Роль нулевого провода при соединении звездой

Обновлено: 04.05.2024

Соединение 3-х фазазных приемников «звездой» без нулевого провода.

К трехфазной сети подключены однофазные электроприемники. Нагрузка распределена равномерно по фазам. Чему будет равен ток в нулевом проводе, если он общий для всех трех фаз.

Это если схема подключения нагрузки звезда с нулевым проводом. Но лучше бы конечно взглянуть на схемку. Да, это схема звезда с нулевым проводом. А после точки соединения всех нулей ток равен сумме токов? Питающий кабель пятижильный, далее на каждую нагрузку идет фаза А и ноль, фаза В и ноль, фаза С и ноль.

Но из этого же не следует, что ток в нулевом проводе в три раза больше, чем в фазном? Напряжение в трехфазной сети сдвинуто по фазам на градусов. Здесь нужно не просто складывать значения токов, а брать векторную сумму. Возьми лист бумаги и ручку, поставь точку и отложи по окружности из этой точки три вектора радиуса через градусов.

Вектора суммируются путем параллельного переноса, то есть начало одного вектора совмещаем с окончанием другого. Если вектора образуют замкнутый контур, то их сумма равна нулю.

При симметричной нагрузке у тебя должен получиться треугольник. А от вида нагрузки зависит? Это линейная или нелинейная нагрузка? Цитата agness:. Цитата pvm:. Войти или зарегистрироваться на Proekt. Цитата agness: А от вида нагрузки зависит? Цитата pvm: если вопрос задавался с целью определения сечения нулевой рабочей жилы, то в соответствии с СП , п. Рассказать коллегам:. Электротехника в разделе тем : Подработки и вакансии всего 33 :. Смесь для нормализации заземления — наш и зарубежный опыт.

Отечественный и мировой опыт успешного строительства и ремонта заземляющего устройства без дополнительного расширения его площади и дополнительного использования металла! Видео: Розеточные блоки Unica System для удобного подключения гаджетов. В Беларуси подготовлены типовые проекты для электродомов.

Новый вид трубы для подземной прокладки кабеля. Задаем вопросы! Соблюдать или не соблюдать? Вот в чем вопрос Альбом типовых решений и конфигуратор для подбора электротехнических лотков. Молниезащита в нетиповых проектных решениях.

Почему греется нулевой провод?

Отгорание нуля в однофазной сети, то есть в пределах одного дома или квартиры не принесет вреда бытовой технике. В этом случае пропадёт напряжение сети В, а фазный провод останется под потенциалом. В другом варианте, когда произойдёт отгорание нуля в трехфазной сети, может не выдержать бытовая техника повышенного напряжения. При отгорании нуля в трехфазной сети, напряжение в квартире может достигнуть В. Такого напряжения, не выдержит ни один бытовой прибор. Как известно к электрощиту на площадке вашего этажа подведен четырех жильный трехфазный кабель. Три фазы, которого распределяются по квартирам равномерно, а нулевой провод сечение его в 2 раза меньше фазного является общим для всех квартир.

Перегрев нулевого провода

Появление коротких импульсов в сети с нелинейными нагрузками приводит к появлению больших токов нулевого провода в 1,5 раза превышающих фазные токи. Сечение же нулевого провода остается ниже фазного и отсутствует какая-либо защита нулевого проводника.

Всё это приводит к перегрузке нулевого провода и его перегреву. Вероятность отгорания нуля значительно увеличивается. Как следствие, под влиянием токов импульсного характера меняется форма синусоиды напряжения, она становится “плоской”.

Понятие электрического отгорания нуля

Помощь — Поиск — Пользователи — Календарь. Перейти к полной версии этой страницы на форумах сайта Электрик: Ток в нулевом проводе. От ТП отходят две воздушные линии, каждая на отдельную улицу, фазы разные, по 1 фазе на улицу. В месте пересечения улиц и до ТП эти линии имеют один общий нулевой проводник, равный сечению фазных проводников, мною електрику было предложено увеличить сечение этого нулевого провода в двое для уменьшения потерь напряжения и разгрузки этого участка, на что он ответил что это не даст эфекта поскольку ток от 2х фаз взаимно компенсирует друг друга и поэтому в точке обеденения нулевых проводников и далее к ТП сила тока минимальная или вобще отсутствует. Насколько я думал для такого случая необходимо 3 фазы, поэтому вопрос — если представить что в нулевой провод попадает одинаковый ток двух разноименных фаз компенсирует ли он друг друга в следствии чего тока почти нет или нет? Ток в нулевом проводе будет равным нулю, если работают все 3 фазы с одинаковой нагрузкой в каждой фазе.

