют потенциалом. Проще говоря, это своего рода поршень, который дает электронам импульс для движения по проводам и зажигания лампочки в люстре.
В общей цепи (фаза-ноль) есть два провода – тот, что идет к люстре или розетке. Один из них является фазой. Именно этот провод находится под напряжением. Фазу в электротехнике можно сравнить с плюсом в автомобиле – это основной источник питания в сети.
Ноль – это провод, который не находится под напряжением (именно это отличает ноль от фазы). Он не перегружен в получении энергии, но, тем не менее, тоже проводит электричество, только в направлении, противоположном фазному току. При отсутствии напряжения он безопасен с точки зрения поражения человека электрическим током.
Откуда она берется
Важно понимать, откуда берется нейтральный провод в этом приборе. Он получается при соединении обмоток в одной точке. Это образует нейтральный проводник, который заземляется для снижения напряжения в проводниках.
Для того чтобы обеспечить подачу нейтральной фазы к потребителям, от определенной точки контакта вместе с фазным и заземляющим проводниками делается ответвление цепи.
Различают следующие типы нейтрального проводника:
- Изолированный – который не соединяется с заземляющим контактом в распределительной коробке.
- Твердо заземленный – который соединен с землей.
В старых зданиях заземление нейтрального проводника является обычным явлением. Распределительная коробка заземлена, но не соединена с землей. Согласно новым стандартам, заземление и нулевой проводник разделены. Напряжение заземляется по фазе, а нейтральный проводник подключается к нейтральному контакту в распределительном щите.
В распределительном щите должны быть предусмотрены отдельные клеммы фазы, нейтрали и заземления.
Эксплуатация
В идеале нейтральный провод должен выполнять роль проводника, обеспечивающего замыкание цепи. Однако в реальности нередко фазные напряжения значительно отличаются.
Читайте также: Что такое ступенчатое напряжение
При увеличении мощности в одной из фаз происходит уменьшение тока и смещение нуля с образованием ступенчатого напряжения. Эта характеристика прямо пропорциональна разности фазных напряжений. В результате одни потребители получают более высокое напряжение, а другие – более низкое.
Назначение нейтрального проводника – выравнивать напряжение между фазами, чтобы потребители получали ток со стандартными характеристиками.
Если на одной из фаз напряжение повышается, избыток передается через нейтраль подстанции на другую фазу, выравнивая значения.
Типы нейтральных точек в электроустановках
Использование нейтральных точек в установке является способом сохранения целостности оборудования и обеспечения безопасности обслуживающего персонала в случае аварии. Могут использоваться следующие системы заземления:
- Изол;
- Резонансное заземление;
- мертвое заземление;
- эффективное заземление.
Ниже приведено более подробное объяснение каждого из этих методов.
Изолированный заземляющий электрод
В этом случае нейтральная точка отсутствует. Проводники соединены в треугольник, без нейтральной точки. При однофазном замыкании на землю потребляемая мощность рабочих фаз не изменяется. Используется в установках с характеристиками напряжения от 6 до 35 кВ.
Резонансная система заземления
Нейтральный проводник подключается через обмотку трансформатора или генератора с дугогасительными катушками (катушка Петерсона), представляющими собой дроссель с переменной индуктивностью. Используемое оборудование снижает ток, предотвращая серьезные повреждения установки.
Заземление сети
Наиболее распространенный метод, используемый в бытовых установках. Низковольтные контакты обмоток трансформатора соединяются в разомкнутую звезду, при этом нейтральный проводник заземляется трансформатором или цепью подстанции. При возникновении неисправности потенциал, образованный с землей, вызывает срабатывание защитного устройства, которое отключает прибор.
Эффективно заземленная сеть
Применяется к сетям выше 110 кВ. Нулевой проводник заземляется одноколонковым заземлителем (SCE). Это оборудование снижает величину токов пробоя.
Использование нейтрального проводника является одним из способов поддержания целостности оборудования и обеспечения безопасности персонала. Выбор оптимальной техники зависит от ряда факторов и влияет на эффективность этой защиты в конкретной ситуации.
Что происходит в нейтральном и фазном проводниках в случае обрыва провода?
Если силовой кабель поврежден, соответствующая розетка или подключенный к ней прибор перестанут работать. При этом не имеет значения, поврежден ли фазный или нулевой провод. Если поврежден кабель между распределительным щитом многоквартирного дома и одним из его подъездов, все квартиры, подключенные к распределительному щиту, лишатся электроэнергии. При обрыве одного из фазных проводов в трехфазном соединении ток, который ранее был в нем, появляется в нейтральном проводе, а в двух других фазах ничего не меняется.
Зная, что в электротехнике фаза – это проводник, по которому ток течет к устройству, пользователь может задаться вопросом, можно ли найти фазу и нейтраль без использования оборудования. Такой способ существует, хотя он не особенно надежен, поскольку монтажники сетей не всегда следуют стандартам цветовой маркировки различных типов проводников. Согласно стандартам, изоляция нулевого провода должна быть синей или голубой, а провод заземления должен иметь желтые и зеленые полосы. Для фазного провода цвет не регламентируется, он может быть разным, но только отличаться от остального кабеля.
Фазу можно определить по напряжению, измеренному мультиметром. Настройка определяет переменное напряжение более 220 В. Поднесите два щупа к гнездам V и COM. Щуп в V касается проводов – прикосновение к нулю ничего не покажет, но определит 7-15 вольт в фазе.
Можно также использовать блок предохранителей и индикаторную отвертку. Снимите 1-2 см изоляции с проводов. Включите машину и положите отвертку рабочей стороной к проводу, держа палец на металлической части рядом с ручкой. При касании фазы загорится лампочка.
Важно! При использовании этого метода не касайтесь пальцем рабочей стороны отвертки. Перед началом процедуры необходимо разделить провода, чтобы не было короткого замыкания.
Заземление в жилых помещениях
Это подключение нулевого провода к нейтральному проводнику электросети и корпусу электроприбора. Эта процедура предназначена для более быстрого отключения электроприбора от сети, если напряжение превысит определенный порог при касании опасной точки. Однако это сопряжено с дополнительным риском: в случае обрыва нуля все приборы, подключенные к электросети жилого помещения в этой точке, будут иметь на поверхности фазу (а не ноль), что представляет серьезную опасность для здоровья жильцов. Именно поэтому такие монтажные работы строго регламентированы.
Знание того, что именно называется фазой в сети и как ее определить, чрезвычайно важно при выполнении электромонтажных работ. Несоблюдение этого требования может негативно повлиять на здоровье людей или состояние электросистемы.