Что такое ноль и фаза в электрике: Что такое ноль и фаза в электричестве и зачем он нужен?

Что такое ноль и фаза в электричестве и зачем он нужен?

Очень немного людей  понимают суть электричества. Такие понятия как “электрический ток”, “напряжение” “фаза” и “ноль” для большинства являются  темным лесом, хотя с ними мы сталкиваемся каждый день. Давайте же получим крупицу полезных знаний и разберемся, что такое фаза и ноль в электричестве. Для обучения электричеству с “нуля” нам нужно разобраться с фундаментальными понятиями. В первую очередь нас интересуют электрический ток и электрический заряд.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Электрический ток и электрический заряд

Электрический заряд – это физическая скалярная величина, которая определяет способность тел быть источником электромагнитных полей. Носителем наименьшего или элементарного электрического заряда является электрон. Его заряд равен примерно -1,6 на 10 в минус девятнадцатой степени Кулон.

Заряд электрона – минимальный электрический заряд (квант, порция заряда), который встречается в природе у свободных долгоживущих частиц.

Заряды условно делятся на положительные и отрицательные. Например, если мы потрем эбонитовую палочку о шерсть, она приобретет отрицательный электрический заряд (избыток электронов, которые были захвачены атомами палочки при контакте с шерстью).

Такую же природу имеет статическое электричество на волосах, только в этом случае заряд является положительным (волосы теряют электроны).

Кстати, о том, что такое ток, напряжение и сопротивление можно дополнительно почитать в нашей отдельной статье, посвященной закону Ома.

 

Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц (носителей заряда) по проводнику. Само движение заряженных частиц возникает под действием электромагнитного поля – одного из фундаментальных физических полей.

Электрический ток может быть постоянным и переменным. При постоянном токе направление и величина тока не меняются. Переменный ток – это ток, изменяющийся во времени.

Источником постоянного тока является, например, батарейка. Но именно переменный ток используется в бытовых розетках, которые стоят в наших домах. Причина в том, что переменные токи гораздо проще получать и передавать на большие расстояния.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Основным видом переменного тока является синусоидальный ток. Это такой ток, который сначала нарастает в одном направлении, достигая максимума (амплитуды) начинает спадать, в какой-то момент становится равным нулю и снова нарастает, но уже в другом направлении.

 

Непосредственно о таинственных фазе и нуле

Все мы слышали про фазу, три фазы, ноль и заземление.

Простейший случай электрической цепи – однофазная цепь. В ней всего три провода. По одному из проводов ток течет к потребителю (пусть это будет утюг или фен), а по другому – возвращается обратно. Третий провод в однофазной сети – земля (или заземление).

Провод заземления не несет нагрузки, но служит как бы предохранителем. В случае, когда что-то выходит из-под контроля, заземление помогает предотвратить удар электрическим током. По этому проводу избыток электричества отводится или “стекает” в землю.

Провод, по которому ток идет к прибору, называется фазой, а провод, по которому ток возвращается – нулем.

Итак, зачем нужен ноль в электричестве? Да за тем же, что и фаза! По фазному проводу ток поступает к потребителю, а по нулевому – отводится в обратном направлении. Сеть, по которой распространяется переменный ток, является трехфазной. Она состоит из трех фазовых проводов и одного обратного.

Именно по такой сети ток идет до наших квартир. Подходя непосредственно к потребителю (квартирам), ток разделяется на фазы, и каждой из фаз дается по нулю. Частота изменения направления тока в странах СНГ – 50 Гц.

В разных странах действуют разные стандарты напряжений и частот в сети. Например, в обычной домашние розетки в США подается переменный ток напряжением 100-127 Вольт и частотой 60 Герц.

Провода фазы и нуля нельзя путать. Иначе можно устроить короткое замыкание в цепи. Чтобы этого не произошло и Вы ничего не перепутали, провода приобрели разную окраску.

Каким цветом фаза и ноль обозначены в электричестве? Ноль, как правило, синего или голубого цвета, а фаза – белого, черного или коричневого. Провод заземления также имеет свой окрас – желто-зеленый.

 

Итак, сегодня мы узнали, что же значат понятия «фаза» и «ноль» в электричестве. Будем просто счастливы, если для кого-то эта информация была новой и интересной. Теперь, когда вы услышите что-то про электричество, фазу, ноль и землю, вы уже будете знать, о чем идет речь. Напоследок напоминаем, если вам вдруг понадобится произвести расчет трехфазной цепи переменного тока, вы можете смело обращаться в студенческий сервис. С помощью наших специалистов даже самая дикая и сложная задача станет вам «по зубам».

Что такое фаза и ноль в электрике: назначение, отличие

К такому явлению как электричество уже давно все привыкли. Многие термины мы употребляем в обиходе, обладая лишь поверхностным пониманием. Между тем, путь пройденный электричеством от электростанции до вашей розетки непрост.

Существует множество факторов, влияющих на бесперебойную подачу электроэнергии к конечному потребителю. Все нюансы рассматривать в данной статье не будем, ограничимся лишь такими терминами как “ФАЗА” и “НОЛЬ”.

Итак, для чего нужны фаза и ноль в электрике, и что это вообще такое. Для более полного понимания вернемся опять к электростанции. Берем в качестве примера некую электростанцию, на которой происходит следующее:

1. 1. Трехфазные генераторы переменного тока вырабатывают ток
2. 2. По линиям электропередач ток поступает на трансформаторные подстанции
3. 3. С трансформаторных подстанций ток поступает в дома и т.д.

Теперь немного подробнее. Сначала напрашивается вопрос: почему мы используем именно переменный ток? Все очень просто: переменный ток можно передавать на большие расстояния, а с постоянным это довольно проблематично. Вопрос второй: как так получается, что к трансформатору приходит три фазы, а в квартире получается однофазная сеть?

Дело в том, что на электрощиток многоквартирного дома приходит три фазы, ноль и заземление. Далее, вводно-распределительные устройства (ВРУ) разделяют все три фазы, при этом каждый фазный провод получает свое заземление и свой ноль.

Понятное дело, что без подготовки эту информацию не усвоить, поэтому ниже мы остановимся и расскажем об этом более подробно.

Что представляет собой фаза и ноль в трехфазной сети

Как мы знаем из школьного курса физики – электрический ток движется только в замкнутом контуре. То есть по одному проводу он должен прийти, а по другому уйти. Чтобы не морочить голову, сразу даем определение:

• – Фаза – проводник, по которому к потребителю приходит ток;
• – Ноль – проводник, по которому ток уходит от потребителя.

Для правильной работы электрическому току всегда необходим замкнутый контур. Ток течет в одном направлении. Фазный провод – провод, по которому ток приходит к любой нагрузке, будь-то электрочайник или холодильник, неважно. Ноль – провод, по которому ток возвращается.

 

Кроме этого нулевой провод выполняет еще одну полезную функцию – выравнивает фазное напряжение. Заземление – провод, на котором нет напряжения. Он служит резервным проводом для того, чтобы в случае утечки тока защитить человека от удара.

Теперь возьмем трансформатор, который питает дом. Трансформатор – устройство, повышающее, либо понижающее напряжение в сети. Чтобы конечный потребитель получил питание, к обмоткам низкого напряжения подключаются четыре провода.

К выводам трансформаторной обмотки подключаются три провода (это и есть наши фазы), а ноль (еще называют “общий”) берется из точки соединения трансформаторных обмоток.

Теперь рассмотрим еще два термина и сразу дадим им определения:

1. 1. Линейное напряжение – напряжение, возникающее между фазными проводами в трехфазной электросети. Номинальное значение линейного напряжения – 380 вольт.
2. 2. Фазное напряжение – напряжение между одним фазным проводом и нулем. Номинальное значение такого напряжения – 220 вольт.

Существуют системы, в которых заземление присоединяют именно к нулевому проводу. Такая система носит название “глухозаземленная нейтраль”.

Делается это так: обмотки в трансформаторе соединяются по типу “звезда” (есть еще и соединение “треугольник”, а такде различные сочетания этих соединений, но об этом в другой раз). После этого нейтраль заземляют. Тогда наш ноль одновременно служит и заземлением (совмещенный нейтральный проводник, PEN).

Такой тип заземления практиковали в советское время при постройке жилых домов. Проще говоря, в таких домах электрощиток зануляют. Однако такой метод достаточно опасен, поскольку в некоторых случаях ток может пройти через ноль, возникнет отличный от нуля потенциал, результат варьируется от удара током до небольшого опасного фейерверка.

В наше время к жилым домам также подводят три фазы, но помимо трех фазных проводов, между трансформатором и домом также присутствуют отдельно нулевой провод отдельно провод заземления. На каждой подстанции имеется контур заземления: в случае утечки тока в электросистеме жилого дома – ток возвращается к заземлению на подстанции.

При монтаже такой сети необходимо учитывать, что в электрощите должны присутствовать отдельные шины для фаз, отдельная шина для нуля, отдельная шина для заземления. Внимание, при монтаже заземления не забудьте о том, что шина заземления должна быть соединена металлически с корпусом электрощитка.

На самом деле, аварийные ситуации, так или иначе связанные с отсутствием заземления или с совмещением нуля и заземления, в трехфазных сетях происходят периодически, поэтому заземление действительно необходимо. Немного отвлечемся и посмотрим, какие ситуации наиболее часто распространены.

Для правильной эксплуатации вся нагрузка должна быть равномерно распределена между фазами. Такое бывает редко, да и неизвестно, что именно будет подключать потребитель. Если возникает ситуация, при которой нагрузка на одну из фаз увеличивается, на другую – уменьшается, а к третьей – вообще непонятно что подключают, тогда происходит смещение нейтрали.

Из-за этого смещения между нулевым проводом и проводом заземления появляется разность потенциалов. Если же нулевой провод имеет сечение, которого недостаточно, то пресловутая разность потенциалов увеличивается.

А когда фазы теряют связь с нейтральным проводником, получаются две следующих ситуации:

1. 1. Если фазы нагружены до предела, то напряжение падает до нуля;
2. 2. Если фазы наоборот не нагружены, то напряжение растет до 380.

Как видите, такое напряжение явно уничтожит бытовую технику, рассчитанную на сети в 220 вольт. Помимо этого, в таких ситуациях металлические корпуса электрооборудования тоже будут под напряжением.

Отсюда следует, что использование раздельного варианта нуля и заземления более предпочтительно, так как позволяет обойтись без таких аварийных случаев.

Назначение фазы и нуля

Чтобы полностью понять, что же именно подразумевает словосочетание “фаза и ноль в электрике” обратимся к аналогии. Электрический ток наиболее удобно сравнивать с водой, а токонесущие провода – с трубами.

Итак, представим следующее. У нас имеется одна труба, по которой горячая вода из резервуара поступает в большую кастрюлю. Также имеется вторая труба, которая по мере наполнения кастрюли сбрасывает излишек поступающей горячей воды обратно в резервуар. Теперь расшифровка: первая труба – фаза, кастрюля – полезная нагрузка, вторая труба – ноль. Ток по фазе приходит к нагрузке, а по нулевому проводу уходит обратно. Вот и все.

Теперь представим что произойдет, если из-за неисправности второй трубы горячая вода из кастрюли не будет уходить обратно в резервуар. В этом случае кастрюля очень быстро наполнится, а кипяток начнет с нее выливаться и может нас ошпарить.

Чтобы этого избежать, подводим к кастрюле третью трубу. Эта труба будет играть роль аварийного выхода для поступающей воды. Тогда, если вторая труба, отводящая воду отказывается работать, то излишек воды будет уходить через третью трубу. А третья труба идет в землю в специально выкопанный для этого котлован. Вот именно этот пример нам наглядно демонстрирует заземление.

Выше мы описали работу тока в однофазной сети, а также назначение фазы и нуля. В трехфазной происходит то же самое, только ток течет одновременно по трем проводам, а возвращается по четвертому.

Из примера становится понятно, что нельзя путать фазу с нулем, а также нельзя их соединять между собой. Для удобства все кабеля имеют свою цветовую маркировку, благодаря которой можно без всяких приборов определить принадлежность провода к фазе или нулю.

Внимание! Для пущей уверенности лучше перед началом работы все-таки прозвонить кабель, несмотря на цветовую маркировку. Очень часто в силу собственного незнания, неопытные электрики вообще не заморачиваются по поводу цвета проводов, и именно из-за этого существует опасность. Тут хорошо работает правило: доверяй, но проверяй!

По поводу цветовой маркировки. В электричестве приняты следующие обозначения: фазный провод коричневого, черного либо белого цвета, нулевой – голубого или синего, а провод заземления имеет желто-зеленый цвет.

Имейте ввиду, цвета не всегда могут быть такими: не так давно мне в трехфазной сети попались три красных провода (фаза), а нулевой провод был черного цвета.

Способы определения фазы и нуля

Как вы уже поняли, фаза и ноль в электричестве отличаются с помощью цветовой маркировки, но этот способ может быть ошибочным из-за изначально неверного монтажа.

Для более точного определения фазного провода существует отвертка-индикатор. Просто прикоснитесь ею к проводам по очереди. На нулевой провод отвертка никак не отреагирует, но при прикосновении к фазному проводу индикатор загорится. Если же индикатор вообще не сработал, значит ваша электросеть вышла из строя, напряжение в сети отсутствует.

Если же индикатор отреагировал на оба провода, значит в нулевом проводе произошел обрыв.

«Фаза» в электрике обозначается латинской буквой «L» производная от «Line» (линия). Обычно это коричневый или белый провод. «Ноль» обозначается буквой «N» от английского – Neutral (нейтральный). Цвет нулевого провода, как правило, синий или белый но синими полосами по всей длине.

Заземляющий проводник в электрике маркируют как «PE» – Protective Earthing. Он имеет желто-зеленый цвет.

Фаза и ноль в электропроводке

Выше мы уже объяснили, что такое фаза и ноль в электрике, а также принцип их работы. В электропроводке фаза и ноль работают точно также. По фазному проводу производится подача тока, по нулевому – ток возвращается обратно.

Поэтому достаточно один раз понять принцип работы фазы и нуля, и тогда вас не смутит никакая электропроводка, а также вы сможете правильно объяснить соседу, что такое фаза и ноль в электропроводке.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья – поделись с друзьями!

 

Фаза, ноль, заземление. Как их определить и что это такое

Давайте для начала разберемся что такое фаза и что такое ноль, а потом посмотрим как их найти.

В промышленных масштабах у нас производится трехфазный переменный ток, а в быту мы используем, как правило, однофазный.

Это достигается за счет подключения нашей проводки к одному из трех фазовых проводов (рисунок 1), причем, какая именно фаза приходит в квартиру нам, для дальнейшего рассмотрения материала, глубоко безразлично. Поскольку этот пример очень схематичен, следует кратко рассмотреть физический смысл такого подключения (рисунок 2).

Электрический ток возникает при наличии замкнутой электрической цепи, которая состоит из обмотки (Lт) трансформатора подстанции (1), соединительной линии (2), электропроводки нашей квартиры (3). (Здесь обозначение фазы L, нуля – N).

Еще момент – чтобы по этой цепи протекал ток, в квартире должен быть включен хотя бы один потребитель электроэнергии Rн. В противном случае тока не будет, но НАПРЯЖЕНИЕ на фазе останется.

Один из концов обмотки Lт на подстанции заземлен, то есть имеет электрический контакт с грунтом (Змл). Тот провод, который идет от этой точки является нулевым, другой – фазовым.

Отсюда следует еще один очевидный практический вывод: напряжение между “нулем” и “землей” будет близко к нулевому значению (определяется сопротивлением заземления), а “земля” – “фаза”, в нашем случае 220 Вольт.

Кроме того, если гипотетически (На практике так делать нельзя!) заземлить нулевой провод в квартире, отключив его от подстанции (рис.3), напряжение “фаза” – “ноль” у нас будет те же 220 Вольт.

Что такое фаза и ноль разобрались. Давайте поговорим про заземление. Физический смысл его, думаю уже ясен, поэтому предлагаю взглянуть на это с практической точки зрения.

При возникновении по каким- либо причинам электрического контакта между фазой и токопроводящим (металлическим, например) корпусом электроприбора, на последнем появляется напряжение.

При касании этого корпуса может возникнуть, протекающий через тело электрический ток. Это обусловлено наличием электрического контакта между телом и “землей” (рис.4).

Чем меньше сопротивление этого контакта (влажный или металлический пол, непосредственный контакт строительной конструкции с естественными заземлителями (батареи отопления, металлические водопроводные трубы) тем большая опасность Вам грозит.

Решение подобной проблемы состоит в заземлении корпуса (рисунок 5), при этом опасный ток “уйдет” по цепи заземления.

Конструктивно реализация этого способа защиты от поражения электрическим током для квартир, офисных помещений состоит в прокладке отдельного заземляющего проводника РЕ (рис. 6), который впоследствии заземляется тем или иным образом.

Как это делается – тема для отдельного разговора, например, в частном доме можно самостоятельно сделать заземляющий контур. Существуют различные варианты со своими достоинствами, недостатками, но для дальнейшего понимания этого материала они не принципиальны, поскольку предлагаю рассмотреть нескольку сугубо практических вопросов.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ФАЗУ И НОЛЬ

Где фаза, где ноль – вопрос, возникающий при подключении любого электротехнического устройства.

Для начала давайте рассмотрим как найти фазу. Проще всего это сделать индикаторной отверткой (рисунок 7).

Токопроводящим жалом индикаторной отвертки (1) касаемся контролируемого участка электрической цепи (во время работы контакт этой части отвертки с телом недопустим!), пальцем руки касаемся контактной площадки 3, свечение индикатора 2 свидетельствует о наличии фазы.

Помимо индикаторной отвертки фазу можно проверить мультиметром (тестером), правда это более трудоемко. Для этого мультиметр следует перевести в режим измерения переменного напряжения с пределом более 220 Вольт.

Одним щупом мультиметра (каким – безразлично) касаемся участка измеряемой цепи, другим – естественного заземлителя (батареи отопления, металлические водопроводные трубы). При показаниях мультиметра, соответствующим напряжению сети (около 220 В) на измеряемом участке цепи присутствует фаза (схема рис.8).

Обращаю Ваше внимание – если проведенные измерения показывают отсутствие фазы утверждать что это ноль нельзя. Пример на рисунке 9.

1. Сейчас в точке 1 фазы нет.
2. При замыкании выключателя S она появляется.

Поэтому следует проверить все возможные варианты.

Хочу заметить, что при наличии в электропроводке провода заземления отличить его от нулевого проводника методом электрических измерений в пределах квартиры невозможно.

Как правило, провод, которым выполнено заземление имеет желто зеленый цвет, но лучше убедиться в этом визуально, например снять крышку розетки и посмотреть какой провод подсоединен к заземляющим контактам.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Фаза и нуль в электрике: что значит

В каждом современном доме есть электричество, благодаря которому работают розетки, лампочки и многие другие виды электрооборудования. Включая свет в комнате, пылесос в розетку или заряжая смартфон, мало кто задумывается, как же этот свет и зарядка в гаджете появляются. Что становится причиной работы лампочки и гула пылесоса? Вопросов, если подумать, много, но ответ один — электроэнергия

Фаза и нуль в электрике

Электроэнергия появляется в результате упорядоченного движения заряженных частиц в проводах — электронов. Рождаются эти электроны в огромных электростанциях — таких как, например, Волгоградская ГРЭС (гидроэлектростанция), Нововоронежская АЭС (атомная электростанция) и многих других в нашей стране. Далее по очень толстым проводам эта энергия передается на промежуточные подстанции (как правило, такие стоят по периферии городов), а от них — до местных КТП (комплектная трансформаторная подстанция), которые есть почти в каждом дворе.

Линия электропередач

Уровни напряжения в таких сетях варьируются от 750000 вольт до 380 вольт в конечной КТП. И именно последние делают так, что в розетке обычного дома появляется 220В. Казалось бы, все просто, но! В розетке находятся два провода. И из уроков физики каждый знает, что в электрике есть «фаза» и «нуль». Эти два слова дают нам свет, тепло, воду, газ и многое другое, чем мы пользуемся каждый день. Теперь по-порядку.

КТП

Фаза и нуль: понятия и отличие

Существует такое понятие, как напряжение. Это слово означает степень напряженности электрического поля в данной точке или цепи. Иначе его называют потенциалом. Если очень простыми словами, то это некий поршень, что дает толчок для электронов, чтобы они прошли по проводам и зажгли лампочку в люстре.

В общей цепи (фаза ноль), той, что приходит на люстру или розетку, есть два провода. Один из них и есть фаза. Именно этот провод находится под напряжением. Фаза в электротехнике сравнима с плюсом в автомобиле — это основное питание для сети.

Фаза, ноль, земля в розетке

Нуль — это провод, который не находится под напряжением (это именно то, чем отличается ноль от фазы). Он не перегружен в процессе отбора мощности, но, тем не менее, по нему так же течет электрический ток, только в направлении, обратном фазному. В отсутствии напряжения он является безопасным в плане поражения человека электротоком.

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.

Фаза, ноль и земля в проводе

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.

Как найти нуль и фазу

В домашних условиях, даже не имея специальных приборов и приспособлений, возможно определить в обычной розетке, какой из двух проводов является фазой, а какой нулем. В этом случае используются электролампа или индикаторная отвертка.

Проверка с помощью электролампы

Для поиска нуля и фазы достаточно взять обыкновенный патрон с лампочкой и прикрутить два провода на его штатные места. Затем один из этих проводов подключить к заземляющим ножам в розетке, а второй — к любому из двух силовых разъемов.

Фазным будет являться тот разъем, при подключении к которому лампочка будет загораться. Это происходит потому, что по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), в вводном электрощите нулевые провода всех розеток должны быть соединены с земляными проводами этих же розеток. А отдельно земляная шина должна быть соединена с защитным контуром заземления. Именно это и обеспечивает наличие надежного нуля во всей цепи энергоснабжения дома.

Электролампа

Обратите внимание! Самостоятельно подобные процедуры допустимо делать только в том случае, когда квалифицированной помощи ждать неоткуда, а также в случае аварийной ситуации (пожар, короткое замыкание, попадание человека под напряжение). Не стоит забывать, что электрический ток очень опасен. Не стоит рисковать своим здоровьем и своей жизнью из-за лампочки!

Индикаторная отвертка

Для того, чтобы определить фазу в сети переменного тока напряжением 220В — 230В, можно использовать бытовой указатель напряжения — индикаторную отвертку. Продается он практически в любом хозяйственном магазине и стоит (в зависимости от конструкции) очень недорого.

Пример исправной индикаторной отвертки

Как правило, инструкции к применению у подобных инструментов нет, поэтому, чтобы не получить электротравму, следует помнить несколько простых правил, применимых к любому инструменту, соприкасающемуся с токоведущими частями:

1. Использовать инструмент только по назначению (запрещается применять указатель напряжения — индикаторную отвертку — в качестве обыкновенной отвертки для закручивания/откручивания винтов, саморезов, шурупов и т.д.)
2. Перед использованием инструмента следует внимательно рассмотреть состояние изоляции на рукояти и жале (применимо для любых отверток, в том числе для индикаторных). Ни в коем случае не использовать приспособление, если изоляционное покрытие имеет сколы или вообще отсутствует.
3. Проверять работоспособность индикаторных устройств необходимо на электроустановках, заведомо находящихся под напряжением (например, в удлинителе, в который включен работающий электроприбор).

Отвертка с изолированным жалом

В случае сомнения в работоспособности индикатора следует считать его неисправным, а электроустановку действующей.

Так же существуют более точные и безопасные приборы для определения наличия напряжения в сети — это мультиметры, токоизмерительные клещи, вольтамперфазометры (ВАФ) и другие.

Мультиметр

В быту, как правило, используются простые мультиметры. Они способны показать наличие напряжения в сети и его значение. Намного безопаснее использовать для определения фазы именно эти приборы, так как их щупы имеют диэлектрическую рукоятку. Принцип определения такой же, как и в случае с патроном — достаточно один щуп приложить к земляному контакту розетки, а второй накладывать на один из двух контактов розетки.

Пример мультиметра

Важно! Как и правила дорожного движения, правила электробезопасности обязательно нужно соблюдать, ведь электрический ток невидим, неслышим и неосязаем, и именно этим он и опасен.

Электроэнергия (согласно второму закону Ньютона) не появляется из ниоткуда и не уходит в никуда. Она производится, транспортируется и потребляется на глазах. Нужно знать, откуда она берется, как к нам попадает и в каком виде. Каждый должен понимать, что в бытовом потреблении есть провода, которые могут нанести вред здоровью человека, а есть и такие, которые совершенно безвредны, поэтому необходимы небольшие знания и минимум приборов для определения и разграничения этих проводов. Но любые манипуляции с электричеством лучше доверять профессионалу — квалифицированному специалисту, чтобы избежать беды.

Фаза и ноль. Работа и измерения. Особенности

У хозяев дома появляется вопрос: что же такое фаза и ноль? Раньше они не вникали в то, как устроена электропроводка. А теперь понадобилось отремонтировать розетку, заменить лампочку, и хочется все это сделать самому.

Безопасность

Электросеть разделена на два типа: постоянного и переменного тока. Электрический ток является движением электронов в каком-либо направлении. При постоянном токе электроны двигаются в одну сторону, имеют полярность. При переменном токе электроны меняют свою полярность с определенной частотой.

В первую очередь домашнему умельцу нужно соблюдать электробезопасность, а потом уже думать об устранении неисправности. Некоторые пренебрежительно относятся к опасности попасть под действие тока.

Все части под напряжением должны быть защищены изоляцией, клеммы розеток углублены в корпус таким образом, чтобы не было доступа и нельзя было случайно коснуться рукой. Даже конструкция вилки сделана так, что невозможно попасть под напряжение электрического тока, держась рукой за вилку. Мы уже привыкли к электричеству, и не замечаем опасности при проведении работ по ремонту электрических устройств. Поэтому, лучше освежить в памяти правила безопасности и быть внимательными.

Принцип действия

Сеть электрического переменного тока разделена на фазу и ноль (рабочую и пустую). Нулевая фаза предназначена для образования постоянной электросети при включении устройств, а также для создания заземления. На фазе находится рабочее напряжение.

Для работы электроустройства не важно, где находится фаза, а где ноль. При установке электрических проводов и включении ее в сеть дома нужно учитывать, где фаза и ноль. Проводка прокладывается кабелем с двумя или тремя жилами. В кабеле с двумя жилами находится фаза и ноль, а в кабеле с 3-мя жилами третий провод отводится для заземления. Перед работой нужно точно определить расположение выводов проводов.

Электрический ток заходит от подстанции с трансформатором, преобразующим высокое напряжение до 380 вольт. Низкая сторона трансформатора соединена в звезду. Три вывода соединены в нулевой точке, а оставшиеся выводятся на клеммы фаз.

Узел в нулевой точке подключается к заземляющему контуру подстанции. Ноль расщепляется на рабочий и защитный. Новые строящиеся дома оснащаются проводкой по такой схеме. На входе дома в щите располагается три фазы и два провода расщепленного ноля.

В старых зданиях остается схема проводки старого типа без расщепленного ноля, там вместо пяти проводов идут 4 жилы. Электрический ток от трансформатора проходит по воздуху или под землей к входному щиту, образует систему из трех фаз (питающая сеть 380) на 220. Производится разводка по щитам подъездов. В квартиру поступает кабель с 1-й фазой на 220 В и защитный провод.

Защитный провод не всегда есть в наличии, если старая проводка не переделана. В квартире нулем называется провод, который соединен с заземляющим контуром на подстанции, применяется для образования нагрузки фазы, которая подключена к противоположному выводу на трансформаторе. Защитный ноль из схемы удален, он служит для устранения неисправностей и аварий для отвода тока при повреждениях.

В такой цепи нагрузки распределены равномерно, так как на этажах сделана разводка и выведены щиты к линиям на 220В в распредщите подъезда. Напряжение, подходящее к дому, выполнено звездой. При выключенных в квартире всех устройств и отсутствии нагрузки в розетках, в линии питания тока не будет.

Это является простой рабочей схемой электроснабжения, которая использовалась много лет. Но в любой сети могут возникнуть неисправности, которые связаны с плохими контактами соединений, либо обрывом проводов.

Обрыв провода

Проводник может легко оторваться, или его могут забыть подключить. Это происходит довольно часто, так же, как и могут отгореть провода при некачественном контактном соединении и большой нагрузке. Если в квартире нет соединения потребителя с щитком напряжения, то устройство не будет работать. Какой именно провод разорван, не имеет значения. То же самое получается при обрыве провода одной из фаз, которая питает дом или подъезд. Квартиры, питающиеся от этой линии, не будут иметь возможность получать электричество.

В двух остальных цепях все устройства будут работать в нормальном режиме, а ток ноля будет складываться из оставшихся составляющих. Все вышеописанные обрывы проводников связаны с выключением питания от квартиры, бытовые устройства при этом не ломаются. Опасным случаем может стать момент, когда исчезнет соединение между средней точкой потребителей щита дома и контуром заземления трансформатора подстанции. Это возникает у электриков, не имеющих достаточной квалификации.

Путь прохода тока через ноль к заземлению исчезает. Ток начинает идти по наружным контурам, имеющим напряжение в 380 В. В результате получается что на нагрузках вместо 220В будет 380В. На одном щите окажется небольшое напряжение, а на втором около 380 В. Высокое значение напряжения повредит изоляцию, нарушит работу устройств, приведет к поломкам и выходу из строя приборов.

Чтобы таких ситуаций не было, применяют защитные устройства для блокировки от повышенного напряжения. Они устанавливаются в щиток квартиры, либо внутри дорогостоящих приборов.

Способы определения где фаза и ноль

Любой домашний мастер при электромонтажных работах дома или в другом месте при подключении розетки или люстры сталкивается с вопросом определения фазы и ноля на проводах. Мы расскажем, какие существуют методы и способы правильного определения фазных проводов, нулевых жил, заземляющих защитных проводов. Конечно, для имеющего опыт в таких электромонтажных работах специалиста не доставит большого труда определить фазу и нулевой провод. Но как быть людям, которые не умеют этого делать?

Разберемся, как можно в домашних условиях без специальных инструментов для измерения и электронных приборов своими силами узнать наличие на проводах где фаза и ноль, заземление.

Во время поломок в сети тока часто домашние умельцы применяют недорогую индикаторную отвертку для проверки наличия напряжения китайского изготовления.

Она действует по закону емкостного тока, проходящего по телу человека. Такая отвертка состоит из следующих деталей:

• Наконечник металлический, заточенный под отвертку, присоединяется к фазе.
• Резистор для ограничения тока, который уменьшает амплитуду тока до небольшой величины.
• Лампочка неоновая, начинает светиться при прохождении тока, показывает наличие фазы на проводнике.
• Площадка для касания пальцем человека, чтобы создавалась цепь тока по телу через землю.

Квалифицированные специалисты применяют для контроля фазы приборы с качественными деталями и имеющими несколько функций, с индикаторами под отвертку, светодиод светится с помощью транзисторной схемы, подключенной от батареек на 3 вольта.

Такие устройства кроме фазы могут решать другие вспомогательные задачи. Они не имеют клеммы для контакта пальцем. Как проверять наличие фазы в розетках индикатором, показано на рисунке.

Днем плохо видно, как светится лампочка, требуется приглядываться. Там, где лампочка светится, есть фаза. На рабочем нуле и защитном заземлении лампочка не будет гореть. Если лампа светится в других случаях, то это говорит о том, что имеются неисправности в схеме.

Во время работы с такой отверткой нужно проверить исправность ее изоляции, не касаться вывода индикатора без изоляции под напряжением. Также с помощью тестера можно в розетке определить наличие напряжения.

Показания на тестере:

• 220 В между фазой и нолем.
• Нет напряжения между защитным нолем и рабочим.
• Нет напряжения между защитным нолем и фазой.

Последний вариант – это исключение. При нормальной схеме стрелка будет показывать разность потенциалов 220 В. Но в наших розетках его нет, так как здание дома старое, электропроводка не изменялась. После реконструкции электропроводки вольтметр покажет напряжение 220 В.

Особенности нахождения неисправности

Состояние схемы электропроводки не всегда определяется путем обычной проверки напряжения. На выключателях имеется различное положение, которое иногда вводит в заблуждение электрика. На рисунке изображен случай, при выключенном выключателе на проводе фазы светильника нет напряжения при исправной проводке.

Поэтому, при измерениях в поиске поломок нужно проводить тщательный анализ возможных случаев.

Цветовка проводов

Определить, на какой жиле есть напряжение, а на какой нет, довольно просто. Существует много способов вычисления где находятся фаза и ноль.

Одним из методов является определение по цвету изоляции проводов. Каждая жила в кабеле и в электрооборудовании окрашена цветом изоляции определенной расцветки, определенной стандартом. Зная цвета распределения функциям проводов, можно легко произвести установку электропроводки.

Рабочие фазы подключают проводами с черным цветом изоляции, либо может быть коричневый или серый цвет. Нулевой провод монтируют в светло-синей изоляции. При установке вспомогательного дополнительного заземления применяют проводники с зеленым или желтым цветом изоляции.

Такой способ определения по цвету проводов, фаза и ноль, не является надежным, так как при монтаже электропроводки специалисты не всегда добросовестно соблюдают маркировку проводов по цвету жил.

Похожие темы:

Фаза и ноль – что такое, как определить фазу и ноль в электричестве

Далеко не всегда хочется вызывать специалистов при необходимости заменить люстру, повесить бра или дополнительный светильник. Но когда электромонтажными работами занимаешься впервые, так или иначе начинаешь задаваться вопросом, что представляют собой такие понятия как «ноль» и «фаза».

Разбираться в этих обозначениях необходимо хотя бы для того, чтобы правильно подключить провода. Желательно восполнить пробелы в знаниях об электричестве, при отсутствии опыта в данной сфере, перед началом работ.

Выделяют три обозначения проводов:

• фаза
• ноль
• заземление

Определить, какой кабель в розетке или осветительном приборе к чему относится, можно подручными средствами или по цвету. Под понятием «ноль», как правило, подразумевают «рабочий ноль», «фаза» – «фазные провода», а под «заземлением» – «защитный ноль».

Профессиональные электрики могут различать кабели с первого взгляда. А вот для рядового человека различать данные обозначения немного сложно. Тем более что специальные инструменты, позволяющие определить, где фаза и ноль, имеются далеко не у всех.

В реальности способов распознания проводов не так уж и много. А безопасных – еще меньше. Поэтому чаще всего определяют кабели по цвету.

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.

Самостоятельное определение фазы и ноля при помощи подручных средств

Специалисты рекомендуют для облегчения определения проводов начинать именно с распознавания фазы. Этот способ можно использовать совместно с предыдущим (по цвету).

Индикаторная отвертка непременно найдется в арсенале каждого домашнего мастера. Она необходима как для проведения комплекса работ по электромонтажу, так и при элементарной замене ламп либо установке осветительных приборов.

Метод до смешного прост. При касании жалом индикаторной отвертки провода определенного цвета, находящегося под напряжением, и одномоментного прикосновения контакта на инструменте, должен загореться индикатор. Он сигнализирует о наличии сопротивления. Значит, проверяемый провод является фазным.

Определение при помощи этого метода строится на том, что внутри инструмента располагается лампочка и резистор (сопротивление). Когда электрическая цепь замыкается, загорается сигнал. Именно наличие в индикаторной отвертке сопротивления и позволяет производить процедуру совершенно безопасно для человека, способствуя снижению тока до минимальных значений.

Метод определения фазы и ноля при помощи контрольной лампы

Этот способ подразумевает использование контрольной лампы для определения проводов определенного цвета в трехпроводной сети. Применять данный метод следует с особой осторожностью. 

Применение этого метода подразумевает создание контрольной лампы. Для этого в патрон вкручивается обычная лампочка. В клеммах патрона размещаются провода, на концах которых отсутствует изоляция. При отсутствии возможности создать такую конструкцию допустимо использовать традиционную настольную лампу, оснащенную электрической вилкой. Теперь для определения необходимо поочередно, по цветам присоединять провода.

Стоит отметить, что использование данного метода позволяет определить, присутствует ли среди пары проверяемых проводов фазный. А какой именно из этих двух – фаза, распознать будет непросто. Загорание контрольной лампы означает, что с высокой долей вероятности одни провод – фаза, а другой – ноль.

Отсутствие света говорит о том, что фазный провод среди проверяемых отсутствует. Хотя возможен вариант, что нет именно нуля. Поэтому применение этого метода целесообразно, скорее всего, для определения правильности монтажа и работоспособности проводки.

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.

Фаза и ноль в электрике

Хозяин квартиры или частного дома, решивший проделать любую процедуру, связанную с электричеством, будь то установка розетки или выключателя, подвешивание люстры или настенного светильника, неизменно сталкивается с необходимостью определить, где в месте производства работ находятся фазный и нулевой провод, а также кабель заземления. Это нужно для того, чтобы правильно подсоединить монтируемый элемент, а также избежать случайного удара током. Если вы имеете определенный опыт работы с электричеством, то такой вопрос не поставит вас в тупик, но для новичка он может оказаться серьезной проблемой. В этой статье мы разберемся, что такое фаза и ноль в электрике, и расскажем, как найти эти кабели в цепи, отличив их друг от друга.

В чем отличие фазного проводника от нулевого?

Назначение фазного кабеля – подача электрической энергии к нужному месту. Если говорить о трехфазной электросети, то в ней на единственный нулевой провод (нейтральный) приходится три токоподающих. Это обусловлено тем, что поток электронов в цепи такого типа имеет фазовый сдвиг, равный 120 градусам, и наличия в ней одного нейтрального кабеля вполне достаточно. Разность потенциалов на фазном проводе составляет 220В, в то время как нулевой, как и заземляющий, не находится под напряжением. На паре фазных проводников значение напряжения составляет 380 В.

Линейные кабели предназначены для соединения нагрузочной фазы с генераторной. Назначение нейтрального провода (рабочего нуля) заключается в соединении нулей нагрузки и генератора. От генератора поток электронов перемещается к нагрузке по линейным проводникам, а его обратное движение происходит по нулевым кабелям.

Нулевой провод, как было сказано выше, не находится под напряжением. Этот проводник выполняет защитную функцию.

Назначение нулевого провода заключается в создании цепочки с низким показателем сопротивления, чтобы в случае короткого замыкания величины тока хватило для немедленного срабатывания устройства аварийного отключения.

Таким образом, за повреждением установки последует ее быстрое отключение от общей сети.

В современной проводке оболочка нейтрального проводника бывает синей или голубой. В старых схемах рабочий нулевой провод (нейтраль) совмещен с защитным. Такой кабель имеет покрытие желто-зеленого цвета.

В зависимости от назначения электропередающей линии она может иметь:

• Глухозаземленный нейтральный кабель.
• Изолированный нулевой провод.
• Эффективно-заземленный ноль.

Первый тип линий все чаще используется при обустройстве современных жилых зданий.

Чтобы такая сеть функционировала правильно, энергия для нее вырабатывается трехфазными генераторами и доставляется также по трем фазным проводникам, находящимся под высоким напряжением. Рабочий ноль, являющийся по счету четвертым проводом, подается от этой же генераторной установки.

Наглядно про разницу между фазой и нолем на видео:

Для чего нужен заземляющий кабель?

Заземление предусмотрено во всех современных электрических бытовых устройствах. Оно помогает снизить величину тока до уровня, который безопасен для здоровья, перенаправляя большую часть потока электронов в землю и защищая человека, коснувшегося прибора, от электрического поражения. Также заземляющие устройства являются неотъемлемой частью громоотводов на зданиях – через них мощный электрический заряд из внешней среды уходит в землю, не причиняя вреда людям и животным, не становясь причиной пожара.

На вопрос – как определить провод заземления – можно было бы ответить: по желто-зеленой оболочке, но цветовая маркировка, к сожалению, довольно часто не соблюдается. Бывает и такое, что электромонтер, не обладающий достаточным опытом, путает фазный кабель с нулевым, а то и подключает сразу две фазы.

Чтобы избежать подобных неприятностей, нужно уметь различать проводники не только по цвету оболочки, но и другими способами, гарантирующими правильный результат.

Домашняя электропроводка: находим ноль и фазу

Установить в домашних условиях, где какой провод находится, можно разными способами. Мы разберем только самые распространенные и доступные практически любому человеку: с использованием обычной электрической лампочки, индикаторной отвертки и тестера (мультиметра).