Различия фазного и нулевого провода

Фазный провод (фаза) предназначен для подачи электричества к потребителю.

Назначение нулевого провода (нейтрального или нуля) состоит в выравнивании асимметрии напряжений при разном значении нагрузки в фазах.

Он присоединён к нулевым точкам источника и потребителя при их соединении в «звезду».

Присоединение нейтрального провода (трехфазная четырехпроводная сеть) является возможным только в том случае, когда источник и нагрузка соединены в «звезду».

При соединении в «треугольник» необходимость в нём отпадает, так как линейное и фазное напряжения в фазах одинаковы.

Чтобы понять разницу между линейным и фазным напряжением, необходимо понимать, что в трехфазной трехпроводной цепи линейное (напряжение между двумя фазными проводами) в основном составляет 380 В, а фазное — напряжение между фазой и нулем — в √3 раз меньше приблизительно 220 В.

Нейтральный провод заслужил свое название тем, что при работе устройств ток в нём, при одинаковой нагрузке трёх фаз, равен нулю. Сопротивление его невелико. Поэтому при перегрузке одной или нескольких фаз, ток в нем быстро возрастет. В схеме освещения его наличие является обязательным условием. В ином случае не гарантируется равномерность освещения.

В зависимости от роли, нулевой провод может быть рабочим, защитным, совмещенным.

Рабочий обозначается латинской буквой N и выполняется голубым цветом в европейских странах. В некоторых других странах цвет может быть серым либо белым.

Защитный обозначается РЕ. Он предназначен для безопасности в случае попадания потенциала на корпус электроприбора. В нормальном режиме он обесточен, а при поломке является проводником, который отведет от электроприбора опасный потенциал в землю. Цвет этой жилы желто-зеленый.

В некоторых системах нулевой провод совмещен с защитным. В таком случае маркировка будет обозначена как PEN и окраска этой жилы будет синей с полосками на концах желто-зеленого цвета.

Почему ток в нулевом (нейтральном) проводе может превысить ток в фазном проводе

В трехфазной системе, при симметричной линейной нагрузке (например трехфазный электродвигатель) ток в нулевом проводе отсутствует. В реальности идеальной симметрии не существует, ток в нулевом проводе будет присутствовать, но он будет меньше фазных (если совсем отключить нагрузку с двух фаз он станет равен току оставшейся фазы). Поскольку ток в нулевом проводе был меньше тока в фазном проводнике (раньше было мало нелинейных нагрузок), то для экономии нулевой проводник делался тоньше фазных, теперь сечение нулевого проводника совпадает с сечением фазного.

Если основное потребление энергии приходится на нелинейные нагрузки (импульсные блоки питания без ККМ, люминесцентные лампы с электронными балластами без ККМ и т.п. — ток потребляется узкими импульсами вблизи пика питающего напряжения) встречаются рекомендации по увеличению сечения нулевого проводника в два раза (относительно сечения, рассчитанного для фазных проводников). Это обусловлено тем, что в нулевом проводе будет протекать еще и значительная сумма гармоник тока кратных трем (особенно будет сильна третья — 150 Гц) .

Поскольку от перегрузки по току защищаются только фазные повода, перегрузка нулевого (нейтрального) провода может привести к его повреждению, «отгоранию нуля» — что может привести к значительному перекосу фазных напряжений и повреждению потребителей. Получается, что мощные потребители с несинусоидальным входным током (нелинейные нагрузки) могут не только вызывать искажение формы напряжения сети и «загрязнять» сеть помехами, но и привести к аварийной ситуации, выведя из строя кабель и других потребителей.

Примеры нелинейных нагрузок, способных вызвать рост тока в нулевом проводнике (если в них нет 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)

Форма тока, потребляемого нелинейной нагрузкой, значительно отличается от чистой синусоиды (совсем на нее не похожа). Математически форму несинусоидального тока можно представить в виде суммы, уменьшающихся по амплитуде, синусоид кратных частоте питающего напряжения (50 Гц, 100 Гц, 150 Гц, 200 Гц….).

ГОСТ 30804.4.30-2013 предписывает учитывать гармоники не менее 40-го порядка. Но только гармоники, кратные третьей (остальные взаимно компенсируются складываясь), суммируются в нейтральном проводнике и вызывают весьма значительный ток, к которому еще добавляется ток обусловленный несимметрией питающего напряжения, его несинусоидальностью и несимметрией нагрузки. Основной вклад вносит третья гармоника (в нейтрале течет ток с частотой 150 Гц) — прочие гармоники малы.

ГОСТ Р 50571.5.52-2011: предлагает узнать ток и в нулевом проводнике и выбрать сечение всех проводников по наиболее нагруженному проводу; следует указать, что ситуация ухудшается, если в трехфазной системе нагружены только две фазы. В этом случае ток высших гармоник в нейтральном проводнике будет суммироваться током дисбаланса; если доля третьей гармоники превышает 33%, необходимо увеличить площадь поперечного сечения нейтрального проводника.

Фразу об «отгорании нуля

» слышал, наверное, каждый из нас. Почему же таинственный ноль имеет тенденцию всё время отгорать? Для того чтобы внести некоторую ясность в этот вопрос, необходимо вспомнить кое-что из курса физики средней школы.

Для однофазной цепи «ноль» — это просто название для проводника, не находящегося под высоким потенциалом относительно земли. Второй проводник в однофазной цепи называется «фазой» и имеет относительно земли высокий потенциал переменного напряжения (в нашей стране чаше всего 220 В). Никакой тенденции к отгоранию однофазный ноль не проявляет.

Беда в том, что все электрические коммуникации (т. е. линии электропередачи) являются трёхфазными. Рассмотрим схему «звезда», в которой появляется понятие «нулевой провод».

Токи в нулевом проводе при несинусоидальных нагрузках

Некоторые виды нагрузки в однофазной сети, например крупный вычислительный центр, вызывают протекание по нулевому проводу больших токов. При этом в этих токах имеется большое содержание нечетных гармоник, кратных третьей (3,9,15,21…), причем токи этих гармоник текут не только по фазному проводу, но и по проводу нейтрали. На Рис. И.1 показана нормальная форма тока и форма, возникающая при импедансе сети, близком к нулю. В пределе форма тока приближается к импульсу с равными амплитудами всех гармоник тока. В худшем случае 1 А среднеквадратичного значения тока в каждой фазе создает 1.732 А среднеквадратичного значения тока в нейтрали. В нулевом проводе содержится только одна треть гармоник из всего возможного набора, зато каждая из них в 3 раза больше по амплитуде, чем ток в фазном проводе. Отметим, что другие нечетные гармоники при сбалансированной между фазами нагрузке компенсируют друг друга в нулевом проводе.

В старых зданиях, где электропроводка была рассчитана на достаточно сбалансированную нагрузку с малым содержанием гармоник и нулевой провод имеет небольшое сечение, могут возникнуть проблемы с его перегрузкой при подключении большого компьютера. Национальные правила устройства электроустановок в США в настоящее время признают такую возможность, и в новых зданиях коммерческого назначения требования к нагрузочной способности нулевого провода существенно повышены. Токи нулевого провода от нескольких трансформаторов, соединенных звездой, могут складываться между собой. Еще одной проблемой может оказаться возбуждение постоянной составляющей в токе потребления при использовании однополупериодных выпрямителей. Эти токи тоже могут складываться в нейтрали, но через первый (входной) трансформатор они не проходят.

Рис. И.1. Токи при нормальной и импульсной нагрузках

11 Первоначально номер AWG определялся как число циклов прокатки проволоки при ее изготовлении. Для медного провода номер AWG связан с его диаметром D в дюймах формулой AWG = —20 log](,0 — 10. Наоборот, D = io-(AWG +10)/20. _ Примеч. пер.

11 ANSI C57 — серия документов Американского национального института стандартов, стандартизуюших требования и условия испытаний трансформаторов различного назначения. — Примеч. пер.

11 Важнейшее достоинство преобразователей на эффекте Холла — возможность измерения постоянного тока. — Примеч. пер.

11 Зависимость вращающего момента от скорости вращения в большой степени зависит от схемы включения между собой обмоток статора и ротора — последовательного, параллельного или смешанного. — Примеч. пер.

Источник: Сукер К. Силовая электроника. Руководство разработчика. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХI, 2008. — 252 c.: ил. (Серия «Силовая электроника»).

Предыдущая запись: Форсированная балансировка тиристоров
Следующая запись: Импульсные режимы в силовой электронике

Роль нулевого провода при соединении звездой

У начинающих электриков часто возникает вопрос: «Какой провод нулевой в системе электроснабжения дома?». Чтобы ответить на этот вопрос, следует знать, что нулевой провод необходим, чтобы избежать «перекоса фаз». Специалисты стремятся добиться равномерной нагрузки при электроснабжении потребителей. Чтобы понятно объяснить это явление, в качестве примера возьмём многоквартирный дом, где равное количество квартир подключается к одной из трёх фаз. Однако неравномерное потребление в этом случае всё равно остаётся. Ведь люди в каждой квартире пользуются различными электроприборами в разное время дня и ночи.

Что такое нулевой провод

При работе с электричеством важно понять, что такое рабочий и защитный нулевой провод. В первом случае он выравнивает напряжение по фазе, во втором – защищает зануление. Пользователи ошибочно считают, что нейтральный проводник является исключительно заземлением. Его главная функция – соединение нейтралей установок в трехфазной цепи.

При подаче различной нагрузки на каждую из фаз происходит смещение нейтрали – симметрия напряжений нарушается. Одним потребителям подается повышенное напряжение, другие получают пониженное. При низком напряжении электроприборы функционируют со сбоями, при высоком – подвергаются перегрузке и загораются. Задача нуля – уравнять повышенные и пониженные показатели, обеспечив баланс электросети.

В ПУЭ установлена расцветка нулевого провода – голубая, которая соответствует европейским стандартам.

Зачем нужен защитный проводник РЕ?

Защитный провод или РЕ необходим для дополнительной защиты дома. В случае короткого замыкания он отводит ток от места разрушения проводки, тем самым защищая людей от удара электрическим током, а имущество от пожара.

В такой сети нагрузка распределяется равномерно, так как на каждом этаже многоквартирного дома осуществлена разводка по фазам.

Электрическая система, подведённая к жилым помещениям, представляет собой «звезду», которая повторяет все векторные характеристики трансформаторной подстанции.

Такая система надёжна и оптимальна, но и в ней существуют и свои недостатки, так как периодически возникают неисправности. Чаще всего перебои подачи электричества связаны с плохим качеством проводов, а также с некачественным их соединением.

Принцип работы

В новостройках и домах старой застройки схема передачи энергии принципиально отличаются. Электросеть новостроек сконструирована по принципу TN-S:

электричество поступает от трансформаторов со вторичной обмоткой, соединенной по типу «звезда» (провода, сходящиеся в нулевой точке);
вторая часть концов кабелей отводится к клеммам А, В, С, также соединенных в нулевой точке, и подключается по заземляющему контуру к подстанции;
высоковольтный провод с нулевым сопротивлением разделяется на защитный РЕ (желто-зеленый) и рабочий N (голубой).

Чем опасно повреждение нулевого провода

Ноль повреждается при механических воздействиях, коротких замыканиях, некачественном подключении или в результате старости проводки. Обрыв нейтрали:

PEN-проводник в кабеле питания – остается один заземляющий контур, который визуально не заметно;
сгорание проводника в распредщитке – фазные проводники перекашиваются, показатель напряжения увеличивается до 380 В;
обрыв в щитке квартиры – в розетках остается вторая фаза, бытовая техника от них не запитывается.

Повреждение нейтрали исключает равность потенциалов сетей с различной нагрузкой, в результате чего может сгореть бытовая техника. Изоляция в таких случаях пробивается. В старом жилом фонде со схемой подключения TN-C (нуль – защитный проводник) при поломках существуют риски поражения током. В новостройках повреждения нуля приводит к тому, что при касании к технике чувствуются легкие разряды тока.

Разряды тока от прикосновений к корпусу оборудования также свидетельствуют о его неисправности.

Причины возникновения короткого замыкания

Короткое замыкание становится возможным, когда ток не проходит через «ноль» к контуру заземления А0, В0 и С0. Вместо этого токи двигаются по внешним контурам АВ, ВС и СА, которые питаются от напряжения в 360 вольт. Таким образом, на одном квартирном щитке может оказаться слишком маленькое напряжение, так как экономный жилец выключил все электроприборы, а на другом образовывается напряжение, приближённое к линейному — 360 вольт. Это и становится причиной повреждения проводов. Приборы, в свою очередь, перегреваются в результате поступления на них нерасчётных токов.

Чтобы избежать такой ситуации и защититься от резкого скачка напряжения, имеются приборы защиты, которые устанавливаются внутри квартирных щитков. Также их ставят в корпусе дорогостоящих электроприборах для предотвращения поломок, например, в холодильниках и морозильных камерах.

Повторное заземление

Повторным заземлением нулевого проводника является защита, установленная на определенных правилами ПУЭ промежутках на всей протяженности нейтрали. В задачи повторного заземления включается снижение силы напряжения в нулевом проводе и электроприборах, которые были занулены относительно грунта. Это свойство целесообразно в качестве защиты от обрыва нулевого провода и при пробое электрического напряжения на корпус электрических приборов.

Чтобы сделать повторное подключение, необходимо провести непрерывную нейтраль от щитка до нулевых проводников. В условиях многоэтажек для повторного заземления применяют различные системы.

Трансформаторная нейтраль в электрике заземляется, а доступная часть присоединяются к ней через нулевые защитные проводники. В нормальном режиме электроприемник под напряжением не находится. Система TN бывает:

TN-S – защитный и нулевой проводник разделяются по протяженности всей магистрали;
TN-C-S – функции проводов РЕ и N совмещаются в одном части проводника, выведенного от трансформатора.

Если коммуникации подключаются в частном доме, используются естественные заземлители – металлические штыри в грунте. Нормативные документы не рекомендуют применять естественные проводники, поскольку невозможно рассчитать сопротивление, которое дает почва при растекании тока.

Заземление в домах, построенных до середины 90-х, для которой использовался четырехпроводной способ – 3 фазы и 1 нуль. Защитную и рабочую функции нейтрали выполняет общий проводник на протяжении всей магистрали. Запитка потребителей происходит от PEN-кабеля. Он же задействуется для заземления.

Применяется для подачи электроэнергии в загородных и сельских условиях. Ток поступает по линиям электропередач на опорах. Установки разрешены в случаях, когда TN сделать невозможно или очень дорого. При подаче повышенного тока на приборы цепь питания выключается полностью через УЗО.

Сеть с изолированной нейтралью трансформатора. Отводится от грунта или заземляется через приемник с большим сопротивлением. Линия земли проводится по отдельной шине, а на ней уже подключаются контакты розеток. Организация системы целесообразная для образовательных, медицинских учреждений.

Метод определения нуля и фазы в доме

Чтобы выявить неисправность в электропроводке дома, чаще всего используют бюджетную отвёртку со световым индикатором. Такой прибор работает благодаря прохождению внутри его корпуса ёмкостного тока. Внутренняя часть такого прибора оснащена следующими составными частями:

металлический оголённый наконечник, который служит для присоединения его к фазе или нулевому проводнику;
резистор, который снижает амплитуду проходящего по отвёртке тока до безопасной величины;
световой индикатор, который загорается при протекании тока по металлической части прибора. Горящий индикатор свидетельствует о наличии тока в фазе;
площадка, благодаря которой ток проходит сквозь тело человека и достигает потенциала земли.

Опытные электрики для поиска неисправностей приобретают более функциональные приборы, к примеру, многофункциональный электронный индикатор в виде отвёртки, работающий на двух батарейках, благодаря которым устройство способно создавать напряжение 3 вольта. Помимо определения фазы, такие устройства выполняют и другие задачи.

Если лампочка засветилась при соприкосновении прибора с электрическим контактом, значит обнаружена фаза. При соприкосновении индикатора с проводниками PE и N световой индикатор гореть не должен. Если это не так, значит электрическая схема является неисправной.

Что такое заземление и нейтральный провод

Функция нейтрального проводника N – баланс потенциалов нескольких фаз и обеспечение потребителей током. Нулевой провод соединяется с глухозаземленной нейтралью трансформатора. В частных домах используется однофазный тип подключения с помощью нулевого и фазного кабеля. Для соединения нуля и земли используется заземляющий контур. Сама нейтраль маркируется изоляцией голубого цвета.

Проводник заземления обеспечивает безопасность электролинии при поломке. Его нормальный режим работы – проводной, при критических сбоях потенциал тока отводится в почву. Кабель РЕ маркируется при помощи сине-желтого цвета.

Нейтраль и защита в одном проводе обозначаются PEN, маркируются голубым цветом с желтыми и зелеными полосками на концах.

Схема подключения нейтрального провода и заземления

В МЭК-364, ГОСТе 30331.1-95 приводятся схемы подключения сети, нагрузка которой равняется 380 Вольт. По этой причине в квартире рекомендуется применять одну из систем.

Отдельная линия заземления TN-CS. Нейтральный щитки и защитные проводники домашнего коммутатора соединяются друг с другом. При наличии двух проводов PEN-кабель в определенной точке разделяется на нейтраль и защиту. Провода PE подкидываются к проводникам N. Защита схемы зависит от точки обрыва:

До места разделения. Фазный проводник и устройство зашиты отводят напряжение в нейтраль, а от нее – на провод защиты.
После места разделения. Опасное электричество не передается на корпус бытовой техники, а сразу передается на провод защиты.

В многоэтажках не всегда получается сделать подобную заземляющую линию.

Современные инструменты для соединения контактов

Метод скрутки в качестве соединения двух проводящих частей давно устарел, сейчас электрики используют инструменты для соединения (СИЗ). Корпус такого изделия выполнен в форме колпачка, который накручивает провода друг на друга, делая соединение весьма надёжным.

Ещё более удобны в использовании клеммы WAGO. Достаточно концы двух проводов, которые необходимо соединить вместе, вставить в специальные пазы до щелчка. После этого соединение расцепить довольно сложно.

Правила подключения нейтрали

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

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

При условии правильной схемы подключения защитный нулевой провод сможет предотвратить разрушение электросети и травмы в случаях короткого замыкания. Нейтраль равномерно распределяет нагрузку по всем линиям, этажам и квартирам многоэтажки. При ее первичном и повторном подключении стоит руководствоваться ПУЭ.

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

Роль нулевого провода при соединении звездой

б) Нулевой провод необходим на случай аварийного режима:

Практически ток в нулевом проводе в 2 – 3раза меньше тока в линейных проводах, поэтому нулевой провод выполняется меньшим сечением. Обрыв нулевого провода крайне нежелателен, поэтому предохранители в него не ставят.

Пример:

Нагрузка соединена звездой,

Характер нагрузки индуктивный. Определить: I_Ф, I_Л, R_Ф, P, S, Q.

Ток в нулевом проводе равен 0, следовательно, нагрузка равномерная.

Определим мощности цепи:

Построим векторную диаграмму:

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Для выравнивания напряжения по фазам электроустановок применяется нулевой провод. Он необходим для предотвращения воспламенений приборов и пожаров. Кабель является частью нейтрали – общей точки генераторной или трансформаторной обмотки, соединенной, как звезда. Существует два типа проводника – рабочий N и защитный PE.

Что такое нулевой провод

В ПУЭ установлена расцветка нулевого провода – голубая, которая соответствует европейским стандартам.

Принцип работы

электричество поступает от трансформаторов со вторичной обмоткой, соединенной по типу «звезда» (провода, сходящиеся в нулевой точке);
вторая часть концов кабелей отводится к клеммам А, В, С, также соединенных в нулевой точке, и подключается по заземляющему контуру к подстанции;
высоковольтный провод с нулевым сопротивлением разделяется на защитный РЕ (желто-зеленый) и рабочий N (голубой).

В общем распредщитке новостройки подводятся 3 фазы, защитный проводник и нейтральный провод.

Дома старой застройки не имеют защитной проводки. Там реализована устаревшая четырехпроводная система TN-C:

нулевой заземленный проводник находится в распределительной коробке;
фаза и ноль от трансформатора подкинута к зданию через подземные или надземные высоковольтные кабели;
провода соединяются в щитке ввода, образуя трехфазную систему с рабочим напряжением 220 или 380 В;
от щитка выполняется разводка проводки на квартиры и подъезды;
потребители получают электроэнергию от проводов одной из фаз через сеть с напряжением 220 В;
разница в нагрузке устраняется за счет подвода нулевого N-провода.

Схемы подключения старых домов к электросети являются устаревшими и небезопасными.

Режимы работы

Существуют следующие режимы нейтрали электрических сетей:

глухозаземленный (сети на 380 вольт– 110 киловольт) – потенциалы нейтрали и земли одинаковы;
изолированный (сети на 6, 10 и 35 киловольт) – между нейтралью и землей наблюдаются незначительные утечки тока;
часть электросети с небольшим импедансом сопротивления и сопротивлением земли.

Применяют нейтральный провод для предупреждения аварийных скачков напряжений по фазе, с целью релейной защиты от замыканий фазы на землю, а также для обеспечения надежности работы электроприборов.

Чем опасно повреждение нулевого провода

PEN-проводник в кабеле питания – остается один заземляющий контур, который визуально не заметно;
сгорание проводника в распредщитке – фазные проводники перекашиваются, показатель напряжения увеличивается до 380 В;
обрыв в щитке квартиры – в розетках остается вторая фаза, бытовая техника от них не запитывается.

Разряды тока от прикосновений к корпусу оборудования также свидетельствуют о его неисправности.

Реакция электроприборов на обрыв нуля

При обрыве нуля на фазу с большим количеством потребителей увеличивается нагрузка. Напряжение при этом снижается. На фазе с меньшим числом потребителей наблюдается резкое повышение напряжения. Электроприборы могут:

работать со сбоями;
ломаться или сгорать при подключении к сети;
биться током, если не выполнялось заземление.

Задачи и назначение нулевого провода

Монтажная роль жильного нейтрального провода – соединение зануленных элементов электрических установок с нейтралью глухого заземления. Фактически он уравнивает разницу потенциалов фаз, отводит токи от участков с замыканием проводки, предотвращает травматизм и равномерно распределяет нагрузку по всем квартирам.

Система подводки по типу «звезды» имеет векторные показатели, идентичные подстанции трансформатора. Соединение является надежным, но только при условии качества проводов и соблюдения правил их соединения.

Повторное заземление

TN-S – защитный и нулевой проводник разделяются по протяженности всей магистрали;
TN-C-S – функции проводов РЕ и N совмещаются в одном части проводника, выведенного от трансформатора.

Что такое заземление и нейтральный провод

Нейтраль и защита в одном проводе обозначаются PEN, маркируются голубым цветом с желтыми и зелеными полосками на концах.

Схема подключения нейтрального провода и заземления

До места разделения. Фазный проводник и устройство зашиты отводят напряжение в нейтраль, а от нее – на провод защиты.
После места разделения. Опасное электричество не передается на корпус бытовой техники, а сразу передается на провод защиты.

В многоэтажках не всегда получается сделать подобную заземляющую линию.

Правила подключения нейтрали

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

При условии правильной схемы подключения защитный нулевой провод сможет предотвратить разрушение электросети и травмы в случаях короткого замыкания. Нейтраль равномерно распределяет нагрузку по всем линиям, этажам и квартирам многоэтажки. При ее первичном и повторном подключении стоит руководствоваться ПУЭ.

а) Нулевой провод необходим, чтобы напряжения на фазах нагрузки оставалось одинаковыми в случае неравномерной нагрузки (не было перекоса фаз);

б) Нулевой провод необходим на случай аварийного режима:

Пример:

Нагрузка соединена звездой,

Характер нагрузки индуктивный. Определить: I_Ф, I_Л, R_Ф, P, S, Q.

Читайте также: