Zvažte způsoby, jak určit nulový a zemnící vodič, od velmi jednoduchých po složitější.
Obvod má ochranu proti diferenčnímu proudu. Pokud je celý zkoumaný objekt nebo obor vybaven diferenciální proudovou ochranou – diferenciálním proudovým zařízením nebo proudovým chráničem, je úloha značně zjednodušena. K fázi a k jednomu z testovaných vodičů musíte připojit ovládací zařízení, například lampu s vodiči. Pokud diferenciální ochrana nefunguje, je lampa připojena k pracovní nule. Pokud se při připojení lampy spustí proudový chránič, připojíte jej k fázi a zemi. Vše je zcela jednoduché a zároveň si proudový chránič v praxi ověřit.
Před provedením takového testu se musíte ujistit, že diferenciální ochrana funguje stisknutím tlačítka „test“ na ochranném zařízení. Je třeba poznamenat, že metoda bude fungovat za předpokladu, že proud procházející lampou překročí jmenovitý rozdílový proud zařízení. To znamená, že při použití žárovky (šetřič energie není vhodný) bude fungovat RCD se svodovým proudem 10-30 mA. Úvodní RCD pro únik 300 mA nemusí fungovat, pro spolehlivou kontrolu je třeba vzít výkonnější zařízení.
Porovnání s uzemňovacími kontakty zásuvek. Tato metoda bude fungovat, pokud je na vstupu dvoupólový jistič, který otevírá pracovní nulu a v místnosti jsou uzemněné zásuvky. Vstupní stroj by měl být vypnutý, čímž otevřeme jakékoli spojení mezi nulou a zemí. Pokud je to možné, odpojte všechny spotřebiče z elektrických zásuvek.
Dále byste měli „zazvonit“ multimetrem v režimu měření odporu zemnící kontakt jedné ze zásuvek se studovanými kontakty. Při připojení na nulový vodič by měl multimetr vykazovat vysoký odpor, při zemním kontaktu v neznámém bodě se zemí zásuvky je odpor prakticky nulový.
Tímto způsobem můžete zároveň zkontrolovat správnost připojených zásuvek: při vypnutém úvodním dvoupólovém stroji by nulový a zemnící kontakt neměl zvonit. No, to je za předpokladu, že kabeláž je zpočátku provozuschopná a správně namontovaná.
Vlezte do štítu. Pokud není možné implementovat předchozí metody, budete muset jít do „náplně“ elektrického panelu. Myslím, že nemá smysl zde připomínat bezpečnostní opatření: nikdo to nezrušil. Ve skutečnosti je metoda poměrně jednoduchá: musíte najít nulový vodič, který jde do místnosti, a odpojit jej od svorek rozvaděče. Poté zazvoňte s testovanými kontakty: ten, se kterým bude hovor uskutečněn, je nulový vodič.
V případě stínění mohou nastat potíže, když i ve stínění je obtížné rozlišit nulu od uzemnění. V tomto případě budete potřebovat proudové kleště. V místnosti je nutné zapnout napětí a zátěž a pomocí svorek prozkoumat neznámé vodiče ve stínění – kde bude proud a pracovní nula
Vezměte prosím na vědomí: metoda funguje pouze tehdy, pokud s jistotou víte, že jeden z vodičů je nulový a druhý je zem
Všechny výše uvedené metody fungují jak s uzemněním, tak s „nulováním“
Určete kontakty při připojení elektrického sporáku. Někdy je nutné vyměnit zásuvku elektrického sporáku, ale elektroinstalace je ze sovětských časů nebo počátku 90. let, jednobarevná. Pro správné určení, zda je elektrický sporák vynulován, je nutná podmínka – dvoupólový jistič ve vstupním rozvaděči, který odpojí fázi i nulu z celého bytu.
Takže se zapnutou elektřinou určujeme fázi na zkoumaných svorkách pro budoucí zásuvku – tento kontakt označíme a hodíme stranou, pak to nepotřebujeme. Poté musíte určit nulu v jakékoli zásuvce v bytě – protože kabeláž je sovětská, není tam žádná zem, takže výstup, na kterém se nerozsvítí indikační šroubovák, bude nula.
Nyní odpojíme celý byt od napětí a pomocí multimetru zavoláme nulu obyčejné zásuvky se dvěma zbývajícími kontakty na elektrickém sporáku. Kontakt, který zvoní s nulou zásuvky, je pracovní, a ten, který nezvoní, je nulování (zem). Pokud zazvoní oba kontakty, musíte hledat chyby v zapojení. Při organizování nulování v sovětských dobách byl připojen k terminálu „PEN“ bez jakýchkoli spínacích zařízení.
110 voltů mezi fází a zemí. Mezi zemí a fází 110V. Co je špatně?
Přestavuji daču a musel jsem předělat elektrické rozvody, jen v jedné místnosti je ještě ta stará. Panel s měřičem je umístěn mimo dům. Má 25A jistič – fáze jde od sloupu k němu a odtud k elektroměru. Nula přichází přímo na pult. Za elektroměrem jsou dva 16A stroje, z nichž do domu vstupuje fáze a nula. Vodič je třížilový, zemnění ještě není připojeno.
Z první rozvodné krabice – šel jsem do staré elektroinstalace v jedné místnosti a druhým směrem – dvě zásuvky, žárovka s vypínačem a napájecí drát a jelo se dál.
Přišlo to v druhé krabici, tady se to už ukazuje jako složitý uzel. Má dvě zásuvky v koupelně (ohřívač vody a pračka), jednu zásuvku zde na chodbě, zde žárovku s vypínačem, v koupelně žárovku s vypínačem. A pak šel drát na verandu a do pokoje.
Všechny dráty zapojuji podle barvy. Zkontroloval jsem, vše je v pořádku – při zkratu na spínačích je přiváděno napětí do žárovek a ve vodičích, které jdou do zásuvek, je fáze a nula. A pak jsem byl v pokušení dotknout se sondy indikátoru fáze nepřipojeného zemnícího vodiče – ukazuje fázi. Ale nehoří moc jasně.
Pak jsem začal kontrolovat měřičem a ukázalo se, že mezi nulou a fází 220, mezi fází a zemí 110 a mezi nulou a zemí 70 voltů. Pokud ale zkratuji fázi a uzemnění, nic se neděje a jističe nevypadnou.
To vše se děje po druhé spojovací skříni, po první je vše v pořádku. Třeba to vyložit (ten druhý) a udělat před něj pár krabic na vývod v chodbě a na jeden vývod v koupelně?
Napětí mezi nulou a zemí je 220 voltů. Správné napětí mezi neutrálem a zemí
Nula je zpětná cesta pro obvod střídavého proudu, který mu musí vydržet v normálním stavu a správně udržovat správný chod elektrických spotřebičů. Tento proud může být způsoben mnoha příčinami, zejména v důsledku nevyváženosti fázového proudu. Mohou existovat i jiné důvody, ale velikost tohoto proudu je analogická s fázovým proudem a v několika případech může být dvojnásobkem fázového proudu. Neutrální vodič je tedy vždy považován za nabitý (v aktivním obvodu). Tento nulový vodič je přiveden k zemi (uzemnění), takže druhá svorka nulového vodiče je nulová.
Zatímco fáze a nulový vodič jsou připojeny k hlavnímu napájecímu vedení, zem může být připojena k rámu zařízení nebo k jakémukoli systému, který normálně nevede proud, ale v případě nějaké poruchy izolace musí nést nějaký menší náboj. Napětí mezi nulou a zemí se také nazývá společné. Zdroje napětí v součinném režimu na elektrických vedeních se liší. Mohou se vyskytovat při vyšších frekvencích elektrického vedení (se spínanými zdroji a nelineárními elektronickými zátěžemi moderních zařízení).
- Frekvence 50/60 Hz je jednoduchá, ale v nulovém vodiči je možné klesnout na 45 Hz. Zvyšuje se rovnováha ve 3-fázových zátěžích, protože neutrál je obvykle snížen.
- Koneckonců, pro 3 fáze se obvykle používá 1 neutrál a v ideálním případě je tento proud 0 (pro vyvážené zátěže).
Napětí mezi fází a zemí. Fáze, nula, zem – co to je jednoduchými slovy
Fáze, nula, zem – tyto pojmy zná snad každý. Mnoho lidí jim však bohužel nerozumí správně. To dokazuje rozšířené šíření nesprávných interpretací a škodlivých rad, jako například: nula nezpůsobuje elektrický šok, protože je uzemněna; proud teče cestou nejmenšího odporu. Jedna věc je, když se s takovými výroky setkáte jen zřídka. Ale když se tyto teze replikují téměř z každého „železa“ a vkládají do hlav lidí, kteří často nemají informace a nechtějí je analyzovat, tak to už je problém. Vložme proto do tohoto čísla další bod (téma již bylo zmíněno v materiálu „Nula je zabita elektrickým proudem“) a budeme se zabývat fází, nulou a zemí.
Střídavé napětí – tři fáze a nula
Stojí za to začít se základy – se střídavým napětím a proudem, jeho povahou a principem přenosu ke koncovým spotřebitelům. Téma střídavého proudu si zaslouží samostatnou úvahu, ale abychom porozuměli fázi, nule a zemi na úrovni domácnosti, zvýrazníme hlavní body.
Výkonné generátory elektrárny produkují napětí v řádu desítek kilovoltů. Poté prostřednictvím stupňovitých a snižovacích transformátorů přichází elektřina do domácností s obvyklými parametry 220 Voltů 50 Hertzů. Posledním mezičlánkem mezi elektrárnou a domem je snižovací distribuční transformátor. Nebudeme se nyní zabývat podrobnostmi jeho práce. Ale pro pochopení, nahraďme to, všechny přechodné transformace a generátor v elektrárně konvenčním třífázovým generátorem 220 V.
Třífázový generátor se jednoduše skládá z rotoru (rotačního magnetu) a tří statorových vinutí, vzájemně posunutých o 120° (tři fáze – odtud název fáze, označující svorku začátku vinutí). Začátky a konce vinutí třífázového generátoru se obvykle označují písmeny A, B, C a X, Y, Z. První písmena latinské abecedy označují začátky vinutí a poslední písmena označují konce. Konce vinutí jsou spojeny do hvězdy do jednoho uzlu, který se nazývá neutrální nebo nulový bod. Stejný princip platí pro redukční distribuční transformátor – konce vinutí jsou spojeny v nulovém bodě a začátky vinutí jsou tři fáze s lineárním napětím 380 voltů.
Rotující rotor generátoru vytváří elektromotorickou sílu, která za předpokladu, že je obvod uzavřen, způsobí, že se volné elektrony ve vodičích pohybují směrově ze zóny s vysokým potenciálem (přebytek elektronů) do zóny s nižším potenciálem ( nedostatek elektronů). Zastavme podmíněně čas a uvažujme, co se stane s napětími v jednotlivých fázích. Víme, že napětí v zásuvce mezi fází a nulou je 220 voltů. Toto je efektivní hodnota napětí a po převodu na amplitudu dostaneme 312 Voltů. Předpokládejme, že se jedná o napětí na svorce A generátoru (nebo transformátoru). Pro určení napětí na dvou zbývajících svorkách také konvenčně předpokládáme, že spotřeba ve třech fázích je symetrická. Pak vlastně nulový vodič není potřeba, takže ho odpojíme od generátoru (transformátoru) – v životě se této situaci říká přerušení (vyhoření) společné nuly. Ale pořád máme nulu. Je důležité pochopit, že nula není jen čtvrtý vodič z transformátoru. Nula je především společným bodem připojení třífázových zátěží. A proud ideálně neteče z fáze do nuly transformátoru a zpět. Proud teče mezi třemi fázemi, pokud jsou zátěže symetrické. A pouze když jsou zátěže asymetrické (a v reálném životě je to tak vždy), pouze část proudu čtvrtým vodičem se vrací do transformátoru.
Při kontrole parametrů sítě voltmetrem měří elektrikáři obvykle ve dvojicích napětí mezi všemi třemi vodiči v třívodičové síti – LN, L-PE a N-PE. Teoreticky se v druhém případě budou hodnoty zařízení rovnat „0“, ale není tomu tak vždy. V některých případech může být napětí mezi nulou a zemí mnohem vyšší a může dokonce dosáhnout 220 V.
Co jsou „nula“ a „zem“ podle PUE
Moderní jednofázové elektrické vedení se provádí třemi vodiči a pouze jeden z nich je pod napětím a pro třífázové napájení je zapotřebí pět vodičů, z nichž tři jsou napájející. V Pravidlech elektroinstalace je uvedeno, proč jsou potřebné zbývající, jakou funkci mají tyto vodiče a požadavky na jejich instalaci a připojení.
Jaký je rozdíl mezi nulou a zemí
Zpočátku, s příchodem třífázového napájení, byla energie dodávána do budov pomocí čtyř vodičů – třífázové a neutrální, a v jednofázovém bytě byly použity pouze dva vodiče – nula a fáze.
Podle PUE, kapitola 1.7, se takový napájecí systém nazývá TN-C, ve kterém je čtvrtý vodič v elektrických obvodech označen PEN a plní funkce dvou vodičů najednou – nula N a zemní PE. V moderních elektroinstalacích jsou tyto vodiče odděleny.
- Neutrální (nula) N . Jedná se o pracovní vodič, který slouží k napájení elektrických spotřebičů v jednofázové síti a k toku vyrovnávacích proudů v síti třífázové. Deaktivace bez odpojení fázových vodičů není povolena. Podle pravidel pro barevné značení vodičů je izolace nulového vodiče modrá nebo světle modrá.
- Uzemnění (zem) PE . Ochranný vodič, používaný pro uzemnění elektrických spotřebičů a štítů. Neodpojujte tento vodič pomocí jističů nebo jiných odpojovačů. Plášť zemnícího vodiče je natřen podélnými žlutozelenými pruhy.
Ochranné funkce nulových a zemních vodičů
K ochraně před úrazem elektrickým proudem v případě porušení izolace mezi krytem zařízení a živými prvky elektrického obvodu musí být kovové části krytu uzemněny. K tomuto účelu smí být použit pouze ochranný zemnící vodič PE.
Neutrál N je také připojen k pevně uzemněnému neutrálu transformátoru, ale připojení k zemní smyčce pomocí tohoto vodiče se nazývá „nulování“ a je zakázáno jej provádět z několika důvodů:
- nulový vodič, zejména v jednofázových sítích, je připojen přes jistič, který je zakázán pro ochranné uzemnění v souladu s PUE 1.7.83;
- zvýšené ve srovnání s uzemněním riziko selhání tohoto vodiče spojené s tokem proudu přes něj;
- v případě přerušení nebo odpojení ochranného neutrálu není ve vývodu napětí, ale pouzdro bude připojeno k fázovému vodiči přes neutrál sítě a zapnuté elektrické spotřebiče.
Tyto vodiče jsou položeny odděleně od spotřebiče k transformátorové rozvodně, kde jsou připojeny k pevně uzemněnému neutrálu transformátoru.
Moderní normy PUE umožňují instalaci kombinovaného vodiče PEN v oblasti od transformátoru ke vstupnímu elektrickému panelu v bytovém domě nebo odbočce z venkovního vedení do soukromého domu, kde je tento vodič rozdělen na N (nulový) a PE (zemnící) dráty.
Důležité! Oddělovací bod musí být dodatečně připojen k zemní smyčce budovy, po které není připojení vodičů povoleno. |
Napětí mezi nulou a zemí
V napájecím systému, který se používá k napájení obytných budov elektřinou, jsou sekundární vinutí napájecího transformátoru zapojena do „hvězdy“, do jejíhož středu je připojena zemní smyčka a nulový vodič. Důvodů je několik Na nulovém vodiči se objeví napětí.
Proč je vždy potenciální rozdíl mezi neutrálem a zemí?
Hlavní důvod přítomnost napětí mezi PE a N je, že nulovým vodičem protéká elektrický proud a podle Ohmova zákona dochází k poklesu napětí, který závisí na odporu vodivého jádra.
Navzdory skutečnosti, že materiál, ze kterého jsou dráty vyrobeny, je vysoce vodivý, vede velká délka vedení ke značným ztrátám v síti. Proto se při výpočtu průřezu kabelu berou v úvahu dva faktory – ohřev drátu a přípustný pokles napětía vybere se větší z těchto dvou hodnot.
Při velké délce vedení průřez drátu, zvolený podle ztrát, mnohonásobně převyšuje požadovaný průřez, zvolený podle ohřevu.
V pětivodičovém napájecím systému není mezi zemí a nulou žádné napětí pouze na křižovatce těchto vodičů. Jak se vzdalujete od tohoto místa, potenciální rozdíl mezi PE a N se zvyšuje o velikost poklesu napětí v nulovém vodiči a čím vyšší je, čím dále od rozvodny a tím hůře je zátěž rozložena mezi fázemi a více. cirkulační proud v neutrálu.
Značný počet elektrických vedení byl vypočten a položen v sovětských dobách, kdy bylo zatížení drátů mnohem nižší.
Nyní, s příchodem elektrických bojlerů, praček, myček a dalších zařízení, spotřeba a proud vzrostly. To vedlo ke zvýšení ztrát ve vodičích včetně neutrálního a zvýšení napětí mezi zemí a nulou.
Normální napětí mezi fází nula a zemí
Regulační dokumenty nenormalizují, jaké by mělo být napětí mezi nulou a zemí, ale jsou uvedeny přípustné kolísání napětí v síti. Při napětí 220 V mohou být odchylky -33 +22 V.
Pokud předpokládáme, že trafostanice za účelem kompenzace úbytku napětí ve vodičích vytváří přepětí 242 V, s přihlédnutím ke ztrátám v nulovém vodiči, bude potenciální rozdíl mezi nulou a zemí větší než 30 V.
Takové napětí samozřejmě nelze považovat za normu, ale v některých vesnicích s velkou plochou a délkou vedení na konci elektrického vedení bude fázové napětí nižší než 170 V a žárovka 36 V může být zapnuto mezi nulou a zemí.
Proč mezi neutrálem a zemí nemusí být žádné napětí
V některých případech je potenciální rozdíl mezi N a PE 0. K tomu dochází při rekonstrukci napájecího systému TN-C a jeho přeměně na systém TN-CS. V tomto případě je k domu připojen kombinovaný vodič PEN, který je ve vstupním panelu rozdělen na dva vodiče – N a PE s dodatečným uzemněním oddělovacího bodu.
V této situaci je délka vodičů desítky metrů, nikoli kilometry, jako u nadzemních nebo podzemních vedení, a proto pokles napětí v neutrálním vodiči a potenciální rozdíl mezi nulou a zemí nepřesahují chybu přístroj.
Příčiny zvýšeného napětí
Kromě ztrát ve vodičích existují další důvody, proč je napětí mezi nulou a zemí.
Důvodem stálé přítomnosti napětí stoupajícího na 50 V může být nerovnoměrné zapojení spotřebičů ve fázích. Za ideálních podmínek by měl být výkon zátěže rozložen rovnoměrně, bez cirkulujícího proudu a napětí mezi PE a N je nulové.
To se nestává vždy; při připojení k jedné z fází výkonných elektrických spotřebičů nebo velké vzdálenosti mezi elektrickým vedením a samostatnou budovou teče v neutrálním vodiči značný proud, díky kterému se ztráty v něm zvyšují a se objeví potenciální rozdíl mezi neutrálem a zemí.
V případě vysokého napětí je často příčinou otevřený neutrální. Toto je stav nouze, který má dvě možnosti:
- Přerušení v jednofázové síti. Současně se na nulové svorce objeví síťové napětí, které zmizí po zhasnutí všech lamp a vypnutí všech zástrček ze zásuvek. V zásuvce není žádné napětí.
- Neutrální přerušení třífázového kabelu. V tomto případě hodnota potenciálu mezi neutrálem a zemí v důsledku nedostatku vyrovnávacího proudu kolísá v rozmezí 0-220 V a napětí na výstupu může dosáhnout 380 V.
Napětí 110 voltů
V některých případech je potenciálový rozdíl mezi neutrálem a zemí 110 V nebo polovina síťového napětí. To je způsobeno vlastnostmi elektrického obvodu některých domácích spotřebičů. Elektronické vybavení těchto zařízení je na jedné straně citlivé na vysokofrekvenční rušení a na druhé straně je samo zdrojem tohoto rušení.
K ochraně proti tomuto jevu jsou v zařízení paralelně k síťovému kabelu instalovány dva kondenzátory zapojené do série. Spojení těchto prvků je zase spojeno s tělem elektrického spotřebiče a zemnicím vodičem napájecího kabelu.
Po zapojení zařízení do zásuvky se na těle takového zařízení a zemnící svorce zástrčky objeví napětí 110V. V případě, že je elektroinstalace provedena podle třívodičového obvodu s uzemňovacím vodičem, který není připojen na zemní smyčku nebo PE vodičem vhodným pro objekt, objeví se vysoké napětí na všech zemnících vodičích a svorkách bytu popř. Dům.
Co dělat v případě vysokého napětí
Pokud existuje významný rozdíl potenciálů mezi neutrálem a zemí, pak je žádoucí a v některých případech nutné tento problém vyřešit. Jak se s touto situací vypořádat, závisí na tom, jaké je napětí mezi neutrálem a zemí.
- Přesahuje 30 V a napětí ve vývodu je pod 200 V. Toto napětí se objevuje v důsledku velké délky přívodních vodičů a nedostatečného průřezu vodivého jádra. Změnit situaci sami je téměř nemožné, řešením problému může být instalace stabilizátoru napětí.
- Napětí 110 V. Pokud napětí mezi nulou a zemí 110 voltů, pak musíte odpojit zemnící svorku ve vývodu, ve kterém je zapojeno zařízení s filtrem dvou kondenzátorů. Dotyk těla takového zařízení však zůstane bolestivý. Pro úplné vyřešení problému je nutné zapojit zemnící vedení do obvodu nebo tento filtr odpojit od skříně spotřebiče.
- Napětí mezi nulovou a zemnicí svorkou je 220 V, v zásuvce není proud. Voltmetr zobrazuje takové údaje, když se nulový vodič v bytě rozbije nebo po dokončení jednofázového odbočení z třífázové sítě. Fáze se dostává k nulovým vodičům přes zapnuté lampy nebo elektrické spotřebiče připojené do zásuvek, i když právě nefungují.
- Kolísá v rozmezí 0-220 V a napětí ve vývodu bývá 0 nebo 380 V. Důvodem této nouze je přerušení neutrálu ve vhodném kabelu. Musíte okamžitě vypnout vstupní jistič a kontaktovat elektrárenskou společnost.
Výkon
Jak je z článku vidět, mezi nulou a zemí je téměř vždy malé napětí. To není problém, pokud nepřekročí 5-10 V. V opačném případě je třeba dávat pozor, aby tento jev nepoškodil elektrospotřebiče a nenarušil jejich používání. V závislosti na jeho hodnotě je třeba nainstalovat stabilizátor napětí, odpojit vestavěný filtr v domácích spotřebičích nebo vypnout úvodní stroj a odstranit nehodu.