НАПРЯЖЕНИЕ НА НУЛЕВОМ ПРОВОДЕ
Давайте разберемся почему на нулевом проводе появляется напряжение, чем это грозит и что следует предпринять для предотвращения возможных неприятностей и последствий.
Сразу обратимся к схеме (рис.1) и определим основную причину появления напряжения там, где его по определению быть не должно.
Для этого немного видоизменим рисунок (рис.2) и рассмотрим распределение потенциалов на различных участках электрической цепи. В данном случае цепь берем однофазную, как сделано в квартирах и большинстве частных домов.
Энергию мы получаем с трансформаторной подстанции (ТП):
- с одной стороны обмотки трансформатора берем фазу (L);
- другая заземлена (N).
Земля является точкой нулевого потенциала, фаза – источником напряжения 220 Вольт, ток течет от фазы через потребитель на ноль, далее на землю.
В контексте данной статьи под напряжением будем понимать разность потенциалов (как и положено) между рассматриваемыми точками (1 или 2) и точной нулевого потенциала (0).
Следует знать, что любой проводник, тем более, электрическая цепь, обладает сопротивлением, только иногда этим можно пренебречь, а иногда нет. А там где есть напряжение, ток и сопротивление – действует закон Ома:
- I=U/R;
- U=I*R.
Итак, нулевой провод от потребителя до ТП обладает сопротивлением Rn. Кстати, чем больше ток (мощнее нагрузка) тем падение напряжения, а значит потенциал в точке 2 выше.
Другое дело, что при нормальных условиях (отсутствии неисправностей и качественных соединениях) это значение невелико. Например, при суммарном сопротивлении нулевого провода 1 Ом при токе 1 Ампер падение напряжения составит 1 В.
То есть в точке 2 будем иметь 1 Вольт, что, в принципе, немного. Я здесь все упрощаю, поскольку целью является продемонстрировать причины возникновения на нулевом проводе напряжения, а не оценить его точное значение.
Если по каким то причинам наше сопротивление Rn увеличивается, например за счет нарушения где то контакта, то потенциал в рассматриваемой точке растет. Визуально это проявится уменьшением яркости свечения в квартире ламп, прекращением или ухудшением работы бытовых электроприборов.
Кстати, при прикосновении к этому месту можно получить чувствительный удар током, поскольку сопротивление вашего тела Rдоп (рис.3) создаст путь для протекания части тока, определяемого вашим сопротивлением и напряжением в точке 2. Для значений 2 кОм и 50 Вольт соответственно эта величина составит 25 миллиампер.
Это уже неприятно, особенно, если учесть, что 100 мА – смертельно опасное значение.
В месте нарушения контакта нулевой провод (пока в сеть включены потребители) будет греться и закончится это может пожаром или отгоранием нуля. Переходим к рисунку 4.
В этом случае цепь размыкается, ток по нулевому проводу не течет и потенциал в точке 2 составит полноценные 220 Вольт. Это покажет индикаторная отвертка, а прикосновение к этой части может закончиться летальным исходом.
При пробое фазы на корпус прибора (если он токопроводящий), на нем, естественно, будет то же самое напряжение.
Кстати, обрыв нуля может быть вызван и другими причинами, например, механическим повреждением при проведении ремонтно строительных работ. Впрочем, вопрос почему это произошло вторичен, главное следствие, которое только что мы рассмотрели.
Поскольку данная ситуация опасна при использовании электроприборов закономерен вопрос защиты.
Действенными мерами являются:
- применение заземления;
- использования УЗО и дифавтоматов.
Защитное заземление настоятельно рекомендуется дополнять устройствами защитного отключения (УЗО) или дифференциальными автоматами, которые, кстати, могут обеспечит защиту и при отсутствии штатной системы заземления.
© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.
Источник
Что делать, если на нуле напряжение и как такое возможно — рассказываю простыми словами
Напряжение может появиться там, где его совсем не ожидаешь — например на нулевом проводе : отчего такое случается и как с этим бороться — я расскажу простыми словами — это полезно, так что читайте дальше!
Ноль или нейтраль — что это такое
Ноль или, говоря более правильно, «нейтраль» это провод, соединённый с нейтральной точкой обмоток трансформатора на подстанции . У этого трансформатора три обмотки , соединённых одним концом в общей точке — это и есть нейтраль.
По правилам, нейтраль заземляется , поэтому, если дотронуться до неё рукой находясь на подстанции, вы ничего не почувствуете — напряжение будет на противоположных концах обмоток трансформатора. Но увы — между заземлённой на подстанции нейтралью и нашими розетками находятся сотни метров и километры проводов , скруток и другого «непотребства», поэтому бывает так, что и ноль бьётся током .
Как понять, есть ли напряжение на нуле
Если вы хотите проверить , есть ли на вашем нулевом проводе, в квартире или доме, напряжение, можно просто взять индикаторную отвёртку и поочерёдно вставить её в оба отверстия розетки . При исправной электрике, отвёртка будет светиться в одном отверстии и не будет в другом — это другое и есть ноль.
Но если свечение возникает и там и там, значит проводка у вас или в подъезде дома, или на воздушной линии, если дом у вас частный — не в порядке . Как так получается?
Откуда напруга — от скруток, вестимо
Дело в том, что по нулевому проводу течёт ток — до того места, где этот ноль соединяется на шине с нулями от двух других фаз. Мы знаем, что ток, текущий по проводу вызывает падение напряжения , которое пропорционально сопротивлению провода: чем сопротивление выше, тем больше напряжение на «ноле» относительно земли. Давайте посчитаем .
Медный провод на полтора квадрата имеет сопротивление 0,015 Ом на один метр . Если между вашей розеткой и шиной в этажном щитке 20 метров, то сопротивление будет составлять 0,015 х 20 = 0,3 Ома , а падение напряжения при максимальной нагрузке 16 Ампер — 0,3 х 16 = 4,8 Вольта , вполне терпимо. Получается, нужно сделать хорошую медную проводку и на нуле не будет напряжения? Увы , тут в игру вступает проводка в подъезде .
Общий нулевой проводник в стояке в норме не содержит в себе ток — он уравнивается по фазам (это сложная тема, для отдельной статьи). Но если мощность на фазах неодинаковая , например одна квартира потребляет 5 кВт, а в двух других никого временно нет, то по нулю будет идти уравнивающий ток .
А теперь представьте, что нулевой провод в подвале присоединён к заземляющей шине ржавыми болтами, которых не касалась рука электрика уже лет 10. Сопротивление такого соединения может составлять, например 1-2 Ом . При токе на нуле в 50 Ампер (это общий уравнивающий ток со всех квартир), напряжение на нуле в этажном щитке получится 50-100 Вольт . Плюсуйте сюда падение напряжения в вашей проводке и получится цифра 70-150 Вольт, вполне способная огорошить вас электроударом.
Что делать с напряжением на нуле?
Увы, сами вы вряд ли сможете довести ситуацию до идеала. Это задача ЖЭКа и управляющей компании — нужно перетряхивать стояк , чинить электрику в подвале , а для частного дома — менять провода воздушной линии . Это серьёзные затраты, и хитрым бизнесменам бывает проще игнорировать ваши жалобы и даже платить штрафы , чем вкладываться в серьёзный и дорогой ремонт.
Поэтому, помимо жалоб и заявок в Добродел, можно временно принять, что «ноль» на самом деле не ноль , а такой же опасный провод , как фаза. Не расслабляйтесь при замене лампочек в светильниках, а при ремонте отключайте оба провода — и фазу и ноль, и всё будет хорошо.
Спасибо , что дочитали — ставьте лайк , делитесь статьёй с друзьями и оставайтесь на канале «Электрика для всех»!
Источник
Нулевой провод, фаза ноль.
В первую очередь нужно понять, что же такое фаза, и что ноль, и только после этого – как их найти.
В промышленных масштабах и в быту производится разный ток, это трехфазный переменный и однофазный, соответственно. Трехфазная сеть характерна тем, что переменный ток течет по трем проводам, а возвращается назад – по одному. А однофазная отличается тем, что наша квартирная проводка подключается только к одному из трехфазных проводов, схематически данный процесс изображен на рисунке 1.
Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника.
Важно понимать, что возникновение электрического тока возможно исключительно при наличии замкнутой электрической сети (рисунок 2). Состоит такая сеть из следующих элементов:
- обмотка – Lт,
- трансформатор подстанции – 1,
- соединительная линия – 2,
- электропроводка квартиры – 3.
В данной схеме фаза обозначена как L, ноль – N.
Чтобы в замкнутой сети протекал ток, важно обеспечить подключение к ней хотя бы одного потребителя энергии – Rн, иначе тока не будет, однако напряжение в фазе останется.
Обмотка Lт имеет два конца: один из них имеет контакт с грунтом, то есть, заземлен (Змл) и идет от этой точки заземления, он называется нулевым. Другой конец называется фазовым.
Как определить фазу и ноль.
Здесь можно сделать вывод, что напряжение между нулевым и фазовым (220 Вольт) значениями будет равно примерно нулю, этот факт определяется сопротивлением заземления.
Например, по каким-либо причинам может возникнуть ситуация контакта между фазой и металлическим корпусом электроприбора, который является токопроводящим, вследствие чего появится напряжение. Чтобы избежать в такой ситуации поражения электрическим током, необходимо устройство защитного отключения, которое может обеспечить защиту.
В случае, если человек коснется напряженного корпуса этого электроприбора, может возникнуть электрический ток, который будет протекать через тело, причиной тому, наличие электронного контакта между телом и «землей» (рисунок 4). Степень опасности, которая грозит при этом человеку, зависит от величины сопротивления этого контакта, на это могут влиять следующие факторы: например, влажный или металлический пол, контакт строительной конструкции с естественными заземлителями (батареи, водопроводные трубы) и другие. И, соответственно, чем меньше сопротивление контакта, тем больше опасность.
В такой ситуации заземление корпуса станет решением проблемы (рисунок 5).
На практике этот способ защиты реализуется следующим образом: необходимо проложить отдельный заземляющий проводник РЕ, который затем заземлить тем или иным способом (рисунок 6).
Существуют различные способы заземления, каждый имеет свои достоинства и недостатки, однако это уже тема для отдельной статьи, не будем останавливать сейчас на этом свое внимание.
Сейчас перейдем к рассмотрению нескольких важных практических вопросов.
Как определить фазу и ноль.
При подключении любого электроприбора, возникает закономерный вопрос: где фаза и где ноль?
Для начала попробуем разобраться, как найти фазу. Самый простой способ, существующий на данный момент, это использовать индикаторную отвертку (рисунок 7). Она состоит из следующих элементов:
- токопроводящее жало – 1,
- индикатор – 2,
- контактная площадка – 3.
Механизм использования такой отвертки довольно прост: токопроводящим жалом касаемся контролируемого участка электрической цепи, пальцем руки – контактной площадки, если индикатор светится, это свидетельствует о наличии фазы.
Еще один способ проверки фазы – использовать мультиметр, или его еще называют тестером. Однако, данный способ более трудоемкий. Мультиметр может работать в различных режимах, в нашем случае необходимо выбрать режим измерения переменного напряжения и установить предел более 220 Вольт. Берем один щуп мультиметра, какой – не имеет значения, и касаемся им участка измеряемой цепи, а другим щупом – естественного заземлителя, в роли которого может быть батарея отопления, либо металлические водопроводные трубы. Индикатором того, что на данном участке цепи присутствует фаза, будут показания мультиметра, соответствующие напряжению сети, то есть около 220 В (рисунок 8).
В случае, если вы провели измерения и они показали отсутствие фазы, утверждать что это ноль нельзя. Пример можно увидеть на рисунке 9:
- a) На данный момент в точке 1 нет фазы,
- b) При замыкании выключателя S фаза появляется.
Поэтому очень важно проверять се возможные варианты.Еще хочется отметить один момент: в случае, если в электропроводке имеется кабель заземления, методом электрических измерений отличить его от нулевого проводника невозможно. Обычно заземление выполняют с использованием провода желто-зеленого цвета, но и это не может дать полной гарантии. Поэтому, проще всего, посмотреть, какой провод подсоединен к заземляющим контактам под крышкой розетки.
Источник
Как вычислить ток в нулевом проводе при несимметричной нагрузке
Самый простой способ – его измерить (есть такой прибор. амперметр). Но бывают случаи, когда этот ток необходимо вычислить. Для этого существуют математические формулы.
Но есть способ намного проще, измерить этот ток не с помощью амперметра, а с помощью линейки.
Здравствуйте уважаемые подписчики и читатели канала «Электрик со стажем».
На практике такие задачи не возникают (зачем измерять то, что нас не интересует?). Но в теории этот вопрос может возникнуть, значит – нужно на него ответить.
Как узнать ток в фазном проводе
Очень просто. Для этого есть закон Ома.
Допустим, что нам удалось вычислить ток в каждом из фазных проводов по этой очень простой формуле. Но вопрос остался, какой ток будет протекать в нулевом проводе?
От этого зависит, какое сечение проводников должен иметь кабель для подключения нагрузки.
Немного теории
В 3-фазной сети фазы сдвинуты друг от друга на 120 градусов.
В эту окружность можно вписать треугольник, угол между сторонами треугольника будет = 60 градусов.
А по сторонам треугольника можно начертить (при помощи линейки) параллельные отрезки, длинной, равной токам в каждой из фаз. Для этого обозначим точку – начало координат.
Допустим, что токи будут в фазе А = 6А, в фазе В = 9А, в фазе С = 5А.
Треугольник у нас получился не замкнутый. Теперь берём линейку, и измеряем ток, который будет протекать в нулевом проводе.
На рисунке видно, что нужно измерить расстояние между началом координат и окончанием отрезка С. При токах в фазе А = 6А, в фазе В = 9А, в фазе С = 5А, ток в нулевом проводе будет = 3,59А.
Вывод
При симметричной нагрузке (ток А = ток В = ток С) ток в нулевом проводе буде отсутствовать, или = 0 (отсюда и провод называется «нулевой»).
При симметричной нагрузке при обрыве одной фазы ток в нулевом проводе будет равен наибольшему току в одной из оставшихся необорванных фазах.
При симметричной нагрузке при обрыве двух фаз ток в нулевом проводе будет равен току в необорванной фазе.
При несимметричной нагрузке ток в нулевом проводе будет меньше, чем самый большой ток одной из фаз.
Хочу обратить Ваше внимание на то, что мой канал не носит образовательного характера , здесь я просто делюсь с Вами своими мыслями и опытом, поэтому, моё мнение не обязательно должно совпадать с Вашим. Образование нужно получать в образовательном учреждении.
Если статья была для Вас полезной или интересной , не забудьте поставить лайк и подписаться на мой канал.
Задавайте вопросы и оставляйте комментарии, вступайте в дискуссию.
Источник
Напряжение смещения нейтрали определяется по следующей формуле:
- Еа, Ев, Ес — ЭДС источника питания
- Уа, Ув, Ус — проводимости фаз потребителя, напомним, что проводимость — величина обратная полному сопротивлению, то есть У=1/Z
- 00’ — эти точки соответствуют нулю нагрузки и нулю генератора (трансформатора), питающего данную нагрузку
Под смещением нейтрали понимают, что между нулевым проводом источника и нагрузки возникает напряжение, а по нулевому проводу течет ток. Но, это в случае, если нулевые провода соединены. Если же нулевой провод источника и нагрузки не соединен, то смещение нейтрали может вызвать нарушение магнитного равновесия в трансформаторе.
