Відомо, що електрична енергія виробляється на електростанціях за допомогою генераторів змінного струму. Потім, по лініях електропередач від трансформаторних підстанцій електроенергія надходить споживачам. Розберемо докладніше, яким чином енергія підводиться до під'їздів багатоповерхових будинків і приватних будинків. Це дасть зрозуміти навіть чайникам в електриці, що таке фаза, нуль і заземлення і навіщо вони потрібні.
Заглиблюємося в тему
Харчування споживачів здійснюється від обмоток низької напруги понижувального трансформатора, що є найважливішою складовою роботи трансформаторної підстанції. З'єднання підстанції та абонентів виглядає наступним чином: до споживачів підводиться загальний провідник, який відходить від точки з'єднання трансформаторних обмоток, званий нейтраллю, поряд з трьома провідниками, що представляють собою висновки інших кінців обмоток. Висловлюючись простими словами, кожен з цих трьох провідників є фазою, а загальний - це нуль.
Між фазами в трифазній енергетичній системі виникає напруга, зване лінійним. Його номінальне значення становить 380 В. Дамо визначення фазній напрузі - це напруга між нулем і однією з фаз. Номінальне значення фазної напруги становить 220 В.
Електроенергетична система, в якій нуль з'єднаний з землею, називається «система з глухозаземленою нейтраллю». Щоб було гранично зрозуміло навіть для новачка в електротехніці: під «землею» в електроенергетиці розуміється заземлення.
Фізичний сенс глухозаземленной нейтрали наступний: обмотки в трансформаторі з'єднані в «зірку», при цьому, нейтраль заземлюють. Нуль виступає в якості суміщеного нейтрального провідника (PEN). Такий тип з'єднання з землею характерний для житлових будинків, що відносяться до радянської будівлі. Тут, в під'їздах, електричний щиток на кожному поверсі просто зануляют, а окреме з'єднання з землею не передбачено. Важливо знати, що підключати одночасно захисний і нульовий провідник до корпусу щитка вельми небезпечно, тому що існує ймовірність проходження робочого струму через нуль і відхилення його потенціалу від нульового значення, що означає можливість удару струмом.
До будинків, що належать до більш пізньої будівництві, від трансформаторної підстанції передбачено підведення тих же трьох фаз, а також розділених нульового і захисного провідника. Електричний струм проходить по робочому провіднику, а призначення захисного проводу полягає в з'єднанні струмопровідних частин з наявними на підстанції заземляющим контуром. В цьому випадку в електричних щитках на кожному поверсі розташовується окрема шина для роздільного підключення фази, нуля і заземлення. Заземлювальна шина має металевий зв'язок з корпусом щитка.
Відомо, що навантаження по абонентам повинна бути розподілена по всіх фазах рівномірно. Однак, передбачити заздалегідь, які потужності будуть споживатися тим чи іншим абонентом, не представляється можливим. У зв'язку з тим, що струм навантаження різний в кожній окремо взятій фазі, з'являється зсув нейтралі. Внаслідок чого і виникає різниця потенціалів між нулем і землею. У разі, коли перетин нульового провідника є недостатнім, різницю потенціалів стає ще значніше. Якщо ж зв'язок з нейтральним провідником повністю втрачається, то велика ймовірність виникнення аварійних ситуацій, при яких в фазах, навантажених до межі, напруга наближається до нульового значення, а в ненавантажених, навпаки, прагне до значення 380 В. Ця обставина призводить до повної поломки електрообладнання . У той же час, корпус електричного обладнання опиняється під напругою, небезпечною для здоров'я і життя людей. Застосування розділених нульового і захисного проводу в даному випадку допоможе уникнути виникнення таких аварій і забезпечити необхідний рівень безпеки і надійності.
Сподіваємося, тепер ви знаєте, що таке фаза, нуль, земля в електриці і навіщо вони потрібні. Якщо виникнуть питання, задайте їх нашим фахівцям в розділі «Задати питання електрику«!