Сколько фаз бывает

Почему используют именно 3 фазы, бывают ли 2 или 4

Этот вопрос часто задают начинающие домашние мастера перед тем, как приступить к изучению алгоритма работ по электромонтажу в квартире или частном доме. Однако, до недавнего времени, на него не было однозначного ответа и по ходу ознакомления с сегодняшней статьёй читатель поймёт почему. Попробуем разобраться, почему используют именно 3 фазы, бывают ли 2 или 4, какое напряжение у того или иного вида подключения, как именно производится коммутация электроприборов.

Читайте в статье

Общие сведения о величинах напряжений

Если речь идёт об электромонтаже в частном доме, то здесь чаще всего используется трёхфазное напряжение сети, величина которого составляет 380 В. Однако подобный параметр используется лишь для электродвигателей и прочего оборудования промышленного типа. Единственным исключением можно назвать некоторые варочные плиты старого образца. Именно поэтому, даже если к вводному распределительному щитку дома подходят 3 фазы, их делят на группы. Дело в том, что если при делении с каждой из них в паре пускать нейтраль (ноль), то напряжение снизится до привычных всем 220 В.

Подобные системы можно наблюдать в большинстве многоквартирных домов. Ведь к каждому из них подходит 3 фазы, которые уже в подъездных щитках распределяются по квартирам. В результате, в каждую подводится только одна фаза, ноль и заземление. Только при таком подключении привычные всем бытовые приборы (холодильник, стиральная и посудомоечная машина, микроволновая печь) смогут нормально функционировать.

А это схема подключения одной квартиры в распределительном шкафу на лестничной клетке

Возможно ли подключение на 2 или 4 фазы

Профессиональные электромонтёры, получившие образование в течение последних 10-12 лет, с полной уверенностью скажут, что это невозможно. И это будет ошибкой. Для примера можно взять сварочные трансформаторы, произведённые в советские времена, которые ещё сравнительно недавно можно было встретить на заводах. Их рабочее напряжение было равным 380 В, однако проводов для подключения они имели всего два. И если подобный агрегат подключить согласно логике, то это будет «ноль» и «фаза». Но загвоздка в том, что варить аппарат при такой коммутации не будет. Их следовало подключать на 2 фазы, без использования третьей и нейтрали.

ТДМ-305 – один из сварочных аппаратов на 300 А, подключаемых на 2 фазы

Чем трёхфазная сеть завоевала популярность

По сути, возможно использование 4, 5 или даже 10 фаз, однако это будет нерациональным и повысит стоимость и без того недешёвой электроэнергии. С точки зрения разумности, электромагнитного поля трёхфазной системы вполне достаточно для вращения электродвигателя. А теперь представим, что фаз будет 5. В этом случае увеличивается количество обмоток двигателя, что приводит к излишним расходам на изготовление, а значит, увеличивает итоговую стоимость агрегата. При этом никаких видимых улучшений по мощности не будет.

Вот так могут подключаться электродвигатели к трёхфазной сети

Если же говорить о двух фазах, то для запуска асинхронного электродвигателя их будет недостаточно, придётся монтировать систему, включая в схему конденсатор, который обеспечит необходимый сдвиг. При этом падение мощности обеспечено.

Немного физики: объяснение рациональности использования трёх фаз

Если говорить цифрами, то можно отметить, что полный цикл вращения ротора электродвигателя составляет 360º, а сдвиг фаз в системе с напряжением 380 В равен 120º. Путём нехитрых вычислений можно сделать вывод, что 3·120º=360. Вот и ответ на вопрос, почему используют именно 3 фазы.

Вне зависимости от количества фаз, вся коммутация должна быть аккуратной

Подведём итоги

На сегодняшний день споры о том, сколько фаз необходимо для большего КПД практически утихли. Всем стало понятно, что трёхфазные сети являются наиболее удобными при электромонтаже как при строительстве жилых домов, так и в промышленности. Ведь именно по трёхпроводной системе передаётся высоковольтное напряжение по ЛЭП, а это также о многом говорит. Значит, не стоит забивать голову, размышляя о том, что бы получилось, будь фаз 4, 5 или 6. Лишние затраты никому не нужны.

Напряжение, протекающее по линиям электропередач, может превышать 750000 В

Редакция HouseChief очень надеется, что вопрос, рассмотренный в сегодняшней статье, больше не будет беспокоить нашего читателя. Если что-либо осталось непонятным для вас, смело спрашивайте об этом в комментариях ниже. Мы обязательно всё разъясним в максимально сжатые сроки.

Если же вы имеете личное мнение по данному вопросу, просим изложить и его. Редакции HouseChief будет весьма интересно с ним ознакомиться. Напоследок предлагаем вашему вниманию короткий видеоролик, который поможет понять суть работы трёхфазной системы.

Что будет, если соединить две фазы между собой: главные понятия

Любому электромонтажнику нужно выполнять свою работу грамотно, вне зависимости от объекта. Это связано с безопасностью при доступе к электрической сети. При неправильном подключении силового оборудования или нарушении изоляции могут возникнуть опасные для человека ситуации. Требования по правильному выполнению монтажных работ регламентированы ПУЭ (правила устройства электроустановок).

Общие сведения о фазе, нуле и земле

В разговорном языке электриков «фаза» означает наименование провода, всегда находящегося под напряжением по отношению к нулевому. Поскольку фазный проводник содержит электрический потенциал, он представляет опасность для человека. Такая ситуация возникает при неправильно проведенном ремонте или грубом обращении с розеткой. Цвета фазного провода бывают любыми, кроме голубого. Чаще других используется кабель в желтой оболочке.

Рабочий ноль имеет синий или голубой цвет. Он нужен для выравнивания напряжения в сети. Защитный ноль или заземляющий проводник обычно бывает желто-зеленого цвета. Если оборудование исправно работает, «земля» бездействует. При возникновении короткого замыкания (КЗ) в сети ток поступает на те участки, где не должно быть напряжения. Защита берет его на себя и направляет в землю или к токовому источнику. Если в это время ведутся монтажные работы, то человеку ничего не грозит, кроме небольшого удара током, неопасного для его здоровья.

Почему в розетке 2 фазы, что это может означать?

В стандартном варианте в дом или квартиру через электрический счетчик и автоматические выключатели приходит один фазный провод. В розетку обычно заходят фаза и ноль, кроме тех, к которым подключается силовое оборудование, например, электрическая плита. Для подобных устройств требуется 3-х фазное питание плюс заземление.

При проверке сети с помощью индикатора иногда можно обнаружить 2 фазы в одной розетке. Самой вероятной причиной такой ситуации считается повреждение нулевого провода (разрыв), который протянут к розетке. Обычно в стенах делается скрытая проводка просверливанием необходимых отверстий под розеточные гнезда и кабеля.

Присутствие фазы там, где следовало быть нулю, связано с тем, что она проходит через электрические приборы, например, включенную лампочку или микроволновку.

Согласно ПУЭ, нулевые провода квартир соединяются на входе с нулевой шиной, размещенной в щитке. Благодаря проложенной сети фаза появляется в розетке. Это проверяется выключением всех квартирных приборов, к которым приходит напряжение.

Видео описание

Подключаем лампочку на две фазы через диод.

Как может быть 2 фазы в розетке?

Если при отключенной нагрузке в розетках присутствуют 2 фазы, это говорит о том, что в ходе электромонтажных работ был перебит ноль сверлом. В итоге произошло КЗ. Вероятные причины появления 2-х фаз в розетке:

• Пробой изоляции: оплетка кабеля плавится, проводники замыкаются.
• Перегорание предохранителя или отключения автоматического выключателя, установленного в электрическом щите в качестве защитного устройства.
• Замыкание одного провода, идущих по ВЛ (воздушная линия электропередач).

В линии 380 В 3 фазных проводника + ноль. Появление в розетке 2-х фаз, вместо одной более актуальна для частных строений.

Что будет если соединить две фазы?

Если замкнуть одну и ту же фазу друг с другом, напряжение не появится, но должна сработать защита. Если не замыкать проводники, между ними будет 380 В. В том случае, если фазы разные, по соприкосновении 2-х разных фаз возникнет КЗ. Как следствие, в лучшем случае сгорит предохранитель, а в худшем – подстанция или дом.

Объединение фаз от двух вводов

Чисто технически реализовать такую схему возможно. В этом случае для отключения 2-х вводов используются контакторы. Однако на каждый ввод нужен отдельный счетчик, ВРУ, автоматы, свое заземление.

Обычно так никто не делает, это просто нецелесообразно. Возникают при этом следующие вопросы:

• Защиты.

Автоматические выключатели, подключенные параллельно, не будут действовать в качестве защиты как положено. Поэтому электрическая сеть останется незащищенной.

• Безопасности.

Если отключится один из 2-х вводов, например, вырубит местный электрик или пожарник при тушении пожара, напряжение на ВРУ (вводно-распределительное устройство) все равно останется. Самое опасное здесь в том, что потенциал может прийти с той стороны, откуда не ждут. Все это чревато негативными последствиями для человека.

• Согласования.

Схему с 2-мя вводами маловероятно, что кто-то согласует, шансы нулевые.

Что будет если соединить фазу и ноль?

При соединении фазы и нуля возникает короткое замыкание. Ноль – нейтраль трансформатора. Это центральная точка, с которой соединяются начала 3-х его обмоток на ТП (трансформаторной подстанции). Конец любого из этих 3-х катушек – это фаза, между ней и нулём образуется разность потенциалов в 220 В, так как трансформатор подключен «звездой». При соединении фазы с нулем, сопротивление становится равным нулю. Ток стремится достичь предельного значения, на который способен трансформатор. Поэтому возникает КЗ.

Как определить фазу в розетке?

Разобраться, где расположена фаза, где ноль возможно с помощью специальных инструментов. Некоторые мастера обходятся без них. Приведем некоторые рекомендации для тех, у кого дома нет приспособлений из набора электромонтажника:

• Умельцы пользуются вместо индикатора обычной лампочкой.

Для этого к патрону присоединяется 3 провода: 2 из них подключаются в разъем, а 3-й – заземляющий, его прикручивают к чугунной батарее отопления. Если образуется свечение, это означает, что проводка работоспособная.

• Есть нестандартный способ — провода подводят к батарее или подносят под струю воды.

Однако подобный метод опасен, может иметь негативные последствия.

Применение инструментов монтажника

Намного более надежный способ – использование измерительных приборов:

• Индикаторная отвертка.

Это специальный прибор, внутри его корпуса встроен резистор, который соединяется с лампочкой. При фиксировании напряжения в сети загорается световой индикатор. Это самый дешевый метод для неспециалиста, поскольку такая отвертка продается в магазине, стоит около 30 рублей.

• Карманный тестер.

До начала тестирования переключатель устанавливается в режим переменного тока. Берется лишь один щуп (2-й остается в руке). Если есть ток, то его значение покажется на экране тестера.

• Профессиональный прибор.

Фаза в розетке: слева или справа?

Существующее мнение, что носитель электрического напряжения в разъемах всегда находится слева, не совсем верное. Аргументы, которые приводятся, такие:

• Личный опыт.
• Результаты «прозвона» электрических шнуров и встроенных в бытовую технику выключателей.
• Указано в спецификациях производителей газовых котлов.
• При подключении вилки к разъему «правильной» стороной, будет получаться более чистое звучание.

Все эти доводы далеки от реальности. Для розетки «евро» типа «шуко» совсем без разницы, как подключен провод, поскольку разъемы в России и других странах Европы не имеют полярности. Только у стандарта подключения CEE 7/5 существуют четкие требования к последовательности присоединения приборов.

Электромонтажники иногда не обращают внимания на тот факт, что фаза располагается справа. Это сделано с единственной целью — для удобства измерений, чтобы не было путаницы. Поэтому фаза в розетке бывает как слева, так и справа.

Определение положения фазы по цвету изоляции жил провода

Провод, подающий напряжение, идет с серой или черной изоляцией. Заземляющий проводник обычно зеленый, ноль – синий. Однако ориентироваться только на цвет не стоит, потому что монтажник может проигнорировать установленные правила.

Ищем фазы и ноль

Ноль – искаженный нуль, корни слова ведут в латынь. У программистов есть термин – NULL. Это неопределенные, пустые величины, лишенные типа. Иногда такое обозначение информации удобно при разработке алгоритмов.

Теперь ищем ноль. С помощью отвертки индикатора определить нулевой провод не получится, поскольку в прибор встроена газоразрядная лампочка очень маленького размера. Высокое сопротивление ограничивает прохождение тока. На конце ручки прибора есть металлическая кнопка, которую надо коснуться пальцем. По-другому не получится, при касании фазы индикатор не загорится.

Здесь лучше объяснить некоторые моменты происходящего. Тело человека имеет определенную емкость, не очень большую, но его хватает, чтобы пропускать маленький ток. В фазе возникают колебания, электроны поступают обратно в сеть. Образуется незначительный ток, его величина ограничивается резистором. Невозможно убиться, если прикоснуться одной рукой к кнопке индикатора, а другой взяться за водопроводную трубу. По этой причине с помощью такого инструмента найти «землю» не получится.

Видео описание

Если в розетке 2 фазы.

Важно определить фазу: по ПУЭ напряжения не должно возникать на патроне люстры, если светильник выключен. Иначе процесс замены обычной лампочки станет опасным явлением, способным убить человека. По нормативам, фазный провод находится слева розетки. Соответственно правый будет нулем. Оставшийся провод с желто-зеленой изоляцией должен оказаться «землей». В редких схемах сети это может быть резервным проводником с напряжением 220 вольт.

В двойном выключателе контакты – вход и выход раскиданы по разные стороны. Один располагается внизу, другой – наверху. Находящийся с боку, куда приходит только один контакт, и есть фаза. Два других – рабочий ноль плюс защитный. Все это будет правильно при одном условии: электрическая разводка в квартире проложена правильно. В домах старой постройки раскладки могут оказаться не такими, а выполненными наоборот.

У одноклавишного выключателя определить фазу невозможно, поскольку контакты расположены на одном боку. Можно с помощью тестера прозвонить патрон, однако делая такой замер, вы нарушаете технику безопасности (ТБ). Измеритель может сломаться, поэтому такой способ не рекомендуется применять в быту. Лучше попробовать измерить напряжение: если прибор покажет 230 вольт между 2-мя точками, значит фаза идет к выключателю, ноль – к патрону.

Сетевой разрыв с одной фазой

Разрыв нулевого провода иногда проявляется на любом участке электрической проводки. Но чаще других проблема возникает в тех местах, где электромонтажник делал прокладку сети в:

• распределительном щите квартиры;
• в коробе распайки;
• розетке.

Бывает еще вариант — нарушение целостности изоляционного слоя провода и разрыв нуля, после этого на фазе появляется контакт.

Подготовка: прозвонка и определение фаз на потолке

Рекомендации по этому вопросу будут лишними для тех людей, кто знаком с электрическими сетями. Для новичков будет очень полезно.

• Если проводка уже проведена, на потолке видны 2,3,4 провода.

Один из них является нулем, остальные – фазные и «земля». Последняя есть в новостройках и домах после реставрации.

• Если к люстре не приходит желто-зеленый провод – ноль, оголенную проводку надо хорошо изолировать и оставить так.

Нельзя оставлять кабель без изоляции, поскольку случайно можно закоротить.

• Дальше точно определяется, где ноль, а где фаза.

В давно построенных домах весь провод одного цвета, в основном черного. В новостройках встречаются: синие и черные; коричневые и синие; редко красные.

• Если на потолке 3 провода, а выключатель 2-х клавишный, должно быть 2 фазы плюс ноль.

Лучше прозвонить с помощью тестера или отвертки с индикатором. При проверке клавиша выключателя переводится в положение «включено». Автоматический выключатель на щитке также включается. После завершения работ оба прибора возвращаются в исходное состояние – выключенное. Для обеспечения дополнительной защиты лучше отключить щитовой автомат на период монтажа светильника. Люстру следует подключать только при отсутствии напряжения в сети.

При прозвоне тестером переключатель ставится в положение «Вольт», шкала больше 220 В. Попеременно надо касаться щупами 2-х проводов одновременно. Нельзя касаться голого кабеля руками. Если попались 2 фазы, индикатор не изменится, нам это и нужно. 3-й провод получается нулевым. Затем каждая найденная фаза соединяется щипами с нулем. Индикатор покажет 220 В. По международным стандартам фазный провод обозначается как L, нулевой – N.

Видео описание

Две фазы на проводах. Опыт из жизни. Решение и причины.

Заключение

При наличии подходящего инструмента можно устранить самостоятельно проблему в электропроводке, найти ноль и фазу, подключить силовое оборудование. Безусловно, лучше, если есть практический навык, но его можно наработать. Не надо бояться, а просто все внимательно делайте, следуя рекомендациям.

Что такое фаза, как определить фазу и ноль в электричестве

Что такое фаза в электричестве — определение понятия

Фаза в электричестве — это разговорное название провода, находящегося под напряжением относительно другого, который называют нуль. Это название произошло из-за того что вырабатываемый на подстанциях ток, подающийся в дома, является переменным, то есть ЭДС, создаваемые на подстанциях, имеют одну и ту же частоту (для России и стран СНГ она составляет 50 Гц), но сдвинуты относительно друг друга во времени на определённый фазовый угол. В дома обычно подаются все три фазы и нет никакого значения, к какой фазе подключена ваша квартира.

Рисунок 1. Электрика и электричество – схематическое изображение фазы, нуля и земли

На рис. 1 схематично нарисована схема проведения электрического тока в квартиру от общей системы. Буквами $L1$, $L2$, $L3$ обозначены 1-3 фазы, а буквой $N$ — нулевой провод.

На рис. 2 показано схематическое подключение тока к квартире от трасформатора, буквой $L_T$ обозначена фаза на трансформаторе, буквой $L$ — фаза в квартире, а буква $R_H$ — это подключенный электроприбор, обладающий некоторым сопротивлением $R_H$.

От трансформатора идёт 2 провода, один — так называемый фазовый провод с напряжением, а другой – нулевой провод, от которого отведено заземление, осуществляемое помещением контакта в землю. Существуют и другие источники заземления помимо собственно земли, на данных рисунках заземление обозначено буквами $Змл$.

На рис. 3 изображён случай, когда нулевой заземлённый провод не проведён в квартиру от подстанции, а заземлён непосредственно в квартире. Напряжение $L_T$ между нулём и фазой будет одинаково для рисунков 2 и 3, однако, не рекомендуется заземлять напряжение от трансформатора непосредственно в квартире.

Принцип работы сети переменного тока

Чтобы понять, что такое фаза в электричестве, нужно представлять особенности переменного тока. От постоянного он отличается периодическими изменениями, как по значению, так и по направлению. Его характеристики – напряжение в данный момент времени и частота (отношение числа циклов к единице времени). Переменный ток находится в розетках и прямых подключениях к электрическому щиту.

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.

Однофазный ток

Переменный ток, который получают при помощи вращения в магнитном потоке проводника или системы проводников, соединенных в одну катушку, называется однофазным переменным током. Как правило, для передачи однофазного тока используют 2 провода. Называются они фазным и нулевым соответственно. Напряжение между этими проводами составляет 220 В.

Однофазное электропитание. Однофазный ток можно подвести к потребителю двумя различными способами: 2-проводным и 3-проводным. При первом (двухпроводном), для подведения однофазного тока используют два провода. По одному протекает фазный ток, другой предназначен для нулевого провода. Таким образом электропитание подведено почти во все, построенные в бывшем СССР, дома. При втором способе для подведения однофазного тока — добавляют ещё один провод. Называется такой провод заземлением (РЕ). Он предназначен для предотвращения поражения человека электрическим током, а так же для отвода токов утечки и предотвращения приборов от поломки.

Двухфазный ток

Под понятием двухфазный электрический ток все понимают – слияние двух однофазных токов, которые имеют сдвиг по фазе друг к другу. Угол сдвига может быть Pi2 либо 90 °.

Рассмотреть образование двухфазного тока можно на примере. Необходимо взять две индуктивные катушки и разместить их в пространстветак, чтобы оси этих катушек были перпендикулярны друг у другу. Затем нужно подключить обе катушки к двухфазному току. В итоге мы будем иметь систему, в которой образовалось 2 обособленных магнитных поля. В результирующем магнитном поле вектор будет вращатьсяс одной и той же скоростью и под одинаковым углом.

В результате такого вращения и образуется магнитное поле. Ротор с обмотками, которые произведены в форме короткозамкнутого «беличьего колеса» либо металлического цилиндра на валу, будут вращаться и тем самымприводить в движение различные частицы. Передача двухфазного тока осуществляется при помощью двух проводов: двумя фазными и двумя нулевыми.

Трехфазный ток

Здесь конструкция состоит уже из трех фаз тока, каждая из последующих смещена относительно предыдущей на 120 °. По жилым домам такой ток распределяют четырьмя проводами (три фазы и ноль) либо пятью (указанные плюс заземление). После прохождения через распределительный щит розетки в квартире им питают через одну фазу и ноль.

Маркировка кабелей по цвету

Это один из наиболее простых методов. Чтобы определить, что такое фаза и ноль по цвету, необходимо четко знать какие оттенки и чему соответствуют. Можно воспользоваться информацией о принятых в стране стандартах.

Не секрет, что каждый провод имеет индивидуальный цвет. Поэтому распознавание нуля не должно составлять особых проблем. Полученные знания позволят легко справиться с монтажом осветительного прибора или установкой розетки. Особенно актуален этот способ для новостроек. Ведь там, как правило, провода протягиваются опытными специалистами, которые четко соблюдают нормы и стандарты. Принятый на территории Российской Федерации в 2004 году стандарт IEC 60446 жестко регламентирует разделение фазы, заземления и нуля по цвету.

Стоит учесть, что:

• если провод имеет синий либо сине-белый оттенок, можно смело говорить о том, что это – рабочий ноль
• защитный ноль представлен кабелями в желто-зеленой оболочке
• другие цвета характерны для фазы. Это могут быть красный, коричневый, белый либо черный. Возможны и другие варианты.

Такое обозначение успешно применяется в большинстве случаев. Но если проводка старая, или есть сомнения в профессионализме электриков, целесообразнее пользоваться дополнительными методами.

Структура электросети, основные элементы

Электросеть является связующим звеном между генераторами и реципиентами электрической энергии. Источниками энергии во внутренних сетях производственных и жилых помещений являются ВРУ (вводно-распределительные устройства). К ним посредством коммутаторов и предохранителей подключаются кабели, осуществляющие запитку электрического оборудования либо группы приемников через шинопроводы и ящики коммутации.

Устройство бытовой электропроводки.

Вначале электроэнергия вырабатывается на электростанции. Затем через промышленную электросеть она попадает на трансформаторную подстанцию, где напряжение преобразуется в 380 вольт. Соединение вторичных обмоток понижающего трансформатора выполнено по схеме «звезда»: три контакта подключены к общей точке «0», а три оставшихся присоединены к клеммам «A», «B» и «C» соответственно. Для наглядности приводится картинка.

Объединенные контакты «0» подсоединяются к заземлительному контуру подстанции. Также здесь ноль расщепляется на:

• Рабочий ноль (на картинке изображен синим)
• PE-проводник, выполняющий защитную функцию (линия желто-зеленого цвета)

Нули и фазы тока с выхода понижающего трансформатора подводятся к распределительному щитку жилого дома. Полученная трехфазная система разводится по щиткам в подъездах. В конечном итоге, в квартиру попадает фазовое напряжение 220 В и проводник PE, выполняющий защитную функцию.

Итак, что же такое и нольфаза тока ? Нулем называют проводник тока, присоединенный к заземлительному контуру понижающего трансформатора и служащий для создания нагрузки от фазы тока, подсоединенной к противоположному концу обмотки трансформатора. Кроме того, существует так называемый «защитный ноль» — это PE-контакт, описанный ранее. Он служит для отвода токов при возникновении технической неисправности в цепи.

Этот метод подключения жилых домов к городской электросети отработан десятилетиями, но все же он не идеален. Иногда в вышеописанной системе появляются неисправности. Чаще всего, они связаны с низким качеством соединения на определенном участке цепи или полным обрывом электрического провода.

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.

Что происходит в нуле и фазе при обрыве провода.

Обрывы на линии достаточно часто возникают по вине мастеров – они забывают подключить фазу либо ноль. Такие поломки достаточно распространены. Так же довольно часто происходит процесс отгорания нуля на подъездном щитке например, из-за высокой нагрузки в системе.

Если происходит порыв на любом участке цепи, то прекращает функционировать вся цепь, т.к. она размыкается. В таких ситуациях совершенно не важно, какой провод поврежден – фаза или ноль. То же самое случается и при порыве между распределительным щитом многоэтажки и щитком в подъезде. При таком порыве все потребители, которые были подключены к данному щитку, будут без электроэнергии.

Все ситуации, которые мы попытались описать выше, имеют место быть. Они могут показаться сложными, но не несут никакой опасности для человечества. Ведь обрыв произошел только одного провода, поэтому это совершенно не опасно.

Очень тревожная ситуация – когда пропадает контакт между контуром заземления на подстанции и средним пунктом, к которому поступает все напряжение внутридомового щитка.

Именно в таком варианте электрический ток движется по контурам AB, BC, CA. Совокупное напряжение этих контуров 380В. Именно по этой причине и возникает достаточно опасная ситуация – один щиток может вообще не иметь напряжения, потому что хозяин отключит все электроприборы, а на другом образуется очень высокий уровень напряжения, около 380В. Это может способствовать выходу из строя многих приборов, потому что для них необходимо напряжение в 220В.

Естественно, появление данной ситуации можно избежать. Имеется масса недорогого/дорогостоящего оборудования, которое защитит вашу технику от скачков напряжения. К такому оборудованию относится и стабилизатор напряжения. Различают такие виды стабилизаторов:

1. Однофазный;
2. Трехфазный.

Как определить ноль и фазу собственными силами.

Для определения нуля и фазы тока существуют специальные отвертки-тестеры.

Она работает по принципу прохождения тока низкого напряжения через тело человека, использующего ее. Отвертка состоит из следующих частей:

• Наконечник для подключения к фазовому потенциалу розетки;
• Резистор, снижающий амплитуду электротока до безопасных пределов;
• Светодиод, загорающийся при наличии потенциала фазы тока в цепи;
• Плоский контакт для создания цепи сквозь тело оператора.

Принцип работы с отверткой-тестером показан на картинке ниже.

Кроме тестовых отверток, существуют и другие способы определить, к какому контакту розетки подключена фаза тока, а к какому – ноль. Некоторые электрики предпочитают пользоваться более точным тестером, используя его в режиме вольтметра.

Показания стрелки вольтметра означают:

1. Наличие напряжения 220 В между фазой и нулем

2. Отсутствие напряжения между землей и нулем

3. Отсутствие напряжения между фазой и нулем

Вообще-то, в последнем случае стрелка должна показывать 220 В, но в данном конкретном случае центральный контакт розетки не подключен к потенциалу земли.

Зануление в квартире

Это соединение зануляющего кабеля с нулевым проводником электросети и корпусом прибора. Предполагается, что процедура обеспечивает ускорение отключения устройства от сети при прикосновении к опасному месту, если напряжение выше некоторого порога. Но она сопряжена с дополнительной опасностью: при разрыве нуля все приборы, подключенные в этот момент к сети квартиры, будут на поверхности иметь фазу (а не ноль), что создает существенную угрозу для здоровья жильцов. Поэтому проведение таких монтажных работ жестко регламентируется.

Знать, что именно называется фазой в электросети, и как ее обнаружить, чрезвычайно важно при проведении электромонтажных работ. В противном случае высок риск нанести ущерб здоровью квартирантов или состоянию электроприборов.

Как различить фазу, ноль, землю

Проще всего определить назначение проводников по цветовой маркировке. В соответствие с нормами, фазный проводник может иметь любой цвет, нейтраль – голубую маркировку, земля – желто-зеленого цвета. К сожалению, при монтаже электрики цветовая маркировка соблюдается далеко не всегда. Нельзя забывать и вероятности того, что недобросовестный или неопытный электрик легко может перепутать фазу и ноль или подключить две фазы. По этим причинам всегда лучше воспользоваться более точными способами, чем цветовая маркировка.

Определить фазный и нулевой проводники можно с помощью индикаторной отвертки. При соприкосновении отвертки с фазой загорится индикатор, так как по проводнику проходит электроток. Ноль не имеет напряжения, поэтому индикатор загореться не может.

Отличить ноль от земли можно с помощью прозвонки. Сначала определяется и маркируется фаза, затем щупом прозвонки нужно прикоснуться к одному и проводников и клемме заземления в электрощитке. Ноль звониться не будет. При прикосновении к земле раздастся характерный звуковой сигнал.

Определение сопротивления петли фаза-ноль

Для обеспечения нормального функционирования электрических приборов и проверки автоматов необходимо периодически проводить замеры сопротивления петли фаза-ноль. Потому как первоочередными причинами поломок осветительных приборов являются перегрузки сети и короткое замыкание. Измерение сопротивления позволяет в кратчайшие сроки выявить неисправность и предотвратить подобную ситуацию.

Далеко не все знают, что представляет собой понятие «петля фаза-ноль». Под этой фразой скрывается контур, образованный в результате соединения нулевого провода, находящегося в заземленной нейтрали. Замыкание этой электрической сети образует петлю фаза-ноль.

Измеряют сопротивление в этом контуре следующими методами:

• падением уровня напряжения в отключенной цепи
• падением уровня напряжения в результате сопротивления возрастающей нагрузки
• использованием профессионального инструмента, интерпретирующего короткое замыкание в цепи

Второй способ используется чаще всего, так как отличается удобством, возможностью быстро измерить сопротивление, а также безопасностью.

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.

Трехфазные и однофазные сети. Отличия и преимущества. Недостатки

Для энергоснабжения промышленных предприятий, организаций и жилых объектов используются трехфазные и однофазные сети, обеспечивающие доставку электроэнергии непосредственно к потребителю. Ее источник – местные распределительные подстанции с трехфазными понижающими трансформаторами (6,3 кВ/380 В). В зависимости от требований по защите пользователей электрические линии подключаются по одной из схем, разрешенных требованиями нормативных документов (ПУЭ).

Организация трехфазного и однофазного электроснабжения

Функционально трехфазные и однофазные сети представляют собой единое целое, а их различие проявляется лишь при подключении обслуживаемого оборудования. От источника электроэнергии (от генератора или местной трансформаторной подстанции) мощность передается в нагрузку по трехфазной сети с нулевой шиной или без нее. А непосредственно к потребителю она подводится либо по той же 3-х фазной линии, либо по однофазной цепи.

Для организации однофазной потребуется сделать отвод, подключившись к одной из фаз и к нейтральной жиле. В результате получается электрическое ответвление из 2-х проводов, дополненных заземляющей шиной. Именно таким способом электропитание с местной подстанции подается на объекты с потребителями, работающими от 220 В (в квартиры жилых строений – в том числе).

В каждом из оконечных пунктов установлен распределительный шкаф с заведенными в него тремя фазами (A, B и C). Для организации разводки по рабочим помещениям, этажам и отдельным квартирам от него делаются электрические отводы (с использованием одной из фаз и нулевой шины).

Особенности распределения фаз по отдельным потребителям

Действующие трехфазные и однофазные сети характеризуются особым показателем, называемым нагрузочной способностью. Под ним понимается предельная величина мощности, которую может рассеивать данное ответвление. В зависимости от этого показателя в фазных нагрузках будет протекать ток соответствующей величины.

С другой стороны линии электропитания 380 В эффективны лишь при условии равномерного распределения нагрузки по каждому из фазных ответвлений. За счет этого результирующий ток в нулевой шине практически отсутствует, что позволяет изготавливать ее из провода меньшего сечения (т. е. сэкономить на расходном материале).

При нарушении баланса токов в различных ответвлениях от распределительного шкафа возникает перекос фаз, при котором фазные напряжения начинают отличаться от номинала.

При его появлении фазное напряжение на отдельных нагрузках может понижаться до 195 В, а на других – повышаться до 265 Вольт.

Перекоса фаз, который удается обнаружить с помощью специальных приборов, потребуется оперативно перебросить часть ответвлений на менее загруженную линию. На примере, приведенном на рисунке выше, нужно переключить часть нагрузок с фазы B на фазу C.

Как отличить трехфазные и однофазные сети

Чтобы определиться с типом сети на конкретном объекте – достаточно выяснить, какое количество жил содержится в силовом кабеле, подводящем к нему электропитание. Если в нем имеются только две или три жилы – это значит, что сеть однофазная (без заземления или с ним).

Наличие в силовом кабеле 3-х, 4-х или 5-ти жил означает, что к объекту подведена трехфазная линия, к которой можно подключать оборудование с рабочим напряжением 380 В. По трем жилам к нему подводятся фазы A, B и C, а четвертая – это рабочая нейтраль. Пятый провод используется для обустройства повторного заземления, организуемого на стороне потребителя.

Трехфазное питание применяется в частных хозяйствах загородных домов, например, при оборудовании ремонтной мастерской. Для подводки 380 В в городскую квартиру потребуется сделать заявку и оплатить дополнительные услуги. Последние включают в себя подводку 4-х жильного силового кабеля, установку трехфазного электрического счетчика и смену тарифа по оплате электроэнергии.

Сравниваем трехфазные и однофазные сети с точки зрения потребителя (плюсы и минусы)

К преимуществам однофазных сетей в сравнении с их трехфазными аналогами относят:

• Удобство монтажа.
• Простоту обслуживания.
• Экономичность (низкие затраты на прокладку кабеля).

В однофазной сети используются 3-х проводные кабели, которые по цене значительно дешевле пятижильных. Для защиты однофазных цепей применяются дешевые однополюсные автоматические выключатели (вместо сравнительно дорогих 3-х полюсных изделий). Среди недостатков этого варианта выделим невозможность установки силового оборудования, рассчитанного на работу от 380 В, и сравнительно низкую мощность, отдаваемую в нагрузку.

Перечисленные недостатки удается устранить за счет использования трехфазной подводки, к которой допускается подключать силовое оборудование суммарной мощностью до 15 кВт. К плюсам этого решения относят возможность распределять однофазные нагрузки по отдельным линиям, что очень удобно при эксплуатации бытовой техники на 220 В. Единственное ограничение в этом случае касается равномерности распределения потребителей по фазам.

Недостатки трехфазных сетей проявляются в следующем:

• При организации электроснабжения увеличиваются габариты защитного оборудования.
• Для его размещения потребуется выделить место под распределительный шкаф значительного размера.
• На обслуживание таких сетей тратится больше времени и сил, чем на однофазные.

Основная проблема при использовании 3-х фазный цепей – высокая вероятность повреждения нулевой жилы там, где без нее обойтись никак не удается. Так, при нарушении распределения нагрузок по фазным линиям и разбалансировке протекающих по ним токов возможно выгорание нейтрального провода с небольшим сечением жилы.

При обрыве нейтрального провода в нагрузках, включенных по схеме «звезда«, фазное напряжение 220 В мгновенно превращается в линейные 380 В. Такой скачок приводит к выходу из строя подключенного к сети оборудования. Добавим к этому сложность ремонта кабельного изделия, обеспечивающего подводку питающих линий непосредственно к потребителю.

Трехфазные и однофазные сети в частном хозяйстве

Перед тем, как подать заявку на прокладку трехфазного кабеля к частому хозяйству – его владельцу потребуется ознакомиться с техническими условиями на подводку и подключение. Согласно этому документу при обслуживании частников величина допустимой мощности строго ограничена и составляет не более 15 кВт.

По сравнению с однофазными сетями в этом случае могут возникнуть сложности с выбором кабеля нужной марки и организации местного защитного заземления. Кроме того, придется учитывать необходимость сбалансированной нагрузки по каждому из фазных проводов. При подключении нового бытового прибора пользователь вынужден будет следить за тем, чтобы не возникло перекоса фаз.

Такие неудобства нередко приводят к решению отказаться от трехфазной сети в пользу однофазного варианта. Единственное исключение – необходимость подключения силового оборудования, рассчитанного на электропитание 380 В. Это могут быть:

• Метало- и деревообрабатывающие станки, установленные в мастерской частного хозяйства.
• Насосное оборудование, используемое для подачи воды из скважины на участок и в дом.
• Котельное оборудование и бойлеры проточного типа.
• Циркулярные пилы и подобные им механизмы.

При однофазной подводке большинство перечисленных агрегатов (помимо обрабатывающих станков) также могут использоваться в частном хозяйстве. Но в этом случае возникают трудности, связанные со снижением мощности установленного оборудования. Также возможны проблемы с включением электроприводов в питающую сеть 220 В (усложняются схемы коммутации).

Требования к кабелю и безопасность эксплуатации

Если трехфазные и однофазные сети рассчитаны на нагрузку примерно одинаковой мощности – в первом случае допускается применять кабель с жилами меньшего сечения. Это объясняется тем, что ток в цепи распределяется по трем фазам вместо одной и в меньшей мере нагружает соответствующие проводники.

Номинальное значение токовой отсечки в автоматическом защитном устройстве для 3-фазного случая также будет меньше.

Это позволяет сэкономить на проводке, размещаемой во вводно-распределительном шкафу и монтируемой в виде линейных отводов (за счет использования жил меньшего сечения).

Согласно требованиям ПУЭ трехфазные и однофазные сети должны обеспечивать безопасность работы с подключенным оборудованием как на распределительной подстанции, так и на стороне потребителя. Для этого предусмотрены специальные меры защиты обслуживающего персонала и пользователя, проявляющиеся в организации заземления на обоих концах трехфазной линии. На однофазном участке электрической подводки безопасность обеспечивается повторным заземлением, обустраиваемом непосредственно на обслуживаемом объекте.