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.
Как в обычной розетке может появиться две фазы?
Нештатная ситуация, при которой в обоих гнездах розетки индикатор напряжения показывает наличие фазы, на практике встречается довольно часто. При этом попытки измерить разность потенциалов между контактами штепсельного разъема не дадут результата, индикатор вольтметра покажет ноль. Соответственно, подключение электроприбора также будет бесполезным. Почему возникают две фазы в розетке и как устранить эту неисправность, Вы узнаете из материалов сегодняшней статьи.
Краткий экскурс в теорию
Сегодня мы не будем сильно углубляться в теоретические основы электротехники, а попытаемся кратко объяснить суть проблемы. Тем, кто желает более детально ознакомиться с данным вопросом, рекомендуем прочитать на нашем сайте серию статей по физике переменного электрического тока.
Штатная установка выключателя.
Приведем в качестве примера фрагмент бытовой электросети, где организовано подключение электролампы освещения и штепсельного разъема (розетки).
Фрагмент бытовой сети с подключением лампы и розетки
Обозначения:
- L – фаза.
- N – ноль.
- Ps – розетка.
- Sw – выключатель освещения.
- Lm – лампа.
Как известно, в однофазных цепях электрический ток (Ì) течет от фазы к нулю. В приведенном выше рисунке выключатель SW находится в разомкнутом положении, следовательно, лампа будет обесточена, в чем можно убедиться, измерив напряжение U2. При этом на штепсельном разъеме и части сети до выключателя (отмечено красным) будет оставаться рабочий потенциал U1, соответствующий фазному напряжению. Это штатный режим работы для данной схемы, где выключатель размыкает фазный провод.
Обратим внимание, если производить замеры индикатором напряжения, то он покажет наличие фазы на одном из контактов штепсельного разъема и ее отсутствие на обоих контактах патрона лампы.
Установка выключателя на ноль
Теперь посмотрим, что произойдет, если поменять фазу и ноль местами, или, что чаще встречается на практике, установить выключатель на ноль, а не фазный провод.
Выключатель установлен неправильно
Внешне такое изменение никак не проявит себя. Лампа будет так же, как и в предыдущем примере включаться и выключаться, а на контактах розетки присутствовать разность потенциалов. Но, возникают определенные нюансы, которые проявляются в виде наличия напряжения на контактах патрона и части нулевой линии между лампой и выключателем. В чем несложно убедиться, используя электрический пробник.
Такой вариант подключения несет в себе потенциальную угрозу поражения электротоком при попытке замены или ремонта светильника.
Характерно, что измерения вольтметром наличия напряжения между контактами патрона осветительного прибора не принесут результатов. Прибор покажет «0», поскольку на контактах будет один уровень потенциала фазы.
Резюмируя итоги главы можно констатировать, что неправильное подключение контактов выключателей в распределительной коробке не оказывает значимого влияния на работу электрических приборов, подключенных к розетке. Помимо этого мы выяснили о необходимости комбинированного применения измерительных приборов (вольтметра и пробника).
О наличии второй фазы в розетке
Индикация фазы на двух контактах штепсельной розетки в большинстве случаев не является показателем наличия двух фаз. Чтобы убедиться в этом, достаточно измерить напряжение между контактами мультиметром. Хотя нельзя полностью исключать возможность появления межфазного напряжения, это характерный признак обрыва магистрального нуля с последующим смещением фаз. Предлагаем рассмотреть все возможные варианты, для начала перечислим их:
- .
- Нарушение электрического контакта одной из линий с нулевой шиной в распределительной коробке.
- Обрыв нуля с последующим замыканием на фазу.
- Повреждение магистральной нулевой жилы с последующим смещением фаз.
Характерно, что первых трех вариантах, если подключить прибор к проблемной розетке, то он просто не будет функционировать. Что касается последнего случая, то при смещении фаз велика вероятность выхода из строя всех подключенных к сети электроустройств. С чем это связано, будет рассказано далее.
Обрыв нуля на входе
Одна из характерных неисправностей старой электропроводки – отгорание нуля на нулевой шине (см. А на рис. 3) или пропадание электрического контакта на вводном автомате (В). В большинстве случаев причина кроется в применении алюминиевых проводов, пластичность которых вызывает ослабление контактных соединений. Нарушение качества электрического контакты приводит к повышению его переходного сопротивления, в результате происходит перегорание провода. Заметим, что проблемы могут возникнуть и с медным кабелем, если не обеспечить надежность соединения проводов.
Рисунок 3. Характерные проблемные места: нулевая шина (А) и вводный автомат (В)
При повреждении нулевого провода на вводном автоматическом выключателе в квартире не будет работать не один из бытовых потребителей. Но при этом, если к сети будет подключен хоть один электроприбор, на всех нулевых проводниках установится фазный потенциал (см. А на рис. 4).
Рисунок 4. Примеры обрывов нуля
Если в данной ситуации попробовать измерить напряжение пробником на контактах любой розетки, то покажет наличие фазы на каждом из них. Подключив вольтметр, вы убедитесь, что разность потенциалов между штепсельными разъемами равна нулю.
Чтобы убедиться, что имеет место описанная неисправность, следует отключить от бытовой электросети всех потребителей, включая осветительные и обогревательные приборы. Как только Вы это сделаете, в розетках будет индуцироваться только одна фаза.
Устранить неисправность можно восстановив электрический контакт на входе. Для этого проверьте зажимы АВ и надежность соединений с нулевой шиной.
Повреждение нуля на одной из линий
Пример такой неисправности продемонстрирован на рисунке 4 (В). Как видите, в данном случае наблюдается возникновение обрыва нуля на линии, соединяющей распределительные коробки. Это говорит о том, что на части розеток и других электроточек сохраняться фазные напряжения, а значит, подключенные к ним приборы будут нормально функционировать. Проблемы возникнут только в той линии, где нет контакта с нулевым проводом.
Поиск обрыва может вызвать немалые сложности. Мы рекомендуем для начала вскрыть распределительные коробки, между которыми произошел разрыв нуля и проверить качество электрического контакта соединения нулевых проводов. Проще всего это сделать, срезав старое соединение и организовав новое. Напоминаем, что соединение метод холодной скрутки недопустимо.
Если в результате этих манипуляций удалось восстановить соединение, считайте что Вам повезло, поскольку в противном случае потребуется вскрытие штробы или проложение новой трассы.
Ноль оборван и замкнут на фазу
Такая неисправность наиболее характерна для отдельно стоящей группы розеток, на практике такие случаи довольно редки, но, тем не менее, они встречаются. Речь идет о повреждении проводника нейтрали и последующем ее замыкании на фазу.
Обрыв и замыкание нуля с фазой
Чаще всего подобная неисправность проявляется после попытки просверлить стену или подготовить отверстие под «быстрый монтаж». Если при такой операции случайно попасть на трассу скрытой проводки, то велика вероятность ее повреждения. Чаще всего это заканчивается коротким замыканием, но может возникнуть и частичное КЗ, при котором происходит обрыв нейтрали с последующим электрическим контактом с фазой, так как это показано на рисунке 5.
В результате на контактах блока розеток лампочка индикатора начнет светиться, показывая наличие фазы. Попытки произвести замер напряжения между нулем и фазой ни к чему не приведут, поскольку на них будет одноименная фаза.
Чтобы восстановить работоспособность розетки, потребуется устранить неисправность проводки на данном участке.
Для предотвращения описанной ситуации следует отказать от сверления стен в местах, где проходят (или могут проходить) нулевые и фазные жилы проводов. Как правило трасса скрытой проводки направлена вертикально от того мест, где расположена розетка.
Смещение фаз
Данный случай самый тяжелый, поскольку в розетках будут присутствовать 2 фазы (вплоть до 380 вольт). Такая авария может быть вызвана проблемой с магистральным нулем на линии между объектом и трансформаторной подстанцией. Самостоятельно решить такую проблему не представляется возможным, необходимо сообщить об аварии поставщику электроэнергии.
Перенапряжение сети, вызванное перекосом фаз, может повредить бытовые приборы, поскольку они рассчитаны на питание от 220 вольт. Единственное решение для данного варианта – профилактическое, оно заключается в установке в щиток автоматов (перед электрическим счетчиком) специального устройства – реле напряжения.
Подведение итогов
При неисправностях проводки вызванных локальным исчезновением нуля в электрическом щите или на внутренних линиях проводки неисправность может быть устранена самостоятельно. Наличие напряжения на неисправной розетке следует проверять индикатором, если его лампочка горит на каждом контакте, то, скорее всего, пропал ноль. Чтобы убедиться в этом, достаточно измерить напряжение между нулем и фазой штепсельного разъема.
В старых системах TN-C, где для разводки используются только 2 провода, отсутствует заземление проводки, поэтому подобные аварии могут представлять серьезную угрозу для жизни.
regane
Электричество как показала практика, вовсе не такая сложная и опасная наука, как утверждают электрики. Все что нужно знать, умещается на 3-4 страницах формата А4. 🙂
Мои комплексы не позволят мне написать меньше 10 🙂
Оно приходит к нам в дом по проводам.
Количество их в зависимости от типа питания может быть разным – 2,3,4,5…
- «Фаза» — основной провод, по которому к нам приходит электричество. Обычно изоляция этого провода имеет черный или белый цвет. Лучше проверять специальной отверткой-тестером, но не языком. Обозначается на схемах как L
- «Ноль» — провод, на которое электричество уходит через нагрузку (Лампочки, пылесос и т.д.). Изоляция обычно синего цвета. Обычно на этом проводе нет напряжения, но бывает всякое и руками его лучше не хватать. Обозначается на схемах как N
- «Защитная Земля, Земля» — защитный провод, на него сходит электричество во время всяких внештатных ситуаций. Провод обычно имеет зелено — желтый цвет изоляции. Обозначается на схемах как PE
Электричество к нам в дом заходит либо в трехфазном, либо однофазном виде. Тут, как говорится, кому как повезло. Разумеется, трехфазные сети, как правило, обеспечивают возможность получения большей нагрузки.
Однофазная сеть (2-х проводная) состоит из фазы и нуля. Реально такое подключение можно использовать только для маломощных приборов в изолированном пластмассовом корпусе и в не особо опасных помещениях (не в сортире, и не в ванной).
3-х проводная состоит из фазы, нуля и земли. До недавнего времени такая проводка использовалась в домах с электроплитами и только для самих электроплит. Сейчас в новых домах используется только такая проводка.
4 или 5 проводов используют для трехфазного питания.
При 5и проводном подключении используются 3 фазных провода, 1 нулевой провод и 1 провод защитного заземления.
При 4х проводном подключении используются 3 фазных провода и 1 нулевой провод, который затем делится на ноль и провод защитного заземления.
Напряжение между любой фазой и нулем — 220В.
Напряжение между двумя фазами — 380В. (Пипец как больно 🙂
Напряжение между нулем и землей должно быть 0В.
Браться за ноль голыми руками не рекомендуется, так как при неблагоприятном раскладе нагрузок по фазам может произойти смещение потенциала нуля и вы живенько откинетесь. 🙂
Провод «Земля» используется только для защиты, к нему подключаются корпуса бытовых приборов.
В вилке-розетке контакт земли должен соединяться первым, а размыкаться последним, поэтому он в вилке обычно выведен на самую длинную ножку.
Самый тонкий вопрос в разводке электрике — это организация заземления. Мы все привыкли, что в розетках и вилках (однофазных сетей) у нас присутствуют 3 контакта: фаза, ноль и земля.
Очень хорошо, когда приходят все эти три провода (при однофазном подключении), либо 5 проводов при трехфазном (3 провода — 3 фазы, ноль и земля). Сложнее, когда у нас есть 2 провода при однофазном или 4 провода при трехфазном подключении (т.е. вместе с фазой(-ми) идет только нулевой провод).
Если говорим про загородный дом, то по идее, вы должны у себя на участке вырыть глубокую яму (до глубины постоянного залегания грунтовых вод) заложить туда что-то металлическое и массивное и соединить этот предмет с контактом заземления в ваших розетках. К сожалению, это трудно реализуемое, однако нужное дело. Дело не только в неприятных земляных работах, а в том, что это заземление должно обеспечивать очень малое сопротивление, а поливать каждый день из леечки зарытую бочку вам вряд ли понравится 🙂 За городом обычно заземление делают из вбитых на приличную глубину массивных железных уголков длиной по 3 метра.
Причем отдельное заземление для бытовой электросети и отдельное для молниеотвода. Это называется повторным (дополнительным) заземлением, потому как на трансформаторе (откуда на даче к дому приходят провода) нейтраль заземлена в обязательном порядке, с проверками и нормами.
Повторное заземление в дополнение к имеющемуся не только разрешается, но и приветствуется, это дело полезное, но его надо делать хорошо.
Заземление вообще очень полезная штука, не зря тут столько многобукав! Переходим к логическому продолжению темы защиты.
Для защиты от короткого замыкания предназначены автоматические выключатели (среди простолюдинов — «автоматы»). Они срабатывают при достаточно существенных токах короткого замыкания.
К сожалению для гибели/увечья человека достаточно гораздо меньших токов, чем ток короткого замыкания и поэтому наряду с автоматами применяются специальные приблуды — УЗО (Устройство защитного отключения)
Если произойдет утечка тока (а это может произойти в любую секунду и по любой причине, например, пробегающий бузиль закоротил фазу и корпус собой), то ток с этих металлических частей уйдет по защитному заземлению, а УЗО вырубит фазовый и нулевой провод. Примерами являются холодильник, электроплита, стиральная машина. Если они не заземлены, можно ощущать покалывание электрическим током при прикосновении к нему.
УЗО, по простому — это специальный прибор, который сравнивает приходящий ток по фазе и уходящий ток по нулю. Если разница (утечка тока) выше значения указанного порога на УЗО, то оно срабатывает и отключает и фазу, и рабочий ноль.
В трехфазных УЗО сравнивает сумму токов фаз с нулем и имеет четыре провода.
При наличии УЗО человека обычно не успевает поразить электрическим током.
- 10 мА бывают только на 1 фазу и 16А для особо опасных помещений типа сортира. 🙂
- 30 мА — защита человека от прямого прикосновения. Эти УЗО защищают от локальных проблем (растаявший холодильник, пальцы в розетке).
- 300 мА — человека почти не защищает, а только от утечек в изоляции, противопожарное. Ставится сразу после входного автомата. Оно будет срабатывать от серьезных глобальных проблем (нарушения изоляции, пробоя фазы на зануленный корпус).
Поэтому при отключении УЗО причина ищется последовательным отключением приборов по одному. Если причина в нуле, то причину найти конечно тяжелее.
Проверять УЗО нужно ежемесячно, нажимая кнопку ТЕСТ на нем.
Стоит УЗО достаточно дорого. При правильных схемах обеспечить каждому автомату УЗО — недешевое удовольствие, поэтому при нехватке денег поставьте хотя бы щиток с запасом, общее УЗО и для ванной. Потом дополните, когда деньги появятся.
Мощность (ток) УЗО подбирается одинаковой с мощностью автомата. УЗО всегда ставится после автомата, а не наоборот.
Электрическая схема в квартире
Сначала вспомним химию:
Мощность это произведение напряжения на силу тока: Мощность(Вт) = 220(В) * Ток(А),
соответственно Ток(А) = Мощность(Вт) / 220(В).
У каждой силы тока (указывается в Амперметрах:) есть соответствующая мощность:
6А = 1.3 кВт
10А = 2.2 кВт
16А = 3.5 кВт
25А = 5.5 кВт
32А = 7 кВт
40А = 8.8 кВт
На розетках обычно указывается предельная сила тока. Обычно это 10 или 16А. Лучше 16А брать конечно.
Розетки бывают с закреплением провода под болт и самозажимные клемники. Обычно в розетку под болт можно зажать провод до 4 кв.мм, но проще — 1.5 кв.мм. Самозажимные клеммники требуют жесткого (монолитного) провода с диаметром не выше указанного.
Обязательно ставьте розетки в подрозетники, их лучше покупать глубокие – в них больше провода можно оставить для удобства монтажа.
Стоят мало, около 5 руб.
Удобно подрозеточники заделывать с помощью гипса, алебастра или ротбанда.
- 1.5 кв. мм медный провод = 16А, 3.5 кВт
- 2.5 кв. мм медный провод = 25А, 5.5 кВт
- 4 кв. мм медный провод = 32А, 7 кВт
- 6 кв. мм медный провод = 40А, 8.8 кВт
- из-за лучшей электропроводности. То есть при одном и том же сечении вы через медь протащите тока в 1.5 больше. А при одинаковом токе это меньшее сопротивление, меньший нагрев.
- медь более стойкая ко всяким изгибам.
- медь является более стойкой к агрессивной среде, более долговечной.
Соединять алюминиевый и медный провода скруткой нельзя, только через клеммники (алюминий-алюминий и медь-медь можно).
Если несколько проводов собраны вместе, то это называется кабЕль. Если несколько кабелей собраны вместе это называется собачья свадьба 🙂
- Одиночные провода (ими круто плести всякую шнягу и соединять розетки между собой) — ПВ1 (жесткий), ПВ3 (гибкий).
- Разводочный кабель (С таким кабелем не заскучаешь:)- ПУНП, ПБПП.
- Магистральный кабель (жесткие многопроводные разводки)- ВВГ, NYM (нюм кста содержит дополнительный слой негорючей изоляции)
- Гибкий кабель в пластике (удлинители и шнуры для внутренней не очень жесткой эксплуатации) — ПВС.
- Гибкий кабель в резине (бетономешалку по стройке таскать и трактором при этом по кабелю ездить) — КГ.
- Управление (сразу очень много жил, например вентиляцию включать или какие-нибудь ворота)- КВВГ (бывает что-то типа до 35 жил, обычно 10-20).
Каждый автомат рассчитан на какой-то ток.
Этим он защищает цепь (группу) от перегрузки. Если протекает более большой ток (перегрузка по току) или короткое замыкание (КЗ), то срабатывает тепловое реле и обесточивает фазу.
При перегрузке тепловое реле автомата (с указанной на автомате установкой по току, типа 10А или 16А) нагревается и срабатывает. Время срабатывания зависит от перегрузки и может достигать нескольких минут.
Если случается КЗ, то срабатывает быстрое электромагнитное отключение.
Это основная защита от пожаров, когда потребители стараются вытащить из розетки ток, превышающий параметры розетки или провода. Существуют автоматы на 6.3А, 10А, 16А, 25А, 40А, 63А. Ток написан на панели автомата.
Ток автомата должен быть меньше или равен и току провода, и току розетки.
Только в этом случае работает защита автомата.
Например, на 16А автомат вы включите электрочайник (8А) и СВЧ (8А). Автомат выключаться не будет. Но, если вы добавите еще чего-нибудь на 8А (итого будет 24А), то, автомат сработает и защитит цепь. Повторю, что провода и розетки не защищают от перегрузки. Они только служат как соединители. Наоборот, автомат защищает их.
Пример 1. 10А розетка + 10А провод + 10А автомат = хорошо.
Пример 2. 16А розетка + 16А провод + 10А автомат = хорошо.
Пример 3. 16А розетка + 10А провод + 16А автомат = плохо (перегорит провод)
Пример 4. 10А розетка + 25А провод + 16А автомат = плохо (сгорит розетка)
Во время проектирования схемы проводки желательно делать один автомат на одну комнату. Во-первых, будет отдельный рукав до комнаты через который можно будет протащить кабель в случае обрыва (минимизация стоимости и сроков строительных работ). Во-вторых, понятная, а отсюда безопасная, схема отключения, если что-нибудь надо сделать с розеткой.
Разводка проводов по квартире
Лучше всего протащить кабель от автомата до распределительной коробки (или первой розетки) в комнате в отдельной трубе (рукаву). Трубы бывают металлические и пластиковые, гофрированные и жесткие (не гофрированные). Имеют ряд по внешнему диаметру 16, 20, 25, 32, 40 мм. Внутренний диаметр меньше
25%. Для жестких труб имеются уголки, тройники, муфты, сальники (в принципе и для гофрированных тоже) герметические (дороже) и н егерметичные.
Прокладывать трубу как можно прямее, изгибы делать плавными. Тогда в последствии можно будет переложить кабель.
От щитка можно использовать более толстый (магистральный) кабель, если кабель приходит с начала в распределительную коробку, а не сразу на розетку. Кабель 3*1.5 кв.мм имеет диаметр до 10мм, 3*2.5 кв.мм — до 11 мм. Разница между внутренним диаметра трубы и диаметром кабеля должна быть не менее 3мм.
Если все нормально, то толкаешь кабель и он лезет. Можно использовать проволоку за которую можно цеплять кабеля.
Если кабель пролезает совсем туго, можно смазать его вазелином и дело пойдет веселее! В принципе можно 2 кабеля протащить в одном рукаве, но не очень удобно (проще две гофры протянуть).
Если квартира имеет легкие для штробления (например, кирпичные) стены имеет смысл делать разводку по стенам, так как штробление полов обычно более трудо- и денежноемко впоследствии. Обязательно сделайте рисунок с точными размерами.
Штробы удобнее всего делать штроборезом, это такая фигня с двумя (алмазными) дисками на колесиках, едет по стене и оставляет два пропила на заданном расстоянии. Потом перемычка выламывается (перфоратором со штробалкой).
Обязательно нужно оставить для себя план разводки. Штробление нужно делать только по вертикали и горизонтали. От кабельного рукава до горючего материала должно быть не менее 10 мм. Если многожильный провод, то надо использовать наконечники.
Не надо делать разводку под ванной и туалетом.
Не прокладывайте там, где повышенная температура. Не прокладывайте около батареи, так как тут и тепло, и вода.
Не прокладывайте трассу прямо под межкомнатной дверью, так как в последствии вы можете крепить порожек.
Две фазы в вашей розетке 220 вольт? Это более реально, чем вы думаете
О распространенной неисправности проводки, когда в обоих разъемах розетки 220 В — фаза. О том, почему это происходит и чем опасно. От первого лица и немного неформально.
Есть одна характерная неисправность электропроводки, которая способна поставить в тупик начинающего или неопытного электрика. Чтобы пояснить, о чем речь, приведу рассказ одного из знакомых:
«Приходит ко мне в субботу соседка – бабушка одинокая. И просит разобраться с электрикой в квартире. Дескать, ничего не работает, а свет, вроде не отключали.
Ну, я, понятное дело, выхожу на площадку и проверяю автоматические выключатели. Все в порядке, все автоматы включены. Беру индикатор: фаза проходит. Захожу в квартиру к бабушке, проверяю первую же розетку. Первый разъем – «фаза». Проверяю второй разъем – тоже «фаза»! Что за бред!
Перехожу к другой розетке: та же картина. Две фазы. Откуда две фазы? Ну, положим, ладно, «ноль» может пропасть. Но откуда вторая фаза может появиться в розетке 220 вольт? В квартиру же только одна фаза заведена.
Ничего я не понял, извинился перед бабусей, и пришлось ей до понедельника ожидать электрика из ЖЭКа. А что там за беда была, я так и не понял.»
Сразу попрошу специалистов не смеяться над рассказом моего знакомого. Он совсем не глупый человек, просто не электрик по профессии. А я пролью немного света на темную историю, приключившуюся с ним.
Если бы у героя рассказа кроме индикаторной отвертки при себе был тестер, и он умел бы им пользоваться, то он смог бы сделать одно интересное наблюдение. Напряжение между двумя «фазами» в розетке отсутствовало. Это значит, что «фаза» была одноименная. Оно и понятно, иначе бы технике и светильникам в квартире не поздоровилось бы.
Но откуда же все-таки «фаза» попала на проводник, который прежде был нулевым? Она просто прошла через нагрузку, то есть, например, через лампочку коридорного светильника, который всегда включен, и… и все. Оказалось, что дальше ей идти просто некуда. Причина всей катавасии в том, что вводной нулевой рабочий проводник оборван. Он может просто отломиться на нулевой шине в щите, для алюминиевого провода это проще простого.
Когда такое происходит, ток в цепи, разумеется, пропадает. Нет тока – нет и падения напряжения. Поэтому «фаза» одна и та же, что на входе, что на выходе лампочки. Получается «фаза» в обоих проводах. Ну, а поскольку все нулевые провода квартиры имеют прямое электрическое соединение между собой на все той же нулевой шине квартирного щитка, то «заблудившаяся фаза» появляется и в розетке тоже. Достаточно было выключить все выключатели и отключить от розеток все приборы в квартире, чтобы аномалия исчезла.
Ну, а для исправления ситуации было достаточно зачистить и вновь подключить отвалившийся нулевой провод, предварительно, конечно, выключив вводной пакетник.
Здесь отдельно стоит заметить, что, хотя «фаза» на нулевом проводнике в подобных ситуациях и кажется призрачной и ненастоящей, опасность она может представлять собой вполне реальную. Даже через нагрузку вас может очень неплохо «дернуть», ведь человеку и надо-то всего около 7 миллиампер для очень неприятных ощущений.
Опять же для того, чтобы избежать поражения током в подобных ситуациях, нельзя производить защитное зануление корпусов электроприборов непосредственно в месте их подключения, без отдельной заземляющей линии и повторного заземления. Ведь если пренебречь этим запретом, то при обрыве нулевого провода можно получить фазу прямо на корпусе прибора, пусть и «не совсем настоящую».