Найти в Дзене
ТЫЖИЛЕКТРИК!!!

ЧТО ТАКОЕ ФАЗА, НЕЙТРАЛЬ (НУЛЬ) И ЗАЗЕМЛЕНИЕ, ЗАЧЕМ НУЖНЫ ТРИ ФАЗЫ: ОБЪЯСНЯЮ НА ПАЛЬЦАХ

Оглавление

СХЕМА НЕ ДОГМА, А РУКОВОДСТВО ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ

Написать данную статью меня побудило это несколько кривое, на мой взгляд, объяснение фазы, нуля и заземления. Думаю, автор сего материала искренне попытался дать объяснение сему процессу или явлению, или... сами назовите как хотите. Я же постараюсь внести ясность. Не пытайтесь прочесть всё и сразу, я разбил все это по частям. Вот и Вы читайте по частям, подписывайтесь, спрашивайте, практически всегда отвечаю. Профессоров с обоснованной критикой прошу на прием по понедельникам.

Мне всегда было интересно, хотя это может быть и не относится к поднятой мною теме: почему люди тратят огромные деньги на отделку, но пытаются сэкономить на коммуникациях? Считаю, что должно быть наоборот. И здесь я косвенно попытаюсь несведущим донести о важности приобретения качественных материалов, обращаться к специалистам, ибо дорогие обои пострадают в первую очередь. Попутно, я ничего, никого и никак не рекламирую, а если что-то и попалось в каких-либо красках, то это для контраста и не более того.

О ЗАЗЕМЛЕНИИ

Начну я с заземления. О нем совсем мало, это очень сложный вопрос, объяснять нет хорошей возможности, и, думаю, не особо надо, я же обещал "на пальцах". Главное, заземление - это действие по защите от поражения электрическим током. Т.е. это как пение, чтение и прочее действие. Под этим словом заземление необходимо понимать, что необходимо провести ряд определенных операций. Чтобы выполнить заземление, не достаточно закопать железяку и к этой железяке подключить защищаемое электрооборудование. По хорошему, все токопроводящие части (не нужно путать с токоведущими частями, по которым непосредственно должен течь или уже течет ток), и здесь я специально ввожу токопроводящие части, т.е. те части, которые могут проводить электрический ток, но для оного не предназначены. Другими словами металлические оболочки, на которых может появится опасный потенциал, должны быть заземлены. Простой пример, где всегда имеется опасный потенциал в районе 150-160 В - это компьютер, поэтому его лучше заземлить, т.е. выровнять потенциалы (это тоже как бы относится к комплексу заземления), а не заземлите, ну, и ладно, просто не попадайте, скажем, между батареей отопления и корпусом компьютера.

Вернусь к железяке, которую нужно закопать. Т.е. не достаточно закопать металл и подключить все то, что должно быть заземлено. Для этого необходимо построить заземляющее устройство (ЗУ). Да, несмотря на свою простоту, ЗУ является сложной электроустановкой, которая требует изысканий местности и грунтов (возможно послойно), достаточно серьезных расчетов, проекта, исполнения профессиональной организацией по утвержденной документации, испытаний, исполнительной документации и сдачи по всей форме. И тем, кто не знает, сообщаю, что ЗУ даже имеет свой паспорт, так и называется Паспорт заземляющего устройства. Вот только тогда все манипуляции с заземлением электрооборудования будут правильными, а на сам комплекс заземления можно положиться. Без перечисленного выше - это груда металлолома, которая будет зарыта в землю, так и останется металлоломом, а также деньги будут просто закопаны.

Да, заземление очень дорогое удовольствие, но эффективное. На примере. Есть какой-то заземленный (под словом заземленный здесь и далее следует понимать, что заземление выполнено по всем правилам, которые смотри выше) металлический ящик. Отваливается фазный провод и прикасается оголенной частью этого корпуса, произойдет короткое замыкание, и аппарат защиты отключит и снимет с этого провода напряжение. Даже если не отключит аппарат защиты, что не должно быть такого допущения, значит сам провод отгорит, т.е. сработает как предохранитель. Теперь уберем с ящика заземление и повторяем случай... Фазный провод остается быть замкнутым на корпус и никакой аппарат не отключит фазу. Подходит человек, берется за ящик и попадает под опасный потенциал, который появился на ящике. Хорошо, если пол не проводит ток или установлено УЗО, то все окажется нормально. Но это же не факт, что есть УЗО, а пол не проводит ток, может оказаться и наоборот.

О СИСТЕМАХ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Существует несколько систем заземления. Подробно с системами заземления Вы можете ознакомится в ПУЭ, главе 1.7. Слишком сложная тема для данной статьи. Может быть сподоблюсь и напишу, но тема обширная, а здесь мало возможностей для написания полноценного текста.

На бытовом уровне необходимо знать, что в старом жилом фонде, а кое-где в старых производственных помещениях (встречаются еще такие), не определена система заземления, т.к. тогда ее просто не существовало. Не надо ее приравнивать к какой-либо из перечисленных в ПУЭ, главе 1.7. Хотя некоторые почему-то приравнивают ее к системе TN-C. Коли по документам к дому нет никакой системы, значит нет ее. Поэтому не следует пытаться заземлить свое оборудование в своей квартире, если дом старый и не был реконструирован. Хотите обезопасить себя? Позовите специалиста, пусть поставит УЗО.

В современных строениях и практически на всех трансформаторных подстанциях применяют систему заземления...

Я вернусь к этой теме еще раз, но после объяснений про трехфазную систему. Можно было бы сделать и на данном этапе, но тогда придется снова возвращать Вас сюда, проще объединить в единое целое, чтобы собралось понимание в определенную цепочку.

ОБ АППАРАТАХ ЗАЩИТЫ

Кстати, аппараты защиты, автоматические выключатели УЗО, диф. автоматы и пр., какой бы фирмы ни были, без испытаний остаются красивыми коробочками с цифирьками, кнопочками и блестяшками. Даже самая крутая фирма, которую кто-либо посоветует Вам, не может гарантировать на 100 %, что все выпускаемые ею аппараты без брака. Всегда имеется некоторый процент проблемных, и у кого-то больше, а у кого-то меньше. А еще сколько будет советчиков, столько Вы сможете записать в свой список самых, самых и самых лучших из лучших производителей электротехнической продукции. Поэтому, если есть возможность, хотя бы делайте входные испытания перед установкой. Где? Очень много в городах независимых лабораторий, можно к ним отвезти. А так, любой аппарат есть кот в мешке, и обратное мне доказывать не надо, только протокол от лицензированной электротехнической лаборатории есть доказательство сему. И, чуть не забыл, данный материал для ознакомления, использование которого является вашей личной инициативой.

О ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ. НЕКОТОРОЕ ПОНЯТИЕ.

Надеюсь, что с заземлением так или иначе стало понятно, что это не забитые три металлические палки по треугольнику, а всё гораздо серьёзнее. Поэтому продолжим. Я не буду давать физические понятия постоянного и переменного тока, хотя при упоминании одного слова фаза речь в данной статье идет именно про переменный ток. Обо всем по порядку и на пальцах.

Хочу сразу отметить, что переменный ток это не тот ток, который меняет местами плюс и минус (вообще, плюс и минус для постоянного тока - это условность для облегчения понимания и объяснений, ну, не могут ток или напряжение быть отрицательными физически). Даже есть некоторые личности, например этот, который убежден, что переменный ток - это ток, когда плюс и минус меняются местами, и рассказывает на примере батарейки... не хочется дальше. Интересно? Почитайте его посты, но лучше не надо этого делать, а то можете стать и адептами секты плоскоземельщиков. Сразу, чтобы всё у Вас, уважаемый читатель, встало на свои места поясняю на пальцах, как и обещал: есть некоторый источник переменного тока, а именно вращающийся генератор, к которому присоединена нагрузка, появился определенный ток, который по проводам в первую половину периода течет в одну сторону, во вторую половину периода течет в другую сторону по тем же проводам. Т.е. переменный ток меняется по направлению с определенной частотой, которая равна частоте вращения генератора. В нашей электрической сети частота электрического тока составляет 50 Гц, так вращается синхронный генератор на электростанции, т.е. 3000 оборотов в минуту.

О ФАЗЕ. КАК ПОЛУЧАЮТСЯ ПЕРЕМЕННЫЕ ТОК И НАПРЯЖЕНИЕ.

Пусть имеется некоторый генератор (рис. 1) с магнитом в качестве якоря, который будет вращаться. Магнит своими полюсами будет воздействовать на катушку индуктивности, которая находится на статоре нашего генератора. Катушка имеет выводы (контакты), с которых будем снимать напряжение, под номерами 1 и 2. На рис. 1 магнит находится в нулевом положении, т.е. его полюса никак не воздействуют на катушку статора. На контактах катушки 1 и 2 напряжение равно нулю. Ни о каком нуле, который имеется в ваших розетках, сейчас речь не ведется, это только механическое положение якоря.

Магнит находится в нулевом положении, напряжение на контактах 1 и 2 равно 0 В.
Магнит находится в нулевом положении, напряжение на контактах 1 и 2 равно 0 В.

Рис. 1

Начинаем вращать магнит (рис. 2), т.е. магнит сдвинется на какой-то угол относительно начального положения. Угол, на который в данный момент повернут магнит относительно своего начального положения, и есть фаза. О градусах угла будет разговор, но несколько позже

Красный полюс магнита повернулся на определенный угол, появилось напряжение на контактах 1 и 2
Красный полюс магнита повернулся на определенный угол, появилось напряжение на контактах 1 и 2

Рис. 2

По мере приближения красного магнитного полюса к катушке, магнитное поле магнита будет действовать на катушку красным полюсом, а на контактах появится некоторое значение напряжения, которое условно примем за 1 В. Полученное напряжение от воздействия красного полюса магнита обозначим за U1. Пусть это несколько неправильно, я же объясняю на пальцах. Далее кубики сложатся.

В положении, когда красный полюс магнита буде максимально приближен к катушке (рис. 3), на контактах 1 и 2 возрастет напряжение до максимального значения, т.е. принимаем условно за 2 В.

Красный полюс магнита максимально приближен к катушке, напряжение на контактах 1 и 2 максимальное
Красный полюс магнита максимально приближен к катушке, напряжение на контактах 1 и 2 максимальное

Рис. 3

Продолжаем дальше вращать магнит. По мере удаления, магнит перестает действовать на катушку и на контактах 1 и 2 напряжение уменьшится (рис. 4).

Красный полюс магнита удалился от катушки, и напряжение на контактах 1 и 2 уменьшилось
Красный полюс магнита удалился от катушки, и напряжение на контактах 1 и 2 уменьшилось

Рис. 4

Следующим этапом вращения магнита, он, магнит, встанет в нулевое положение, синий полюс магнита займет начальное положение красного полюса, а напряжение на контактах 1 и 2 станет равным нулю (рис. 5).

Магнит в нулевом положении, полюса заняли начальные положения друг друга, а напряжение на контактах 1 и 2 стало 0 В.
Магнит в нулевом положении, полюса заняли начальные положения друг друга, а напряжение на контактах 1 и 2 стало 0 В.

Рис. 5

Теперь при дальнейшем вращении магнита синий полюс магнита действует на катушку, и процесс становится похожим на процесс с красным полюсом (рис. 6). И попрошу заметить, на рисунках угол (фазу) я не трогаю, магнит продолжает вращаться, а угол - изменяться. На контактах 1 и 2 появится напряжение, которое появилось от воздействия синего полюса, которое обозначим как U2.

Теперь на катушку действует синий полюс магнита, и на контактах 1 и 2 образовалось напряжение
Теперь на катушку действует синий полюс магнита, и на контактах 1 и 2 образовалось напряжение

Рис. 6

При максимальном приближении синего полюса к катушке появится максимальное напряжение (рис. 7).

Максимальное приближение синего полюса к катушке, максимальное напряжение на контактах 1 и 2
Максимальное приближение синего полюса к катушке, максимальное напряжение на контактах 1 и 2

Рис. 7

По мере удаления синего полюса от катушки, напряжение на контактах 1 и 2 будет уменьшаться (рис. 8), и в конечном итоге процесс завершится (рис. 1), а магнит сделает полный оборот на 360°, т.е. завершится период его вращения. В отечественной электрической сети таких периодов 50 в одну секунду или частота 50 Гц.

Синий полюс магнита удалился от катушки, и напряжение на контактах 1 и 2 уменьшилось
Синий полюс магнита удалился от катушки, и напряжение на контактах 1 и 2 уменьшилось

Рис. 8

Тригонометрию придумали раньше, чем открыли переменный ток. Тригонометрические функции как раз описывают вращение и как ничто лучше справляются с описанием переменного тока и напряжения. Чем сейчас и займемся.

Разложим окружность на две полуокружности, которые будут олицетворять движение полюсов и две половины периода, когда полюса приближались к катушке и действовали на нее магнитным полем. Ось 0 повернем горизонтально (рис. 9).

Некоторое подобие на синусоиду
Некоторое подобие на синусоиду

Рис. 9

Да, на рис. 9 изображена некоторая пародия на синусоиду, но, как мне кажется, так легче понять, т.е. видно те полуокружности, которые делают полюса магнита, а то что единицы не совпадают - это всего лишь условности. Конечно, синусоида выглядит несколько иначе, примерно так, как на рис. 10.

Синусоида
Синусоида

Рис. 10

Напряжение переменного тока имеет два значения амплитудное и действующее. Действующее значение напряжения равно выпрямленному (постоянному) значению напряжения постоянного и отличается на √(2) от амплитудного Uд=Ua/√(2). На рис. 9 амплитудное напряжение от 0 до 2 В. Если 2 поделить на √(2), можно найти действующее напряжение, т.е. Uд=2/√(2)=1,41 В. В принципе, действующее напряжение можно найти так Uд=0,707×Uа. Подставим значение Uд=0,707*2=1,41 В. В розетке 230 В - это действующее напряжение переменного тока. Т.е. об амплитудном значении речь нигде широко и открыто не ведут, это нужно тем, кто глубоко занимается электротехникой. Для объяснения на пальцах этого будет достаточно, чтобы просто знали.

ОБ ОДНОФАЗНОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

То, что мы рассматривали выше в разделе О ФАЗЕ, касается одной фазы или однофазной системы. Кстати, катушку (обмотку статора), с которой снимается напряжение, стали называть фазой. По сути, для всего хватает одной такой обмотки статора генератора или однофазной системы электроснабжения, но, чтобы запустить асинхронный электродвигатель (ЭД), необходимо сдвинуть магнитное поле на какой-то угол (не особо важно на какой, хоть подай на обмотку ЭД напряжение и проверни вал ЭД рукой). Т.е. при помощи только одной фазы запустить ЭД очень сложно.

Когда готовил данный материал, я решил сделать схему запуска и реверса однофазного ЭД мощностью 10 кВт на существующих элементах. Ни разу не видел в справочниках такого ЭД, тем более живьем. Максимум, что встречал, это однофазный ЭД мощностью 2,2 кВт. Ниже на рис. 11 моя схема, которая, возможно, имеет ошибки, особо не вникал, т.к. лишь хочу продемонстрировать сложность. Еще. Чтобы запустить однофазный ЭД, как я уже обмолвился, нужно сдвинуть магнитное поле, поэтому такой ЭД имеет рабочую и пусковую обмотку. Но и этого не достаточно, нужно к пусковой обмотке подсоединить батарею конденсаторов. По упрощенному варианту для моей схемы требуется конденсатор емкостью 70*P или 70*10=700 мкФ - это очень большая батарея, к тому же требуется, если запуск тяжелый, дополнительная батарея пусковых конденсаторов. Перед реверсом ЭД требуется остановить, либо механическим способом, либо при помощи динамического торможения. Я выбрал динамическое (диод VD1 и сопротивление R1). Смотрите сами рис. 11. Повторюсь, схема не лишена недостатков, служит как пример.

Реверс однофазного электродвигателя
Реверс однофазного электродвигателя

Рис. 11

Так мы выяснили, что однофазная система всем хороша, но не для асинхронных электродвигателей. Поэтому придумали трехфазную систему.

О ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Саму систему усложнили, но то, что появилась возможность использовать асинхронные электродвигатели в идеале неограниченной мощности, решили ее использовать. Разберем эту систему на пальцах.

Был генератор с одной фазой (рис. 1...8), из него решили сделать трехфазный генератор, причина - смотри выше. Расположили три обмотки по кругу статора на равных участках, т.е. окружность поделили на 3 и получили, что каждая обмотка займет сектор с углом 120°, а внутри будет вращаться все тот же магнит (рис. 12).

Три катушки расположены по окружности и занимают сектор с углом 120°
Три катушки расположены по окружности и занимают сектор с углом 120°

Рис. 12

Каждая катушка имеет начало (Н) и конец (К), решили начала объединить, а с концов снимать напряжение каждой фазы вращения магнита (рис. 13). Так появилась схема соединения "звезда" (Y).

Схема соединения "звезда"
Схема соединения "звезда"

Рис. 13

Концы, с которых стали снимать напряжение, отметили буквами A, B и C, и назвали фаза А, фаза В, фаза С, потому что тот или иной полюс магнита будет только у одной обмотки в свою фазу. Место соединения начал обмоток из-за того, что оно, соединение, работает только со своей фазой, для всех трех имеет нейтральное значение и назвали "нейтраль". Раньше считали, что там потенциал равен нулю, поэтому называли нуль. Так и по сей день проводник от места соединения начал называют нулем, хотя правильно нейтраль (N).

Как видно из схемы рис. 14 можно с такого генератора снимать напряжение для каждой фазы, как бы сначала снимаем напряжение с фазы А (контакты А и N), потом с фазы В (контакты B и N), и наконец с фазы С (контакты C и N).

-14

Рис. 14

Наш график рис. 9 уже примет уже другой вид, т.е. на графике появятся уже три синусоиды для каждой фазы (рис. 15). Конечно, вертикальные оси в графике лишние, но я их нарисовал для лучшего понимания. И повторюсь, что цифра 0 никакого отношение к нулю (нейтрали) не имеет, это просто начало координат или начальная точка магнита генератора.

-15

Рис. 15

Напряжения между A и N, B и N, C и N называются фазными Uф, т.е. один полюс магнита может быть только у одной обмотки при максимальном приближении или в своей фазе.

А напряжения между А и В, В и С, С и А называются линейными Uл. Очень часто линейное напряжение называют межфазным, может и можно так называть, лично я предпочитаю называть линейным. Магнит находится одним полюсом полностью в своей фазе, а другой полюс частично в фазе двух других, т.е. одна обмотка выдает свое напряжение полностью, две другие - только частично. Линейное напряжение при соединении "Y" больше фазного на √(3), т.е. Uл=Uф√(3). Это хорошо видно, если на рис. 14 от А до В провести линию, то эта линия АВ на √(3) будет больше линии от А до N. Приложите линейку и убедитесь в этом сами - обычная школьная геометрия 7 класса в действии. Например, если отрезок АN 10 см, то отрезок АВ=10*√(3)=10*1,73=17,3 см. Так и напряжение, если Uф=10 В, то Uл=10*√(3)=10*1,73=17,3 В.

Как пример, в розетке 230 В - это фазное напряжение (между фазой и нейтралью), значит линейное напряжение 230*√(3)=397,9 В или 400 В (между двух фаз). По старому ГОСТу в розетке фазное напряжение 220 В, значит линейное напряжение 220*√(3)=380,6 В или 380 В.

Как показала практика и сухие расчеты, для некоторых напряжений (классов напряжений) при генерации и транспортировке электроэнергии лучше использовать схему соединения "треугольник" (Т). Это когда конец первой обмотки соединяется с началом второй, конец второй обмотки соединяется с началом третьей, конец третьей обмотки соединяется с началом первой. В схеме соединения "Т" фазное напряжение равно линейному или Uл=Uф. В соединении "треугольник" нет нейтрали.

На деле дела обстоят несколько иначе и все сложнее. Поэтому я не буду всё усложнять, возьму только генератор, который образно представляет электрическую станцию (ЭС), все промежуточные линии и подстанции опускаю, оставляю только трансформатор, который схематично олицетворяет трансформаторную подстанцию (ТП) для нужд населения с классом напряжения 10/0,4 кВ. Т.е. 10 кВ приходит от ЭС до ТП, на ТП напряжение понижается до 0,4 кВ или 400 В. На схеме это выглядит так, как на рис. 16.

-16

Рис. 16

Как видите из рис. 16, где треугольник, там нет нейтрали. Всё, что слева от толстой полосы, нам на данном этапе не очень интересно, а еще обычно так не рисуют. Перерисуем схему и к части 0,4 кВ добавим конечного потребителя (рис. 17).

-17

Рис. 17

Как видно из схемы рис. 17 потребители (нагрузки) могут подключаться между фазой и нейтралью на фазное напряжение (Ra, Rb, Rc), а также между фаз на линейное напряжение (Rab, Rdc, Rca). Также из схемы видно, что соединение потребителей Ra, Rb, Rc образуют звезду с нейтралью N, а соединение потребителей Rab, Rdc, Rca - треугольник.

В принципе, так выглядит наша электрическая сеть, и данная схема вполне рабочая. Т.е. пришло какое-то высокое напряжение на трансформаторную подстанцию (на схеме эта часть опущена), понизилось до значения 400 В (0,4 кВ) и подано потребителю.

О ЗАЗЕМЛЕНИИ

Именно на этом этапе я решил начать объяснение, опять же на пальцах, что такое заземление, оставив в покое нейтраль.

Заземление - это прежде всего действие, как пение, плаванье, чтение и т.п., т.е. комплекс мероприятий по защите от поражения электрическим током. Особая часть в этом комплексе - заземляющее устройство (ЗУ), которое иной раз называют заземлением. Заземляющее устройство относится к комплексу одного действия заземления. Может, на первый взгляд, как-то тяжко выразился, но если давать определение так, как оно есть, то в сухой путанице слов можно совсем запутаться.

Заземляющее устройство несмотря на свою простоту, мол, вбил 3 металлических стержня, обвязал между собой и дел на 3 копейки, является сложной электроустановкой, требующая проектно-изыскательских работ, сложного расчета, проектирования, строительства организацией, имеющей на это право, испытаний и сдачи по всей форме, а также ЗУ имеет свой паспорт, который так и называется Паспорт заземляющего устройства. Без этого набора все, что закопали в грунт, так и останется закопанным металлоломом за немалые деньги. К заземлению, как к комплексу мероприятий, без удовлетворения этих требований к ЗУ доверия быть не может.

О НЕЙТРАЛИ

О нейтрали - это как бы продолжение предыдущей темы и здесь же частичное продолжение темы, где были затронуты системы заземления.

Систем заземления нейтрали несколько, но нас интересует та, которую применяют в общей промышленности и быту.

Напомню, что в старом жилом фонде нет системы заземления, но само заземление выполнено по всем правилам, т.е. это не говорит о том, что в домах старой постройки нет заземления. Выглядит это так, как показано на рис. 18. Забегая несколько вперед, так выглядит по ПУЭ, главе 1.7, система TN-C, но в старых домах системы заземления нейтрали нет. Просто нет, и не надо ее, точнее то, что есть, приравнивать к какой-либо системе, просто - нейтраль заземлена как на источнике, так и на потребителе.

-18

Рис. 18

Чего нет в старых домах, это заземляющих проводников, которые должны быть для соединения бытовых приборов, имеющих токопроводящие части корпусов. Т.е., например, нет третьего контакта с заземляющим проводником в розетках. Как защищались в квартирах? Никак. Сейчас, если вы живете в старом доме, или в своем доме без заземления, можете поставить УЗО и будет Вам защита.

В квартирах розетки с заземляющим контактом раньше не требовались, но где-нибудь, в каком-нибудь заведении, где есть определенный риск поражения электротоком от электроприбора, например, в больницах, прачечных и пр., все приборы, имеющие металлические корпуса заземлялись. Да, розетки ставились с двумя контактами, но от прибора шел проводник, который присоединялся к стальной шине внутреннего контура заземления. У таких приборов, обычно, всегда был болт или винт, или гайка, или шпилька, или... для подключения проводника, обозначенные специальным желтым значком. Даже бытовые холодильники или стиральные машины, которые не имели таких значков и болтов с гайками, заземлялись на внутренний контур заземления.

Нейтраль служит для передачи электроэнергии потребителю (см. ОБ ОДНОФАЗНОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ), а заземление служит для защиты. Основная функция заземления - защита. Поэтому решили разъединить два разных назначения на два проводника, но нейтраль трансформатора (источника питания) как заземлялась ранее, так и сейчас заземляется. Так появились системы заземления нейтрали. Кстати, в России они примерно так и появились, хотя, все же, в большей мере пошли по европейскому стандарту. Криво и косо, но пошли. Мое мнение? Правильное решение.

Сложно здесь, в рамках данного проекта, давать сложные описания, например, для чего заземляется нейтраль у трансформатора, поэтому опускаю этот момент, а продолжаю объяснение на пальцах для понимания и практического применения. Как уже писал здесь несколько ранее, может сподоблюсь и напишу более глубоко о системах заземления, хотя, наверняка есть те, которые это сделают лучше. Здесь я хочу донести до Вас лишь то, что лежит на поверхности и не любит самодеятельности. Да, с некоторых пор внесли изменения в некоторые нормативно-технические документы и развязали руки, хотя это условно. Почему условно, прочтите эту статью, и всё встанет на свои места. А мы пока пойдем дальше.

TN-C Данная система заземления нейтрали до сих пор применяется, выглядит также, как на рис. 18. Нейтраль заземлена и на источнике (трансформаторе), и у потребителя (рис. 19). Заземление, точнее шина заземления, обозначается как PE, объединенный проводник шины заземления с нейтралью - PEN. Никто не запрещает применять эту систему.

-19

Рис. 19

TN-S Система заземления нейтрали, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении (рис. 20). Т.е. заземляющий проводник тянут до потребителя от заземляющего устройства источника (ТП). Такое часто применяется, допустим, необходимо заземлить оборудование потребителя, но построить ЗУ нет возможности, тогда тянут заземляющий проводник от ЗУ источника до потребителя, т.е. пятипроводная схема - 3 фазы, нейтраль и заземление.

-20

Рис. 20

TN-C-S Система заземления нейтрали, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания (рис. 21). Эта система является объединением двух систем TN-C и TN-S, т.е. до какого-то участка (распределительного устройства) идет система TN-C, потом разъединяется на TN-S. Является очень распространенной системой на стройках, где нет возможности для каждого небольшого потребителя 2 строить заземляющее устройство, но есть смысл сделать повторное заземление нейтрали, которая идет от ТП, у какого-нибудь достаточно мощного потребителя 1.

-21

Рис. 21

TT Система заземления нейтрали, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника (рис. 22). У источника свое заземляющее устройство, у потребителя свое. Не знаю, по мне так самая распространенная система для жилых домов и не только. Есть подстанция, у которой нейтраль заземлена на свое ЗУ, есть дом, у которого имеется свое ЗУ, но нейтраль на это устройство не заземлена.

-22

Рис. 22

IT Система заземления нейтрали, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены (рис. 23). Если и есть какое-то заземление нейтрали на источнике, то через какое-то большое сопротивление или вовсе не заземляется, т.е. изолирована от заземляющего устройства. Нейтральный проводник до потребителя не тянут. Заземляются только токопроводящие части электроустановок на свое заземляющее устройство. Редко, где применяется данная система, специфическое применение: на морских судах разного масштаба и применения, газовых и нефтяных платформах, на взрывоопасных объектах, шахтах, в медучреждениях. В ПУЭ, конечно, на источнике показано заземление нейтрали через сопротивление, может это и правильно, здесь, чтобы не сбивать Вас с толку, я показал полностью изолированную нейтраль. Думаю, что для бытового применения трёхфазной сети, можно было бы использовать систему IT. Хотя... вопрос спорный.

-23

Рис. 23

О ТРЕХ ФАЗАХ ЕЩЕ РАЗ. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ.

В части ОБ ОДНОФАЗНОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ я приводил схему управления однофазным асинхронным электродвигателем (ОД). В этой схеме отображен запуск и реверс ОД. Чтобы запустить ОД в другую сторону, его необходимо остановить полностью, иначе ОД продолжит вращение в ту же сторону, что и был запущен изначально. Схема, которую демонстрирую, возможно, не лишена недостатка, я лишь хочу продемонстрировать сложность запуска ОД, особенно реверса. Ниже схема запуска и реверса трехфазного асинхронного электродвигателя (ЭД). Можете сравнить, поэтому демонстрирую обе схемы (рис. 24 и рис. 25). Многим, возможно, покажется, что блокировка на кнопках "Вперед" и "Назад" (SB2, SB3) излишеством, лично я так не считаю.

-24

Рис. 24

-25

Рис. 25

Заметьте, насколько проще схема на рис. 25.

ОБ ОТСТУПЛЕНИЯХ

Мне пришлось несколько переступить через себя, чтобы донести сей материал, например, фазы обозначил как A, B, C, а не L1, L2, L3. Думаю, что A, B и C - так понятней. Еще мне не нравится, когда говорят, что нуль и заземление одно и тоже - нет - это еще одна причина, чтобы появился данный материал.

Подписывайтесь и оставляйте свой комментарий. Не забываем про понедельники.