Про цветовую маркировку фазных, нулевых и заземляющих проводов на видео:

Проверка с помощью электролампы

Перед тем, как приступить к такой проверке, нужно собрать с использованием лампочки устройство для проверки. Для этого ее следует вкрутить в подходящий по диаметру патрон, после чего закрепить на клемме провода, сняв изоляцию с их концов стриппером или обычным ножом. Затем проводники лампы нужно поочередно прикладывать к тестируемым жилам. Когда лампа загорится, это будет означать, что вы нашли фазный провод. Если проверяется кабель на две жилы, уже понятно, что вторая будет нулевой.

Проверка индикаторной отверткой

Хорошим помощником в работе, связанной с электрическим монтажом, является индикаторная отвертка. В основе работы этого недорогого инструмента лежит принцип протекания сквозь корпус индикатора емкостного тока. В ее состав входят следующие основные элементы:

• Металлический наконечник, имеющий форму плоской отвертки, который прикладывается к проводам для проверки.
• Неоновая лампочка, загорающаяся при прохождении сквозь нее тока и сигнализирующая таким образом о фазовом потенциале.
• Резистор для ограничения величины электрического тока, который защищает устройство от сгорания под воздействием мощного потока электронов.
• Контактная площадка, позволяющая при прикосновении к ней создать цепь.

Профессиональные электромонтеры используют в своей работе более дорогие светодиодные индикаторы с двумя встроенными элементами питания, но простенькое устройство китайского производства вполне доступно любому человеку и должно иметься у каждого хозяина дома.

Если вы проверяете наличие напряжения на проводе с помощью этого прибора при дневном свете, то придется приглядываться в ходе работы более внимательно, так как свечение сигнальной лампы будет плохо заметно.

При касании жалом отвертки фазного контакта сигнализатор загорается. При этом ни на защитном нуле, ни на заземлении светиться он не должен, в противном случае можно сделать вывод, что в схеме подключения имеются неполадки.

Пользуясь этим индикатором, будьте внимательны, чтобы нечаянно не коснуться рукой провода под напряжением.

Про определение фазы наглядно на видео:

Проверка мультиметром

Для определения фазы с помощью домашнего тестера прибор нужно поставить в режим вольтметра и измерить попарно величину напряжения между контактами. Между фазой и любым другим проводом этот показатель должен составлять 220 В, а прикладывание щупов к заземлению и защитному нулю должно показывать отсутствие напряжения.

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.

Что такое нулевая фаза в электричестве. Что такое фаза ноль и земля и зачем они нужны. Определение фазы, нуля и земли по контрольной лампе

Вам не нужно углубляться в технические детали электрической схемы, чтобы понять основы электротехники. Достаточно знать способы передачи электрического тока, которые бывают однофазными или трехфазными. Трехфазная сеть – это когда электричество течет по трем проводам, и еще один должен вернуться обратно к источнику тока, которым может быть трансформатор, электросчетчик.Однофазная сеть – это когда электричество проходит по одному проводу и возвращается обратно к источнику питания по другому. Такая система называется электрической схемой, и ее основы лежат на уроках физики.

В электроэнергетике вырабатывается трехфазный электрический ток для передачи по электрической сети для снабжения электроэнергией жилых домов, предприятий и промышленности. Большинство домов и малых предприятий используют только однофазное электричество, но фабрики часто используют трехфазное питание для больших двигателей и других целей.Трансформаторы, питающие трехфазное питание, имеют два разных способа подключения, которые называются треугольником и звездой. В зависимости от способа подключения существуют небольшие различия в напряжении.

Помните – электрическая цепь состоит из источника, потребителей, соединительных проводов и других элементов. В любом источнике тока «работают» положительно и отрицательно заряженные частицы. Они накапливаются на разных полюсах источника, один из которых становится положительным, а другой отрицательным. Если полюса источника соединены, возникает электрический ток.Под действием электростатической силы частицы приобретают движение только в одном направлении.

Проверить трехфазное напряжение довольно просто. Переведите выключатель двигателя в положение выключения. Выверните винты, крепящие крышку к переключателю, и снимите крышку. Если мультиметр не является автоматическим мультиметром, выберите диапазон напряжения выше, чем напряжение, которое вы планируете проверить. Посмотрите в блок выключателя остановки двигателя. Вы увидите один набор из трех проводов и один набор из трех проводов.

Функции поиска и устранения неисправностей

Показания напряжения должны быть одинаковыми для каждого теста. Переведите рычаг переключателя в положение «Вкл.». При любом испытании напряжение не должно изменяться более чем на несколько вольт. Однофазное напряжение составляет половину испытанного напряжения между парами линий. Трехфазный ток от реверсивного преобразователя фаз может иметь одну фазу с напряжением, отличным от двух других. Это напряжение также будет варьироваться в зависимости от условий нагрузки, например, при работающем двигателе.

Сначала рассмотрим пример однофазной сети: квартира, в которой электричество подается на чайник, микроволновую печь, стиральную машину по одному проводу, а обратно к источнику питания по другому. Если такую ​​цепь разомкнуть, то электричества не будет. Провод, по которому подается ток, называется фазой или фазой, а провод, по которому ток возвращается, называется нулевым или нулевым.

Помните, что вы делаете в любое время. При испытании электрическим током вы подвергаетесь воздействию потенциально опасных для жизни напряжений и токов.Обратите внимание на то, что вы делаете, и не позволяйте другим отвлекать вас. Выключатель остановки двигателя на некоторых двигателях также является выключателем “стоп-старт”. Обратите внимание, что перевод выключателя двигателя в положение ВКЛ. В этом случае двигатель запускается.

Фильтры могут иметь три типа фазовых характеристик: нулевая фаза, линейная фаза и нелинейная фаза. Пример каждого из них показан на рисунке 19. Как показано на рисунке, фильтр нулевой фазы имеет импульсную характеристику, симметричную относительно нулевой точки.Фактическая форма не имеет значения, только то, что образцы с отрицательными номерами являются зеркальным отображением образцов с положительными номерами. Когда преобразование Фурье берется из этого симметричного сигнала, фаза будет полностью равна нулю, как показано на рисунке.

Если сеть трехфазная, электричество будет проходить по трем проводам и возвращаться по одному. Трехфазные сети чаще встречаются в домах загородного типа. Если в такой сети разомкнуть один провод, то в других фазах останется ток.

То есть фаза в электрике – это провод, по которому подается ток от источника питания, а ноль – это провод, по которому ток возвращается к источнику питания. Если ток не обеспечен постоянной цепью – были аварии на линии, произошел обрыв проводов, то приборы могут просто перестать работать или сгореть от перенапряжения в электрической сети … В электротехнике это явление называется «фазовый дисбаланс». При обрыве нуля напряжение может измениться как в наибольшую, так и в наименьшую сторону.

Недостатком фильтра с нулевой фазой является то, что он требует отрицательных индексов, с которыми может быть неудобно работать. Линейный фазовый фильтр – лучший вариант. Импульсная характеристика идентична показанной, за исключением того, что она была сдвинута, чтобы использовать только образцы с положительными номерами. Импульсный отклик остается симметричным между левым и правым; однако положение симметрии смещено от нуля. Наклон этой линии прямо пропорционален величине сдвига.

Зачем нужна обнуление

Поскольку сдвиг импульсной характеристики ничего не дает, кроме идентичного сдвига выходного сигнала, линейный фазовый фильтр для большинства целей эквивалентен фильтру нулевой фазы.На рисунке показан импульсный отклик, который не является симметричным между левым и правым. Соответственно фаза не прямая. Другими словами, он имеет нелинейную фазу. Не путайте термины нелинейная и линейная фаза с концепцией линейности системы, обсуждаемой в этой главе. Хотя в обоих словах используется линейность, они не связаны.

В наше время, когда практически любое здание оборудовано хотя бы простейшей электропроводкой, профессия электрика пользуется большим спросом, поэтому все больше и больше желающих получить эту профессию.

Образование

Минимальное базовое образование для начала обучения на электрика – это неполное среднее образование. Это означает, что для того, чтобы начать изучать эту профессию, необходимо окончить не менее 9 классов средней школы. Найти специальность «электрик» можно в техникуме, профессионально-техническом училище или колледже практически любого города России областного значения. Также существуют специальные учебные центры, в которых готовят специалистов в этой области.

Личные качества

Несмотря на кажущуюся доступность этой профессии, стать хорошим электриком не так-то просто.Вы должны обладать техническим складом ума, уметь работать руками и мыслить логически. Кроме того, из-за высокого риска получения травмы на работе, потенциальный электрик должен соблюдать осторожность и иметь возможность хорошо сконцентрироваться во время работы.

Группы электробезопасности и разряды

По окончании курса обучения по специальности «Электрик» студент, в зависимости от содержания курса и результатов итогового экзамена, получает либо вторую, либо третью квалификационную категорию.Всего у электриков шесть категорий, есть еще пять так называемых групп допусков (групп электробезопасности). Не путайте разряд электрика с группой допуска электрика. Разряд показывает квалификацию электрика, сколько трудных работ в своей области он способен выполнить. Группа допуска, в свою очередь, указывает на уровень опасности, с которой может справиться рабочий. Чем выше категория и группа приема у электрика, тем он востребован и тем выше зарплата, которую может ему предложить работодатель.

Аттестат электрика

По результатам итоговых испытаний электрику выдается специальный аттестат электрика, в котором указывается присвоенная ему группа электробезопасности, а также оценка его квалификации по пятибалльной шкале. Квалификация электрика должна подтверждаться каждые пять лет, кроме того, возможно проведение внеочередной проверки квалификации, например, с целью повышения категории и (или) группы электробезопасности.Следует отметить, что электрик с группой допуска 2-5 при проведении работ, соответствующих данному диапазону групп, должен иметь при себе сертификат.

Зачем кому нужна линейная фаза или нет? Цифры и показывают ответ. Это импульсные характеристики каждого из трех фильтров. Импульсная характеристика – это не что иное, как положительная переходная характеристика, за которой следует отрицательная переходная характеристика. Здесь используется импульсная характеристика, поскольку она показывает, что происходит с нарастающим и спадающим фронтами сигнала.Вот важная часть: нулевой и линейный фазовые фильтры имеют левый и правый края, которые выглядят одинаково, тогда как нелинейные фазовые фильтры имеют левый и правый края, которые выглядят по-разному.

Во-первых, проверьте, есть ли у вас все необходимое, чтобы повесить люстру … Во-первых, у вас должна быть стремянка или другая устойчивая опора. Кроме того, вам понадобятся некоторые инструменты: плоскогубцы, кусачки, отвертка с индикатором напряжения, отвертка с узким наконечником и монтажные зажимы (так называемые лягушки).Не забудьте также убедиться, что комната достаточно хорошо освещена, так как вы не сможете использовать осветительные приборы во время работы. Очень желательно перед началом работы запастись фонариком.

Многие приложения не могут переносить левый и правый края, которые выглядят по-разному. Одним из примеров является дисплей осциллографа, где эта разница может быть неверно интерпретирована как индикация измеряемого сигнала. Другой пример – обработка видео. Это связано с тем, что импульсная характеристика напрямую задается в процессе проектирования.Создание ядра фильтра имеет симметрию слева и справа – это все, что нужно. Импульсная характеристика рекурсивного фильтра не симметрична между левым и правым, и поэтому имеет нелинейную фазу.

Подобные электронные схемы имеют одинаковую проблему с фазовой характеристикой. Представьте себе схему с резисторами и конденсаторами, стоящими на вашем столе. Если вход всегда равен нулю, выход всегда будет также равен нулю. Когда на вход подается импульс, конденсаторы быстро заряжаются до некоторого значения, а затем начинают экспоненциально спадать через резисторы.Импульсная характеристика представляет собой комбинацию этих различных воздействий распада. Импульсный отклик не может быть симметричным, потому что выходной сигнал был равен нулю до импульса, а экспоненциальный спад больше никогда не достигнет нуля.

Люстры обычно вешают на подготовленный крючок. Его необходимо аккуратно обернуть изолентой или другим непроводящим материалом. Желательно наклеивать изоленту минимум в два слоя – чтобы исключить непокрытую поверхность. Обязательно ознакомьтесь с инструкцией к вашему осветительному устройству и убедитесь, что его использование не требует обязательного заземления.В противном случае его нужно будет заземлить.

Разработчики аналоговых фильтров решают эту проблему с помощью фильтра Бесселя, представленного в этой главе. Фильтр Бесселя спроектирован так, чтобы быть максимально линейным; однако он намного ниже характеристик цифровых фильтров. Возможность обеспечить точную линейную фазу – явное преимущество цифровых фильтров.

К счастью, есть простой способ изменить рекурсивные фильтры для достижения нулевой фазы. На рис. 19-8 показан пример того, как это работает.Входной сигнал для фильтрации показан на рисунке. На рисунке показан сигнал после фильтрации однополюсным фильтром нижних частот. Поскольку это нелинейный фазовый фильтр, левый и правый края не выглядят одинаково; они являются перевернутыми версиями друг друга. Как описано выше, этот рекурсивный фильтр реализуется, начиная с шаблона 0 и воздействуя на шаблон 150, оценивая каждый шаблон на этом пути.

Теперь вы должны начать обесточивание комнаты. Для этого на электросчетчике выключите автоматический выключатель, а индикаторной отверткой проверьте отсутствие напряжения в сети.На потолке должно быть три конца провода (два конца – «фаза», а один конец – «ноль»). «Нулевой» наконечник впоследствии будет направлен на распределительную коробку, а «фазные» – на выключатель. Все три конца зачищены (не менее 3–4 мм проводов) и разводятся так, чтобы они не соприкасались.

Предположим теперь, что вместо перехода от шаблона 0 к шаблону 150 мы начинаем с шаблона 150 и переходим к шаблону. Другими словами, каждая выборка в выходном сигнале вычисляется из входных и выходных выборок справа от обрабатываемой выборки.Это означает, что рекурсивное уравнение 19-1 изменится на.

На рисунке показан результат этой обратной фильтрации. Сама по себе обратная фильтрация бесполезна; у отфильтрованного сигнала все еще есть различный левый и правый края. Волшебство случается, когда есть комбинация прямой и обратной фильтрации. На рисунке показаны результаты прямой и обратной фильтрации. Это создает рекурсивный фильтр с нулевой фазой. Фактически, любой рекурсивный фильтр можно преобразовать в нулевую фазу с помощью этой технологии двунаправленной фильтрации.

Теперь нам нужно определить, какие из концовок являются «фазовыми», а какие – «нулевыми». Для этого переводим автоматический выключатель во включенное положение и проверяем концы проводов индикаторной отверткой. На тех проводах, где будет «фаза» загорится лампочка, на «нуле» – нет. Желательно промаркировать провода, чтобы потом их не перепутать. Следует отметить, что современные провода не нужно проверять на фазировку: они имеют обязательную маркировку. Провода с «фазой» помечены черно-коричневым цветом, а «ноль» – синим.

Непосредственно о таинственной фазе и нуле

Единственным недостатком такой улучшенной производительности являются два фактора во времени выполнения и сложности программы. Как найти импульсную и частотную характеристику обычного фильтра? Величина АЧХ одинакова для каждого направления, а фазы противоположны по знаку. Когда два направления объединяются, величина становится квадратной, а фаза обращается к нулю. Во временной области это соответствует свертке исходной импульсной характеристики с наиболее инвертированной версией слева направо.

Такая же маркировка есть на проводах люстры. В противном случае фаза проводов проверяется следующим образом. Два провода подключаются к розетке. Часть лампочек должна загореться, пометьте провода, которые в этот момент были подключены к сети. Теперь меняем один из проводов на третий. Если загорается вторая часть лампочек, первый провод – «ноль», а второй и третий (поменявшие местами) – «фаза». Если

Например, импульсная характеристика однополюсного фильтра нижних частот является односторонней экспоненциальной.Импульсная характеристика соответствующего двунаправленного фильтра представляет собой одностороннюю экспоненту, которая затухает вправо, сложенная с односторонней экспонентой, которая спадает влево. Посредством математики выясняется, что это двусторонняя экспонента, которая затухает как слева, так и справа, с той же постоянной затухания, что и исходный фильтр.

Некоторые приложения имеют только часть сигнала на компьютере в определенное время, например, системы, которые постоянно меняют входные и выходные данные. В этих случаях можно использовать двунаправленную фильтрацию, комбинируя ее с методом перекрытия-добавления, описанным в предыдущей главе.Когда вы задаетесь вопросом, как долго длится импульсный отклик, не говорите «бесконечно». Если вы это сделаете, вам нужно направить каждый сегмент сигнала с бесконечным количеством нулей. Помните, что импульсная характеристика может быть усечена, когда она спадает ниже округленного уровня шума, то есть от 15 до 20 постоянных времени.

фаза электрическая

Начнем с основ.
Предположим, на электростанции вращается магнит (например, обычный, а на самом деле – электромагнит), называемый «ротором», а вокруг него на «статоре» закреплены три катушки (размазанные по статор).

Этот магнит вращает, скажем, поток воды на ГЭС.



Поскольку в этом случае магнитный поток, проходящий через катушки, изменяется, в катушках создается напряжение.
Каждая из трех катушек представляет собой отдельную цепь, и в каждой из этих трех цепей появляется одно и то же напряжение, смещенное на треть круга относительно друг друга.
Получается “трехфазный генератор”.

Можно было бы просто взять два провода от одной такой катушки и вывести их в дом, а потом запитать от них чайник.
Но можно сделать экономичнее: зачем тащить два провода, если можно просто заземлить один конец катушки прямо там, а с другого провести провод в дом.
Этот провод назовем «фазным».
В доме подключите этот провод к одному контакту вилки чайника, а другой контакт вилки к заземлению.
Получаем такое же электричество.

Теперь, когда у нас есть три катушки, давайте сделаем это: (например) соединим левые концы катушек вместе прямо здесь и затем заземлим их.
А оставшиеся три провода потянем к потребителю.
Получается, что мы тянем к потребителю три «фазы».
Итак, мы получили «трехфазный ток».
Точнее генератор “трехфазного тока”.
Это “трехфазное” напряжение идет по проводам ЛЭП до нашего двора, на дворовую подстанцию ​​(есть такой дом, рядом с детской площадкой).

«Трехфазный ток» изобрел Никола Тесла.
Передача электроэнергии по трехфазному току, некоторые говорят, что это более экономично (не знаю как), а там также говорят, что она имеет другие преимущества перед обычным током для промышленных приложений.
Например, все вращающееся оборудование на заводах – машины, двигатели, насосы и так далее – созданы специально для трехфазного тока, поскольку на трехфазном токе гораздо проще построить вращающуюся хрень: вам просто нужно подключите эти три фазы к трем катушкам по кругу таким же образом, а в центр вставьте металлический стержень с рамкой – и он закрутится сам, как только потечет ток.
Этот агрегат называется «трехфазным двигателем».
Поскольку изначально электричеством занимались фабрики (в то время в домах не было компьютеров, холодильников и люстр), то исторически все исходит в первую очередь из промышленности.
Следовательно, видимо, ток от электростанции до ЛЭП всегда заводится по трехфазному, с напряжением между фазами 35 киловольт (а ток около трехсот ампер).

Такое высокое напряжение необходимо, потому что нужна большая сила тока: ведь весь город ест энергию.
Большая сила тока может быть получена либо за счет увеличения силы тока, либо за счет увеличения напряжения.
В этом случае, чем больше ток, тем больше энергии тратится на преодоление сопротивления проводов (потерянная энергия равна силе тока в квадрате, умноженной на сопротивление проводов).
Поэтому экономически целесообразно увеличивать мощность передаваемого тока за счет увеличения напряжения.
Потребитель потребляет электроэнергию из розетки (ток, умноженный на напряжение), а не из чего-то отдельного, поэтому ему все равно, как эта мощность попадет в его дом.

Кстати, интересный момент: у нас обычно нет контроля над силой тока в линии электропередачи: сила тока является мерой того, насколько сильно ток течет по проводам.
Это можно сравнить с силой протекания холодной воды по трубам: если в ванных комнатах будут открыты все краны, то сила протока воды будет очень большой, а если, наоборот, все их краны закрыты, то вода по трубам вообще не потечет, и мы не сможем справиться с этой силой тока.
А вот напряжение совершенно не имеет значения, потребляет кто-то ток или нет – это полностью в наших силах, и только мы можем им управлять.

Следовательно, в ЛЭП за основу берется именно текущее напряжение, и именно с ним они работают: перед передачей тока по проводам избыточный ток, генерируемый электрогенератором, перегоняется в напряжение, а когда ток поступает на «подстанцию» во дворе вашего дома, наоборот, избыточное напряжение перегоняется обратно до силы тока, так как весь путь был успешно пройден током с минимальными потерями.

Прямо накачать весь ток в напряжение не получится, потому что при гигантских напряжениях в проводах возникают свои сложности (может пробить изоляцию например, или поджарить человека, проходящего под проводом, или что-то еще).
Кстати, забавное видео про короткое замыкание в ЛЭП:



А теперь подробнее рассмотрим «трехфазный ток».
Это три провода, по которым протекает один и тот же ток, но со сдвигом на 120 градусов (одна треть окружности) относительно друг друга.
Какое напряжение у этого тока?
Напряжение всегда измеряется между чем-то и чем-то.
Трехфазное напряжение – это напряжение между двумя его фазами («линейное» напряжение).
Там, где мы соединили все три фазы вместе в одной точке (это называется звездой), мы получили «нейтраль» (G на рисунке).
В нем, как нетрудно догадаться (или рассчитать по формулам тригонометрии), напряжение равно нулю.

А пока попробуем подключить генератор к нагрузке рядом с ним.
Если все три выходящие из генератора линии через сопротивления соединить со второй «нейтралью» (точка G), то мы получим так называемый «нейтральный провод» (от G к M).



Зачем нужен нейтральный провод?
Можно было бы дома просто подключить одну из фаз к одному штырю вилки, а второй штырь штепсельной вилки заземлить, и чайник закипел бы.
В общем, насколько я понимаю, так и делают в старых советских домах: в квартирах только фаза и земля.
В новых домах в квартирах уже включено три провода: фаза, земля и этот «ноль».
Это европейский стандарт.
И правильно подключить именно фазу к нулю, а землю вообще оставить в покое, отдав ей лишь роль защиты от поражения электрическим током («заземление»).
Потому что, если все тоже пошлют ток на землю, то само заземление станет опасным – это будет абсурд.
Еще несколько мыслей о том, зачем нужны все три провода, в конце статьи, можете сразу пролистать и прочитать.

Теперь попробуем рассчитать напряжение между фазой и «нейтралью».
Вот еще ссылка с расчетами.
Пусть напряжение между каждой фазой и «нейтралью» будет U.
Тогда напряжение между двумя фазами будет:
U sin (a) – U sin (a + 120) = 2 U sin ((- 120) / 2 ) cos ((2a + 120) / 2) = -√ 3 U cos (a + 60).
То есть, напряжение между двумя фазами в √ 3 раза больше напряжения между фазой и «нейтралью».
Поскольку наш трехфазный ток на подстанции имеет напряжение между фазами 380 вольт, напряжение между фазой и нулем равно 220 вольт.
Для этого нужен «ноль» – чтобы всегда, при любых условиях, при любых нагрузках в сети было напряжение 220 Вольт – ни больше, ни меньше.
Если бы не нейтральный провод, то при разной нагрузке на каждой из фаз был бы «перекос» (подробнее об этом ближе к концу статьи), и кто-то мог бы что-нибудь сжечь.

Еще один момент: выше мы рассмотрели введение нейтрали на генераторе.
А где взять нейтраль на дворовой подстанции?
На подстанции во дворе трехфазное напряжение снижается (трехфазным) трансформатором до 380 В на каждой фазе.
Это будет похоже на генератор: тоже три катушки, как на картинке.
Следовательно, их тоже можно соединить между собой, и получить «нейтраль» на подстанции. А от нейтрали – «нейтральный провод».
Таким образом, «фаза», «ноль» и «земля» покидают подстанцию, идут к каждому входу (к каждому входу, наверное, своя фаза), к каждой лестнице, к электрораспределительным щитам.

Итак, у нас есть все три провода, выходящие из подстанции: «фаза», «ноль» («нейтраль») и «земля».
«Фаза» – это любая из фаз трехфазного тока (уже уменьшенная до 380 вольт).
«ноль» – провод от «нейтрали» (заземлен – воткнут в землю – на подстанции).
«Земля» – это провод от земли (скажем, припаянный к длинной трубе с очень низким сопротивлением, проложенной глубоко в земле).

На подъездах получается следующая планировка (при условии, что подъезд = квартира):



На подстанции фазы с левой стороны все соединены и заземлены, образуя ноль, а на конечных точках – в конце подъезда, после того, как пройдут все квартиры – они вообще нигде не связаны.
Потому что, если бы в конце каждая фаза была бы замкнута на «ноль», то ток прошел бы по этому пути наименьшего (нулевого) сопротивления и вообще не попадал бы в квартиры (под нагрузкой).
В противном случае ему придется пройтись по квартирам.
И он будет разделен по правилу параллельного тока: напряжение пойдет на каждую квартиру одинаковое, а ток будет тем больше, чем больше нагрузка.
То есть ток пойдет в каждую квартиру «по его потребностям» (и пройдет через счетчик, который все это посчитает).
Но для того, чтобы ток был постоянным при включении и выключении новых потребителей, необходимо, чтобы ток в общем проводе сам каждый раз подстраивался под подключенную нагрузку.

Что делать, если все включают обогреватели зимним вечером?
Ток в ЛЭП может превысить допустимые пределы, и либо провода могут загореться, либо сгорит электростанция (что было несколько раз в Москве, но летом).

Есть еще один вопрос: зачем протягивать в дом все три провода, если можно было протянуть только два – фазу и ноль или фазу и землю?

Фазу и землю тянуть нельзя (в общем случае).
Это то, что мы вычислили выше, что напряжение между фазой и нулем всегда составляет 220 вольт.
Но чему равно напряжение между фазой и землей – не факт.
Если бы нагрузка на всех трех фазах была всегда одинаковой (см. Диаграмму «звезда»), то напряжение между фазой и землей всегда было бы 220 Вольт (такое совпадение).
Если на одной из фаз нагрузка значительно больше, чем на других фазах (скажем, кто-то включает суперсварщик), то будет «дисбаланс фаз», а на слабо нагруженных фазах напряжение относительно земли может подскочить до 380 Вольт…
Естественно, оборудование (без «предохранителей») в этом случае горит, и незащищенные провода тоже, что может привести к возгоранию.
Точно такой же дисбаланс фаз произойдет, если «нулевой» провод обрывается или перегорает на подстанции.
Следовательно, в домашней сети нужен ноль.

Тогда зачем нам в доме «заземляющий» провод?
Для «заземления» корпусов электроприборов (компьютеров, чайников, стиральных и посудомоечных машин) от поражения электрическим током.
Устройства тоже иногда ломаются.
Что произойдет, если где-то внутри устройства фазовый провод упадет и упадет на корпус устройства?
Если вы заранее заземлили корпус устройства, то возникнет «ток утечки» (ток в проводе основной фазы-ноль упадет, потому что почти все электричество устремится по пути меньшего сопротивления – почти прямым короткое замыкание фазы на ноль).
Этот ток утечки будет обнаружен устройством остаточного тока (УЗО), и оно откроет цепь.
УЗО контролирует ток, поступающий в квартиру (фазу) и ток, выходящий из квартиры (ноль), и размыкает цепь, если эти токи не равны.
Если эти токи разные, значит, где-то «течет»: где-то фаза имеет какой-то контакт с землей.
Если эта разница резко скачет, то где-то в квартире фаза замкнулась на массу.
Если бы в щите не было УЗО, и вышеупомянутый фазный провод внутри корпуса, скажем, компьютера, упал бы и приблизился к корпусу компьютера, и лежал бы так себе, а затем через пару дней , человек стоял рядом и разговаривал по телефону, опираясь одной рукой на корпус компьютера, а другой – на радиатор, а затем гадал, что станет с этим человеком.
Значит “земля” тоже нужна.

Следовательно, нужны все три провода: «фаза», «ноль» и «земля».

В квартире каждая розетка имеет свои три провода «фаза», «ноль», «земля».
Например, вот эти три провода выходят из приборной панели на лестничной площадке (вместе с ними еще телефон, витая пара для интернета и какое-то кабельное телевидение) и идут в квартиру.
В квартире есть внутренний щит на стене.
Там на каждую «точку доступа» к электричеству стоит «автомат».
У каждой машины свои, отдельные, три провода, уже идущие к «точке доступа»: три к плите, три к посудомоечной машине, три к розеткам в холле и свету в люстре и т. Д.
Каждая «машина» – это изготавливаются на заводе на определенную максимальную силу тока.
Поэтому “вырубается”, если на “точку доступа” слишком сильно нагружать (например, в розетках в холле включили слишком много мощного хлама).
Также автомат «отключится» при «коротком замыкании» (замыкание фазы на ноль), что убережет вашу квартиру от пожара.
Не спасет (слишком медленно). Только УЗО вас спасет.

Напоследок просто так напишу немного про “трансформер” (читать не обязательно).

Я несколько раз пытался понять, как это работает, но так и не понял …

Ток в цепи всегда подстраивается под подключенную нагрузку.

Если мы не будем отводить ток оттуда, то входная катушка будет сама по себе, и она создает магнитный поток, который, в свою очередь, создает «сопротивляющееся напряжение» (это называется «ЭДС самоиндукции»), равное напряжение во входной цепи и доведение его до нуля…
Это «естественное» свойство катушки («индуктивность») – она ​​всегда сопротивляется любому изменению напряжения.
А по подключенному участку входной цепи тока практически нет (этот участок отведен от ЛЭП параллельно, так что если в нем пропадет ток, то ток есть у всех остальных), да и практически нет потери на этом “холостом” трансформаторе.

Будет потеряно лишь небольшое количество энергии, включая энергию, потраченную на «гистерезис» сердечника и на нагрев сердечника вихревыми токами (поэтому особенно мощные трансформаторы погружаются в масло для постоянного охлаждения).

Магнитный поток, распространяющийся по сердечнику внутри выходной катушки, создает в нем напряжение, которое может вызвать протекание тока, но так как в этом случае мы ничего не подключали к выходной цепи, тока там не будет. .

Если мы начинаем выводить ток – мы замыкаем выходную цепь – тогда ток начинает течь через выходную катушку, и он также начинает создавать свое собственное магнитное поле в сердечнике, противоположное магнитному полю, создаваемому вводной катушкой. Из-за этого ЭДС самоиндукции входной катушки уменьшается и больше не компенсирует напряжение во входной цепи, и через входную цепь начинает течь ток.Ток увеличивается до тех пор, пока магнитный поток «не станет прежним». Как это – я хз, в Википедии написано, но я сам так и не понял, как работает этот трансформер.

Следовательно, получается, что ток на выходе трансформатора регулируется сам: если нет нагрузки, значит, нет и тока, протекающего там; если есть нагрузка, то ток течет в соответствии с нагрузкой.
А если мы смотрим телевизор, а потом соседи включают пылесос, то у нас обоих ничего не «вырубается», так как сила тока сразу подстраивается под нас – потребителей электроэнергии.

Каждый сегмент должен быть дополнен нулями слева и справа, чтобы обеспечить расширение во время двунаправленной фильтрации. Прежде чем приступить к правильной работе, необходимо знать состояние системы во время сбоев. Знание статуса электрических неисправностей необходимо для того, чтобы найти соответствующие различные реле защиты в разных местах энергосистемы. Информация о значениях максимального и минимального токов короткого замыкания с этими погрешностями по величине и соотношению фаз для токов в различных частях энергосистемы должна быть собрана для правильного применения системы в этих различных частях электрической системы.

Однофазное и трехфазное питание Объяснение

В электричестве фаза относится к распределению нагрузки. В чем разница между однофазным и трехфазным блоком питания? Однофазное питание – это двухпроводная силовая цепь переменного тока. Обычно это один провод питания – фазный провод – и один нейтральный провод, при этом ток течет между силовым проводом (через нагрузку) и нейтральным проводом. Трехфазное питание – это трехпроводная силовая цепь переменного тока, в которой каждый фазный сигнал переменного тока разнесен на 120 электрических градусов.

Жилые дома обычно питаются от однофазного источника питания, в то время как коммерческие и промышленные объекты обычно используют трехфазное электроснабжение. Одно из ключевых различий между однофазным и трехфазным состоит в том, что трехфазный источник питания лучше выдерживает более высокие нагрузки. Однофазные источники питания чаще всего используются, когда типичными нагрузками являются освещение или обогрев, а не большие электродвигатели.

Однофазные системы могут быть производными от трехфазных систем. В США это делается через трансформатор для получения нужного напряжения, а в ЕС – напрямую.Уровни напряжения в ЕС таковы, что трехфазная система может также служить тремя однофазными системами.

Однофазное и трехфазное питание

Еще одним важным отличием трехфазного питания от однофазного является постоянство подачи питания. Из-за пиков и провалов напряжения однофазный источник питания просто не обеспечивает такой стабильности, как трехфазный источник питания. Трехфазный источник питания обеспечивает постоянную подачу питания.

По сравнению с однофазным питанием и трехфазным, трехфазные источники питания более эффективны. Трехфазный источник питания может передавать в три раза больше мощности, чем однофазный источник питания, при этом требуется только один дополнительный провод (то есть три провода вместо двух). Таким образом, трехфазные источники питания, независимо от того, имеют ли они три провода или четыре, используют меньше проводящего материала для передачи заданного количества электроэнергии, чем однофазные источники питания.

Разница между трехфазной и однофазной конфигурациями

В некоторых трехфазных источниках питания действительно используется четвертый провод, который является нейтральным проводом.Две наиболее распространенные конфигурации трехфазных систем известны как звезда и треугольник. Конфигурация треугольника имеет только три провода, в то время как конфигурация звезды может иметь четвертый, нейтральный, провод. Однофазные блоки питания также имеют нейтральный провод.

Как однофазные, так и трехфазные системы распределения электроэнергии имеют функции, для которых они хорошо подходят. Но эти два типа систем сильно отличаются друг от друга.

Статьи по теме

Узнайте больше об анализаторах качества электроэнергии.

Знайте разницу между трехфазным и однофазным питанием

По всей Северной Америке дома питаются от однофазного электричества напряжением 120 вольт. Типичная коробка автоматического выключателя в жилых помещениях показывает четыре провода, идущие в наши дома: два «горячих» провода, нейтральный провод и заземление. Два «горячих» провода несут 240 В переменного тока, который используется для тяжелых бытовых приборов, таких как электрические плиты и сушилки. Однако напряжение между горячим проводом и нейтральным проводом составляет 120 В переменного тока, от которого питается все остальное в наших домах.

Однако производственные предприятия по производству электроэнергии в Северной Америке передают трехфазную энергию сверхвысокого напряжения в диапазоне от 230 кВ до 500 кВ. При внимательном рассмотрении линий электропередач высокого напряжения можно обнаружить три отдельных проводника, каждый из которых проводит ток, а также нейтральный провод. Распределение трехфазной энергии обходится дешевле, поскольку для линий передачи трехфазной энергии не требуются такие же толстые медные провода, как для однофазной линии передачи. Кроме того, трехфазное соединение обеспечивает гибкость при подключении к сервису и может предоставить клиентам не только обычную услугу 120 В переменного тока, но также и 208 В переменного тока.Практически каждое промышленное здание, включая ваше, получает трехфазное питание, так как оно имеет много преимуществ перед однофазным.

Проектирование или переоборудование центра обработки данных для использования трехфазного питания окупается, но некоторые центры не понимают преимуществ, которые дает трехфазное питание. Давайте посмотрим на различия между однофазным и трехфазным питанием, чтобы понять, почему трехфазное питание не только обеспечивает реальную экономию затрат, но и создает более эффективный центр обработки данных.

Проблема с однофазным двигателем

Обычная однофазная сеть на 120 В переменного тока, работающая при 60 Гц, не может обеспечить непрерывное питание.На этой частоте синусоидальная волна переменного тока пересекает нулевую точку 120 раз в секунду. Лучше всего понимать, что мощность измеряется в ваттах, а ватты – это произведение приложенного напряжения на амперы тока, протекающего в цепи (W = V x A).

Когда напряжение или ток пересекает нулевую точку, подаваемая электрическая мощность падает до нуля. На практике эти мгновенные падения до нуля заметно не влияют на оборудование в цепи. Например, если оборудование представляет собой двигатель, механическая инерция его вращающегося якоря «проезжает» через нулевые точки.(Однако эти пересечения нулевой точки действительно складываются. Двигатели, работающие от однофазного источника питания, имеют более короткий срок службы, чем двигатели, рассчитанные на трехфазное питание). Точно так же, если оборудование под нагрузкой представляет собой твердотельную электронику, сглаживающие конденсаторы в фильтре источника питания «буферизуют» эти нулевые точки.

Трехфазное питание, с другой стороны, состоит из трех синусоид, разделенных на 120 градусов. Эта форма мощности создается генератором переменного тока с тремя независимыми обмотками, каждая из которых находится на расстоянии 120 градусов друг от друга.Каждый ток (фаза) проходит по отдельному проводнику. Из-за фазового соотношения ни напряжение, ни ток, приложенные к IT-нагрузке, никогда не падают до нуля. Это означает, что трехфазное питание при заданном напряжении может обеспечить большую мощность. Фактически, это примерно в 1,7 раза больше мощности однофазного источника питания.

В последние годы увеличилась вычислительная мощность, которую можно сконфигурировать в одной стойке. Не так давно в стойке могло быть до десяти серверов, потребляющих 5 кВт. Теперь, из-за непрекращающейся миниатюризации и непреодолимого развития технологий, та же самая стойка может вмещать четыре или пять десятков серверов и потреблять более 15 кВт.

Для однофазного питания стойки мощностью 15 кВт при 120 В переменного тока требуется 125 А. Медь, необходимая для безопасного проведения этого тока, AWG 4, имеет диаметр почти четверть дюйма. [1] С ним сложно работать, и это дорого. Понятно, что однофазный режим для таких нагрузок нецелесообразен. Однако в трехфазной системе каждый проводник AWG 11 диаметром всего 0,09 дюйма может выдерживать только около 42 ампер. Если вы заинтересованы в более подробном изучении арифметики, стоящей за этим, прочтите наш блог «Трехфазные разветвители питания на 208 В (стоечные блоки распределения питания), раскрытие тайны, часть II: понимание емкости».

Как трехфазное питание может помочь

Ваш выбор энергосистемы может принести вам эффективность и экономию или негибкость и чрезмерные затраты. Однофазное питание идеально подходит для бытовых пользователей, у которых наибольшая нагрузка приходится на сушилку или электрическую плиту. Однако центрам обработки данных необходимо учитывать преимущества трехфазного питания. К ним относятся:

• Может работать как с устройствами на 120 В переменного тока, так и на 208 В переменного тока от одного источника питания, при необходимости смешивая и согласовывая блоки PDU.
• Трехфазный режим позволяет вам сегодня использовать все ваши устройства при напряжении 120 В переменного тока, но можно выполнить обновление до 208 В переменного тока, просто заменив блоки распределения питания, что можно сделать быстро и без значительных простоев.
• Стоимость кабельной разводки резко снижается, если трехфазное питание подается непосредственно в серверные шкафы.
• Уменьшается как работа электриков, устанавливающих кабели переменного тока, так и общее время установки.

Если вы ищете способы обеспечить соответствие вашего центра обработки данных требованиям будущего, используя трехфазное питание, узнайте, как блоки распределения питания вписываются в набор необходимых вам решений.

Спонсором этого сообщения в блоге является Raritan.

Что такое ток нулевой последовательности? Определение и объяснение

Определение: Несбалансированный ток, протекающий в цепи во время замыкания на землю, известен как ток нулевой последовательности или постоянная составляющая тока короткого замыкания.Нулевая последовательность фаз означает, что величина трех фаз имеет нулевое смещение фаз. Три векторные линии представляют ток нулевой последовательности, и он обнаруживается путем сложения вектора трехфазного тока. Уравнение ниже выражает ток нулевой последовательности,

Обмотка, соединенная треугольником

Обмотка, соединенная треугольником, показана на рисунке ниже. Ток нулевой последовательности фаз a, b и c равны по величине и синфазны друг с другом. Он циркулирует в фазных обмотках соединения треугольником, как показано на рисунке ниже.Токи нулевой последовательности возникают из-за наличия напряжения нулевой последовательности.

По KCL в узле a получаем

Аналогичным образом, применяя KCL в узлах B и C, мы получаем

Приведенное выше уравнение показывает, что в соединении треугольником отсутствует ток нулевой последовательности из-за отсутствия обратных путей этого тока.

Поскольку в линии нет обратного пути для тока нулевой последовательности, полное сопротивление цепи становится бесконечным.Этот бесконечный импеданс показан разомкнутой цепью в точке P в однофазной эквивалентной сети нулевой последовательности для схемы, соединенной треугольником, с полным сопротивлением нулевой последовательности Z ₀ .

Но для тока нулевой последовательности существует замкнутый путь в схеме треугольника. На это указывает соединение импеданса нулевой последовательности Z ₀ с током нулевой последовательности.

Обмотка, соединенная звездой с нейтралью, изолированной от земли

Рассмотрим обмотку, соединенную звездой, без возврата нейтрали, как показано на рисунке ниже.

В данном случае

Приведенное выше уравнение показывает, что ток нулевой последовательности равен нулю в трехфазной трехпроводной системе без нейтрали.

Звезда подключена без нейтрали

На рисунке ниже показана обмотка, соединенная звездой с заземленной нейтралью.

Здесь,

Следовательно,

Приведенное выше уравнение показывает, что для трехфазной системы с заземлением ток нулевой последовательности будет течь как от фазной обмотки, так и по линиям.

Трехфазная электрическая мощность | Передача электроэнергии

Трехфазная электроэнергия – распространенный метод передачи электроэнергии. Это тип многофазной системы, которая в основном используется для питания двигателей и многих других устройств. Трехфазная система использует меньше проводящего материала для передачи электроэнергии, чем эквивалентные однофазные, двухфазные системы или системы постоянного тока при том же напряжении.

В трехфазной системе три проводника цепи несут три переменных тока (одинаковой частоты), которые достигают своих мгновенных пиковых значений в разное время.Если взять за основу один проводник, то два других тока задерживаются во времени на одну треть и две трети одного цикла электрического тока. Эта задержка между «фазами» обеспечивает постоянную передачу мощности в течение каждого цикла тока, а также позволяет создавать вращающееся магнитное поле в электродвигателе.

Трехфазные системы могут иметь или не иметь нейтральный провод. Нейтральный провод позволяет трехфазной системе использовать более высокое напряжение, поддерживая при этом однофазные приборы с более низким напряжением.В ситуациях распределения высокого напряжения обычно не бывает нейтрального провода, поскольку нагрузки можно просто подключить между фазами (соединение фаза-фаза).

Трехфазный имеет свойства, которые делают его очень востребованным в электроэнергетических системах. Во-первых, фазные токи имеют тенденцию нейтрализовать друг друга, суммируясь до нуля в случае линейной сбалансированной нагрузки. Это позволяет исключить нейтральный провод на некоторых линиях; все фазные проводники проходят одинаковый ток и поэтому могут иметь одинаковый размер для сбалансированной нагрузки.Во-вторых, передача мощности на линейную сбалансированную нагрузку является постоянной, что помогает снизить вибрации генератора и двигателя. Наконец, трехфазные системы могут создавать магнитное поле, которое вращается в заданном направлении, что упрощает конструкцию электродвигателей. Три – это самый низкий фазовый порядок, демонстрирующий все эти свойства.

Большинство бытовых нагрузок однофазные. Обычно трехфазное питание либо вообще не поступает в жилые дома, либо там, где оно поступает, оно распределяется на главном распределительном щите.

На электростанции электрический генератор преобразует механическую энергию в набор переменных электрических токов, по одному от каждой электромагнитной катушки или обмотки генератора. Токи являются синусоидальными функциями времени, все с одинаковой частотой, но смещены во времени, чтобы получить разные фазы. В трехфазной системе фазы распределены равномерно, что дает разделение фаз на одну треть цикла. Частота сети обычно составляет 50 Гц в Азии, Европе, Южной Америке и Австралии и 60 Гц в США и Канаде (но более подробную информацию см. В разделе «Системы электроснабжения»).

Генераторы выдают напряжение в диапазоне от сотен вольт до 30 000 вольт. На электростанции трансформаторы «повышают» это напряжение до другого, пригодного для передачи.

После многочисленных дополнительных преобразований в сети передачи и распределения мощность окончательно преобразуется в стандартное сетевое напряжение (, т.е. «домашнее» напряжение). На этом этапе питание может быть уже разделено на однофазное или все еще может быть трехфазным.При трехфазном понижении выход этого трансформатора обычно соединяется звездой со стандартным напряжением сети (120 В в Северной Америке и 230 В в Европе и Австралии), являющимся фазным напряжением. Другая система, обычно встречающаяся в Северной Америке, – это соединение вторичной обмотки треугольником с центральным ответвлением на одной из обмоток, питающих землю и нейтраль. Это позволяет использовать трехфазное напряжение 240 В, а также три различных однофазных напряжения (120 В между двумя фазами и нейтралью, 208 В между третьей фазой (известной как верхняя ветвь) и нейтралью и 240 В между любыми двумя фазами). быть доступным из того же источника.

В большом оборудовании для кондиционирования воздуха и т. Д. Используются трехфазные двигатели из соображений эффективности, экономии и долговечности.

Нагреватели сопротивления, такие как электрические котлы или отопление помещений, могут быть подключены к трехфазным системам. Аналогичным образом может быть подключено электрическое освещение. Эти типы нагрузок не требуют вращающегося магнитного поля, характерного для трехфазных двигателей, но используют более высокий уровень напряжения и мощности, обычно связанный с трехфазным распределением.Системы люминесцентного освещения также выигрывают от уменьшения мерцания, если соседние светильники получают питание от разных фаз.

Большие выпрямительные системы могут иметь трехфазные входы; Результирующий постоянный ток легче фильтровать (сглаживать), чем выходной сигнал однофазного выпрямителя. Такие выпрямители могут использоваться для зарядки аккумуляторов, процессов электролиза, таких как производство алюминия, или для работы двигателей постоянного тока.

Интересным примером трехфазной нагрузки является электродуговая печь, используемая в сталеплавильном производстве и при переработке руд.

В большинстве стран Европы печи рассчитаны на трехфазное питание. Обычно отдельные нагревательные элементы подключаются между фазой и нейтралью, чтобы обеспечить подключение к однофазной сети. Во многих регионах Европы единственным доступным источником является однофазное питание.

Иногда преимущества трехфазных двигателей делают целесообразным преобразование однофазной мощности в трехфазную. Мелкие клиенты, такие как жилые или фермерские хозяйства, могут не иметь доступа к трехфазному питанию или могут не захотеть оплачивать дополнительную стоимость трехфазного обслуживания, но все же могут пожелать использовать трехфазное оборудование.Такие преобразователи также могут позволять изменять частоту, позволяя регулировать скорость. Некоторые локомотивы переходят на многофазные двигатели, приводимые в действие такими системами, даже несмотря на то, что поступающее питание на локомотив почти всегда либо постоянное, либо однофазное переменное.

Поскольку однофазная мощность стремится к нулю в каждый момент, когда напряжение пересекает ноль, но трехфазная подает мощность непрерывно, любой такой преобразователь должен иметь способ накапливать энергию в течение необходимой доли секунды.

Один из методов использования трехфазного оборудования в однофазной сети – это вращающийся фазовый преобразователь, по сути, трехфазный двигатель со специальными пусковыми устройствами и коррекцией коэффициента мощности, которые создают сбалансированные трехфазные напряжения.При правильной конструкции эти вращающиеся преобразователи могут обеспечить удовлетворительную работу трехфазного оборудования, такого как станки, от однофазного источника питания. В таком устройстве накопление энергии осуществляется за счет механической инерции (эффект маховика) вращающихся компонентов. Внешний маховик иногда находится на одном или обоих концах вала.

Вторым методом, который был популярен в 1940-х и 50-х годах, был метод, который назывался «методом трансформатора». В то время конденсаторы были дороже трансформаторов.Таким образом, автотрансформатор использовался для подачи большей мощности через меньшее количество конденсаторов. Этот метод работает хорошо и имеет сторонников даже сегодня. Использование метода преобразования имени отделяет его от другого распространенного метода, статического преобразователя, поскольку оба метода не имеют движущихся частей, что отделяет их от вращающихся преобразователей.

Другой часто применяемый метод – использование устройства, называемого статическим преобразователем фазы. Этот метод работы трехфазного оборудования обычно используется с нагрузками двигателя, хотя он обеспечивает только 2/3 мощности и может вызвать перегрев нагрузок двигателя, а в некоторых случаях и перегрев.Этот метод не будет работать, когда задействованы чувствительные схемы, такие как устройства ЧПУ, или в нагрузках индукционного или выпрямительного типа.

Производятся некоторые устройства, имитирующие трехфазное питание от однофазного трехпроводного источника питания. Это достигается путем создания третьей «субфазы» между двумя токоведущими проводниками, в результате чего разделение фаз составляет 180 ° – 90 ° = 90 °. Многие трехфазные устройства будут работать в этой конфигурации, но с меньшей эффективностью.

Преобразователи частоты (также известные как твердотельные инверторы) используются для точного управления скоростью и крутящим моментом трехфазных двигателей.Некоторые модели могут питаться от однофазной сети. Преобразователи частоты работают путем преобразования напряжения питания в постоянный ток, а затем преобразования постоянного тока в подходящий трехфазный источник для двигателя.

Цифровые фазовые преобразователи – это новейшая разработка в технологии фазовых преобразователей, которая использует программное обеспечение в мощном микропроцессоре для управления твердотельными компонентами переключения питания. Этот микропроцессор, называемый процессором цифровых сигналов (DSP), контролирует процесс преобразования фазы, непрерывно регулируя модули ввода и вывода преобразователя для поддержания сбалансированной трехфазной мощности при любых условиях нагрузки.

• Трехпроводное однофазное распределение полезно, когда трехфазное питание недоступно, и позволяет удвоить нормальное рабочее напряжение для мощных нагрузок.
• Двухфазное питание, как и трехфазное, обеспечивает постоянную передачу мощности линейной нагрузке. Для нагрузок, которые соединяют каждую фазу с нейтралью, при условии, что нагрузка имеет одинаковую потребляемую мощность, двухпроводная система имеет ток нейтрали, который превышает ток нейтрали в трехфазной системе.Кроме того, двигатели не являются полностью линейными, что означает, что, несмотря на теорию, двигатели, работающие на трех фазах, имеют тенденцию работать более плавно, чем на двухфазных. Генераторы на Ниагарском водопаде, установленные в 1895 году, были крупнейшими генераторами в мире в то время и были двухфазными машинами. Истинное двухфазное распределение энергии по существу устарело. В системах специального назначения для управления может использоваться двухфазная система. Двухфазная мощность может быть получена от трехфазной системы с использованием трансформаторов, называемых трансформатором Скотта-Т.
• Моноциклическая мощность – это название асимметричной модифицированной двухфазной системы питания, используемой General Electric около 1897 года (отстаивавшей Чарльз Протеус Стейнмец и Элиху Томсон; это использование, как сообщается, было предпринято, чтобы избежать нарушения патентных прав). В этой системе генератор был намотан с однофазной обмоткой полного напряжения, предназначенной для освещения нагрузок, и с небольшой (обычно линейного напряжения) обмоткой, которая вырабатывала напряжение в квадратуре с основными обмотками. Намерение состояло в том, чтобы использовать эту дополнительную обмотку «силового провода» для обеспечения пускового момента для асинхронных двигателей, при этом основная обмотка обеспечивает питание осветительных нагрузок.После истечения срока действия патентов Westinghouse на симметричные двухфазные и трехфазные системы распределения электроэнергии моноциклическая система вышла из употребления; его было трудно анализировать, и его хватило на недостаточное время для разработки удовлетворительного учета энергии.
• Созданы и испытаны системы высокого порядка фаз для передачи энергии. Такие линии передачи используют 6 или 12 фаз и конструктивные решения, характерные для линий передачи сверхвысокого напряжения. Линии передачи высокого порядка могут позволить передачу большей мощности через данную линию передачи на полосе отчуждения без затрат на преобразователь HVDC на каждом конце линии.

Многофазная система – это средство распределения электроэнергии переменного тока. Многофазные системы имеют три или более электрических проводника, находящихся под напряжением, по которым проходят переменные токи с определенным временным сдвигом между волнами напряжения в каждом проводнике. Полифазные системы особенно полезны для передачи энергии электродвигателям. Самый распространенный пример – трехфазная система питания, используемая в большинстве промышленных приложений.

Один цикл напряжения трехфазной системы

На заре коммерческой электроэнергетики на некоторых установках для двигателей использовались двухфазные четырехпроводные системы.Основным преимуществом этого было то, что конфигурация обмотки была такой же, как у однофазного двигателя с конденсаторным пуском, а при использовании четырехпроводной системы концептуально фазы были независимыми и легко анализировались с помощью математических инструментов, доступных в то время. . Двухфазные системы заменены трехфазными. Двухфазное питание с углом между фазами 90 градусов может быть получено из трехфазной системы с использованием трансформатора, подключенного по Скотту.

Многофазная система должна обеспечивать определенное направление вращения фаз, поэтому напряжения зеркального отображения не учитываются при определении порядка фаз.Трехпроводная система с двумя фазными проводниками, разнесенными на 180 градусов, по-прежнему остается только однофазной. Такие системы иногда называют расщепленной фазой.

Полифазное питание особенно полезно в двигателях переменного тока, таких как асинхронный двигатель, где оно генерирует вращающееся магнитное поле. Когда трехфазный источник питания завершает один полный цикл, магнитное поле двухполюсного двигателя вращается на 360 ° в физическом пространстве; Двигатели с большим количеством пар полюсов требуют большего количества циклов питания, чтобы совершить один физический оборот магнитного поля, и поэтому эти двигатели работают медленнее.Никола Тесла и Михаил Доливо-Добровольский изобрели первые практические асинхронные двигатели, использующие вращающееся магнитное поле – ранее все коммерческие двигатели были постоянного тока, с дорогими коммутаторами, щетками, требующими большого технического обслуживания, и характеристиками, непригодными для работы в сети переменного тока. Многофазные двигатели просты в сборке, они самозапускаются и мало вибрируют.

Были использованы более высокие номера фаз, чем три. Обычной практикой для выпрямительных установок и преобразователей HVDC является обеспечение шести фаз с интервалом между фазами 60 градусов, чтобы уменьшить генерацию гармоник в системе питания переменного тока и обеспечить более плавный постоянный ток.Построены экспериментальные линии передачи высокого фазового порядка, содержащие до 12 фаз. Это позволяет применять правила проектирования сверхвысокого напряжения (СВН) при более низких напряжениях и позволит увеличить передачу мощности в коридоре той же ширины линии электропередачи.

Жилые дома и малые предприятия обычно снабжаются одной фазой, взятой из одной из трех фаз коммунального обслуживания. Индивидуальные клиенты распределяются по трем фазам, чтобы сбалансировать нагрузки. Однофазные нагрузки, такие как освещение, могут быть подключены от фазы под напряжением к нейтрали цепи, что позволяет сбалансировать нагрузку в большом здании по трем фазам питания.Сдвиг фаз линейных напряжений составляет 120 градусов; Напряжение между любыми двумя живыми проводами всегда в 3 раза больше между живым и нулевым проводом. См. Статью Системы электроснабжения для получения списка однофазных распределительных напряжений по всему миру; трехфазное линейное напряжение будет в 3 раза больше этих значений.

В Северной Америке в жилых многоквартирных домах может быть распределено напряжение 120 В (линия на нейтраль) и 208 В (линия на линию). Основные однофазные приборы, такие как духовки или варочные панели, предназначенные для системы с разделением фаз на 240 вольт, обычно используемой в односемейных домах, могут не работать должным образом при подключении к 208 вольт; нагревательные приборы будут развивать только 3/4 своей номинальной мощности, а электродвигатели не будут правильно работать при подаче напряжения на 13% ниже.

Объяснение трехфазного питания

| Объяснение трехфазного питания

В этом видео подробно рассматривается трехфазное питание и объясняется, как оно работает. Трехфазную мощность можно определить как общий метод производства, передачи и распределения электроэнергии переменного тока. Это разновидность многофазной системы, которая является наиболее распространенным методом передачи электроэнергии в электрических сетях по всему миру.

Дополнительные ресурсы Raritan

---

Расшифровка стенограммы:
Добро пожаловать в это анимированное видео, которое быстро расскажет о трехфазном питании.Я также объясню загадку того, почему 3 линии электропередачи разнесены на 120 градусов, потому что это важный момент для понимания трехфазного питания.

Питание, которое поступает в центр обработки данных, обычно представляет собой трехфазное питание переменного тока, что означает трехфазное питание переменного тока.

Давайте посмотрим на упрощенный пример того, как генерируется трехфазная мощность.

Этот пример отличается от того, что я использовал бы для описания того, как трехфазный двигатель использует мощность. В видео с переменным током мы показали, как вращение магнита мимо одного провода заставляет ток течь вперед и назад.Теперь мы собираемся покрутить магнит через 3 провода и посмотреть, как он влияет на ток в каждом из проводов.

В этом трехфазном примере северный положительный конец магнита направлен прямо вверх по линии один.

Чтобы облегчить объяснение концепции, давайте воспользуемся циферблатом и скажем, что первая линия находится в позиции двенадцати часов. Электроны в строке 1 будут течь к северному полюсу магнита. Что происходит, когда магнит теперь поворачивается на 90 градусов?

Как мы видели на видео с переменным током, поскольку магнит перпендикулярен линии 1, электроны в линии 1 перестанут двигаться.Затем, когда магнит поворачивается более чем на 90 градусов, южный полюс магнита приближается к линии один, и электроны меняют направление, что означает, что направление тока изменится на противоположное. Это было подробно описано в видео по переменному току. Если вы нажали на это видео, не понимая, что такое переменный ток, сначала просмотрите это видео.

Глядя на график, вы можете понять, почему я выбрал аналоговый циферблат. Круг составляет 360 градусов, и часы делят круг на 12 частей, так что каждый час покрывает 30 градусов круга.Переход от 12 к 3 составляет 90 градусов, а переход от 12 к 4 – 120 градусов.

При генерации трехфазного питания медные провода расположены на расстоянии 120 градусов друг от друга. Итак, когда вы находитесь в позиции «четыре часа» в нашем примере, это 120 градусов от первой линии. А в положении «восемь часов» он находится на 120 градусах от обоих положений: «4 часа» и «12 часов». Три линии равномерно расположены по кругу.

Если северный полюс находится ближе к одному из трех проводов, электроны движутся в этом направлении.Чем ближе южный полюс подходит к каждому проводу, тем больше электроны удаляются от южного полюса. В каждой из трех этих линий, поскольку электроны движутся вперед и назад, они не всегда движутся в том же направлении или с той же скоростью, что и две другие линии.

Давайте еще раз посмотрим на пример. Когда магнит вращается, когда северный полюс находится в положении 1 часа, он становится перпендикулярным линии 2, поэтому, конечно, электроны перестают двигаться по линии 2. Но они все еще движутся по линии 1, привлеченные более близким северным полюсом, и они движутся по линии 3, которую отталкивает южный полюс.Когда северный полюс магнита смотрит на 2 часа, тогда на линии 1 и [линию] 2 воздействует северный полюс, но южный полюс находится прямо напротив линии 3, так что теперь у него пиковый ток. В 3 часа магнит перпендикулярен линии 1, поэтому электроны перестают двигаться, но на линию 2 влияет северный полюс, а на линию 3 – южный полюс, поэтому ток течет по линиям 2 и 3.

Надеюсь , этот пример показывает вам, как в любое время ток всегда течет как минимум по 2 линиям. Он также показывает взаимосвязь между 3 линиями при вращении магнита по кругу.Когда магнит вращается вокруг циферблата, на каждую из 3 линий будет воздействовать либо северный, либо южный полюс, за исключением случаев, когда магнит перпендикулярен линии.

Давайте сосредоточимся на линии 1. Это пик тока, когда северный полюс указывает на 12 и 6 часов. Это при нулевом токе, когда северный полюс указывает на 3 и 9 часов. Только 1 из 3 линий всегда находится на пике, но поскольку есть 3 линии, есть 3 положительных пика и 3 отрицательных пика для каждого цикла.В 6 различных положениях на циферблате одна из линий находится на пике. Позиции 12 и 6 – это чередующиеся пики линии 1, позиции 2 и 8 – чередующиеся пики линии 3, а позиции 4 и 10 – чередующиеся пики линии 2.

Теперь давайте объясним те запутанные формы сигналов, которые часто используются для изображения трех фаз. Если вы посмотрите на пример формы сигнала, вы увидите первую строку синего цвета, которая начинается с нуля. Это означает, что магнит перпендикулярен этой линии. По мере движения магнита вы можете видеть, как ток достигает своего пика.Затем, когда положительный полюс вращается мимо этого провода, ток начинает ослабевать, пока магнит снова не станет перпендикулярным, что приводит к нулевому току. Когда отрицательный полюс начинает приближаться, ток меняет направление и движется в другом направлении к другому пику, прежде чем вернуться к нулевому току. Это завершает 1 полный цикл для этой линии.

Для того, чтобы двумерная диаграмма показывала взаимосвязь между линиями, теперь на ней отображается зазор, обозначающий время, за которое магнит вращается на 120 градусов.Это когда красная линия имеет нулевой ток. По мере того как магнит продолжает вращаться, красная линия будет двигаться в сторону своего пикового положительного тока, затем вернется к нулю, после чего ток изменит направление. График также показывает, что третья линия начнется при нулевом токе через 120 градусов после второй строки. Итак, если вы посмотрите на эти 3 линии, вы увидите, что, когда одна линия находится на пике, другие 2 линии все еще генерируют ток, но они не на полную мощность, то есть они не на пике. Таким образом, когда электроны перетекают от положительного пика к отрицательному, ток отображается как переходящий от положительного значения к отрицательному.Помните, что положительные и отрицательные стороны не отменяют друг друга. Положительный и отрицательный оттенки используются только для описания чередования тока.

В трехфазной цепи вы обычно берете одну из трех токоведущих линий и подключаете ее к другой из трех токоведущих линий. Одно исключение из этого описано в видео “Дельта-звезда”.

В качестве примера возьмем трехфазную линию на 208 В. Каждая из 3 линий будет передавать 120 вольт. Если вы посмотрите на диаграмму, вы легко увидите выходную мощность любых двух линий.Если одна линия на пике, другая линия не на пике. Вот почему в трехфазной цепи неправильно умножать 120 вольт на 2, чтобы получить 240 вольт.

Итак, если вам интересно, почему у вас дома есть 110/120 вольт для обычных розеток, но у вас также есть приборы на 220/240 вольт, что дает? Что ж, это не трехфазное питание. Фактически это 2 однофазные линии.

Итак, как вы рассчитываете мощность объединения двух линий в трехфазную цепь? Формула рассчитывается как умножение вольт на квадратный корень из 3, который округляется до 1.732. Для 2 линий, каждая по 120 вольт, вычисление для этого составляет 120 вольт, умноженное на 1,732, и результат округляется до 208 вольт.

Вот почему мы называем это трехфазной цепью на 208 вольт или трехфазной линией на 208 вольт. Трехфазная цепь на 400 вольт означает, что на каждую из трех линий подается 230 вольт.

Последняя тема, о которой я расскажу в этом видео: почему компании и центры обработки данных используют 3 фазы?

А сейчас позвольте дать вам простой обзор. Для трехфазного подключения вы подключаете линию 1 к линии 2 и получаете 208 вольт.В то же время вы [можете] подключить линию 2 к линии 3 и получить 208 вольт. И вы [можете] соединить линию 3 с линией 1 и получить 208 вольт. Если провод может выдавать 30 ампер, то передаваемая мощность составляет 208 вольт, умноженное на 30 ампер, умноженное на 1,732, при общей доступной мощности 10,8 кВА.

Для сравнения, для однофазной 30-амперной цепи с напряжением 208 В вы получите только 6,2 кВА. Обычно 3 фазы обеспечивают большую мощность.

Существуют и другие факторы, по которым гораздо лучше подавать трехфазное питание в стойку центра обработки данных, чем использовать однофазное питание, и эти факторы обсуждаются в видео в зависимости от напряжения и силы тока, а также в видео на 208 и 400 вольт.

Что такое однофазные и трехфазные электрические системы? SESCOS

Это всего лишь фаза!

Вы слышали термины однофазный и трехфазный , когда речь идет об электропроводке? Если вам интересно, что это такое и как они влияют на вашу электрическую проводку, больше не удивляйтесь.

Даже если вы никогда не задумывались, всегда полезно понять основные электрические концепции. Вот краткое описание различий между двумя типами электрических систем.

Что это за фазы?

Трехфазное питание и однофазное питание – это разные способы настройки электрических систем. Большинство жилых домов, небольших многоквартирных домов и малых предприятий работают от однофазного источника питания.

Промышленные предприятия, такие как заводы, склады и перерабатывающие предприятия, работают от трехфазного источника питания. Если вы собираетесь подключить дом или офис, вам необходимо настроить его с помощью системы правильного типа.

Что такое однофазная система?

Однофазная установка требует двух проводов.Один должен быть проводником, а другой – нейтральным. По проводнику проходит ток. Нейтральный провод возвращает его.

Однофазная установка:

• Получает питание от одного источника.
• Имеет напряжение 230.
• Требуется два провода для замыкания цепи.
• Он имеет переменный источник питания, который может падать до нуля.
• Он менее эффективен, чем трехфазная система.
• Может питать фонари, мелкую бытовую технику и большую часть электроники.

Трехфазная система

Трехфазная система имеет четыре провода. Три – проводники, а один – нейтральный. Вы можете настроить трехфазную систему как однофазную, но нельзя сделать наоборот.

Трехфазная система:

• Получает питание от трех проводов.
• Имеет напряжение 415.
• Для замыкания цепи требуется четыре провода.
• Идеально подходит для интенсивного коммерческого использования.
• Имеет постоянное питание.
• Это более экономично, чем однофазная установка.

Есть ли двухфазная система?

Нет, нет. Вы получите только один или три.

Это сбивает с толку, потому что некоторые более крупные бытовые приборы работают от 240 вольт. Как они работают в однофазной системе?

В случаях, когда вам нужно 240 вольт, в цепь подаются оба горячих провода. Эта двойная подача считается «полнофазной цепью» , потому что в небольших приборах, работающих от 120 вольт, используется только один горячий провод.Вот почему однофазные системы иногда называют двухфазными.

Как узнать, какой у вас тип?

Спросите профессионального электрика всегда лучше, и вот два способа, которыми они могут помочь:

Первый – открыть коробку и посмотреть, сколько проводов находится внутри изоляции. Помните, что однофазная система имеет два провода. В трехфазной системе их четыре.

Другой способ – проверить напряжение. Если у вас трехфазная система, вы увидите показания 120 вольт между горячим проводом и заземляющим проводом.Вы увидите 206 вольт между двумя горячими проводами.

Если ваша система однофазная, вы будете измерять 120 вольт между горячим проводом и заземляющим проводом. Вы также увидите 240 вольт между двумя горячими проводами.

На SESCOS установлены фазеры

Надеемся, вам понравилось узнать о фазах и схемах.

В SESCOS мы работаем с электрическими системами всех типов и размеров. Среди наших клиентов – местные жители, малый бизнес и крупные коммерческие предприятия. Свяжитесь с нами, если вам необходимо установить потолочный вентилятор, свет для парковки или резервный генератор для вашего промышленного предприятия.