Напряжение смещения нейтрали при различных типах нагрузок
Как видно, такие проблемы происходят из-за неправильных действий “электриков” либо из-за самопроизвольного обрыва (отгорания) нулевого провода в старом жилом фонде.
Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»
Назначение нулевого провода Произошло очень неприятное вернувшись домой вечером, люди обнаружили, что у них погорели телевизоры, холодильники, зарядки, и т. Спрашивайте, я на связи!
Нулевой провод
Случай 3 — нагрузка по трем фазам разнородная
В случае с разнородной неравномерной нагрузкой нейтральная точка нагрузки (0’) вышла за пределы треугольника. Значения же фазных напряжений на нагрузке превышают это значение на источнике питания в несколько раз. Однако, не следует забывать, что это смещение происходит только на нагрузке, а не на источнике питания.
Неоднородность нагрузки будет влиять на источник питания (трансформатор или генератор), только, если относительно источника эта нагрузка будет велика. В этом случае может произойти нарушение магнитной устойчивости трансформатора.
Следует помнить, чем выше нагрузка, тем большее влияние на систему она может оказывать, аналогично, как большие двигатели серьезнее просаживают напряжение на шинах при перерывах питания на электростанциях.
Последствия обрыва нуля в трехфазной сети
- Электрики ремонтировали ввод в подъезд. И во время ремонта на несколько секунд был отключен рабочий ноль. Произошло очень неприятное: вернувшись домой вечером, люди обнаружили, что у них погорели телевизоры, холодильники, зарядки, и т.п. – то, что у нас постоянно включено в розетки. Хорошо, что ещё не произошел пожар.
- Пришёл по вызову, жалоба – плавает напряжение. Меряю напряжение (всё выключено) – почти 300 вольт. Затем при включении лампы накаливания напряжение падает до 70В… Оказалось, в этажном щитке выгорел болт, на который приходит ноль. Произошел обрыв нуля, перекос фаз, напряжения пошли вразнос. Заменил болт, восстановил контакт, напряжение нормализовалось.
Болт нуля. Ржавый, периодически не контачит. Если его менять без отключения, 100% в подъезде погорит техника!
Нулевой провод отгорел от второго болта. Видно, как он отвалился под натяжением. Прежде, чем отвалиться, он ПОЧТИ переплавил изоляцию фазных проводов (вертикальные, красный и белый).
Сервер ещё не включали, возможно, интеллектуальный ущерб будет больше…
На месте этой трагедии я установил трехфазное реле напряжения Барьер, читайте статью по ссылке.
Как видно, такие проблемы происходят из-за неправильных действий “электриков” либо из-за самопроизвольного обрыва (отгорания) нулевого провода в старом жилом фонде.
В этой статье подробно расскажу, почему такое бывает и как с этим бороться.
Перекос фаз в трехфазной сети
В первую очередь нужно понять, что же такое фаза, и что ноль, и только после этого – как их найти.
Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»
Отгорание нуля в трехфазной сети: современные проблемы электросетей Замыкание одной из фаз с рабочей нейтралью нулем и несработка по каким-либо причинам автомата защиты неисправность, большая длина участка линии между местом КЗ и автоматом и пр. Спрашивайте, я на связи!
Фаза и ноль в электрике — назначение фазного и нулевого провода
Обрыв нуля во входном щитке дома или квартиры.
Во входном щитке дома или квартиры нулевой провод может оборваться на вводном автоматическом выключателе или на нулевой шине. Как правило, ослабляется винтовое соединение, из-за чего теряется контакт между проводом и зажимом, или, в редких случаях, нулевой провод обламывается на зажиме и повисает в воздухе.
Также из-за плохого контакта между зажимом и проводом происходит нагрев и обгорание провода и, как следствие, между ними образуется большое переходное сопротивление в виде нагара
При отсутствии нуля все электрические приборы в доме работать не будут. Но если останется включенный в розетку хоть один бытовой прибор или останется включенный выключатель света, фаза через радиокомпоненты блока питания
бытовой техники или
нить накала
лампы беспрепятственно пройдет на нулевую шину, а с шины на все нулевые провода электрической проводки. И как следствие, на обоих гнездах розеток и контактах выключателей будет присутствовать фаза. Это объясняется тем, что все нулевые провода электрической проводки соединяются вместе на нулевой шине.
Для определения такой неисправности достаточно отключить из розеток все бытовые приборы и отключить все выключатели света или выкрутить лампочки. После этих действий вторая фаза из розеток и контактов выключателей пропадет. Лечится неисправность восстановлением контактов на зажимах вводного автомата или на нулевой шине.
Роль нулевого провода при соединении звездой
Звезда — это особый способ соединения концов обмоток генератора, при котором все они соединяются в одну точку, называемую нейтралью.
При этом провода на выходе у потребителя также соединяются в аналогичную точку, а провод, соединяющий две нейтрали, называется нулевым. Провода же, соединяющие начало фазы у потребителя и генератора называются линейными.
Готовые работы на аналогичную тему
В случае подключения трёхфазного двигателя нагрузка для всех трёх фазовых проводов будет одинаковая, соответственно, возвращение остаточного тока на генератор возможно по одному из фазовых проводов, на котором фазовое напряжение в данный момент времени равно нулю.
Если же нагрузки на стороне потребителя неодинаковые, остаточный ток после каждой нагрузки будет выходить разным и, соответственно, фазовое напряжение тоже будет разное.
Если говорить упрощённо, в каждый момент времени оно будет равно напряжению между проводом, который в данный момент времени не является несущим фазовый ток, и фазовым проводом — то есть оно будет разным.
Использование же нулевого провода в таком случае поможет предотвратить эти перепады и таким образом исключить возникновение неисправностей в сети.
Рисунок 1. Роль нулевого провода в трехфазной цепи при соединении звездой
На рисунке представлена схема подключения трёхфазной цепи при подключении звездой.
Ток по нейтральному проводу, соединяющему между собой две нейтрали, будет течь только при включении (или выключении) всей системы и старте работы первой из обмоток генератора.
В остальное время он будет возвращаться на генератор по фазовым проводам по очереди.
Фазовое напряжение на рисунке обозначено с помощью букв $U_A$, $U_C, U_B$, ЭДС на обмотках генератора — $E_C, E_A$ и $E_B$, а ток, текущий по фазовым проводам — буквами $I_C, I_A$ и $I_B$.
Сам генератор обозначен буквой $G$, а потребитель буквой $M$. Сопротивления у потребителя обозначены буквами $Z_A, Z_B$ и $Z_C$.
Линейные напряжения — то есть напряжения между фазами — обозначены соответственно $U_CA, U_AB, U_BC$. На рисунке стрелками показаны провода, к которым нужно подключить вольтметр для измерения линейного напряжения.
Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»
Нулевой провод: роль и обозначение, классификация, отличие от фазного Важно понимать, что возникновение электрического тока возможно исключительно при наличии замкнутой электрической сети рисунок 2. Спрашивайте, я на связи!
Случай 2 — нагрузка однородная и неравномерная по трем фазам
Почему на нулевом проводе нет напряжения?
Здравствуйте уважаемые посетители сайта «Помощь электрикам»
Сегодня рассмотрим вот такой вопрос. Почему если ток переменный, то на нуле не горит фаза.
Но сначала немного теории, чтобы понять суть вопроса.
В нашей бытовой электрической сети в розетке напряжение 220 вольт. И данное напряжение создается фазой и нулем. Стоит напомнить что это такое. Переменное напряжение это когда напряжение меняется и по величине и по своему направлению. По синусоидальному закону. То есть за определенный период времени напряжение может быть и положительным и отрицательным. Плюс с минусом меняются местами с определенной частотой, скажем с частотой 50 раз в секунду, как в бытовой сети. Это частота сети 50 Гц. Представьте что батарейка вращается между выводами мультиметра… Источник переменного напряжения на подстанции сделан так: Один провод фаза, второй в землю, в квартире то же самое, один фаза второй ноль (земля, нейтраль) и цепь замыкается через землю. Первый момент времени фаза является плюсом, а земля минусом, затем наоборот фаза минусом а земля плюсом, и так с частотой 50 раз в секунду, и получается что фаза в щитке замыкается через землю на подстанции или глухо заземленной нейтралью. У тебя есть на подстанции источник переменного напряжения т. е. два провода, плюс и минус на которых меняется местами с частотой 50 герц. Теперь один провод заземляем и называем его «нейтраль» или «ноль».
Второй провод ты называешь «фаза» и он один приходит на щиток. На щитке у тебя земля или твоя нейтраль или твой ноль, а второй фаза.
Следовательно цепь замыкается через землю. В первый момент времени ноль или земля это плюс, а фаза минус, потом наоборот земля минус а фаза плюс и так с частотой 50 раз в секунду..
И ту как раз кроется ответ на данный в начале вопрос. На нуле не горит фаза, потому что нулевой провод заземлен на подстанции и относительно земли на нем ноль вольт.
И человек прикоснувшись к нулевому проводу будет выполнять функцию второго полюсом для указателя напряжения, стоя на земле, потому между рукой и нулевым проводом нулевая разность потенциалов, и указатель напряжения на нуле не горит. А касаешься фазного провода — собирается цепь, индикатор показывает разность потенциалов между фазным проводом и человеком, непосредственно касающимся земли.
Если же наоборот, положить железную пластину, встать на нее, и подать на нее фазное напряжение, то будет зеркально наоборот: для человека будет ВСЕ вокруг светиться», когда касаешься указателем напряжения.
И даже не в том, что переменный/не переменный, или в нулевом проводе, дело здесь в относительности. То есть относительно чего относительно ЧЕГО мы будет производить замер напряжения. Нулевой провод уже глухо заземлен, так что он привязан к заземлению.
-
Нулевой провод
Рассмотренные случаи несимметрии в
трехфазных цепях, так или иначе
приводят к изменению напряжений приемника
и сдвига фаз между ними. Изменение
напряжений влечет за собой изменение
токов, т.е. перекос фаз. Перекос фаз в
трехфазной цепи создает неодинаковые
напряжения на фазах приемника, несмотря
на симметрию фазных эдс источника
питания. Это недопустимо, так как
создается аварийный режим работы
трехфазной системы.
Напряжение на нейтральном проводе по
закону Ома
.
(6-114)
Из выражения следует, что напряжение
на нулевом проводе равно нулю при или= 0.
Как известно, ток в нулевом проводе
=+При симметричной нагрузке
В остальных случаях ток в нулевом проводе
имеет отличную от нуля величину и будет
тем больше, чем сильнее отличаются
нагрузки в фазах приемника.
Теоретически сопротивление нулевого
провода никогда не может быть равным
нулю, так как любой провод, соединяющий
точи 0 и 0′, всегда обладает каким-то
сопротивлением. Однако практически,
если сечение нулевого провода составляет
0,3 – 0,5 от сечения линейного провода и
имеет хорошие контакты, то считается,
что = 0. Тогда.
Таким образом, напряжение на
фазах приемника будет равно эдс фаз
генератора и система приемника будет
симметричной, хотя нагрузки на фазах
приемника неодинаковы.
Нулевым является провод,
выравнивающий потенциалы точек 0 и 0′,
поэтому его часто называют уравнительным.
Отсутствие нулевого проводапри несимметричной нагрузке приводит
к перекосу системы. Следовательно,
функция нулевого провода состоит в том,
чтобы при несимметричной нагрузке фаз
приемника сохранить симметричность
системы приемника. Кроме того, наличие
нулевого провода дает возможность
получить от генератора не только
линейное, но и фазное напряжение, что
очень важно при электроснабжении.
-
ТРЕХПРОВОДНАЯ
СИСТЕМА. СОЕДИНЕНИЕ ТРЕУГОЛЬНИКОМ.
Обмотки трехфазного генератора, а также
трехфазные нагрузки могут быть соединены
еще одним способом: конец первой обмотки
соединяют с началом второй, конец второй
– с началом третьей, конец третьей – с
началом первой, а узлы соединения служат
отводами (рис. 91 а). Такой способ соединения
называют треугольником.
а
б
Рис.91
Кажущегося короткого замыкания в
обмотках генератора не произойдет, так
как в любой момент времени сумма эдс в
его обмотках равна нулю:
=0 (6-115)
и ток при отсутствии внешней нагрузки
в замкнутом треугольнике также равен
нулю.
Это справедливо в том случае, если все
три эдс строго синусоидальны. Но в
работе генератора форма эдс может
отклоняться от синусоидальной, поэтому
соединение треугольником обмоток
генератора, как правило, не применяют.
Однако соединение треугольником широко
используется у трехфазных потребителей,
создающих симметричную нагрузку
(двигатели, печи, осветительные системы
и т.д.).
Если включить фазы приемника тока: (рис.91 а)- непосредственно между линейными
проводами трехпроводной системы, то
получим соединение токоприемников
треугольником. При таком соединении
нет различия между фазным и линейным
напряжениями, так как напряжение между
началом и концом каждой фазы приемника
является в то же время линейным
напряжением, т.е.
(6-116)
В общем виде
.
(6-117)
Если различие между фазным и линейным
напряжениями в соединении треугольником
отсутствует, зато появляется различие
между фазными () и линейными (токами приемника.
Построим векторные диаграммы токов и
найдем зависимость между их абсолютными
значениями. Условимся положительными
направлениями фазных токов считать
направления от А к В, от В к С и от С к А,
а положительными направлениями линейных
токов – направления от генератора к
приемнику. Тогда по первому закону
Кирхгофа имеем:
(6-118)
откуда
Из последних соотношений видно, что
любой из линейных токов равен геометрической
разности фазных токов.
Также следует, что при любых равных
значениях фазных токов геометрическая
сумма линейных токов равна нулю, т.е.
(6-119)
В случае симметричной нагрузки
(=векторы фазных токов одинаково сдвинуты
по фазе на угол φ относительно
соответствующих векторов напряжений
и создают симметричную трехлучевую
звезду фазных токов (рис.91б).
Для построения на этой же диаграмме
векторов линейных токов воспользуемся
соотношениями ( ), на основании которых
вектор каждого линейного тока представляет
собой разность между двумя соседними
векторами, отсчитанными против часовой
стрелки. Произведя построения, аналогичные
построениям векторов линейных напряжений
(см. рис. ), получим, что векторы линейных
токов образуют трехлучевую звезду,
повернутую относительно звезды фазных
токов на 300. Из полученной диаграммы
видно, что линейные токи представляют
собой основания равнобедренных
треугольников с углами 1200при
вершине. Из диаграммы следует, что
соотношение между фазными и линейными
токами равно
(6-120)
Таким образом, два способа
включения потребителей (звездой или
треугольником ) расширяет возможности
использования этих потребителей.
Например, если каждая из трех обмоток
трехфазного электродвигателя рассчитана
на рабочее напряжение 220В, то,
электродвигатель может быть включен
треугольником в сеть 220/127Bили звездой в сеть 380/220В.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #