У новичков в мире электрики и домовладельцев иногда возникает вопрос: что такое в бытовой электропроводке. Связано это с необходимостью починить какой-либо электроприбор.
В возникшей ситуации наиболее приоритетной задачей мастера должно стать соблюдение правил техники безопасности, а не проявление прикладных навыков и умений. Знание элементарных законов функционирования тока и процессов, проходящих внутри бытовых электроприборов не только поможет справиться с большинством неисправностей, возникающих в них, но и сделает этот процесс наиболее безопасным.
Конструкторы и инженеры делают все возможное, чтобы предотвратить несчастный случай при работе с электричеством в быту. Задача потребителя сводится к соблюдению предписанных норм.
- однофазный ток;
- двухфазный ток;
- трехфазный ток.
Однофазный ток.
Переменный ток, который получают при помощи вращения в магнитном потоке проводника или системы проводников, соединенных в одну катушку, называется однофазным переменным током .
Как правило, для передачи однофазного тока используют 2 провода. Называются они фазным и нулевым соответственно. Напряжение между этими проводами составляет 220 В.
Однофазное электропитание . Однофазный ток можно подвести к потребителю двумя различными способами: 2-проводным и 3-проводным. При первом (двухпроводном), для подведения однофазного тока используют два провода. По одному протекает фазный ток, другой предназначен для нулевого провода. Таким образом электропитание подведено почти во все, построенные в бывшем СССР, дома. При втором способе для подведения однофазного тока — добавляют ещё один провод. Называется такой провод заземлением (РЕ). Он предназначен для предотвращения поражения человека электрическим током, а так же для отвода токов утечки и предотвращения приборов от поломки.
Двухфазный ток.
Двухфазным электрическим током называется совокупность двух однофазных токов, сдвинутых по фазе относительно друг друга на угол Pi2 или на 90 °.
Наглядный пример образования двухфазного тока . Возьмем две катушки индуктивности и расположим их в пространстве таким образом, чтобы их оси были взаимно перпендикулярны, после чего запитаем систему катушек двухфазным током , как результат получим в системе два магнитных потока. Вектор результирующего магнитного поля будет вращаться с постоянной угловой скоростью, как следствие, возникает вращающееся магнитное поле. Ротор с обмотками, изготовленными в виде короткозамкнутого «беличьего колеса» или представляющий собой металлический цилиндр на валу, будет вращаться, приводя в движение механизмы.
Передают двухфазные токи при помощи двух проводов: двумя фазными и двумя нулевыми.
Трехфазный ток.
Трехфазной системой электрических цепей называется система, которая состоит из трех цепей, в которых действуют переменные, ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 1/3 периода(φ=2π/3). Каждую отдельную цепь такой системы коротко называют ее фазой, а систему трех сдвинутых по фазе переменных токов в таких цепях называют просто трехфазным током. Трехфазный ток легко передаётся на дальние расстояния. Любая пара фазных проводов имеет напряжение 380 В. Пара - фазный провод и нуль — имеет напряжение 220 В.
Распределение трёхфазного тока по жилым домам выполняется двумя способами: 4-проводным и 5-проводным. Четырёхпроводное подключение выполняется тремя фазными и одним нулевым проводом. После распределительного щита для питания розеток и выключателей используют два провода — одну из фаз и нуль. Напряжение между этими проводами будет составлять 220В.
Пятипроводное подключение трехфазного тока — в схему добавляется защитный, заземляющий провод (РЕ). В трёхфазной сети фазы должны нагружаться максимально равномерно, в противном случае может произойти перекос фаз. От того, какая электропроводка используется в доме, зависит какое электрооборудование можно в неё включать. К примеру, заземление обязательно, если в сеть включаются приборы с большой мощностью — холодильники, печи, обогреватели, электронные бытовые приборы — компьютеры, телевизоры, устройства, связанные с водой — джакузи, душевые кабины (вода проводник тока). Трехфазный ток необходим для электропитания двигателей (актуальных для частного дома).
Устройство бытовой электропроводки.
Вначале электроэнергия вырабатывается на электростанции. Затем через промышленную электросеть она попадает на трансформаторную подстанцию, где напряжение преобразуется в 380 вольт. Соединение вторичных обмоток понижающего трансформатора выполнено по схеме «звезда»: три контакта подключены к общей точке «0», а три оставшихся присоединены к клеммам «A», «B» и «C» соответственно. Для наглядности приводится картинка.
Объединенные контакты «0» подсоединяются к заземлительному контуру подстанции. Также здесь ноль расщепляется на:
- Рабочий ноль (на картинке изображен синим)
- PE-проводник, выполняющий защитную функцию (линия желто-зеленого цвета)
Нули и фазы тока с выхода понижающего трансформатора подводятся к распределительному щитку жилого дома. Полученная трехфазная система разводится по щиткам в подъездах. В конечном итоге, в квартиру попадает фазовое напряжение 220 В и проводник PE, выполняющий защитную функцию.
Итак, что же такое и ноль ? Нулем называют проводник тока, присоединенный к заземлительному контуру понижающего трансформатора и служащий для создания нагрузки от фазы тока, подсоединенной к противоположному концу обмотки трансформатора. Кроме того, существует так называемый «защитный ноль» - это PE-контакт, описанный ранее. Он служит для отвода токов при возникновении технической неисправности в цепи.
Этот метод подключения жилых домов к городской электросети отработан десятилетиями, но все же он не идеален. Иногда в вышеописанной системе появляются неисправности. Чаще всего, они связаны с низким качеством соединения на определенном участке цепи или полным обрывом электрического провода.
Что происходит в нуле и фазе при обрыве провода.
Обрыв электрического провода часто обусловлен элементарной рассеянностью мастера - забыть присоединить к определенному прибору в доме фазу тока или ноль - проще простого. Кроме того, нередки случаи отгорания нуля на подъездном щитке в связи с высокой нагрузкой на систему.
В случае обрыва соединения любого электроприбора в доме со щитком, этот прибор перестает работать - ведь цепь не замкнута. При этом не имеет значения, какой именно провод разорван - ноль или .
Аналогичная ситуация происходит, когда разрыв наблюдается между распределительным щитком многоквартирного дома и щитом конкретного подъезда - все квартиры, подключенные к щиту подъезда , окажутся обесточены.
Вышеописанные ситуации не вызывают серьезных сложностей и не представляют опасности. Они связаны с обрывом лишь одного проводника и не несут в себе угрозы безопасности электроприборов или людей, находящихся в квартире.
Самая опасная ситуация - исчезновение соединения между заземлительным контуром подстанции и средней точкой, к которой подключена нагрузка внутридомового электрощита.
В этом случае электрический ток пойдет по контурам AB, BC, CA, а общее напряжение на этих контурах - 380 В. В связи с этим возникнет очень неприятная и опасная ситуация - на одном электрощитке может вовсе не быть напряжения, так как хозяин квартиры посчитал нужным отключить электроприборы, а на другом возникнет высокое напряжение близкое к 380 вольтам. Это вызовет выход из строя большинства электроприборов, ведь номинальное напряжение работы для них - 240 вольт.
Конечно, такие ситуации можно предотвратить - существуют достаточно дорогостоящие решения для защиты от скачков напряжения. Некоторые производитель встраивают их в свои приборы.
Как определить ноль и фазу собственными силами.
Для определения нуля и фазы тока существуют специальные отвертки-тестеры.
Она работает по принципу прохождения тока низкого напряжения через тело человека, использующего ее. Отвертка состоит из следующих частей:
- Наконечник для подключения к фазовому потенциалу розетки;
- Резистор, снижающий амплитуду электротока до безопасных пределов;
- Светодиод, загорающийся при наличии потенциала фазы тока в цепи;
- Плоский контакт для создания цепи сквозь тело оператора.
Принцип работы с отверткой-тестером показан на картинке ниже.
Кроме тестовых отверток, существуют и другие способы определить, к какому контакту розетки подключена , а к какому - ноль. Некоторые электрики предпочитают пользоваться более точным тестером, используя его в режиме вольтметра.
Показания стрелки вольтметра означают:
1. Наличие напряжения 220 В между фазой и нулем
2. Отсутствие напряжения между землей и нулем
3. Отсутствие напряжения между фазой и нулем
Вообще-то, в последнем случае стрелка должна показывать 220 В, но в данном конкретном случае центральный контакт розетки не подключен к потенциалу земли.
Среди арсенала инструментов любого домашнего мастера всегда есть отвертка-индикатор, с помощью которой определяют потенциал фазы в домашней проводке.
Незатейливая конструкция, простая эксплуатация и низкая стоимость придают ей популярность.
Этот индикатор работает четко, позволяет увидеть потенциал фазы, использует принцип протекания активного тока через тело человека и встроенной неоновой лампочки.
Правила его применения описаны статьей .
Работая индикатором, мы привыкли, что на фазном контакте розетки лампочка светится, а на нулевом - погашена. Считаем в своем сознании это нормой. Причем, чётко понимаем, что при обрыве фазного провода свечения не будет и нам следует искать неисправность.
Целостность нулевого потенциала на розетке проверяется редко, да и технология требуется другая, например - .
Когда же в однофазной домашней проводке на обоих контактах розетки индикатор показывает фазу, то неискушенный электрик начинает думать, что их две и ставит вопрос: «Откуда взялась вторая?».
При этом он ошибается дважды на:
- примерно 90%;
- оставшуюся часть в 10%.
В первом случае допускаем, что внутри однофазной сети появиться посторонней фазе неоткуда и возникла совсем другая неисправность. А во втором - все же рассмотрим вариант появления постороннего потенциала.
Краткий экскурс в теорию
При подаче напряжения на бытовой потребитель по нему течет электрический ток в замкнутой цепи. Если схема разомкнута, например, выключателем люстры, то свечения не будет.
При этой ситуации потенциал фазы доходит до выключателя, а нуля - до ближнего контакта цоколя на каждой лампочке.
Их провода кратко называют фазой и нулем. После включения выключателя потенциал фазы доходит до удаленного контакта лампочки и через сопротивление нити накала образуется ток, который протекает по проводам замкнутой цепочки от источника питающей трансформаторной подстанции.
Если проверить индикатором напряжение на удаленном контакте патрона лампочки, то он своим свечением укажет фазу, а на ближнем - свечения не будет. Делаем вывод, что здесь потенциал нуля. Теперь рассмотрим другой вариант.
Неправильное подключение выключателя к люстре
В старых квартирах часто допускали ошибку: разрывали не фазу, а ноль. При такой ситуации освещение от выключателя работало нормально, но создавалась опасность получения электротравмы при замене лампочки, которая всегда была под потенциалом фазы.
Если при такой ситуации воспользоваться емкостным индикатором, то он будет светиться на обоих контактах цоколя лампочки и одном - .
Причина кроется в том, что потенциал фазы по разорванной цепочке от квартирного щитка дошел до отключенного контакта выключателя.
А условий для прохождения тока нет - схема разомкнута. На своем языке электрики говорят - разрыв или обрыв нуля.
Подобная ситуация может проявиться и в электрической розетке. Для этого достаточно отсоединить ноль на входе их блока и иметь параллельную цепочку с подключенным сопротивлением, например, настольной лампой.
Подобный случай может возникнуть в упрощенной , когда не выполнено разделение на силовые цепи розеточной группы и освещения, а все защиты квартиры выполнены электрическим пробками или автоматическими выключателями серии ПАР.
При обрыве нуля на входе розетки, находящейся, например, на кухне и включенном выключателе освещения в комнате повторится подобная ситуация, когда емкостной индикатор напряжения будет светиться в обоих гнездах розетки, указывая на потенциал фазы.
Как оценить напряжение в розетке
Потенциал фазы вызывает свечение лампочки емкостного индикатора, а ноля - не может. В рассматриваемом нами случае это его свойство вводит человека в заблуждение.
Для правильной оценки ситуации необходимо пользоваться прибором, указывающим не один потенциал, а их разность. По этому принципу работают:
- двухполюсные индикаторы напряжения;
- вольтметры.
Режим вольтметра есть у всех современных мультиметров - комбинированных электрических приборов домашнего мастера.
Если его щупы установить в контакты проблемной розетки, то он покажет 0 вольт на ней, что означает отсутствие разности потенциалов, необходимой для нормальной работы электрических приборов.
Величина напряжения 220 будет только между нулем и фазой нормальной электрической проводки.
Делаем вывод: вольтметр не показывает напряжение между одной и той же фазой, ибо его там просто нет. Оно присутствует в однофазной сети только между проводами фазного и нулевого потенциалов.
Возможные случаи обрыва нуля в домашней однофазной сети
Неисправность может возникнуть практически в любом месте проводки, но наиболее часто повреждения возникают там, где электрик делал коммутацию проводов схемы в:
- распределительном щитке квартиры;
- распаечной коробке;
- розетке.
Также возможно разрушение слоя изоляции провода и обрыв нулевой жилы с созданием контакта на фазе.
Неисправность может возникнуть на:
- вводном автоматическом выключателе;
- электросчетчике;
- нулевой шине.
Причиной обрыва может стать плохой контакт с проводом из-за:
- загрязнения рабочих поверхностей;
- недостаточного усилия ужима винтового соединения;
- надрезов металлической жилы провода.
Любая из них создает повышенное сопротивление на переходном участке, ведущее к излишнему нагреву, образованию нагара, постепенно переходящему в обрыв.
В этой ситуации на всех электроприборах квартиры пропадет напряжение, но фаза останется присутствовать.
