Почему на нулевом проводе появляется напряжение

Обновлено: 14.05.2024

Почему на нулевом проводе появляется напряжение

При нормальном состоянии электропроводки в розетке один контакт имеет 220 Вольт, а второй находится не под напряжением. Это в идеале. Иногда индикатор может показывать в розетке две фазы одновременно.
Начинающему электрику или любителю подобная ситуация может показаться абсурдной, но это реальность. При некоторых нарушениях наблюдается именно такая картина.

В жилые дома подается однофазный ток напряжением 230 вольт. По этой схеме получается, что две фазы в розетке появиться не могут. В старых строениях проводка выполнена из двухжильных кабелей. По одной линии (фаза) ток идет к потребителю, а по другой (ноль) – возвращается.

При подобной схеме причины появления двух фаз в штепсельном разъеме могут быть разными. В новых домах есть заземление, которое может стать причиной аварий только при неквалифицированном вмешательстве в электросхему жилища.

Обрыв ноля на входе

Если во входящем кабеле провод ноля отсоединится, в квартире погаснет свет, остановятся электроприборы. Проверка индикатором покажет на каждом контакте розетки присутствие фазы. Встает классический вопрос: «Кто виноват и что делать?».

При отсутствии ноля ток ищет свободную линию. Если лампа включена, она не горит, но фаза по нити накаливания проходит на нулевой провод, далее – на шину, а с нее на ноль линии розеток. Фаза может прийти и по прибору, подключенному к любому штепсельному разъему в квартире. Теперь на каждом гнезде розетки есть фаза. Индикатор испускает световой сигнал при прикосновении к каждому контакту.

Легко прояснить ситуацию помогает мультиметр. Если замерить разность напряжения между двумя фазами, прибор покажет нулевое значение. Понятно, что это одна и та же фаза. Достаточно выключить светильники и отсоединить от розеток приборы и вторая фаза в розетке пропадет, ведь линии подачи напряжения и ноля не имеют иных точек соединения.

Обрыв нулевого провода в распределительной коробке или в стене

Иногда обрыв ноля происходит в распаечной коробке. В этом случае часть проводки квартиры функционирует в штатном режиме, а вот линия, подключенная к этой коробке неработоспособна. Достаточно найти, где обломился или отгорел ноль, и восстановить соединение.

Бывает, что две фазы в штепсельном разъеме появляются из-за повреждения нулевого провода внутри стены. Причина неисправности – халатность при сверлении отверстий. Если вы, пробив провод, нарушили изоляцию, нулевая жила сварится с фазной. В этом случае также будет наблюдаться две фазы в розетке. Требуется проложить новую линию или вскрыть место повреждения и отремонтировать проводку.

Наведенные токи

Все работает нормально, но индикатор обнаруживает напряжение на каждом контакте штепсельного разъема. Более того: прибор показывает две фазы в розетке при отключенном электропитании всей квартиры. Эта совсем нереальная ситуация может произойти, если рядом с вашим жильем проходит высоковольтная линия электропередач.

Информация, размещенная на этой странице, носит исключительно ознакомительный характер. Мы рекомендуем поручить проведение всех электромонтажных работ профессиональном электрикам.

Это так называемая наводка или, говоря более грамотно, наведенное напряжение. Здесь даже опытные электрики могут растеряться. Работы в этом случае сопряжены с большим риском поражения электротоком, поэтому выполнять их должны только профессионалы.

Что важно знать и помнить

Ток всегда течёт по линии наименьшего сопротивления. Поэтому категорически запрещается брать или касаться за провода левой и правой рукой

(тогда будет парализована работа сердца, что приведён к почти мгновенной смерти). Точно так же запрещается работать голыми руками, в неизолированной или влажной обуви, и так далее. И никогда нельзя брать провод в руку! Как только ток пойдёт через мышцы кисти, они резко сократятся, рука сожмётся в кулак, и вы просто не сможете выпустить этот провод, что, наверняка приведёт к травмам или даже смерти.
Всегда изолируйте торчащие провода: даже, когда работаете при отключенном напряжении. Всегда вешайте предупреждающую записку или табличку на рубильники и автоматы: мало ли кто подойдёт к щитку (особенно, когда он вынесен в подъезд).
И, конечно, пользуйтесь инструментами с качественной исправной изоляцией на ручках.

Tags: автомат, бра, вид, выключатель, высоковольтный, дом, , емкость, заземление, замена, защитный, звезда, знак, изоляция, как, конденсатор, контур, , , магнит, маркировка, монтаж, мультиметр, напряжение, нейтраль, номинал, перенос, подключение, потенциал, правило, провод, прокладка, , работа, рубильник, ряд, свет, светильник, светодиод, сеть, система, сопротивление, схема, тен, ток, трансформатор, , фаза, щит, электрощит, эффект

О наличии второй фазы в розетке

Индикация фазы на двух контактах штепсельной розетки в большинстве случаев не является показателем наличия двух фаз. Чтобы убедиться в этом, достаточно измерить напряжение между контактами мультиметром. Хотя нельзя полностью исключать возможность появления межфазного напряжения, это характерный признак обрыва магистрального нуля с последующим смещением фаз. Предлагаем рассмотреть все возможные варианты, для начала перечислим их:

Обрыв нуля на входе.
Нарушение электрического контакта одной из линий с нулевой шиной в распределительной коробке.
Обрыв нуля с последующим замыканием на фазу.
Повреждение магистральной нулевой жилы с последующим смещением фаз.

Характерно, что первых трех вариантах, если подключить прибор к проблемной розетке, то он просто не будет функционировать. Что касается последнего случая, то при смещении фаз велика вероятность выхода из строя всех подключенных к сети электроустройств. С чем это связано, будет рассказано далее.

Обрыв нуля на входе

Одна из характерных неисправностей старой электропроводки – отгорание нуля на нулевой шине (см. А на рис. 3) или пропадание электрического контакта на вводном автомате (В). В большинстве случаев причина кроется в применении алюминиевых проводов, пластичность которых вызывает ослабление контактных соединений. Нарушение качества электрического контакты приводит к повышению его переходного сопротивления, в результате происходит перегорание провода. Заметим, что проблемы могут возникнуть и с медным кабелем, если не обеспечить надежность соединения проводов.

Рисунок 3. Характерные проблемные места: нулевая шина (А) и вводный автомат (В)

При повреждении нулевого провода на вводном автоматическом выключателе в квартире не будет работать не один из бытовых потребителей. Но при этом, если к сети будет подключен хоть один электроприбор, на всех нулевых проводниках установится фазный потенциал (см. А на рис. 4).

Рисунок 4. Примеры обрывов нуля

Если в данной ситуации попробовать измерить напряжение пробником на контактах любой розетки, то покажет наличие фазы на каждом из них. Подключив вольтметр, вы убедитесь, что разность потенциалов между штепсельными разъемами равна нулю.

Чтобы убедиться, что имеет место описанная неисправность, следует отключить от бытовой электросети всех потребителей, включая осветительные и обогревательные приборы. Как только Вы это сделаете, в розетках будет индуцироваться только одна фаза.

Устранить неисправность можно восстановив электрический контакт на входе. Для этого проверьте зажимы АВ и надежность соединений с нулевой шиной.

Побочные эффекты

Увы, у выключателей «без нуля» они есть, и заметны, как правило, при отключенном освещении. Подробно эти эффекты и способы борьбы с ними описаны в отдельной статье Мерцание: выключатели с подсветкой и умные розетки. Поэтому просто коротко перечислим их: – неяркие периодические вспышки (или мерцание) ламп; – тихий звон/писк/зудение схемы выключателя. В обоих случаях это, скорее всего, решится подбором правильного шунта.

Также проблемы могут возникнуть, если «ноль» будет взят не от той же ветки, что «фаза» (особенно, если в вашем доме используются УЗО – специальные защитные устройства).

Подведение итогов

При неисправностях проводки вызванных локальным исчезновением нуля в электрическом щите или на внутренних линиях проводки неисправность может быть устранена самостоятельно. Наличие напряжения на неисправной розетке следует проверять индикатором, если его лампочка горит на каждом контакте, то, скорее всего, пропал ноль. Чтобы убедиться в этом, достаточно измерить напряжение между нулем и фазой штепсельного разъема.

В старых системах TN-C, где для разводки используются только 2 провода, отсутствует заземление проводки, поэтому подобные аварии могут представлять серьезную угрозу для жизни.

Нормальное распределение потенциалов в розетках

Прежде чем разобраться в том, почему в розетках сразу две фазы, следует знать, что в квартиру по линии электропроводки подводится пара питающих жил, одна из которых называется фазной, а вторая – нулевой. Потенциал 220 Вольт действует только на одной из клемм розеток, а на второй он равен нулю. Убедиться в этом можно, если воспользоваться обычной индикаторной отверткой.

Наличие двух потенциалов (фазного и нулевого) – обязательное условие работы любой системы электроснабжения.

Если в розетке нет одной фазы или по какой-то причине пропал ноль – не удастся получить и разности их значений (220-0=220 Вольт), называемой напряжением. Поэтому если пропал ноль в розетках, и как его найти неизвестно – перед началом поисков следует ознакомиться с принципом формирования потенциалов. Намного сложнее ситуация, когда вместо нуля на второй клемме появляется еще одна фаза. Для устранения этой неисправности потребуется разобраться в причинах ее возникновения.

Заземление и нормы его монтажа

Прежде чем приступать непосредственно к поиску защитного заземления давайте определимся что это такое и зачем оно вообще необходимо. Ведь зная это нам будет значительно легче определить его на схеме или по месту.

Что такое заземление?

Согласно п. 1.7.29 ПУЭ защитное заземление – это заземление электрических установок и аппаратов, выполняемое в целях электробезопастности. Непосредственно в процессе передачи и распределения электроэнергии данный провод не принимает никакого участия. Его основное назначение, это снижение потенциала на корпусе электрооборудования при возникновении аварийных ситуаций.

Давайте разберем данный вопрос более детально. Итак, у нас есть фазный и нулевой проводник, по которым непосредственно протекает рабочий ток электроустановок. Заземляющий проводник в этом процессе совершенно не принимает участия, так зачем он нужен?

Обратите внимание! Здесь и далее мы рассматриваем однофазную электрическую сеть, как наиболее распространенную

Провод заземляющий связывает корпус вашей стиральной машинки, утюга или любого другого электрооборудования с землей. Как мы уже отмечали, в обычных условиях он находится без напряжения.
Ток протекает по фазному и нулевому проводнику. Но, теперь допустим ситуацию, когда на фазном или нулевом проводнике повреждается изоляция и он соприкасается с корпусом вашей электроустановки. Получается на корпусе появляется напряжение. Поэтому при прикосновении к нему вам поразит электрическим током.
Если же ваш корпус соединен с землей заземляющим проводником, то избыточный потенциал по заземляющему проводу уйдет в землю. Данная формулировка не совсем правильна с технической точки зрения, но наиболее точно объясняет происходящие процессы. Поэтому профессионалов прошу меня не хаять. В результате даже при повреждении изоляции провода с коротким замыканием на корпус вы можете безопасно прикоснуться к корпусу электроустановки.

Требования предъявляемые к проводу заземления

Вообще вопросам связанными с защитным заземлением в ПУЭ посвящен целый раздел1.7. Здесь оговариваются разнообразные варианты заземления для электроустановок до и выше тысячи вольт, вопросы схем выполнения защитного заземления, сечения для каждого отдельного случая и многое другое.

Мы остановимся только на вопросах касающихся однофазных электрических сетей:

Самый простой способ как узнать какой провод заземление — это определить его по цвету. Согласно п.1.1.29 ПУЭ защитное за мление должно быть обозначено желто-зеленым цветом.

Так же провод защитного заземления обозначают буквенными символами — PE. Преимущественно это обозначение можно встретить на схемах или в местах подключения электрооборудования.

Обратите внимание! В некоторых схемах вы можете встретить обозначение PEN. Это значит, что применяется совмещенная прокладка нулевого и защитного провода

То есть к данной жиле или шине мы крепим и нулевой и защитный провод.

Если вы выполняете монтаж проводки своими руками, то вы должны знать, что провод защитного заземления не должен иметь коммутационных аппаратов.
Что касается сечения защитного заземления, то оно должно соответствовать табл.1.7.5 ПУЭ. Для проводов сечением до 16 мм 2 , оно должно соответствовать сечению фазного провода. Это правило относится ко всем проводам и кабелям, которые содержат и нулевую и защитную жилу.
Если нулевой провод прокладывается отдельно от силового, то согласно п.1.7.127 его сечение должно быть не менее 2,5 мм 2 если защитный провод имеет защиту от механических повреждений, например, проложен в гофре. Если же он не имеет такой защиты, то инструкция предписывает выбирать медный проводник сечением не меньше 4 мм 2 .
Так же стоит отметить и материал данного проводника. Он должен соответствовать материалу фазного проводника. Но так как в бытовых помещениях и квартирах с 2001 года разрешается устанавливать только медную проводку, то и провод защитного заземления должен быть выполнен из этого материала.

Причины появления двух фаз

Появление фазы сразу на двух проводах может быть объяснено следующим стечением обстоятельств:

Обрыв нулевого провода во входном щитке дома или квартиры.
Его повреждение на вводе или внутри распределительной коробки.
Нарушение контакта в подсоединении «нуля» только в одной розетке.
Замыкание фазного провода на нулевую жилу из-за повреждения изоляции.

Чтобы разобраться, почему индикатор показывает фазу сразу на обоих проводах, причину, вызывавшую каждое из этих явлений, потребуется рассмотреть в отдельности.

Еслт нет нуля в розетке, прежде всего следует найти место его пропадания (обрыва). Возможный вариант – повреждение кабеля на вводе в дом или квартиру, в результате чего «ноль» пропадет во всех розетках, установленных внутри данного здания и в отдельных помещениях. Помимо этого, контакт может нарушиться в любом месте электрической цепи, в том числе – на вводе или внутри распределительной коробки, что приведет к неисправности лишь нескольких розеток.

Второй случай касается тех из них, что подключены в пределах комнаты именно к этому распределительному узлу (то есть примерно половины), а во всех остальных установочных изделиях нормально работающий «ноль» сохранится.

При наличии неисправности только на вводе в конкретную розетку исчезновение нуля и появление второй фазы будет наблюдаться лишь в ней. Чтобы рассматриваемая ситуация сформировалась окончательно – напряжение попало на оборванный нулевой контакт – потребуется, чтобы оголившийся фазный провод случайно замкнулся на него.

Разновидностью последнего случая является вариант, когда нулевая жила не оборвана, а фазный провод с поврежденной изоляцией замкнулся на земляной контакт. Это также приведет к появлению в данной розетке сразу двух высоких потенциалов.

С нулём и без нуля

Маркировка выключателя без нуля: L, L1

Маркировка выключателя “с нулём” – N, L, L1

Схемы подключения выключателей: с нулевым проводом и без него

А теперь подходим к самому главному: в чём отличие этих двух видов выключателей?

Выключатель «без нуля»
– это самый обычный выключатель из тех, которые ставятся в каждый дом уже больше ста лет. К нему подходят всего 2 провода, первый из которых – всегда вход «фазы» (не забываем!), а второй уходит на светильник.
Выключатель «с нулём»
– это относительное новшество. По логике подключения он больше похож на розетку, в которую вы вставляете лампу. В коробку с таким выключателем заходят минимум 3 провода: «ноль» (для питания самого выключателя), «фаза», и третий – выход «фазы» на светильник. Если выключатель двойной или тройной – то ещё на 1 или 2 провода больше.

По схеме «с нулём» запитываются обычно умные выключатели (чтобы работала их электронная начинка); по схеме «без нуля» – обычные «глупые» выключатели, или выключатели с питанием от батареек. Но всё чаще по схеме «без нуля» встречаются и умные выключатели с питанием от сети. Как же они работают? Ведь ток может проходить только при разности потенциалов и при наличии замкнутой цепи? Изюминка схемы в том, что параллельно лампе подключается специальная маленькая деталь («шунт»), которая обеспечивает прохождение крохотного, но достаточного для работы такого выключателя, тока.

Существуют выключатели и без шунта, например, от Aqara.

Возможные последствия и опасность появления двух фаз

Когда в той или иной розетке сразу 2 фазы, необходимо в первую очередь побеспокоиться о том, чем это грозит пользующимся ей людям. Такое положение недопустимо по следующим причинам:

Разность потенциалов между клеммами розетки будет равна 220-220=0 Вольт.
Пропадет напряжение, подключенные бытовые приборы не будут работать.
Появляется опасность, объясняемая пропаданием цепи защитного заземления, которое в старых домах действует через земляную жилу (из-за отсутствия местного контура).

В данном случае о какой-либо защите говорить вообще не приходится, последствия могут оказаться неприемлемыми для людей. Несведущий электрик, считая, что касается нулевого провода (в изоляции синего цвета) может оказаться под высоким напряжением. Поэтому в нормативной документации предписывается при разборке установочных изделий обязательно проверять посредством индикатора отсутствие фазы на обеих клеммах.

В рассматриваемой ситуации также перестанут работать все или только подключенные к данной распредкоробке выключатели света. Объясняется это тем, что на подводимом к люстре нулевом проводе, связанном с соответствующим контактом розетки, появится фазный потенциал, а разность напряжений станет равной нулю.

Откуда появился ноль, и каким он бывает

Если рассматривать планету Земля с точки зрения электротехники, то она является сферическим конденсатором. В нем три элемента:

Земная твердь, имеющая отрицательный потенциал.
Ионосфера – слой атмосферы, воспринимающий и частично рассеивающий излучения Солнца. Она имеет положительный потенциал.
Газовая атмосфера, имеющая диэлектрические свойства и играющая роль обкладки.

Разница потенциалов между обкладками этого глобального конденсатора равна 300 тыс. вольт. Она уменьшается по мере приближения к поверхности. Так, на высоте 100 метров ее значение 10 тыс. вольт.

Почему мы считаем потенциал Земли равным нулю, ведь на самом деле он имеет вполне материальное значение, хотя и c отрицательным знаком? Этот вопрос стоит задать ученым XVIII или XIX веков, заложивших основы электротехники.

Например, английскому физику Майклу Фарадею. Так им было удобнее измерять напряженность электромагнитного поля – принять за точку отсчета (ноль) Землю. Этот прием используется во многих отраслях науки. Например, в термодинамике. В ней за абсолютный ноль принята температура, при которой прекращается движение электронов в атомной структуре любого вещества.

Это так называемая шкала Кельвина, которая отличается от другой системы измерения температур – она предложена Андерсом Цельсием – на 273 градуса со знаком минус.

Итак, электрический ноль – это условное понятие, которое применяют в отношении любого предмета с отрицательным потенциалом. Его можно получить тремя способами:

Почему ноль бьет током: причины, откуда напряжение на нуле

Удар током можно получить, касаясь сразу к двум оголённым проводникам, к фазе и нулю. Также, поражение электрическим током происходит в том случае, когда есть контакт с землей и фазой.

Птицы не получают удар током сидя высоко на фазе по той причине, что отсутствует второй проводник, ноль либо земля. Однако случаются и такие ситуации, когда в розетке оказывается сразу две фазы. Проверить это достаточно просто, если взять в руки индикаторную отвертку.

Скажем так, что проблема достаточно распространённая. Ноль может бить током даже в тех случаях, когда индикатор ничего не показывает. Достаточно стоять голыми ногами на полу или прикасаться рукой к стене и нулю, чтобы получить внушительный разряд током.

Почему так происходит? Откуда напряжение на нуле? В чем могут быть проблемы? Давайте разбираться.

Почему ноль бьет током?

Недавно со мной произошёл интересный случай. В общем, занимался я монтажом карнизной планки и случайно попал при бурении стен в провод, который питал светодиодный фонарь на улице.

Провод задел буром аккуратно, так, что не повредил сразу два провода, а только изоляцию. Когда подключил прожектор то, заметил, что светодиоды светятся даже в том случае, если выключатель отключён.

Правда, перед этим, когда я подсоединял фонарь, меня немного ударил ноль, хотя автоматические выключатели я соответственно отключал перед этим. К чему это я? Да все к тому, что первой причиной того, что ноль бьет током, это повреждение проводки и утечка потенциала на ноль.

В таком случае на индикаторе будет гореть лампочка, поскольку на ноль попадает фазное напряжение.

Кроме этой причины, ноль может бить током и вследствие:

Из-за неправильно подключённой электропроводки в щитке;
Вследствие нарушения изоляции.

Рассмотрим более подробно данные проблемы, из-за которых ноль может бить током.

Обрыв нуля

Обрыв нейтрали является самой опасной проблемой, которая может произойти. В таком случае опасный потенциал оказывается сразу на двух проводниках.

Часто обрыв происходит вследствие отгорания нуля в квартире или щитке. Важно знать! Что для возникновения опасного напряжения на нуле в данном случае, достаточно чтобы в розетку был включён хоть один из потребителей.

Замыкание фазы на нуль

Часто происходит и так, что вследствие повреждения проводки и изоляции, фаза замыкается с нулём. Конечно же, в таком случае должен сработать автоматический выключатель.

Однако при чрезмерной длине проводов и неправильно подобранном номинале автомата такое часто не происходит, что ведёт к возникновению других, не менее опасных проблем. Поэтому чаще всего это все-таки повреждение фазного провода в стене, через который ток уходит на ноль и тот начинает бить током.

Перекос фаз

Также данная проблема, так или иначе, может быть связана с перекосом фаз. Перекос фаз — это неравномерное распределение нагрузок между тремя фазами, в результате чего на нуле появляется так называемый «уравнительный ток».

В том случае, если электропроводка старая, то разница между потенциалами на нулевой клемме может достигать 30 Вольт и более, что вполне достаточно для неприятного удара электрическим током.

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.

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).

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.

Кстати, обнаружить вы его не сможете, ни мультиметром, ни, тем более, индикаторной отверткой.

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.

Но, если отключить абсолютно все электроприборы, напряжение на нулевом проводнике пропадет.

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.

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.

– что такое, как работает; – как работает и подключение; – принцип действия и как подключить.

Почему «горят» нули?

С таким понятием, как «отгорание нуля», так или иначе сталкивались многие. Кто не сталкивался, тот слышал такие слова. Эта тема периодически поднимается на тематических порталах и форумах, а по данным «Yandex Wordstat» об этом спрашивают в среднем 500 раз в месяц. Поэтому мы решили затронуть тему отгорания нуля в трёхфазной сети.

Что это такое?

Для начала разберем, что такое фаза и ноль с точки зрения потребителя. В однофазной цепи фазой называется провод, на котором находится какой-либо потенциал, а нулем — провод, на котором его нет, а, правильнее сказать, провод потенциал, на котором равен потенциалу земли. Это справедливо в сетях с глухозаземленной нейтралью, собственно, от которых мы и получаем заветные 220 вольт в наши дома.

Есть и другое определение: фаза – это провод, по которому ток приходит к потребителю, а ноль – это второй провод, по которому ток возвращается обратно к питающему трансформатору или генератору.

В однофазной сети нет причин отгорать только нулю или фазе, поскольку они находятся в равных условиях. Но что мы имеем на практике? Однофазных сетей нет как класса, все дома и квартиры подключаются к трёхфазной сети, поэтому рассмотрим трёхфазную нагрузку.

На приведенном рисунке вы видите трёхфазную нагрузку, подключенную по схеме «звезда», где в одной точке соединен один из выводов нагрузки в каждой фазе. Токи в каждой из фаз сдвинуты друг относительно друга на 120 градусов или на треть периода. В идеальном случае, если выполняется условие R1=R2=R3 токи компенсируют друг друга, т.е. перетекают только из фазы в фазу, и в нулевом проводе ток равен нулю .

Нагрузка, в которой выполняется условие Z 1 = Z2 = Z3 называется симметричной . (Z — комплексное сопротивление нагрузки)

Такой нагрузкой может быть: трёхфазный электродвигатель, трёхфазный электрокотёл, в котором установлено одинаковое количество одинаковых по мощности ТЭНов и прочее. Так как ток через нулевой провод не протекает, такая нагрузка может подключаться вообще без него.

Но симметричная нагрузка, чаще всего, это какие-то отдельные системы или устройства. Так как дома и квартиры также подключаются к трёхфазной сети, то нагрузка в ней никак не может быть симметричной, потому что никто не может контролировать: в какой квартире, когда и сколько включится электроприборов… Соответственно в каждый момент времени каждый из потребителей потребляет разный ток.

Такая нагрузка в трёхфазной сети, когда Z1≠Z2≠Z3, называется несимметричной , и векторная сумма токов каждой из фаз в средней точке не равна нулю. Поэтому возникает ток в нулевом проводе, или как его еще называют – уравнивающий или компенсирующий ток.

Величина уравнивающего тока зависит как от разницы токов по фазам, так и от характера его потребления (индуктивный или емкостной), т.е. от сдвига фаз токов и угла между лучами векторной диаграммы и обычно он меньше тока самой нагруженной из фаз.

Стоит отметить и то, что раз ток в нулевом проводе протекает только тогда, когда нагрузка несимметричная, и этот ток почти всегда меньше фазного тока, то и в четырёхжильных кабелях сечение нулевой жилы часто бывает меньшим чем сечения фазных жил.

«И что с этого? Почему отгорит именно ноль, если ток в нем всё равно меньше чем в фазе?» — вполне логичный и правильный вопрос.

Дело в том, что в цепях с простой нагрузкой, вроде нагревательных элементов и лампочек накаливания всё именно так. Но сегодня практически в каждом бытовом приборе, будь то компьютер, телевизор или даже привычная всем светодиодная лампа, используется импульсный источник питания. Такое положение дел обостряется с начала 90-х годов, когда импульсные источники питания стали применяться всё чаще и чаще.

Ток, который потребляет из сети простой импульсный источник питания неравномерный, то есть он не повторяет по форме синусоиду, характер потребления здесь также импульсный и, если упростить, во многих случаях приходится на область периода синусоиды в районе амплитудного значения.

Нагрузку ток которой по форме отличается от формы питающего напряжения (в нашем случае синусоиды) называют нелинейной .

Примеры нелинейных нагрузок, из-за которых может возрасти ток в нулевом проводнике (если в составе их источников питания корректора коэффициента мощности): газоразрядные лампы, светодиодные лампы, дуговые и индукционные печи, трансформаторы, работающие в режиме насыщения, компьютеры, мониторы, оргтехника, телевизоры, инверторные кондиционеры, источники бесперебойного питания, микроволновые печи, импульсные блоки питания, инверторы, преобразователи частоты, электродвигатели с регуляторами скорости вращения (инверторами).

Почему так происходит? Так как форма тока, потребляемого нелинейной нагрузкой, значительно отличается от чистой синусоиды, то её можно представить в виде суммы, синусоид кратных частоте питающего напряжения (50 Гц, 100 Гц, 150 Гц, 200 Гц….) это называется гармониками, а с ростом частоты их амплитуда уменьшается. Влияние на амплитуду тока нелинейной нагрузки вносят гармоники, кратные третьей, остальные компенсируются.

В результате такого потребления, ток в нейтральной средней точке не компенсируется, и как следствие возрастает ток в нулевом проводе к тому же он суммируется с и без того имеющимся уравнивающим током до и больше наибольшего значения тока в трёх фазах, что и формирует благоприятные условия для отгорания нуля, особенно если по стояку проложен кабель, в котором нулевой провод имеет меньшее сечение.

Из-за влияния гармоник действующее значение тока в нейтральном проводе может быть больше, чем в фазных. Это может быть даже в том случае, если токи в фазных проводах одинаковы, не смотря на сказанное выше о симметричной нагрузке. Из-за влияния гармоник действующее значение тока в нейтральном проводе может быть больше, чем в фазных. Это может быть даже в том случае, если токи в фазных проводах одинаковы, не смотря на сказанное выше о симметричной нагрузке.

Одно из основных решений рассмотренной проблемы — это использовать корректор коэффициента мощности в схемотехнике импульсных блоков питания . Корректор коэффициента мощности ( ККМ ), или как еще их называют в англоязычных источниках Power Factor Corrector ( PFC ) — это отдельный каскад в схеме блока питания. Выбор схемы и необходимость установки ККМ зависит от потребляемой устройством мощности и его конечной стоимости, например, в компьютерных блоках питания среднего ценового сегмента уже можно встретить активные ККМ, особенно в мощных моделях (550, 600 и более ватт) тогда как в не во всех бюджетных блоках питания можно НЕ найти не то чтобы корректор коэффициента мощности, но и элементарный фильтр электромагнитных помех на входе.

Есть и другие способы решения этой проблемы, например, использования разделительных понижающих трансформаторов, первичная обмотка которых подключается к линейному напряжению трёхфазной сети или трёхфазные online источники бесперебойного питания, но такие решения возможны лишь для питания предприятий с большим числом компьютерной техники и в данном контексте неуместны.

Также при проектировании установки следует выбирать сечение проводов не по фазному току, а согласно ГОСТ Р 50571.5.52-2011:

523.6.2 Если нейтральный проводник пропускает ток, являющийся следствием дисбаланса фазных токов , то увеличение тепловыделения в нейтральном проводнике компенсируется его соответствующим уменьшением в одном или нескольких фазных проводниках. В этом случае сечение всех проводников выбирается по наиболее нагруженному проводу .

Во всех случаях сечение нейтрального проводника должно соответствовать указаниям 523.1.

Последствия

В результате отгорания нуля мы получаем трёхфазную цепь, где несимметричная нагрузка соединена по схеме звезды, но поскольку у нас нет нулевого — уравнивающий ток не протекает. В результате у нас изменяется напряжение на каждой из нагрузки, поскольку фактически каждый из потребителей включается последовательно на линейное напряжение.

И если представить каждую квартиру в виде эквивалентного сопротивления, вычисленного по потребляемому току, то, согласно закона Ома, на том элементе, где больше сопротивление будет большее падение напряжения. Это называется перекосом фаз.

Почему ноль бьет током

Поражение электрическим током происходит при одновременном прикосновении к двум элементам, имеющим разный потенциал, например, к фазе и заземлённому полу.

Нулевой проводник должен подключаться к контуру заземления в водном щитке или на подстанции, поэтому, теоретически, к нему можно безопасно дотрагиваться. Но это правило не всегда работает и люди, мало знакомые с электротехникой, спрашивают, почему ноль бьет током.

Какие провода бьют током

В исправной электропроводке не все провода являются одинаково опасными. Прикосновение к некоторым из них не является болезненным, а касание к другим может привести к электроторавме.

Почему фаза бьет током, а ноль нет – нормальный режим

Обычно при ремонте бытовой электропроводки электромонтёры не используют такие средства защиты, как диэлектрические коврики, боты или галоши, а стоят на полу в обычной обуви.

При этом деревянный, а тем более бетонный пол не отделён какими-либо изоляционными материалами от заземлённых конструкций здания. Поэтому пол и обычная обувь считаются подключёнными к контуру заземления.

Суммарное сопротивление обуви и пола слишком велико для работы электроприборов и отклонения стрелки вольтметра, но для того, чтобы почувствовать удар электричества, достаточен ток в 5-10 мА. В случае прикосновения к фазе через тело человека, пол и обувь протекающий через пострадавшего ток может быть таким или даже намного больше.

Информация! Цифровой вольтметр и неоновая лампа в индикаторе при касании к фазе и полу может показать наличие напряжения.

Для поражения электричеством ток должен протекать через тело человека, следовательно, необходима разность потенциалов.

Причиной того, почему фаза бьет током, а ноль нет, является наличие потенциала в фазном проводе по отношению к заземлению, в исправных линиях нейтраль подключена к контуру заземления и напряжение между нолём и полом отсутствует.

Ударит ли током, если взяться за ноль

Современные сети электроснабжения выполнены по схеме TN - с глухозаземлённой нейтралью. Это значит, что вторичные обмотки питающего трансформатора соединены "звездой", средняя точка которой заземлена и подключена к нейтрали.

В нормальных условиях работы потенциал на нулевой клемме равен потенциалу заземлённых конструкций, за исключением падения напряжения в нейтральном проводнике при протеканию по нему уравнительного тока, поэтому прикосновение к нейтрали должно быть безопасным, однако случаются ситуации, при которых нулевой провод бьется током.

Нулевой провод бьется током и горит индикатор

Такая ситуация возникает при различных неисправностях электропроводки или подходящих линий. При этом на нулевой провод (или тот, который электромонтёр считает таковым) попадает фазное напряжение.

Самыми распространёнными причиной того, почему на нулевом проводе появляется напряжение, являются:

неправильное подключение электропроводки во вводном щитке (перепутаны фаза и ноль);
обрыв нейтрали;
нарушение изоляции.

Увидеть наличие напряжения на нейтральной клемме без индикатора или тестера невозможно, поэтому проверять, ударит ли током, если взяться за ноль голыми руками может быть опасным для жизни.

Причины появления напряжения на ноле

У явления, почему ноль бьет током, могут быть разные причины, от которых зависят действия по устранению неисправности.

Обрыв нуля

Самой распространённой причиной наличия напряжения на нулевой клемме является обрыв нейтрали. При этом через включённые в сеть электроприборы нейтральный проводник оказывается подключённым к фазному проводу. Существует два варианта этой неисправности:

Обрыв или отгорание ноля в квартире . В этом случае необходимо отключить вводной автомат, найти обрыв и устранить его.
Перегорание нулевой клеммы в подъезде или до ввода в частный дом. В многоквартирном доме неисправность устраняется аналогичным способом, но перед отключением вводного автомата необходимо оповестить всех соседей. При повреждении линии, питающей частный дом, нужно обратиться в электрокомпанию для отключения линии и ремонта.

На нулевой клемме может появиться напряжение так же в случае обрыва нейтрали в трёхфазной сети. При этом его величина может колебаться в диапазоне 0-220В.

Важно! Для появления напряжения в нейтрали достаточно, чтобы в розетку был включён блок питания электронной техники или зарядное устройство мобильного телефона.

Замыкание фазы на нуль

При повреждениях изоляции питающего кабеля возможно замыкание между собой нулевого и фазного проводников.

Это режим короткого замыкания и при этом должен отключиться автоматический выключатель, однако при большой длине проводов и, соответственно, высоком сопротивлении токопроводящих жил, сила не превышает величину уставки магнитного расцепителя автомата, особенно, если он был выбран неправильно.

В этом случае провода будут сильно нагреваться, электросчётчик начнёт учитывать электроэнергию, потраченную в замкнувших проводах, а в нулевом проводе появится фазное напряжение.

Перекос фаз

При неравномерном распределении нагрузки по фазам в нейтральном проводнике начинает протекать уравнительный ток.

В случае его значительной протяжённости и малого сечения, как бывает в старых линиях электропередач, падение напряжения в этом проводе и разности потенциалов между нулевой клеммой в розетке и заземлёнными элементами в доме и контуром заземления на подстанции может достигать 30 и более Вольт .

Информация! Это явление усиливается в "часы пик" потребления электроэнергии.

Перепутаны провода

Кроме неисправностей в сети напряжение на нейтрали может быт из-за ошибки монтажа электропроводки. Иногда это явление возникает при замене электросчётчика или переносе его на другое место.

Согласно ПУЭ п.6.6.28 через выключатель должен проходить фазный провод, а к светильнику подводиться ноль. В некоторых домах это правили нарушено, при этом в отключенном положении выключателя "нулевой" провод люстры будет под напряжением.

Вывод

Самой распространённой причиной того, почему ноль бьет током, является обрыв нейтрали, в этом случае на нулевой клемме появляется фазное напряжение. В некоторых случаях напряжение присутствует в фазном проводнике, который электромонтёры ошибочно принимают за нейтраль. В любом случае, проверять, бьет ли ноль током голыми руками может быть опасным для жизни.

Напряжение на нулевом проводе

продолжая тему по "подгонке" характеристик радиоламп. На этот раз у нас 6П6С - довольно-таки популярная лампа. Я уже как-то раньше снимал их характеристики, где был виден значительный разброс. В этот раз попробую подогнать ВАХ двух наугад взятых ламп. Все лампы покупались, как новые. Без видимых следов эксплуатации. ВАХ двух наугад взятых ламп при Uэ=250В (экземпляр Nr.1 - черный, Nr.2-синий ). Видно, что характеристика экземпляра Nr.1 выше. Подгонка второго экземпляра под первый форсированием Uэ до 260В Подгонка первого экземпляра под второй уменьшением Uэ=230в Подгонка второго экземпляра под первый форсированием накала до 7.3В Подгонка первого экземпляра под второй уменьшением накала до 5.6В Думайте сами. Решайте сами.

Так обычный видимый свет ближе к рентгену, чем радиоволны. Уж лучше бы микроволновкой пугал.

Есть ещё такой вариант,типа упрощённый филипс 10155. Рабочая схема, при +-30 неплохой вариант и простой Материал с интернета,но эту схему собирал

Там всё серьёзно ! Как бы излучение от постамата приближается к рентгеновскому . То есть стены ему не помеха. Кастрюля из свинца 20 мм решит проблему . Главное чё бы подтяжки не оборвались .

Как так? Правый (зелёный) нормально ограничивается по питанию (+/-33В), а левый норовит вылезти за +/-45В амплитуды.

Читайте также: