Фаза и ноль в электрике - назначение фазного и нулевого провода

Углубляемся в тему

Питание потребителей осуществляется от обмоток низкого напряжения понижающего трансформатора, являющегося важнейшей составляющей работы трансформаторной подстанции. Соединение подстанции и абонентов выглядит следующим образом: к потребителям подводится общий проводник, отходящий от точки соединения трансформаторных обмоток, называемый нейтралью, наряду с тремя проводниками, представляющими собой выводы остальных концов обмоток. Выражаясь простыми словами, каждый из этих трех проводников является фазой, а общий – это ноль.

Между фазами в трехфазной энергетической системе возникает напряжение, называемое линейным. Его номинальное значение составляет 380 В. Дадим определение фазному напряжению — это напряжение между нулем и одной из фаз. Номинальное значение фазного напряжения составляет 220 В.

Электроэнергетическая система, в которой ноль соединен с землей, называется «система с глухозаземленной нейтралью». Чтобы было предельно понятно даже для новичка в электротехнике: под «землей» в электроэнергетике понимается заземление.

Физический смысл глухозаземленной нейтрали следующий: обмотки в трансформаторе соединены в «звезду», при этом, нейтраль заземляют. Ноль выступает в качестве совмещенного нейтрального проводника (PEN). Такой тип соединения с землей характерен для жилых домов, относящихся к советской постройке. Здесь, в подъездах, электрический щиток на каждом этаже просто зануляют, а отдельное соединение с землей не предусмотрено

Важно знать, что подключать одновременно защитный и нулевой проводник к корпусу щитка весьма опасно, потому как существует вероятность прохождения рабочего тока через ноль и отклонения его потенциала от нулевого значения, что означает возможность удара током

К домам, относящимся к более поздней постройке, от трансформаторной подстанции предусмотрено подведение тех же трех фаз, а также разделенных нулевого и защитного проводника. Электрический ток проходит по рабочему проводнику, а назначение защитного провода заключается в соединении токопроводящих частей с имеющимся на подстанции заземляющим контуром. В этом случае в электрических щитках на каждом этаже располагается отдельная шина для раздельного подключения фазы, нуля и заземления. Заземляющая шина имеет металлическую связь с корпусом щитка.

Известно, что нагрузка по абонентам должна быть распределена по всем фазам равномерно. Однако, предсказать заранее, какие мощности будут потребляться тем или иным абонентом, не представляется возможным. В связи с тем, что ток нагрузки разный в каждой отдельно взятой фазе, появляется смещение нейтрали. Вследствие чего и возникает разность потенциалов между нулем и землей. В случае, когда сечение нулевого проводника является недостаточным, разность потенциалов становится еще значительнее. Если же связь с нейтральным проводником полностью теряется, то велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, при которых в фазах, нагруженных до предела, напряжение приближается к нулевому значению, а в ненагруженных, наоборот, стремится к значению 380 В. Это обстоятельство приводит к полной поломке электрооборудования. В то же время, корпус электрического оборудования оказывается под напряжением, опасным для здоровья и жизни людей. Применение разделенных нулевого и защитного провода в данном случае поможет избежать возникновения таких аварий и обеспечить требуемый уровень безопасности и надежности.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме, в которых даются определения понятиям фазы, нуля и заземления:

Надеемся, теперь вы знаете, что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны. Если возникнут вопросы, задайте их нашим специалистам в разделе «Задать вопрос электрику«!

Рекомендуем также прочитать:

https://youtube.com/watch?v=zJeWEz_1EHk

Правила маркировки токоведущих частей согласно ПУЭ

Для обеспечения наглядности, простоты и облегчения распознавания отдельных частей электрической сети согласно п.1.1.30 ПУЭ все электроустановки должны иметь буквенно-цифровое и цветовое обозначение. Причем наличие одного из этих обозначений не снимает необходимость наличия другого.

И единственным послаблением является возможность нанесения обозначения не по всей длине проводника, а только в местах подключения, как представлено на видео.

Цветовая маркировка проводов

Маркировка проводов по цветам является наиболее наглядной и позволяет быстро определиться с назначением любого провода. Такая маркировка может быть осуществлена путем выбора проводов с соответствующим цветом изоляции жил, путем нанесения краски на шины или за счет окрашивания или применения специальной цветной изоленты в местах соединения жил.

Причем краска на шины может наносится не по всей длине, а только в местах подключения или по концам шин.

Обозначение фазных проводов

Итак:

Если говорить о цветовом обозначении проводов и кабелей, то начать следует с фазных проводников. Согласно п.1.1.30 ПУЭ в трехфазной сети фазные проводники должны иметь маркировку желтым, зеленым и красным цветом. Так соответственно обозначаются фазы А, В и С.
Инструкция для однофазной электрической сети предполагает обозначение фазного провода в соответствии с тем цветом, продолжением которой она является. То есть, если фазный проводник подключается к фазе «В» трехфазной сети, то он должен иметь зеленый цвет.

Что же касается нулевых проводников, то они должны иметь голубую окраску. Причем цвет нулевой жилы не зависит от того трехфазная, двухфазная и однофазная сеть перед вами. Он всегда обозначается голубым цветом.
Маркировка проводов с полосой желто-зеленого цвета обозначает защитный проводник. Он подключается к корпусу электроприборов и обеспечивает безопасность от поражения электрическим током при повреждениях изоляции электрооборудования.

Обозначение нулевых и защитных проводников

Если нулевой и защитный проводник объединены, то согласно п.1.1.29 ПУЭ такая жила провода должна иметь голубой окрас с желто-зелеными полосами на его концах. Дабы выполнить такую маркировку своими руками достаточно просто взять провод голубого цвета и на его концевых заделках выполнить обозначение краской или использовать для этого цветную изоленту.
Что же касается сетей постоянного тока, то красным цветом должна обозначаться положительная жила провода или шины, а отрицательная синим. При этом обозначение нулевой и защитной жилы соответствует маркировке в сетях переменного тока.

Буквенная маркировка проводов

Но маркировка проводов цветная не всегда удобна. В щитках, распределительных устройствах и на схемах значительно удобнее буквенное обозначение. Оно должно применяться совместно с цветовым обозначением.

Итак:

Буквенная маркировка фазных проводов в трехфазной сети соответствует их разговорному обозначению – фаза «А», «В» и «С». Для однофазной сети она должна быть такой же, но это далеко не всегда удобно. Тем более что достоверно определить какая именно фаза не всегда возможно. Поэтому часто используют обозначение «L».

Если выполняется маркировка проводов в щитке, то под символом «N» обозначают нулевой провод.
Для обозначения защитного провода применяют буквенное обозначение «PE». Кроме того, достаточно часто применяется знак заземления, но дело в том, что он не всегда может точно указать на схему сети.

На фото представлен знак заземления

Дело в том, что вы можете встретить обозначение «PEN». Оно обозначает совмещение нулевого и защитного проводника. Это возможно в системах TN-C-S о которых мы говорили в одной из предыдущих наших статей.
А вот маркировка проводов электрических постоянного тока выполняется символизмами «+» и «―». Что соответственно обозначает положительный и отрицательный провод. Для постоянного тока есть еще одно отличие. Нулевая жила обозначается символом «М», что иногда вводит в заблуждение.

Маркировка в сети постоянного тока

Схема подключения звезда

Произошёл тут такой случай. Принёс человек в ремонт новый двигатель, который проработал у него 10 секунд и задымил. Двигатель он подключил треугольником в обычную трехфазную сеть, а на шильдике двигателя есть схема, на которой написано: треугольник – 230 В. звезда – 400 В. В общем, подключил он неправильно, потому двигатель и сгорел.Для тех, кто не понимает, почему нельзя делать так, как сделал сделал тот товарищ, спаливший двигатель, предназначена эта статья. Вот всем известные схемы подключения треугольником (D) и звездой (Y):

Совершенно неважно как вы подключаете двигатель: звездой или треугольником. Важно только то, какое напряжение вы подаёте на обмотки двигателя. Будет ли это напряжение получаться как межфазное (треугольник) или как фазное (между фазой и нулевой точкой – звезда) – двигателю это совершенно неважно

Будет ли это напряжение получаться как межфазное (треугольник) или как фазное (между фазой и нулевой точкой – звезда) – двигателю это совершенно неважно

Если у вас есть двигатель с номинальным напряжением обмотки 220 В и есть две разные трёхфазные сети, у одной из которых линейное напряжение

380 В (220 В на фазу), а у другой – 220 В (127 В на фазу), то к первой вы можете подключать двигатель звездой, а ко второй – треугольником, разницы для двигателя не будет никакой, отличаться будут лишь токи, протекающие в проводниках на линии, ведущей к двигателю.

Линейное напряжение трёхфазной сети – это межфазное напряжение, именно оно обозначается на шильдиках двигателей. Фазное напряжение (между фазой и нейтралью) на шильдиках не обозначается.

Условно говоря, вы можете считать, что на шильдике обозначено фазное напряжение, но только в том случае, если собираетесь подключать двигатель только к одной фазе через конденсатор.

Для сетей переменного тока 50 Гц линейное напряжение выше фазного в квадратный корень из трёх раз (т.е. примерно в 1.73 раза, т.е. 220 х 1.73 = 380).

Для такого двигателя на шильдике будет написано: D/Y 220V / 380V, 4.9А / 2.8А.

Соответственно, в этих двух случаях отличаются только токи в проводниках, ведущих к двигателю (именно они указаны на шильдике, в то время как ток на обмотке будет одинаковый, что видно на рисунке сверху). Следовательно, для России (линейное напряжение 400 В) для такого двигателя надо использовать схему подключения звезда.

Номинальное напряжение обмотки большинства двигателей при частоте тока 50 Гц обычно составляет либо 127 В , либо 230 В, либо 400 В, либо 690 В. Ну, или как было раньше: 220, 380, 660 В соответственно.

D 230V / Y 400V

Для того, чтобы двигатель можно было так подключить в однофазную сеть, его номинальное напряжение каждой обмотки должно быть равно фазному напряжению сети. Это значит, что если двигатель планируется использовать в России или Европе, то номинальное напряжение обмотки должно быть равно 230 В. В таком случае этот двигатель можно будет использовать как в трёхфазной сети с линейным напряжением 400 В (подключение звезда), так и в однофазной сети 230 В (подключение треугольником через конденсатор). Это те самые двигатели, где на шильдике написано напряжение D 220V / Y 380V.

Правила подключения нейтрали

Глава 1.7 ПУЭ подробно рассматривает электрическую безопасность при заземлении. В «Библии электрика» сказано:

для электрических установок напряжением более 1 кВ требуется глухозаземленная нейтраль, отводящая большие токи замыкания в грунт;
для оборудования до 1 В можно использовать изолированную или глухую нейтраль;
глухозаземленную нейтраль обязательно зануляют и присоединяют к линии заземления через трансформатор;
заземление и нейтраль выполняются при помощи медных (сечение 4 мм2), алюминиевых (сечение 6 мм2), изолированных (1,5 мм2 и 2,5 мм2) кабелей;
соединенные в одной скрутке кабели из меди должные иметь сечение 1 мм2, из алюминия – 2,5 мм2;
если от щитка квартиры или этажа протягивается 3 провода, используется защитная нейтраль;
если групповую сеть выполняют при помощи двух кабелей, нейтраль защиты протягивается от ближнего щита;
к нулю присоединяются все домашние приборы – чайник, кондиционер, компьютер, стиралка, кипятильник, холодильник.

Роль нулевого провода – раздел Философия, Расчет цепей переменного тока с последовательным соединением элементов А) Нулевой Провод Необходим, Чтобы Напряжения На Фазах Нагрузки Оставалось Од.

Зачем нужен ноль в электричестве

Нуль замыкает электрическую цепь. Без этого провода в цепи не может быть электрического тока, который и дает мощность для питания бытовых приборов. По сути, нулевой провод — это земля.

Откуда берется ноль в электросети

Начало свое нуль берет от комплектной трансформаторной подстанции 6(10)/0,4 кВ, где трансформатор своей нулевой шиной соединен с контуром заземления. Изначально именно земля является проводником с нулевым потенциалом, и именно поэтому многие путают нуль с землей. ВЛ (воздушная линия электропередачи), выходя из КТП, имеет 4 провода — 3 фазы и нуль, который в начале линии соединен с нулем трансформатора. На протяжении воздушной линии через одну опору производится повторное заземление, которое дополнительно связывает нуль линии с землей, что дает более полноценную связь цепи «фаза — нуль» для того, чтобы у конечного потребителя в розетке было не менее 220В.

Зачем нужен нуль

Основное назначение нулевого провода — замыкание цепи для создания электрического тока для работы любого электроприбора. Ведь для того, чтобы ток появился, необходима разность потенциалов между двумя проводами. Нуль потому так и называется, что потенциал на нем равен нулю. Отсюда и уровень напряжения 220В — 230В.

Принцип работы нулевого проводника

Если рассматривать новостройки и квартирные строения старого типа, то передача электроэнергии и ее принципы будут существенно отличаться. Сети новых домов разрабатываются по типу TN-S:

электрический ток проходит от трансформатора или генератора со вторичной обмоткой, которая соединена типом звезда, когда все провода сходятся в одной нулевой точке;
другие концы проводов отведены к трем клеммам, которые также подключены к нулевой точке и соединяются по контуру заземления с подстанцией;
провод с высоковольтной характеристикой, если он обладает нулевым сопротивлением, разделяют на рабочий N (голубого цвета) и защитный PE (желто-зеленый).

Вам это будет интересно Описание кабеля ВВГнг-LS

Если говорить о старых домах, то в них используется система TN-C:

заземленный ноль располагают в специальной распределительной коробке;
фазу и ноль от генератора или трансформатора прокладывают к дому по подземным или надземным высоковольтным линиям;
кабеля соединяют в щитке ввода, что и образует три фазы с напряжением в 220 В или 380 В;
от щитка проводку разводят по квартирам и подъездам;
конечный потребитель получает электричество от проводника;
нагрузка устраняется с помощью подвода нуля (N).

Система заземления TN-S

Что такое заземление и нейтральный провод

Нейтральный проводник также балансирует потенциалы в нескольких фазах. Согласно ПУЭ, задача нейтрали — обеспечивать током потребителей. Ее необходимо соединять с глухо заземленной нейтралкой трансформатора. В частных домах и квартирах, где используются однофазные электросети, для работы оборудования должно быть два кабеля: фазовый и нулевой. «Ноль» соединяется с «землей», и на нем потенциал должен равняться 0. Подключается к «земле» с помощью контура заземления. Соответственно должно отсутствовать напряжение. При нарушении связи с ней во время работы оборудования оно будет под таким же напряжением, как и на фазе, соответственно – 220. На современных схемах он обозначается буквой N, а в советских документах, уже устаревших, использовалась цифра 0. Согласно ПУЭ, кабель необходимо покрыть изоляцией синего цвета.

Заземляющий проводник, согласно ПУЭ, нужен с целью безопасности. В нормальных условиях на нем отсутствует напряженность, и работает он как проводник, только если повреждена изоляция проводящего фазу или ноль. Соответственно, заземление нужно, чтобы при поломке не возникло дополнительных проблем. К примеру, когда у вас пробита защита холодильника, а сам холодильник не заземлен, прикосновение к нему будет равносильно прикосновению к фазе 220 В. А если холодильник заземлен, то током не ударит, так как потенциал уйдет в землю.

Защитный проводник обозначается буквами «PE». Согласно правилу, его изоляция должна быть окрашена в желтые и зеленые полосы. Если на схеме есть обозначение «PEN», значит, нейтральный и защитный провода совмещаются в один. Подобный кабель должен быть окрашен в голубой цвет с желтыми и зелеными полосами на концах.

https://youtube.com/watch?v=fNCIsi0RdeU

Чтобы уравнять разные напряжения, все концы фазных обмоток соединяются в узел, который и называется нейтральной точкой, для чего применяют нейтральный провод при соединении в «звезду». Схема «звезда» с нейтралью применяется на практике, т.к. в ней при произвольной нагрузке отсутствует перекос фаз по напряжению, т.е. все фазные напряжения равны.

Если учесть все изложенное выше, то наверняка вы поняли критическую важность нейтрального кабель, уравнивающего напряжения в нескольких фазах, ведь его отсутствие грозит серьезными проблемами – от повреждения и потери оборудования до пожаров и даже риска смертельного поражения током человека

Как определить фазу и ноль.

При подключении любого электроприбора, возникает закономерный вопрос: где фаза и где ноль?

Для начала попробуем разобраться, как найти фазу. Самый простой способ, существующий на данный момент, это использовать индикаторную отвертку (рисунок 7). Она состоит из следующих элементов:

токопроводящее жало – 1,
индикатор – 2,
контактная площадка – 3.

Механизм использования такой отвертки довольно прост: токопроводящим жалом касаемся контролируемого участка электрической цепи, пальцем руки – контактной площадки, если индикатор светится, это свидетельствует о наличии фазы.

Еще один способ проверки фазы – использовать мультиметр, или его еще называют тестером. Однако, данный способ более трудоемкий. Мультиметр может работать в различных режимах, в нашем случае необходимо выбрать режим измерения переменного напряжения и установить предел более 220 Вольт. Берем один щуп мультиметра, какой – не имеет значения, и касаемся им участка измеряемой цепи, а другим щупом – естественного заземлителя, в роли которого может быть батарея отопления, либо металлические водопроводные трубы. Индикатором того, что на данном участке цепи присутствует фаза, будут показания мультиметра, соответствующие напряжению сети, то есть около 220 В (рисунок 8).

В случае, если вы провели измерения и они показали отсутствие фазы, утверждать что это ноль нельзя. Пример можно увидеть на рисунке 9:

a) На данный момент в точке 1 нет фазы,
b) При замыкании выключателя S фаза появляется.

Поэтому очень важно проверять се возможные варианты.Еще хочется отметить один момент: в случае, если в электропроводке имеется кабель заземления, методом электрических измерений отличить его от нулевого проводника невозможно. Обычно заземление выполняют с использованием провода желто-зеленого цвета, но и это не может дать полной гарантии

Поэтому, проще всего, посмотреть, какой провод подсоединен к заземляющим контактам под крышкой розетки.

{SOURCE}

Фаза, чем характеризуется

Фазой называют провод, находящийся под напряжением. Данный проводник располагается относительно другого, называемого 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 сдвинуты относительно друг друга во времени на определенный фазовый угол.

На первом рисунке схематично изображена система электроснабжения стандартного жилого объекта с тремя фазами и одним нулевым проводником. Второе изображение демонстрирует особенности подключения электричества к квартире от трансформатора. Потребитель в виде электроприбора обозначен, как Rн. В этом случае из трансформатора выходит два провода в виде фазы и ноля, к которому подключается заземление Змл. Третий рисунок показывает, как наглядно производится монтаж электроснабжения при отсутствии нулевого заземленного провода, проведенного в квартиру. Заземление в этой ситуации располагается непосредственно в жилом помещении.

Понятие фаза вытекает из определения электричества. Характер образования и течения переменного тока позволяют разобраться в природе и назначении фазного провода. Переменный ток отличается от постоянного значением и направлением, его можно наблюдать в розетках и прямых подключениях к электрощиткам. Основные характеристики переменного тока:

напряжение;
частота.

Однофазным током называют переменный ток, получаемый по средствам вращательного движения проводника или системы проводников в условиях магнитного потока. Провода при этом могут быть объединены в одной катушке. Для того чтобы передавать электроэнергию применяют два провода, включая фазу и ноль. Показатель напряжения между проводниками составляет 220 Вольт. Существует два способа подключения однофазного тока к потребителю:

двух-проводной;
трех-проводной.

В первом случае используется два проводника, по одному из которых передается фазный ток, а второй является нулевым. Это устаревшая схема электроснабжения, которая эксплуатировалась во времена СССР. Вторая методика предполагает наличие еще одного провода, который необходим для заземления, что позволяет предотвратить поражение человека электрическим током, выполнить отвод утечек электричества и исключить поломки электроприборов.

Двухфазный ток называют слиянием двух фаз, которые сдвинуты относительно друг друга. Угол сдвига может составлять 90 градусов. К примеру, можно взять две катушки с перпендикулярно расположенными осями, которые подключены к двухфазному току. В результате образуется система из двух магнитных полей. Результирующее магнитное поле будет обладать вектором, который вращается под одинаковым углом и с неизменной скоростью, создавая магнитное поле.

Варианты соединения нейтрали

Электрическая сеть, которая предназначена для электроснабжения содержит источник электроэнергии, преобразователи этой энергии, а также потребителей. Поскольку используется три фазы при схеме соединения «звезда» появляется узел соединения общий для них. Если такой узел есть с каждой стороны электрической цепи, причем эти узлы соединяет провод, последний называется, либо «нейтралью», либо «нулевым проводом». Его режим работы весьма важен для функционирования сети электроснабжения. Существует несколько режимов для нулевого провода:

Потенциал нейтрали равен потенциалу земли, в результате чего получается глухозаземленный нулевой провод.
Нейтраль надежно изолирована, между ней и землей возможны небольшие по величине токи утечки. В результате получается изолированный нулевой провод.
Нейтраль является частью электрической цепи, которая также включает сопротивление с некоторым достаточно малым импедансом и сопротивление земли.

От использования одного из перечисленных соединений нулевого провода с землей в сети электроснабжения зависят:

аварийные токи и скачки напряжения в фазах при их повреждениях;
система релейной защиты от замыкания фазы на землю;
схема защиты от скачков напряжения;
параметры заземления, используемого на подстанции;
безопасность выполняемых работ;
надежность функционирования всех электрических машин и прочего электрического оборудования в электрической сети, связанных с нейтралью.
Нулевой провод с «глухим» заземлением используется главным образом в электросетях с напряжениями 380 Вольт и начиная с 110 киловольт и выше.
Изолированный нулевой провод используется главным образом в электросетях с напряжениями 6, 10 и 35 киловольт.

Стоит отметить, что вы можете выполнять это своими руками или заказать электромонтажные работы у мастеров на сайте Kabanchik.ua. Но, тем не менее, разобраться в основах, изучив мат часть.

Системы заземления

Стандарт IEC ( IEC 60364 ) кодифицирует методы установки нулевого и заземляющего проводов в здании, где эти системы заземления обозначаются буквенными обозначениями. Буквенные символы распространены в странах, использующих стандарты IEC, но в практике Северной Америки символы IEC редко используются. Различия в том, что жилы могут быть отдельными по всей длине от оборудования до заземления или могут быть объединены на всей своей длине или на ее части. Для минимизации разницы напряжений между нейтралью и местным заземлением используются разные системы. Ток, протекающий по заземляющему проводнику, вызывает падение напряжения вдоль проводника, и системы заземления стремятся гарантировать, что это напряжение не достигнет небезопасных уровней.

В системе TN-S между оборудованием и источником питания (генератором или трансформатором электросети) устанавливаются отдельные нейтральный провод и провод защитного заземления. Обычные токи цепи протекают только в нейтрали, а провод защитного заземления связывает все корпуса оборудования с землей, чтобы перехватить любой ток утечки из-за нарушения изоляции. Нейтральный проводник соединен с землей в точке электроснабжения здания, но не существует общего пути к земле для тока цепи и защитного проводника.

В системе TN-C общий провод обеспечивает как нейтраль, так и защитное заземление. Нейтральный провод подключается к заземлению в точке питания, а корпуса оборудования подключаются к нейтрали. Существует опасность того, что разорванное соединение нейтрали позволит всем корпусам оборудования подняться до опасного напряжения, если в каком-либо оборудовании возникнет утечка или повреждение изоляции. Это можно уменьшить с помощью специальных кабелей, но в этом случае стоимость будет выше.

В системе TN-CS каждое электрическое оборудование имеет как соединение защитного заземления с корпусом, так и нейтральное соединение. Все они возвращаются к некоторой общей точке в системе здания, и затем из этой точки выполняется общее соединение с источником питания и землей.

В системе TT не используется длинный общий провод защитного заземления, вместо этого каждый элемент электрического оборудования (или распределительная система здания) имеет собственное соединение с заземлением.

В соответствии с правилом 41 индийского CEAR , система заземления должна соблюдаться:

Нейтральный провод 3-фазной 4-проводной системы и средний провод 2-фазной 3-проводной системы должны иметь как минимум два отдельных и разных заземляющих соединения с как минимум двумя разными заземляющими электродами, чтобы обеспечить сопротивление заземления до удовлетворительное значение.
Заземляющие электроды должны быть соединены между собой для уменьшения сопротивления заземления.
Нейтральный проводник также должен быть заземлен в одной или нескольких точках распределительной системы или линии обслуживания в дополнение к любому соединению на стороне пользователя.

Общий нейтральный

Совместно нейтральное это соединение , в котором множество схем используют один и тот же нейтральное соединение. Это также известно как общая нейтраль , а цепи вместе с нейтралью иногда называют цепью Эдисона .

Трехфазные цепи

В трехфазной цепи нейтраль делится между всеми тремя фазами. Обычно нейтраль системы подключается к нейтрали на питающем трансформаторе. Это причина того, что вторичная обмотка большинства трехфазных распределительных трансформаторов имеет звездообразную или звездообразную обмотку. Трехфазные трансформаторы и связанные с ними нейтрали обычно используются в промышленных распределительных сетях.

Систему можно было сделать совершенно незаземленной. В этом случае короткое замыкание между одной фазой и землей не вызовет значительного тока. На самом деле это плохая схема. Обычно нейтраль заземляется (заземляется) через соединение между шиной нейтрали и шиной заземления. В более крупных системах обычно отслеживается любой ток, протекающий по линии связи нейтраль-земля, и используется это как основа для защиты нейтрали от короткого замыкания.

Соединение между нейтралью и землей позволяет при любом замыкании фазы на землю развивать ток, достаточный для «срабатывания» устройства максимальной токовой защиты цепи. В некоторых юрисдикциях требуются расчеты, чтобы гарантировать, что полное сопротивление контура короткого замыкания достаточно низкое, чтобы ток короткого замыкания отключил защиту (в Австралии это упоминается в AS3000: 2007 Расчет импеданса контура короткого замыкания). Это может ограничить длину ответвленной цепи.

В случае двух фаз, совместно использующих одну нейтраль, в наихудшем случае потребление тока, когда одна сторона имеет нулевую нагрузку, а другая — полную, или когда обе стороны имеют полную нагрузку. В последнем случае получается 1 + 1 @ 120deg = 1 @ 60deg, то есть величина тока в нейтрали равна величине тока в двух других проводах.

В трехфазной линейной цепи с тремя одинаковыми резистивными или реактивными нагрузками нейтраль не пропускает ток. Нейтраль проводит ток, если нагрузки на каждой фазе не идентичны. В некоторых юрисдикциях нейтраль может быть уменьшена в размере, если не ожидается несбалансированного тока. Если нейтраль меньше фазных проводов, она может быть перегружена, если возникнет большая несимметричная нагрузка.

Ток, потребляемый нелинейными нагрузками, такими как люминесцентные лампы и лампы HID, а также электронное оборудование, содержащее импульсные источники питания, часто содержит гармоники . Токи тройной гармоники (нечетные кратные третьей гармоники) являются аддитивными, что приводит к большему току в общем нейтральном проводе, чем в любом из фазных проводников. В самом худшем случае ток в общем нейтральном проводе может быть втрое больше, чем в каждом фазном проводе. В некоторых юрисдикциях запрещено использование общих нейтральных проводов при питании однофазных нагрузок от трехфазного источника; другие требуют, чтобы нейтральный проводник был значительно больше, чем фазные проводники. Рекомендуется использовать четырехполюсные автоматические выключатели (в отличие от стандартных трехполюсных), где четвертый полюс является нейтральной фазой и, следовательно, защищен от перегрузки по току на нейтральном проводе.

Разделенная фаза

В двухфазной проводке, например в дуплексной розетке на кухне в Северной Америке, устройства могут быть подключены с помощью кабеля, который имеет три проводника в дополнение к заземлению. Три проводника обычно окрашены в красный, черный и белый цвета. Белый цвет служит общей нейтралью, в то время как красный и черный по отдельности питают верхнюю и нижнюю горячие стороны емкости. Обычно такие розетки питаются от двух автоматических выключателей, в которых ручки двух полюсов связаны вместе для общего отключения. Если одновременно используются два больших прибора, ток проходит через оба, а нейтраль несет только разницу в токе. Преимущество состоит в том, что для обслуживания этих нагрузок требуется всего три провода вместо четырех. Если один кухонный прибор перегружает цепь, другая сторона дуплексной розетки также будет отключена. Это называется многопроволочной ответвленной цепью . Общее отключение требуется, когда подключенная нагрузка использует более одной фазы одновременно. Общее отключение предотвращает перегрузку общей нейтрали, если одно устройство потребляет ток, превышающий номинальный.

Ноль и фаза в электрике