Если хоть один выключатель освещения будет включен или в одну из розеток вставлен бытовой прибор, то фазный потенциал пройдет на второй контакт всех розеток через нулевую шину.
Придется осматривать возможные места повреждения и устранять неисправность.
Неисправность с отсутствием напряжения проявится в том помещении, на которое работает распределительная коробка с оборванным нулем. Во всех других местах напряжение будет присутствовать.
Внутри старых распаечных коробок подключение проводов выполнялось скрутками и обматывалось изолентами. У нуля обычно требовалось делать больше соединений, а общая скрутка получалась толще. С этого косвенного признака проще делать прозвонку схемы для выявления нулевого потенциала электрическими методами.
Обрыв нуля может возникнуть и в проводе, соединяющем распределительные коробки. Для его замены часто требуется долбить стену и заменять кабель. Чтобы уменьшить трудозатраты проще создать новую магистраль, расположив ее по .
Обрыв нуля и замыкание на фазу в блоке розеток
Такая ситуация может создаться при неправильных работах по сверлению стен, забиванию гвоздей, вворачиванию саморезов без учета проложенных трасс электрической проводки, когда нарушается целостность изоляции жил и возникают короткие замыкания и обрывы провода.
Потенциал фазы появится на обоих контактах розетки без создания дополнительных шунтирующих цепочек.
Устраняется такая неисправность полной заменой неисправного участка проводки.
Для тех читателей, кто интересуется видеороликами по этой теме рекомендуем посмотреть работу Сергея Сощенко: «Две фазы в розетке.»
Это как раз тот случай, когда внутрь домашней однофазной сети может проникнуть второй потенциал фазы и напряжение на всех бытовых приборах способно подскочить до линейной величины вплоть до 380 вольт.
Виновником такой аварии чаще всего выступает электроснабжающая организация, а страдают от нее все задействованные потребители.
Рассмотрим вариант воздушного подключения к трехфазному вводу в частный дом.
Такие провода расположены открыто. имеют большую протяженность. Существует масса причин, по которым может возникнуть обрыв фазы. Их количество уменьшается при подключении электрическим кабелем, спрятанным в грунте, который чаще применяется для питания многоэтажных зданий. Но человеческий фактор и нарушение правил эксплуатации не стоит забывать…
Обрыв нуля в трехфазной сети происходит периодически, его надо учитывать.
Работа трехфазной сети в нормальном режиме
В каждую квартиру с однофазной проводкой поступает одинаковое фазное напряжение.
Его величина 220 вольт прикладывается к различным сопротивлениям бытовых потребителей, которые периодически коммутируются к питанию случайным образом. В схеме протекают только токи от генераторного конца по фазным проводам к нагрузке и возвращаются через нулевой провод.
Ток в ноле состоит из суммы трех токов всех фаз и обычно уравновешивается ими. Напряжение в фазах колеблется в пределах эксплуатационных нормативов.
Работа трехфазной сети при обрыве нуля
Здесь сбалансированная система сразу нарушается. Обрыв нуля исключает прохождение по нему токов фаз, а напряжение, которое поступает потребителям, претерпевает изменения.
Рассмотрим на примере контура АВ. К квартирам А и В прикладывается уже линейное напряжение АВ. Их сопротивление подключено к нему последовательно и складывается из двух составляющих.
За счет суммарного сопротивления Ra+Rв по цепочке течет ток Iaв, рассчитываемый по закону Ома. Он общий для обеих квартир.
Падение напряжения на каждой квартире теперь не одинаковое, а зависящее от сопротивления, которым обладают подключенные в работу электроприборы. Если один владелец отсутствует дома и выключил все приборы, а второй интенсивно использует стиральную и посудомоечную машины, включил моющий пылесос и обогреватель, то ситуация складывается неблагоприятная: все 380 вольт окажутся у одного хозяина. Его бытовая техника сгорит от перенапряжения.
Снизить риски повреждения своего имущества от аналогичной поломки можно включением в квартирный щиток . Оно своевременно отключит питание при возникновении подобной аварии. РКН входит в состав защит и обеспечивает в автоматическом режиме .
Случаи обрыва нулевого провода подробно объясняет видеоролик владельца Master007: «Отгорание нуля».
Дополняйте материал статьи своими комментариями, делитесь ею с друзьями в соц сетях.
При нормальном режиме работы розетки проверяя наличие напряжения картина должна выглядеть следующим образом. При прикосновении к фазному проводу, должно появляться световое оповещение, а при прикосновении к нулевому, лампочка индикатора светиться не должна.
Но если розетка не работает, а индикатор показываетна проводах в розетке две фазы, что делать и как такое может быть?
Такое явление встречается довольно часто, как правило в домах со старой или некачественно выполненной электропроводкой. Откуда же берутся эти две фазы в розетке , давайте разберем возможные причины их появления:
Отгорел нулевой провод во внутренней системе электропроводки
Это наиболее распространенная причина. При отсутствии нулевого соединения фаза через нить накаливания лампочек в люстре, либо через электроприборы включенные в другие розетки наведенным током будет присутствовать и на нулевом проводе. При этом розетка, в которой находиться две фазы не работает. Правильно диагностировать данную причину можно выключив из всех розеток включенные в них электроприборы путем отсоединения вилок от розеток. Далее нужно перевести все выключатели в положение выключено. Если вы не знаете в каком положение выключатель включен, а в каком выключен, можно просто выкрутить из люстр и светильников лампочки эффект будет тот же. После того как вы произвели все действия указанные выше, нужно еще раз проверить напряжение в розетке. У вас должно получиться следующее, на фазном проводе должна быть фаза, соответственно индикатор делает световое оповещение, а при прикосновении к нулевому, лампочка индикатора светиться не должна. В этом случае причину неисправности следует начать искать:
- в местах недавно повешенных на стену картинах, фотографиях. Как правило в 95% случаев такой тюнинг жилья заканчивается перебитым проводом. В этом случае нужно отключить электропитание квартиры (выключить пробки, автоматы, пакетные выключатели) убедиться в отсутствии напряжения. Далее снять слой штукатурки и освободить провод, визуально диагностировать место повреждения и устранить неисправность путем соединения проводов и их изоляцией. После проведения всех работ, включаем подачу напряжения и проверяем работоспособность розетки. После этого место повреждения можно замазывать штукатурным либо гипсовым раствором.
- если же никаких работ по обновлению дизайна жилья перед тем как в розетке появились две фазы не проводилось, то возможная неисправность может быть в распределительной коробке . В этом случае поиски начать следует с распределительных коробок, которые находиться в комнате где расположена розетка. Отключаем электроснабжение квартиры, снимаем крышку распределительной коробки, ищем обгоревшие, оплавленные либо отвалившееся провода. Если в этой распределительной коробке неисправности нет открываем ближайшее. После того как вы визуально диагностировали неисправность, приступаем к ее устранению. Делаем новое соединение, изолируем, закрываем крышку распределительной коробки, включаем электропитание и проверяем работоспособность розетки.
- в электро щитке. Если вы имеете доступ в силовой щит, вы можете открыть его и визуально просмотреть все контакты и соединения. При обнаружения оплавленных проводов, подгоревших контактов, отвалившихся от мест присоединения проводов нужно немедленно обратиться в обслуживающую данный электрощит организацию для устранения неполадок. Производить самостоятельный ремонт без снятия напряжения ОПАСНО ДЛЯ ЖИЗНИ.
Произошло перенапряжение
- Перенапряжение - это повышение или понижение значений напряжения с нормальных (220-230 вольт) до высоких (360-380 вольт) или наоборот низких (40-80 вольт). Когда происходит перенапряжение, сначала может моргать свет, потом начинают очень ярко или очень тускло гореть лампочки.
Основную опасность представляют те случаи когда происходит повышение напряжения (360-380 вольт). Начинают сильно светиться лампочки, в некоторых случаях даже гудят, начинает дымиться бытовая электроника. Моментально реагируют на повышенное напряжение: компьютеры, микроволновые печи, электронные часы, телевизоры, аудио и видео техника. Перегорают, либо начинают некорректно работать.
При низких значениях напряжения (40-80 вольт) такого значительного ущерба бытовой технике не наноситься, из-за низкого напряжения она просто не включается, а освещение при этом еле светиться, так, что можно разглядеть еле тлеющую нить накала в лампочке. Причина очень банальна, где то по линии электропроводки от подстанции до вашего счетчика повредился нулевой провод.
Что происходит во время перенапряжения? В современных электросетях используются четырех жильные кабельные линии. Три жилы используются для передачи трех независимых фаз, а четвертая для нуля. Когда повреждается нулевой провод, ток подобно воде мгновенно заполняет свободную нишу и устремляется туда где самая маленькая нагрузка, в итоге получается что по по фазному проводу и по нулевому приходят две фазы вместо положенных 220 вольт, так получается 380. Соответственно раз ток убежал в свободную нишу с маленькой нагрузкой, то там откуда он убежал остается маленькое напряжение (40-80 вольт) или совсем ничего.
Что делать?
- Нужно быстро отключить электроснабжение квартиры
- выключить из розеток все бытовые приборы
- перевести все выключатели в положение отключено.
- Вызвать обслуживающий электро персонал. Дождаться устранения бригадой электромонтеров причин перенапряжения, далее ими делаются контрольные замеры напряжения, составляется акт и только после этого можно вновь восстановить электропитание вашей квартиры.
Наведенный ток
Розетка работает в нормальном режиме, но при замере индикатором диагностируются две фазы. Такое явление часто встречается, если рядом с вашим домом проходит высоковольтная линия электропередач.
Это один из самых опасных случаев, так как наведенное напряжение будет диагностироваться индикатором даже при полностью отключенной подачей напряжения в квартиру, что может ввести в заблуждение даже профессионала в данном вопросе. В этом случае поможет вольтметр, либо мультиметр, он безошибочно покажет наличие или отсутствие напряжения.
Треугольник.
Для передачи электроэнергии между населенными пунктам напряжение электрической сети многократно повышается. Это делается для сокращения токовой нагрузки сети, проще говоря с ростом напряжения сила тока в линиях электропередачи понижается.
Например, если приходя в ВРУ жилых строений линейное напряжение сети (между фаз) составляет 380 Вольт, то на высоковольтных линиях электропередач напряжение может повышаться от 6 000 до 1150 000 Вольт.
Понижение до 380 Вольт, происходит внутри трансформаторных подстанций, где установлен понижающий трансформатор тока.
В электрике существуют две схемы соединения обмоток понижающих трансформаторов "звезда" и "треугольник". В большинстве случаев в современных электрических сетях для бытовых нужд применяется схема "звезды", здесь все стандартно, есть 3 фазы и ноль (глухозаземленная нейтраль). Линейное напряжение = 380 Вольт (напряжение между фаз), а фазное = 220-240 Вольт (между фазой и нулем, землей).
На ВРУ, как правило, приходит четырех жильный кабель, по которому подается напряжение 380 Вольт, далее происходит разделение на отдельные лини "ноль + фаза", которые и приходят в квартиру. В итоге на розетке получаем напряжение сети 220-240 Вольт.
А вот в "треугольнике" нуля нет, есть только три фазы и все. На ВРУ приходит трехжильный кабель, по которому подается напряжение 380 Вольт.
Так как в схеме треугольника фазное напряжение = линейному, далее он делится на отдельные линии "фаза + фаза" и именно в таком виде напряжение приходит в жилые квартиры. То есть в такой сети на обоих контактах розетки будет две фазы, при этом бытовые электроприборы в нормальном режиме работы будут исправно функционировать. В розетке будет напряжение 380 Вольт.
Стоит отметить, что схема треугольника в современных сетях встречается все реже и реже, в большинстве случаев в районах городов и селений старого жилого фонда.
Итак, почему в некоторые электрощитки приходит напряжение 380 В, а в некоторые – 220? Почему у одних потребителей напряжение трёхфазное, а у других – однофазное? Было время, я задавался этими вопросами и искал на них ответы. Сейчас расскажу популярно, без формул и диаграмм, которыми изобилуют учебники.
Другими словами. Если к потребителю подходит одна фаза, то потребитель называется однофазным, и напряжение его питания будет 220 В (фазное). Если говорят о трехфазном напряжении, то всегда идёт речь о напряжении 380 В (линейное). Какая разница? Далее – подробнее.
Чем три фазы отличаются от одной?
В обоих видах питания присутствует рабочий нулевой проводник (НОЛЬ). Про защитное заземление я , это обширная тема. По отношению к нулю на всех трёх фазах – напряжение 220 Вольт. А вот по отношению этих трёх фаз друг к другу – на них 380 Вольт.
Напряжения в трёхфазной системе
Так получается, потому что напряжения (при активной нагрузке, и ток) на трёх фазных проводах отличаются на треть цикла, т.е. на 120°.
Подробнее можно ознакомиться в учебнике электротехники – про напряжение и ток в трехфазной сети, а также увидеть векторные диаграммы.
Получается, что если у нас есть трехфазное напряжение, то у нас есть три фазных напряжения по 220 В. И однофазных потребителей (а таких – почти 100% в наших жилищах) можно подключать к любой фазе и нулю. Только делать это надо так, чтобы потребление по каждой фазе было примерно одинаковым, иначе возможен перекос фаз.
Кроме того, чрезмерно нагруженной фазе будет тяжело и обидно, что другие “отдыхают”)
Преимущества и недостатки
Обе системы питания имеют свои плюсы и минусы, которые меняются местами или становятся несущественными при переходе мощности через порог 10 кВт. Попробую перечислить.
Однофазная сеть 220 В, плюсы
- Простота
- Дешевизна
- Ниже опасное напряжение
Однофазная сеть 220 В, минусы
- Ограниченная мощность потребителя
Трехфазная сеть 380 В, плюсы
- Мощность ограничена только сечением проводов
- Экономия при трехфазном потреблении
- Питание промышленного оборудования
- Возможность переключения однофазной нагрузки на “хорошую” фазу при ухудшении качества или пропадании питания
Трехфазная сеть 380 В, минусы
- Дороже оборудование
- Более опасное напряжение
- Ограничивается максимальная мощность однофазных нагрузок
Когда 380, а когда 220?
Так почему же в квартирах у нас напряжение 220 В, а не 380? Дело в том, что к потребителям мощностью менее 10 кВт, как правило, подключают одну фазу. А это значит, что в дом вводится одна фаза и нейтральный (нулевой) проводник. В 99% квартир и домов именно так и происходит.
Однофазный электрощиток в доме. Правый автомат – вводной, далее – по комнатам. Кто найдёт ошибки на фото? Хотя, этот щиток – одна сплошная ошибка…
Однако, если планируется потреблять мощность более 10 кВт, то лучше – трехфазный ввод. А если имеется оборудование с трехфазным питанием (содержащее ), то я категорически рекомендую заводить в дом трехфазный ввод с линейным напряжением 380 В. Это позволит сэкономить на сечении проводов, на безопасности, и на электроэнергии.
Не смотря на то, что есть способы включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, такие переделки резко снижают КПД двигателей, и иногда при прочих равных условиях можно за 220 В заплатить в 2 раза больше, чем за 380.
Однофазное напряжение применяется в частном секторе, где потребляемая мощность, как правило, не превышает 10 кВт. При этом на вводе применяют кабель с проводами сечением 4-6 мм². Потребляемый ток ограничивается вводным автоматическим выключателем, номинальный ток защиты которого – не более 40 А.
Про выбор защитного автомата я уже . А про выбор сечения провода – . Там же – жаркие обсуждения вопросов.
Но если мощность потребителя – 15 кВт и выше, то тут обязательно нужно использовать трехфазное питание. Даже, если в данном здании нет трехфазных потребителей, например, электродвигателей. В таком случае мощность разделяется по фазам, и на электрооборудование (вводной кабель, коммутация) ложится не такая нагрузка, как если бы ту же мощность брали от одной фазы.
Например, 15 кВт – это для одной фазы около 70А, нужен медный провод сечением не менее 10 мм². Стоить кабель с такими жилами будет существенно. А автоматов на одну фазу (однополюсных) на ток больше 63 А на ДИН-рейку я не встречал.
Поэтому в офисах, магазинах, и тем более на предприятиях применяют только трёхфазное питание. И, соответственно, трёхфазные счетчики, которые бывают прямого включения и трансформаторного включения (с трансформаторами тока).
А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?
Подписывайся, и читай статью дальше:
И на вводе (перед счетчиком) стоят примерно такие “ящички”:
Трехфазный ввод. Вводной автомат перед счетчиком.
Существенный минус трехфазного ввод а (отмечал его выше) – ограничение по мощности однофазных нагрузок. Например, выделенная мощность трехфазного напряжения – 15 кВт. Это значит, что по каждой фазе – максимум 5 кВт. А это значит, что максимальный ток по каждой фазе – не более 22 А (практически – 25). И надо крутиться, распределяя нагрузку.
Надеюсь, теперь понятно, что такое трехфазное напряжение 380 В и однофазное напряжение 220 В?
Схемы Звезда и Треугольник в трехфазной сети
Существуют различные вариации включения нагрузки с рабочим напряжением 220 и 380 Вольт в трехфазную сеть. Эти схемы называются “Звезда” и “Треугольник”.
Когда нагрузка рассчитана на напряжение 220В, то она включается в трехфазную сеть по схеме “Звезда” , то есть к фазному напряжению. При этом все группы нагрузки распределяются так, чтобы мощности по фазам были примерно одинаковы. Нули всех групп соединены вместе и подключены к нейтральному проводу трехфазного ввода.
В “Звезду” подключены все наши квартиры и дома с однофазным вводом, другой пример – подключение ТЭНов в мощных и .
Когда нагрузка на напряжение 380В, то она включается по схеме “Треугольник”, то есть к линейному напряжению. Такое распределение по фазам наиболее типично для электродвигателей и другой нагрузки, где все три части нагрузки принадлежат к единому устройству.
Система распределения электроэнергии
Исходно напряжение всегда является трехфазным. Под “исходно” я подразумеваю генератор на электростанции (тепловой, газовой, атомной), с которого напряжение в много тысяч вольт поступает на понижающие трансформаторы, которые образуют несколько ступеней напряжения. Последний трансформатор понижает напряжение до уровня 0,4 кВ и подаёт его конечным потребителям – нам с вами, в квартирные дома и в частный жилой сектор.
Далее напряжение поступает на трансформатор ТП2 второй ступени, на выходе которого действует напряжение конечного потребителя 0,4 кВ (380В). Мощность трансформаторов ТП2 – от сотен до тысяч кВт. С ТП2 напряжение поступает к нам – на несколько многоквартирных домов, на частный сектор, и т.п.
Схема упрощённая, ступеней может быть несколько, напряжения и мощности могут быть другие, но суть от этого не меняется. Только конечное напряжение потребителей одно – 380 В.
Фото
Напоследок – ещё несколько фото с комментариями.
Электрощит с трехфазным вводом, но все потребители – однофазные.
Друзья, на сегодня всё, всем удачи!
Жду отзывов и вопросов в комментариях!
Одной из популярных неисправностей электропроводки в квартире является появление так называемой второй фазы в розетке. Если пропал свет в комнатах, но все приборы работают, значит и Вы стали жертвой такой поломки. Далее мы расскажем, что делать, если в розетке две фазы, почему такое может произойти и как устранить повреждение самостоятельно!
Как это происходит?
Для того, чтобы Вы поняли причину неисправности, предоставим наглядную :
Как Вы понимаете, напряжение подается по фазному проводу и возвращается по нулевому. А теперь представьте, что будет, если произойдет обрыв нуля:
Если включить выключатель света, напряжение пройдет через нить накаливания либо включенный электроприбор, перейдет в нулевой провод и т.к. нули связаны, направится к розетке по второму контуру. Итог – при проверке напряжения в гнездах розетки пробником Вы увидите две фазы. Если Вы позаботились о , опасности для жизни не будет, просто нужно будет найти обрыв нулевого провода и восстановить контакт. Однако если в квартире использовалось зануление электропроводки, последствия могут быть не самыми лучшими.
Основные причины неполадки
Как Вы уже поняли, причиной появления двух фаз на розетке чаще всего является . Потеря контакта может произойти на этажном щитке, на вводе в квартиру, в одной из распределительных коробок и даже просто в стене.
Если провод отгорел в электрощитке, в квартире погаснет свет, но розетки все также будут работать, но только когда включаешь электроприбор либо освещение в комнате. Если же Вы все выключите и проверите напряжение в розетке, увидите, что фаза будет только одна.
Иной случай, когда обрыв нуля происходит в распределительной коробке одой из комнат. В этом случае перестанет гореть свет только в этой комнате, в остальных все будет работать, как и раньше. Чтобы решить проблему, нужно будет раскрыть распредкоробку и восстановить .
Еще одна частая причина, почему две фазы в розетке – старая проводка при которой вместо автоматических выключателей на вводе вкручены пробки. Если выбьет только одну пробку, нулевую, напряжение появится в двух гнездах. Чтобы такого не произошло, рекомендуем заменить электропроводку в квартире на современную – с .
Также часто встречается ситуация, когда обрыв происходит непосредственно в стене из-за Вашего непрофессионализма. Перед тем, как вешать картину необходимо обязательно найти электропроводку в стене, чтобы не повредить ее гвоздем (и себя в том числе). Если Вы перебьете только нулевой проводник, появятся две фазы в розетках. Сюда же можно отнести и повреждение провода грызунами, которые могут существовать в пустотах панелей многоквартирных домов. О том, мы рассказывали в соответствующей статье.
Итак, мы рассказали, почему может появиться напряжение в двух гнездах розетки, как это происходит и что делать, чтобы решить проблему. Теперь хотелось бы объяснить, как сразу же понять, что произошло повреждение провода N и это не обе фазы, а одна, которая перетекла по второй линии электросети.
Ситуация понятная – пропал свет в квартире и Вы сразу же пробником решили . Заметив, что индикатор показывает фазу на двух проводах, Вы подумали, что это две фазные жилы у Вас в электропроводке. Как мы уже сказали, все далеко не так и убедиться в этом можно следующим образом:
С помощью мультиметра проверьте напряжение в розетке, если покажет 0, значит фаза у Вас только одна, перетекающая на нулевой проводник.
Это самый верный способ определить неисправность, ведь индикаторная отвертка это крайне не точный метод проверки. Индикатор может сработать на наводку и показать вторую фазу, хотя на самом деле она будет одна.