С понятиями «фаза» и «ноль» сталкивался каждый человек. Это базы электричества, которое питает бытовые приборы. Осознать природу этих определений можно, если разобраться с базовыми познаниями электротехники.
Электрическим зарядом именуют характеристику, при помощи которой определяют способность различных предметов делать функцию источника электромагнитного поля.
Электромагнитные волны испускают электроны. Во время образования поля эти простые частички приходят в движение. Таким макаром, появляется электрический ток.
Осторожно! Если педагог увидит плагиат в работе, не избежать больших заморочек (прямо до отчисления). Если нет способности написать самому, закажите здесь.
Током именуют движение электроном в верно определенном направлении в критериях железного проводника, на который повлияет имеющееся поле.
Различают неизменный и переменный ток. В первом случае для тока типично отсутствие изменений в течение определенного времени. Если величина тока и его направление изменяются во временном интервале, то таковой ток именуют переменным.
Источник: profazu.ru
В роли неизменных источников тока выступают различные типы аккумов, батареек и других схожих устройств. Переменный ток питает бытовые и промышленные розетки жилых и промышленных объектов. Данный вид электричества характеризуется:
- простотой получения;
- возможностью преобразования в различные степени напряжения;
- легкостью передачи по проводникам даже на значимые расстояния с наименьшими потерями.
Источник: profazu.ru
Переменный ток представляет собой синусоиду либо синусоидальный ток. Сначала он увеличивается направленно. Достигая определенного параметра либо наибольшей амплитуды, ток начинает уменьшаться. В некий момент времени значение становится равным нолю, и вновь наблюдается нарастание тока, но в обратном направлении.
Более обычным примером электрической цепи с синусоидальным током является однофазовая цепь, включающая три кабеля:
- проводник, по которому ток поступает к потребителям;
- кабель, проводящий электричество в оборотном направлении;
- земля.
Высочайшей эффективностью характеризуются трехфазные системы. В данном случае в сети находится три фазы и один ноль. Схожий метод электроснабжения применяется для подключения к электричеству всех жилых объектов. Перед тем, как завести ток в квартиру, он делится на фазы, каждой из которых присваивается нулевой провод. Достоинством данного метода организации систем электроснабжения является сбалансированность нагрузки нулевого тока через ноль.
Источник: profazu.ru
Если спутать провода при подключении электричества, то произойдет куцее замыкание. Для того дабы избежать схожих заморочек, проводники маркируют цветом. Но бывалые спецы советуют перепроверить фазу и ноль при помощи измерительных устройств.
В системе подачи электричества также находится провод, который именуется землей. Данный компонент сети не обладает электрической нагрузкой, а делает функцию защиты. В случае, когда сеть повреждена, при помощи земли исключается поражение электрическим током, так как излишек напряжения будет отводиться на землю.
Что такое фаза и ноль
Фаза – это проводник, который транспортирует электричество к потребителям.
Ноль представляет собой кабель, нужный для возвратимого движения электрического тока от потребителей.
Электрическая энергия передается к розеткам от подстанций. С помощью их напряжение понижается до 380 Вольт. Трансформаторы обустроены вторичной обмоткой с соединением по схеме «звезда». В этой системе три контакта соединяются воединыжды в точке «0», а другие три – выходят на клеммы «А», «В» и «С».
Источник: profazu.ru
Проводники, которые соединяют в нулевой точке, подключают к земле. В этом же месте проводники делят на ноль, обозначенный синей маркировкой, и защиту «РЕ»-кабель желто-зеленого цвета. Такая модель именуется «TN-S» и обширно применяется при прокладке сетей электроснабжения. Исходя из данной схемы, к распределительному устройству подключают три провода фазы и два ноля.
Объекты жилища и производственные строения старенького типа застройки подключаются к электричеству по другим схемам. В таких случаях отсутствует «РЕ»-проводник, потому систему именуют четырехпроводной и обозначают, как «TN-C».
Электрическая проводка с подстанции подключается к щитку в системе из 3-х фаз. Дальше схема делится на отдельные подъезды. Для каждой квартиры в доме предвидено напряжение одной фазы в 220 Вольт и защитный «РЕ»-кабель. Таким макаром, нагрузка на систему распределяется умеренно. По структуре схема подключения электричества в домах соответствует системе на подстанциях, другими словами представляет собой «звезду». При отсутствии в розетках подключения потребителей, ток в данной системе протекать не будет.
Фаза, чем характеризуется
Фазой именуют провод, находящийся под напряжением. Данный проводник размещается относительно другого, именуемого ноль. Обоснованием для определения фазы является особенность устройства подстанций. Вырабатываемый на них переменный ток обладает одинаковой частотой в 50 Гц. В то же время ЭДС смещены относительно друг дружку во времени на определенный фазовый угол.
Источник: cdn.shortpixel.ai
На первом рисунке схематично изображена система электроснабжения стандартного жилого объекта с 3-мя фазами и одним нулевым проводником. 2-ое изображение показывает особенности подключения электричества к квартире от трансформатора. Потребитель в виде электроприбора обозначен, как Rн. В данном случае из трансформатора выходит два провода в виде фазы и ноля, к которому подключается заземление Змл. 3-ий набросок указывает, как наглядно делается установка электроснабжения при отсутствии нулевого заземленного провода, проведенного в квартиру. Заземление в этой ситуации размещается конкретно в жилом помещении.
Понятие фаза вытекает из определения электричества. Нрав образования и течения переменного тока позволяют разобраться в природе и предназначении фазного провода. Переменный ток отличается от неизменного значением и направлением, его можно следить в розетках и прямых подключениях к электрощиткам. Главные свойства переменного тока:
Однофазовым током именуют переменный ток, получаемый по средствам вращательного движения проводника либо системы проводников в критериях магнитного потока. Провода при всем этом могут быть объединены в одной катушке. Для того дабы передавать электроэнергию используют два провода, включая фазу и ноль. Показатель напряжения между проводниками составляет 220 Вольт. Существует два метода подключения однофазового тока к потребителю:
- двух-проводной;
- трех-проводной.
В первом случае применяется два проводника, по одному из которых передается фазный ток, а 2-ой является нулевым. Это устаревшая схема электроснабжения, которая эксплуатировалась во времена СССР. 2-ая методика подразумевает наличие еще 1-го провода, который нужен для заземления, что позволяет предупредить поражение человека электрическим током, выполнить отвод утечек электричества и исключить поломки электроприборов.
Двухфазный ток именуют слиянием 2-ух фаз, которые смещены относительно друг дружку. Угол сдвига может составлять 90 градусов. Например, можно взять две катушки с перпендикулярно расположенными осями, которые подключены к двухфазному току. В итоге появляется система из 2-ух магнитных полей. Результирующее магнитное поле будет владеть вектором, который крутится под одинаковым углом и с постоянной скоростью, создавая магнитное поле.
Трехфазный ток включает три фазы, любая последующая из которых смещена относительно предшествующей на 120 градусов. Прокладка сетей электроснабжения в этом случае осуществляется при помощи 4 кабелей, включая три фазы и ноль, или добавляя очередной провод заземления. На выходе из распределительного щитка ток поступает к розеткам по одной фазе и ноль.
Ноль, черта
В нулевом проводе отсутствует напряжение, что отличает его от фазного проводника. В процессе отбора мощности ноль не перегружается, но служит проводником для электрического тока, который протекает в оборотном направлении. Если напряжения нет, то ноль не может поразить человека электрическим током. При помощи нулевого кабеля электрическая цепь замыкается. При отсутствии ноля электричество не поставляется к потребителям. Провод обеспечивает систему мощностью, которая питает бытовые приборы, и, на самом деле, является землей.
Нулевой проводник выходит из трансформатора, соединенного нулевой шиной с заземлением. Такое оборудование установлено на подстанции. В самом начале конкретно земля обеспечивает нулевой потенциал, что является предпосылкой появлении неурядицы при определении земли и ноля. Электричество передается по воздушной полосы электропередачи. ВЛ выходит из трансформаторной подстанции в комплекте с 4-мя проводами:
- 3 фазных проводника;
- один нулевой кабель.
Ноль соединяется с аналогичным контактом трансформаторной установки. При монтаже воздушных линий учитывается следующее правило: любая 2-ая опора оснащается повторным заземлением. Это нужно, дабы связать ноль с заземлением, обеспечивая всеполноценную связь системы «фаза-ноль». Таким макаром, потребители снабжаются электричеством более 220 Воль.
Источник: rusenergetics.ru
Главным предназначением нуля является замыкание электрической цепи. При всем этом создается ток, который питает все электроприборы и оборудование. Два провода делают разность потенциалов, по этому возникает электричество. Название ноля оправдано нулевым потенциалом, которым он характеризуется. За счет разности потенциалов появляется напряжение в сети от 220 Вольт до 230 Вольт.
Заземление, его функция
Современное электрическое оборудование может всеполноценно работать при наличии защиты от случайного удара током. С этой целью разработаны особые устройства, которые именуют заземляющими.
Заземление представляет собой специально организованную систему для обеспечения неопасных критерий работы электроприборов и оборудования.
Термин «заземление» появился от определения земли, земли либо грунта, в которые отводятся небезопасные токи. Защитная система, выполняющая функцию земли, состоит из нескольких частей:
- сначала сети размещен корпус заземляющего элемента, выходящий из контактной точки;
- в конце находится элемент ЗУ, который погружают в землю.
Изображение показывает устройство заземления, применимое для жилых объектов и помещений.
Источник: fishkielektrika.ru
Стандартная техно документация определяет заземление, как специально организованную систему корпусов из металла, которыми обустроены агрегаты, и заземляющего контура. Согласно особенностям выполнения заземления, его можно именовать намеренным электрическим контактом с грунтом, целью которого является защита оборудования.
Подключение заземления осуществляется с учетом действующих эталонов. Главные требования по ПУЭ, которые предъявляются к ЗУ:
- Заземляющее устройство, дополненное набором проводников и прутков из металла, должно отлично делать функцию отвода небезопасных токов в грунт.
- При подключении электрического оборудования нужно заземлить все элементы, в том числе створки щитков.
- Величина суммарного переходного сопротивления контактов ЗУ не превосходит 4-30 Ом.
- Система выравнивания потенциалов непременно применяется в процессе монтажа заземления для устранения неравномерности рассредотачивания напряжений.
Главным предназначением заземляющих устройств является обеспечение неопасного режима работы людей с электрическим оборудованием. Потому перед пуском техники заземление тестируется на эффективность и надежность.
Фаза, ноль, земля — что это ординарными словами
Фаза, ноль, земля — эти определения наверное всем знакомы. Но, к огорчению, их правильного осознания нет у многих. Это доказывается повсеместным распространением неправильных трактовок и вредных советов, таких как: ноль не лупит током, так как заземлен; ток течет по пути меньшего сопротивления. Одно дело, когда сталкиваешься с такими утверждениями изредка. Но когда эти тезисы тиражируются фактически из каждого «утюга» и закладываются в головы людей, которые почаще не обладают информацией и не желают рассматривать получаемую информацию, то это уже неувязка. Потому поставим еще одну точку в данном вопросе (тема уже затрагивалась в материале «Ноль лупит током») и разберемся с фазой, нулем и землей.
Переменное напряжение — три фазы и ноль
Начать стоит с основ — с переменного напряжения и тока, его природы и принципа передачи к конечным потребителям. Тема переменного тока заслуживает отдельного рассмотрения, но для осознания фазы, нуля и земли на бытовом уровне выделим главные моменты.
Массивные генераторы электростанции вырабатывают напряжение в 10-ки киловольт. Потом через повышающие и понижающие трансформаторы электроэнергия идёт в дома с обычными нам параметрами 220 Вольт 50 Герц. Последний промежный элемент между электрической станцией и домом — понижающий распределительный трансформатор. Разбираться в особенностях его работы на данный момент не будем. Но для осознания, заменим его, все промежные трансформации и генератор на электростанции обыденным трехфазным генератором на 220 Вольт.
Трехфазный генератор упрощенно состоит из ротора (вращающегося магнита) и 3-х обмоток статора, смещенных друг относительно друга на 120° (три фазы — отсюда и пошло название фаза, обозначающее вывод начала обмотки). Начала и концы обмоток трехфазного генератора принято обозначать знаками A, B, C и X, Y, Z. Первыми знаками латинского алфавита обозначают начала обмоток, последними — концы. Концы обмоток соединяются звездой в один узел, именуемый нейтральной либо нулевой точкой. Тот же принцип и в понижающем распределительном трансформаторе — концы обмоток соединяются в нулевой точке, а начала обмоток — это три фазы с линейным напряжением 380 Вольт.
Ротор генератора, вращаясь, делает электродвижущую силу, которая при условии, что цепь замкнута, принуждает свободные электроны в проводах направленно передвигаться от зоны с огромным потенциалом (излишком электронов) к зоне с наименьшим потенциалом (недочетом электронов). Давайте условно остановим время и разглядим что происходит с напряжениями в каждой фазе. Нам понятно, что напряжение в розетке между фазой и нулем 220 Вольт. Это действующее значение напряжения, и после перевода в амплитудное получим 312 Вольт. Примем, что это напряжение на выводе A генератора (либо трансформатора). Для определения напряжения на 2-ух оставшихся выводах также условно примем, что потребление по трем фазам симметричное. Тогда нулевой провод практически не нужен, потому отсоединим его от генератора (трансформатора) — в жизни эта ситуация именуется обрывом (отгоранием) общего нуля. Но ноль у нас никуда не делся. Принципиально осознавать, что ноль — это не просто 4-ый провод от трансформатора. Ноль это прежде всего общая точка соединения 3-х фазных нагрузок. И ток в эталоне не течет от фазы к нулю трансформатора и назад. Ток течет между 3-мя фазами если нагрузки симметричные. И только когда нагрузки несимметричные (а в реальной жизни так всегда) только часть тока по четвертому проводу ворачивается в трансформатор.
Допустив, что нагрузка у нас симметричная, а ноль — точка соединения начал обмоток трансформатора после нагрузок, сейчас можно отыскать напряжения на оставшихся дух фазных выводах и осознать сущность переменного напряжения. Так как ток течет, поточнее движение свободных электронов происходит между 3-мя фазами, то если напряжение на выводе А 312 Вольт (примем со знаком «+», напряжение на выводе — это разность потенциалов между началом и концом обмотки (нулевой точкой)), то на оставшихся 2-ух выводах B и C должно быть (оно и есть) по -156 Вольт. Другими словами электроны в цепи начинают движение от области с потенциалом +312 Вольт к областям с потенциалами -156 Вольт. Если помните, мы приостановили время и разглядели определенный момент. Отключим остановку времени. Сейчас ротор вертится и значения напряжений на выводах меняются по синусоиде. Электроны все также движутся межу фазами, но временами изменяют направления.
Завершая лаконичный экскурс в переменный ток охото отметить, что говоря о движении электронов, необходимо осознавать не прохождение большущих расстояний со скоростью света, а быстрее миллиметры (см). Электроны копотливые и они в проводах не передвигаются со скоростью света. Распространение со скоростью света происходит только у электрического поля, которое ведет взаимодействие со всеми свободными электронами на любом участке провода.
Фаза, ноль, земля — что это
Рассмотрев коротко базы переменного тока определимся в конце концов с понятиями фаза, ноль, земля. С фазой, обычно, особенных заморочек в осознании нет. Все мы знаем, что она под напряжением и трогать ее не следует. Все системы с глухозаземленной нейтралью имеют заземленную нулевую точку в распределительном трансформаторе. Коснувшись фазы мы замыкаем цепь через землю и через тело проходит страшный ток.
Сейчас разберемся с нулем. Как выше упоминалось, ноль — это точка соединение 3-х фаз с нагрузками. Также ноль — это точка соединения концов вторичных обмоток в трансформаторе. А все мы, обычно, под нулем осознаем 4-ый провод, который соединяет две нулевые точки. Верно ли это? Верно, но необходимо для полного осознания поделить все эти участки.
Разглядим ноль, как общую точку соединения фазных нагрузок. Почему ноль? Так как, если нагрузка симметричная, то потенциал в этой точке равен 0 Вольт. И по правде, рассчитав разность потенциалов между 3-мя фазами со значениями напряжений +312, -156, -156 Вольт, получим 0 Вольт.
В реальной жизни все три фазы не могут быть нагружены идиентично. В связи с этим в нулевой точке уже возникает потенциал. А если неравномерность нагрузки значимая, этот потенциал может быть очень огромным, а разброс напряжения у потребителей может быть от низких до очень высочайшими. И дабы такового не происходило нулевые точки соединяются проводом. А так как нейтраль трансформатора глухозаземлена, то этот 4-ый провод не что другое, как PEN проводник. По нему всегда течет ток, который равен геометрической сумме всех фазных токов.
На данном шаге уместно всех предупредить, не слушайте вредные советы многих несведущих электриков и никогда не трогайте нулевой (PEN) проводник. Он всегда под напряжением. Почаще под маленьким, но время от времени бывает под небезопасно огромным (при обрыве общего нуля). И то, что PEN проводник заземлен, никакой роли не играет. Ноль лупит током, так как PEN проводник имеет свое сопротивление. И чем он длиннее, тем больше сопротивление в удаленной от трансформатора точке. А если есть сопротивление, то будет разность потенциалов с землей, и дотронувшись до нулевого провода, через вас пройдет ток. И тут не работает еще одна тупость о том, что ток течет по пути меньшего сопротивления. Ток в замкнутой цепи распределяется всюду, только его сила назад пропорциональна сопротивлению.
Завершим тему землей. Если рассматривать распространенную систему TN, то под разговорным заглавием «земля» необходимо осознавать защитное зануление. Защитное зануление в электроустановках напряжением до 1 кВ — это намеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора либо трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазового тока, с заземленной точкой источника в сетях неизменного тока, выполняемое в целях электробезопасности. Другими словами ноль и земля соединены в некий точке до разделения. Потому как ноль, так и землю без подготовительной проверки не надо трогать.
