Напряжение на нулевом проводе – Чем отличается «ноль» от «земли» если они всё равно соединены вместе? Интересная тонкость, которая решает всё | Электрика для всех

Две фазы в розетках: 4 типовых причины

Начинающий электрик попадает в «ступор», когда сталкивается с нестандартной ситуацией при поиске неисправностей и проверке напряжения однофазным индикатором.

Он может обнаружить две фазы в розетках и сразу задумывается, почему так происходит. Ведь в квартиру приходит всего 2 рабочих потенциала: фазный и нулевой. Откуда появился еще один, третий?

Именно эту ситуацию из четырех причин с подробными схемами я и разбираю в статье дальше.

Содержание статьи

Практически во всех квартирах можно найти емкостной, чаще всего китайского производства, индикатор напряжения. Именно им и пользуются все домашние мастера. Однако надо хорошо представлять те процессы, которые при этом происходят.

Как работает индикатор напряжения: краткое пояснение

Для проверки потенциала фазы наконечник индикатора отвертки устанавливают в гнездо проверяемой розетки, а пальцем касаются свободного контактного гнезда на его корпусе.

Внутри указателя последовательно смонтирован высокоомный резистор и неоновая лампочка или светодиод. Токоограничивающее сопротивление снижает ток через эту цепочку до безопасной для тела человека величины, но достаточной для свечения индикатора.

Дальше по руке, телу и обуви ток стекает на землю и по ней возвращается на трансформаторную подстанцию, образуя замкнутый контур.

Если индикатором коснуться потенциала нулевого провода, то его очень маленькая величина не сможет вызвать свечение индикаторной лампочки, что и служит основной причиной заявить, что на нем нет опасного напряжения.

Однако на практике встречаются ситуации, когда при возникновении неисправностей в бытовой проводке, работая емкостным индикатором напряжения, домашний мастер замечает опасный потенциал там, где он, по его мнению, быть никак не может.

2 фазы в розетках однофазной проводки: 3 возможных причины

Объясняю последовательно, что может произойти при обрыве нулевого потенциала по разным причинам:

1. внутри вводного квартирного щитка;
2. в распределительной коробке или около нее;
3. при пробое изоляции скрытой в стене проводки с повреждением нулевого провода и его замыканием на фазу.

Разбираю их более подробно с поясняющими схемами.

Причина №1. Повреждение контактов на вводе в квартиру или дом: как создается и чем опасно

Хотя это уже редкость, но в старых деревянных домах еще встречаются вводные щитки, которые защищены не автоматическими выключателями, а электрическими пробками с предохранителями.

Вот такие раритеты до сих пор работают в сельской местности по схеме заземления TN-C. Через две пробки в дом подается напряжение от питающей линии электроснабжения.

Вместо пробок можно встретить автоматический выключатель ПАР, но принцип пропадания потенциала нуля он не изменяет.

Дело в том, что при возникновении аварийной ситуации, связанной с созданием короткого замыкания или перегрузки отгорает тот предохранитель, плавкая вставка которого более чувствительна. Процесс случайный, предвидеть невозможно.

Электрическая цепь разрывается, а аварийный ток прекращает свое опасное воздействие.

Рассмотрим случай, что произойдет, когда отработал предохранитель нуля, а не фазы. Этот же случай характерен для более новой схемы с автоматическим выключателем, если повреждена цепь нулевого проводника в месте его подключения к сборной шине.

Из-за нарушения правил монтажа электропроводки в квартире может быть поврежден электрический контакт провода.Он же может просто отгореть при плохом зажатии винтов крепления на клемме в месте подключения. Встречаются такие ляпы и у современных монтажников.

Приходилось видеть случаи, когда монтеры срезают изоляцию острым ножом, вращая его вокруг металлической жилы, наносят на ней царапины. В ослабленном месте она легко обламывается после нескольких загибов.

Есть мастера, которые до сих пор снимают изоляцию бокорезами или пассатижами вместо специальных приборов — стрипперов. Тяжело переубеждать таких работников. Они себе на уме. Беда в том, что от их ошибок страдают другие люди.

При таком обрыве провода потенциал нуля будет отсутствовать в схеме, а фазы дойдет до всех подключенных потребителей, включая розетки и лампочки.

Обращаю внимание, что все электрические потребители квартиры жестко подключены к нулевой шине квартирного щитка.

Если где-то в розетке что-либо включено, а это в первую очередь холодильник или морозильник, а также, микроволновка и другая техника, то через внутреннее сопротивление этого оборудования потенциал фазы проходит на сборку нулевой шинки, а далее ко всем контактам розеток.

Для более наглядного примера показал на картинке этот случай лампочкой с включенным выключателем. Светиться она, конечно, не будет (нет достаточных условий для действия закона Ома), но обходную цепочку для проникновения потенциала фазы создает.

Надеюсь, что объяснил, почему 2 фазы в розетках показывает емкостной индикатор напряжения при исчезновении потенциала нуля на вводе в квартиру.

Проблема возникает на всех коммутационных точках квартиры или частного дома.

Причина №2. Обрыв нуля внутри распределительной коробки или за ней

Типовая схема старой одноквартирной проводки создавалась с распаечными коробками, которые позволяют значительно экономить расход кабеля и проводов. Да и сейчас этот способ еще широко применяется монтажниками.

Когда нарушится контакт провода нуля в распределительной коробке, то на розеточный блок в оба контактных гнезда может пройти фаза:

• по своей цепочке она и так подводится;
• а на второй контакт поступит через подключенный потребитель, как в предыдущем случае на вводе.

В масштабе всей системы электроснабжения эта картинка выглядит так.

Более подробно изобразил этот случай для лучшего понимания через цепочку освещения.

Индикатор опять будет светиться в обоих положениях. Секретов здесь нет, неисправность скрыта в плохом, некачественном соединении проводов между собой. Придется искать это место и делать подключение правильно.

Причина №3. Замыкание нулевого и фазного провода при пробое изоляции с обрывом нуля в розеточном блоке

Подзаголовок получился сложным, но этот случай очень просто объяснить.

Домашний мастер не всегда держит в своей памяти все события, где-то да ошибается. Ему периодически приходится сверлить стены для крепления мебели, светильников, картин, других предметов.

Не все думают и знают, где и как проложена проводка, под какими углами выполнены кабельные магистрали. Опять же, не все приборы поиска скрытой проводки работают правильно, да и мало кто ими пользуется.

Вот и попадают сверлом дрели или перфоратора в провод, создавая короткое замыкание, которое отключает автоматический выключатель.

После извлечения сверла один из проводов, например, нулевой, может быть оборван и отключен. А дальше при проверке напряжения емкостным индикатором от оставшейся подключенной нагрузки опять будет показано 2 фазы в розетках.

Здесь же возможна ситуация, когда в розетках нет подключенной нагрузки, но оборванный провод нуля касается фазного прямо в стене или на корпусе розеточного механизма. Все это надо проверять и осматривать.

Как искать обрыв нуля в квартире: 2 методики

Поиск неисправности можно вести:

1. безопасно прозвонкой — на полностью обесточенной электропроводке;
2. под напряжением, что требует навыков электромонтера хотя бы третьей группы по ТБ.

Как вызвонить электрическую схему проводки быстро и безопасно за 3 этапа

Этап №1. Отключить вводные коммутационные аппараты и проверить отсутствие напряжения

Если со снятием питания автоматическим выключателем или предохранителями обычно вопросов не возникает, то на проверку отсутствия напряжения многие электрики внимания не обращают, а зря.

Достаточно одной секунды, чтобы ткнуть индикатор в контрольную точку. Это избавит от попадания под напряжение из-за:

• залипания контакта выключателя;
• отключения не того участка цепи;
• наличия «хомутов» в схеме;
• других ошибок.

Этап №2. Общая прозвонка цепи

Цифровой мультиметр переводится в режим прозвонки или омметра для замера омических сопротивлений. Берем любой длинный изолированный провод. Один конец его подключается на отключенную шинку нуля. Второй — садится на клемму прибора.

Вторым щупом омметра проходят по всем гнездам розеток. На одном из них должна создаться электрическая цепь, когда прибор покажет маленькое сопротивление провода (нормальное состояние цепи нуля), а на втором будет большое — ∞ (отсутствие электрического контакта фазы с потенциалом нулевой шины). Это нормально.

Когда показания мультиметра будут иные, необходимо искать неисправность дальше. Оборванную цепь нуля мультиметр покажет высоким сопротивлением в обоих гнездах.

Правильность подключения нулевой шины нужно проверить двумя последовательными действиями после ее включения: Измерением напряжения между ее потенциалом и землей, взятом на контуре заземления или, в крайнем случае, на водопроводе, батарее отопления (допустим перепад несколько вольт из-за плохих контактов нестандартных заземлителей). Последующей проверкой омметром, который должен показать короткое замыкание.

Этап №3. Поиск неисправностей в розеточном блоке и распределительной коробке

Когда омметр показал обрыв цепи между контактом розетки и нулевой шинкой, то весь этот участок необходимо делить на отрезки, а затем поэтапно вызванивать каждый.

Для начала удобнее снять корпус с розетки, осмотреть и проверить состояние контакта на подходящем проводе. Затем ищется распределительная коробка, вскрывается, определяется узел сборки нуля (обычно самый толстый) и с него снимается изоляция.

От этого места вызванивается цепь в две стороны: к розетке и на нулевую шинку. В одном из направлений будет обрыв. Его и следует дальше обследовать. Если оборвана жила провода, то ее нужно заменить при наличии резерва.

Однако обнаруженное повреждение провода может проявиться еще раз. Поэтому лучше заменить весь отрезок кабеля на этом участке. Его просто крепят за один конец старого и, вытягивая поврежденный кусок, одновременно затягивают новый.

Поиск обрыва нуля под напряжением: подробная инструкция

Проверка наличия напряжения емкостным индикатором показывает только наличие фазы. Она не определяет величину разницы потенциалов, то есть напряжения. В этом и состоит основная ошибка.

Технологию поиска неисправности следует расширить и работать вольтметром. Сейчас эта функция имеется во всех современных цифровых мультиметрах и старых стрелочных тестерах.

Работа с вольтметром относится к опасной. Она требует соблюдения мер безопасности. Можно попасть под напряжение.

В принципе эта работа уже частично сделана. Остается только отключить полностью все потребители, освободив розетки от вставленных вилок. Заодно переведите все выключатели освещения в положение «Откл». Это облегчит поиск неисправности, упростит анализ.

Затем емкостным индикатором напряжения внимательно проверяем все гнезда розеток и записываем те, которые вызвали сомнения.

Берем вольтметр, замеряем им напряжение во всех розетках, сравниваем показания.

На исправных розетках будет показан результат действующего напряжения бытовой сети (порядка 220 вольт), а на поврежденных — ноль. С ними и придется разбираться дальше.

Можно, конечно, разбирать участки цепи на отрезки и замерять места, куда не доходит напряжение. Но, домашнему мастеру я рекомендую не идти этим путем, а просто отключить вводной автомат и вызванивать схему по вышеприведенной технологии. Это намного безопаснее.

После устранения неисправности неопытные электрики в спешке могут создать короткое замыкание подачей напряжения на отремонтированный участок с оставленными закоротками или перемычками. Перед включением автомата проверяйте отсутствие КЗ прозвонкой цепи.

Почему обрыв нуля трехфазной схемы создает самый опасный режим и как от него защититься

Преимуществом и одновременно недостатком бытовых однофазных цепей является то, что они все взаимосвязаны и объединены в общую трехфазную схему от питающего трансформатора.

А не ней используется общий ноль (нейтраль), по которому протекают токи всех трех фаз. Он требует очень надежного подключения на вводе в здание, да и на всем протяжении воздушной или кабельной линии.

Однако провода иногда отрываются при неблагоприятной погоде и стихийных бедствиях. Да и качество монтажа иногда страдает, как показано на фото, кочующего по интернету сурового русского светодиода. На нем высокое переходное сопротивление вызвано не достаточным усилием затяжки резьбового соединения.

Встречаются другие дефекты, связанные с подключением алюминиевых жил.

Такой монтаж часто приводит к перегреву провода, отгоранию ноля с разрывом цепи и перераспределением потенциалов напряжения на подключенных потребителях.

Каждые две квартиры здания оказываются последовательно подключенными под линейное напряжение 380 вольт.

Их общее сопротивление складывается и создает единый ток нагрузки, который обеспечивает в каждой квартире свое напряжение (схема делителя).

Поскольку у одного хозяина может работать только холодильник, а у другого дополнительно большое количество мощных электроприборов, то один из них окажется подключенным практически под 380 вольт, а второй не получит почти ничего из-за смещения нейтрали

В одной квартире погорит холодильник, морозильник и вся подключенная бытовая техника, а в другой возникнут неисправности, связанные с недополучением электроэнергии.

Все эти процессы проходят очень быстро, буквально за считанные секунды. На них человеку сложно среагировать отключением коммутационных аппаратов: мало времени.

Исправить положение дел и спасти свою технику могут только автоматические защитные устройства. Эту функцию выполняет реле контроля напряжения РКН. Оно быстро отключает питание при отклонении напряжения выше или ниже допустимого уровня.

Обрыв нуля трехфазного электроснабжения устраняют не домашние мастера, а специалисты, обслуживающие промышленные электроустановки. Это их зона ответственности.

Владелец видеоролика Заметки электрика популярно объясняет, как появляются две фазы в розетках. Рекомендую посмотреть.

Жду ваших вопросов в разделе комментариев.

Обрыв нуля в трехфазной и однофазной сети

Даже те, кто не имеет электротехнического образования, наверняка слышали о такой аварийной ситуации, как перекос фаз. В некоторых предыдущих публикациях мы уже упоминали, чем грозит обрыв нуля, и кратко упоминали о способах защиты от несимметрии фазных напряжений. Сегодня мы более подробно рассмотрим данную тему.

Что такое обрыв нуля?

Для полноценного ответа на этот вопрос необходимо привести примеры штатной работы трехфазной схемы ввода электроснабжения. В качестве примера приведем упрощенный вариант с вводом для этажного распределительного щита.

Схема 1. Штатная работа системы

Как видно из рисунка, каждая из квартир на этаже запитана от отдельной фазы (L₁ – L₃) и общего нуля. Что формирует в бытовой сети каждой квартиры фазное напряжение 220 вольт (L₁N=L₂N=L₃=220 В.). В данном случае используется схема питания TN-C-S, где задействована шина заземления PE, соединяемая в РУ здания с нулем. Приведенная система сбалансированная, поскольку ток нагрузки в фазных проводах суммируется через нулевую линию, что снижает вероятность перекоса фазных напряжений.

Заметим, что полностью исключить данное явление довольно сложно, поскольку сопротивление нагрузок на каждой фазе может различаться. К примеру, в квартире_1 включен кондиционер и стиральная машина, в квартире_2 хозяин запустил бойлер и электропечку, а в квартире_3 жильцы отсутствуют и все бытовые приборы отключены от сети. По итогу, в трехфазной системе питания возникнет несимметрия напряжений.

Теперь рассмотрим работу сети в нештатном режиме, когда происходит отгорание нуля.

Что происходит в электросети при обрыве нуля?

Рассмотрим отдельно, изменение режима работы трехфазной сети при обрыве магистрального нуля и как поведет себя однофазная электрическая проводка, если отгорание нулевого проводника произойдет на вводе.

Отгорание нуля в трехфазной сети

Внесем изменения в рисунок 1, вызванные аварией, а именно отключением нуля .

Оборвался нулевой магистральный проводник

В данном случае обрыв общего нулевого провода приведет к тому, что движение электрического тока по нему прекратиться. В результате все квартиры R₁-R₃ будут запитаны по типу подключения «звезда без нулевой магистрали». Другими словами, при обрыве нуля на каждую квартиру будет поступать не фазное, а линейное напряжение.

Контур из квартир 1 и 2

Для примера предлагаем рассмотреть, как сложится ситуация в квартирах 1 и 2. Нагрузка электрических приборов суммируется в данном контуре при прохождении через него тока I₁₂. Соответственно, уровень напряжения для квартир установится в зависимости от нагрузки подключенных к сети приборов. То есть: U

1 = I₁₂*R₁, а U₂ = I₁₂* R₂. Из этого следует, что суммарная величина силы тока составит I₁₂ = U₁₂ / (R₁+R₂)  :

Обратим внимание, что суммарное напряжение контура будет равно линейному в данной электросети, то есть U₁₂ = 380 вольт. Но при этом показатели U₁ и U₂ могут варьироваться в диапазоне 0-380 вольт и, естественно, существенно отличаться друг от друга. На данные значения может влиять как нагрузка подключенных приборов в каждой из квартир, так и ее активная и пассивная составляющая.

В результате если произойдут проблемы с нейтралью трансформатора (нулем источника), велика вероятность выхода из строя подключенных к сети приборов. Причина – повышение уровня напряжения в сети.

Обрыв нуля в однофазной сети

В данной ситуации последствия будут не такими печальными, как в описанном выше случае, но, тем не менее, если отгорает вводный ноль в системе TN-C, это может представлять серьезную опасность для жизни человека.

Отгорание нуля в схеме однофазного потребителя

Для однофазных нагрузок обрыв нуля будет аналогичен отключению напряжения, за исключением того фактора, что на фазном проводе останется потенциал, представляющий опасность для жизни. Причем, он также проявится там, где был ранее защитный ноль в контактах розеток. Если корпуса электроприборов заземлялись рабочим нулем, то весьма велика вероятность негативных последствий. В системах TN-C-S фактор риска существенно сокращается, за счет использования PEN проводника.

Как защититься?

Узнав об опасности, представляемой потерей нуля, предлагаем рассмотреть варианты защиты от данного явления:

• Начать необходимо с грамотного монтажа электропроводки. Если для питания объекта планируется задействовать трехфазную схему электроснабжения, то ее расчет должен быть произведен таким образом, чтобы минимизировать вероятность перекоса фаз. То есть, необходимо планомерно распределить нагрузку на каждую линию.
• Следует задействовать в управлении сетью приборы, выравнивающие нагрузку на каждую из фаз. Причем, в идеале, эта работа должна осуществляться без привлечения операторов, то есть, выполняться автоматически при обрыве нуля.
• Должна иметься возможность оперативного изменения схемы подключения потребителей. Это позволяет внести корректировки, если на этапе проектирования не была должным образом учтена нагрузка на каждый участок или увеличилась мощность потребления в связи с вводом новых объектов. То есть, при возникновении критической ситуации должна иметься возможность изменения мощности. В качестве примера можно привести вариант, когда многоквартирный дом переводится на линию с большей нагрузкой для «разбавления» перекоса фаз, возникающего при обрыве нуля.

В приведенных выше вариантах мы рассматривали защиту от перекосов в глобальных масштабах, конечный потребитель может обеспечить должный уровень защиты значительно проще. Для этого достаточно установить реле контроля напряжения, в котором указать допустимый минимальный и максимальный уровень. Как правило, это ±10% от нормы.

Подведем итоги

Безусловно, что вероятности аварий носят случайный характер, максимум, что можно сделать в таких ситуациях, — принять необходимые меры для обеспечения защиты. Но помимо этого не будет лишним вовремя определить аварийную ситуацию по характерным признакам. В первую очередь отгорание нулевого магистрального провода приводит к перенапряжению сети. Обнаружив первые признаки этого явления, следует отключить все электроприборы.

Сделать это оперативно и самостоятельно практически нереально. Временной промежуток для этого слишком коротким, поэтому следует установить на электрическом щитке специальные приборы, реагирующие на обрыв нуля. Как только напряжение выйдет за установленные пределы, реле контроля напряжения произведет защитное отключение.

Полностью доверять системе защиты не стоит. Может случиться так, что при наличии характерных признаков перепадов напряжения, отключение питания не произойдет. Поэтому имеет смысл перечислить наиболее вероятные проявления для данного явления:

• Мерцание ламп накаливания. Они наиболее чувствительны к перепаду уровня напряжения, возникающего при обрыве нуля. Энергосберегающие осветительные приборы и светодиодные лампы не настолько реагируют на изменения.
• Электронные приборы, имеющие встроенную защиту, как правило, отключаются от сети питания. Или не запускаются. Такие действия предусмотрены реакцией защиты импульсных БП на броски напряжения. Характерно, что такая реакция может сработать раньше, чем реле напряжения. Но это, во многом зависит от производителя и схемы реализации защиты электросетей, а также надежности электрического соединения.
• Еще один характерный признак – повышение температуры выключателя. Даже если Вы не обратили внимания на мерцание ламп, то данное проявление должно вызвать опасения.
• Искрение, при попытке подключения электроприбора, может говорить об обрыве нуля на вводе однофазного потребителя. Даже, если оно вызвано другим фактором, а не обрывом нуля, это очень нехороший признак.
• Самопроизвольные срабатывания вводных автоматов, также могут указывать на перенапряжение. Такая реакция на обрыв нуля характерна при включении электронагревательных приборов, например электропечи, бойлера, чайника и т.д.
• Характерные звуки во вводном электрическом щите также могут указывать на перепады напряжения. В такой ситуации рекомендуется отключить ввод питания и дождаться приезда аварийной бригады. Велика вероятность, что авария обрыва нуля имела место в электросети поставщика.
• Обязательно установите на вводе электрической сети реле напряжения. В идеале желательно продублировать данную систему стабилизатором напряжения для дома или квартиры. Такое устройство, работая в паре с реле, позволит поддерживать заданный уровень напряжения, не отключая питание.

Собственно, только многоуровневая защита может обеспечить максимальную безопасность.

Видео по теме статьи

«Каким образом в однофазной цепи розетки при отрыве «нуля» появляется фаза там, где находится рабочий ноль?» – Яндекс.Знатоки

Здравствуйте! А какое напряжение остаётся на выключателе в выключенном состоянии? 220В. В месте разрыва цепи будет полное напряжение до и после разрыва. Это можно представить как участок цепи с бесконечно большим сопротивлением. В розетках появляется как бы 2 фазы, но это одна и та же фаза. Т.е. между проводами 0 вольт, а индикатор на каждом из них светится как на фазе. ваш ноль становится уже не нулем, потому что он не соединен с магистральным нулем.

В розетках 380В появится может, когда магистральный ноль отгорит в этажном щите. Тогда все квартиры будут соединены по схеме звезды. В обычном режиме все квартиры соединяются по схеме звезды с нейтральным проводником (нулем). Ноль в обычном режиме нужен для обеспечения равенства фазных напряжений при несимметричной нагрузке. Если без нуля все квартиры будут потреблять одинаковый ток — нагрузка будет симметричной, тогда во всех квартирах будет 220В, даже при обрыве нуля в подъезде.

Когда нуля нет — квартиры становятся подключенными по звезде без нейтрали, повторюсь, а если сказать иначе, то последовательно на линейное напряжение (380В), когда нагрузка в какой-то из квартир будет больше, а в другой меньше напряжение в квартире с меньшей нагрузкой вырастет, а с большей — упадет. Это наглядно можно посмотреть,если нарисовать простейшую цепь из 2-х последовательно соединенных резисторов и посчитать падение напряжения при разных их сопротивлениях.

Но квартиры также можно рассмотреть как резисторы, только это будет приведенное сопротивление нагрузки вычисленное по формуле R=U²/P или же I=P/U, затем сопротивление R=U/I.

В итоге, если ноль оборван на вводе в квартиру — в квартире есть фаза, но нет напряжения, на бывшем «нулевом» проводе также будет фаза. Туда она попадет через нагрузку, т.е. через включенный в сеть электроприбор. Это равно сильно тому, что если вы вставите в фазу на розетку кусок провода, на его втором конце будет что? Фаза, потому что она ни к чему не присоединена, также будет если вы возьмете лампочку, например, с патроном и один провод подключите к фазе — на втором, который надо бы подключить к нулю, тоже будет фаза потому что он в воздухе.

При обрыве нуля во ВРУ или в подъездном электрощите, или на одной из опор ВЛЭП, если вести речь о частном секторе, то после точки обрыва трёхфазные потребители будут соединены по звезде, из-за чего будет перекос фаз. т.е. в этом случае тока нулевого провода нет и ток течет только от квартиры к квартире с разных фаз. Ноль ведь общий.

Если вы хотите узнать подробнее причины, то следует изучить такую дисциплину как «Теоретические основы электротехники», а именно расчёт трёхфазных цепей, что такое нейтраль у звезды, что такое звезда и треугольник, а также как в них распределяются потенциалы и куда течет ток.

Нейтральный провод — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 февраля 2019; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 февраля 2019; проверки требует 1 правка.

Нейтральный (нулевой рабочий) провод — провод, соединяющий между собой нейтрали электроустановок в трёхфазных электрических сетях.

При соединении обмоток генератора и приёмника электроэнергии по схеме «звезда» фазное напряжение зависит от подключаемой к каждой фазе нагрузки. В случае подключения, например, трёхфазного двигателя, нагрузка будет симметричной, и напряжение между нейтральными точками генератора и двигателя будет равно нулю. Однако, в случае, если к каждой фазе подключается разная нагрузка, в системе возникнет так называемое

напряжение смещения нейтрали, которое вызовет несимметрию напряжений нагрузки. На практике это может привести к тому, что часть потребителей будет иметь пониженное напряжение, а часть повышенное. Пониженное напряжение приводит к некорректной работе подключённых электроустановок, а повышенное может, кроме этого, привести к повреждению электрооборудования или возникновению пожара.
Соединение нейтральных точек генератора и приёмника электроэнергии нейтральным проводом позволяет снизить напряжение смещения нейтрали практически до нуля и выровнять фазные напряжения на приёмнике электроэнергии. Небольшое напряжение будет обусловлено только сопротивлением нулевого провода.

Шина для раздачи нулевых проводов.

Нулевой рабочий провод обозначается буквой N. Если нулевой рабочий провод одновременно выполняет функцию нулевого защитного провода (в системе заземления TN-C), то он обозначается как PEN. Согласно ПУЭ цвет нулевого рабочего провода должен быть голубым или бело-голубым^[1]. Такая же расцветка принята в Европе. В США цвет нулевого рабочего провода может быть серым или белым.

В линиях электропередач разных классов применяются различные виды нейтралей. Это связано с целевым назначением и различной аппаратурой защиты линии от короткого замыкания и утечек. Нейтраль бывает глухозаземлённая, изолированная и эффективно-заземленная.

Эффективно-заземленная нейтраль[править | править код]

Применяется в линиях напряжением до 1000 В, при небольшой длине ЛЭП и большом количестве точек подключения потребителей. Потребителю приходят 3 фазы и ноль, подключение однофазной нагрузки осуществляется между фазой и нулевым проводом (нейтралью). Нулевой провод генератора также заземлён.

Изолированная нейтраль[править | править код]

Применяется в линиях с напряжением свыше 1000 В до 110 кВ, такие линии имеют среднюю протяжённость и сравнительно небольшое число точек подключения потребителей, которыми обычно являются ТП в жилых районах и мощные машины фабрик и заводов.
В линиях на 50 кВ может применяться как изолированная, так и эффективно-заземлённая нейтраль.

Глухо-заземленная нейтраль[править | править код]

Применяется на протяжённых линиях с напряжением от 110 кВ (п. 1.2.16 ПУЭ). Электрические сети напряжением 110 кВ и выше должны работать только с глухозаземленной нейтралью.

• «Теоретические основы электротехники. Электрические цепи» Бессонов Л. А. Москва. «Высшая школа». 1996 ISBN 5-8297-0159-6
• ПУЭ

Ответы@Mail.Ru: напряжение на нулевом проводе

нарисуйте схему. представьте, что каждый кусок провода — сопротивление. когда вы включаете нагрузку в сети, ток идет не только через нее, но и через проводя от ввода до розетки. И по закону Ома на них тоже возникает падение напряжения.

у нуля плохой контакт. зачистить надо место присоединения. Или сечение провода мало, по отношению к фазному.

Из-за разной мощности нагрузки на разных фазах. Если бы нагрузки были распределены идеально, то на нейтрали был бы реально ноль. Нуль вольт.

наведенное напряжение

Ещё может быть слабый ноль судя по вводу с алюминия а ето воздйшка и на етом ноле сидит много потребителей. А чревато слабым напряжением и перегрузкой потребителей. И переплатой.

«жизнь» прав или права))) не знаю как правильно…. из-за несимметричной нагрузки, поэтому через нулевой провод течет уравнительный ток

В розетке две фазы – что делать и как устранить повреждение

Нештатная ситуация, при которой в обоих гнездах розетки индикатор напряжения показывает наличие фазы, на практике встречается довольно часто. При этом попытки измерить разность потенциалов между контактами штепсельного разъема не дадут результата, индикатор вольтметра покажет ноль. Соответственно, подключение электроприбора также будет бесполезным. Почему возникают две фазы в розетке и как устранить эту неисправность, Вы узнаете из материалов сегодняшней статьи.

Краткий экскурс в теорию

Сегодня мы не будем сильно углубляться в теоретические основы электротехники, а попытаемся кратко объяснить суть проблемы. Тем, кто желает более детально ознакомиться с данным вопросом, рекомендуем прочитать на нашем сайте серию статей по физике переменного электрического тока.

Штатная установка выключателя.

Приведем в качестве примера фрагмент бытовой электросети, где организовано подключение электролампы освещения и штепсельного разъема (розетки).

Фрагмент бытовой сети с подключением лампы и розетки

Обозначения:

Как известно, в однофазных цепях электрический ток (Ì) течет от фазы к нулю. В приведенном выше рисунке выключатель SW находится в разомкнутом положении, следовательно, лампа будет обесточена, в чем можно убедиться, измерив напряжение U₂. При этом на штепсельном разъеме и части сети до выключателя (отмечено красным) будет оставаться рабочий потенциал U₁, соответствующий фазному напряжению. Это штатный режим работы для данной схемы, где выключатель размыкает фазный провод.

Обратим внимание, если производить замеры индикатором напряжения, то он покажет наличие фазы на одном из контактов штепсельного разъема и ее отсутствие на обоих контактах патрона лампы.

Установка выключателя на ноль

Теперь посмотрим, что произойдет, если поменять фазу и ноль местами, или, что чаще встречается на практике, установить выключатель на ноль, а не фазный провод.

Выключатель установлен неправильно

Внешне такое изменение никак не проявит себя. Лампа будет так же, как и в предыдущем примере включаться и выключаться, а на контактах розетки присутствовать разность потенциалов. Но, возникают определенные нюансы, которые проявляются в виде наличия напряжения на контактах патрона и части нулевой линии между лампой и выключателем. В чем несложно убедиться, используя электрический пробник.

Такой вариант подключения несет в себе потенциальную угрозу поражения электротоком при попытке замены или ремонта светильника.

Характерно, что измерения вольтметром наличия напряжения между контактами патрона осветительного прибора не принесут результатов. Прибор покажет «0», поскольку на контактах будет один уровень потенциала фазы.

Резюмируя итоги главы можно констатировать, что неправильное подключение контактов выключателей в распределительной коробке не оказывает значимого влияния на работу электрических приборов, подключенных к розетке. Помимо этого мы выяснили о необходимости комбинированного применения измерительных приборов (вольтметра и пробника).

О наличии второй фазы в розетке

Индикация фазы на двух контактах штепсельной розетки в большинстве случаев не является показателем наличия двух фаз. Чтобы убедиться в этом, достаточно измерить напряжение между контактами мультиметром. Хотя нельзя полностью исключать возможность появления межфазного напряжения, это характерный признак обрыва магистрального нуля с последующим смещением фаз. Предлагаем рассмотреть все возможные варианты, для начала перечислим их:

• Обрыв нуля на входе.
• Нарушение электрического контакта одной из линий с нулевой шиной в распределительной коробке.
• Обрыв нуля с последующим замыканием на фазу.
• Повреждение магистральной нулевой жилы с последующим смещением фаз.

Характерно, что первых трех вариантах, если подключить прибор к проблемной розетке, то он просто не будет функционировать. Что касается последнего случая, то при смещении фаз велика вероятность выхода из строя всех подключенных к сети электроустройств. С чем это связано, будет рассказано далее.

Обрыв нуля на входе

Одна из характерных неисправностей старой электропроводки – отгорание нуля на нулевой шине (см. А на рис. 3) или пропадание электрического контакта на вводном автомате (В). В большинстве случаев причина кроется в применении алюминиевых проводов, пластичность которых вызывает ослабление контактных соединений. Нарушение качества электрического контакты приводит к повышению его переходного сопротивления, в результате происходит перегорание провода. Заметим, что проблемы могут возникнуть и с медным кабелем, если не обеспечить надежность соединения проводов.

Рисунок 3. Характерные проблемные места: нулевая шина (А) и вводный автомат (В)

При повреждении нулевого провода на вводном автоматическом выключателе в квартире не будет работать не один из бытовых потребителей. Но при этом, если к сети будет подключен хоть один электроприбор, на всех нулевых проводниках установится фазный потенциал (см. А на рис. 4).

Рисунок 4. Примеры обрывов нуля

Если в данной ситуации попробовать измерить напряжение пробником на контактах любой розетки, то покажет наличие фазы на каждом из них. Подключив вольтметр, вы убедитесь, что разность потенциалов между штепсельными разъемами равна нулю.

Чтобы убедиться, что имеет место описанная неисправность, следует отключить от бытовой электросети всех потребителей, включая осветительные и обогревательные приборы. Как только Вы это сделаете, в розетках будет индуцироваться только одна фаза.

Устранить неисправность можно восстановив электрический контакт на входе. Для этого проверьте зажимы АВ и надежность соединений с нулевой шиной.

Повреждение нуля на одной из линий

Пример такой неисправности продемонстрирован на рисунке 4 (В). Как видите, в данном случае наблюдается возникновение обрыва нуля на линии, соединяющей распределительные коробки. Это говорит о том, что на части розеток и других электроточек сохраняться фазные напряжения, а значит, подключенные к ним приборы будут нормально функционировать. Проблемы возникнут только в той линии, где нет контакта с нулевым проводом.

Поиск обрыва может вызвать немалые сложности. Мы рекомендуем для начала вскрыть распределительные коробки, между которыми произошел разрыв нуля и проверить качество электрического контакта соединения нулевых проводов. Проще всего это сделать, срезав старое соединение и организовав новое. Напоминаем, что соединение метод холодной скрутки недопустимо.

Если в результате этих манипуляций удалось восстановить соединение, считайте что Вам повезло, поскольку в противном случае потребуется вскрытие штробы или проложение новой трассы.

Ноль оборван и замкнут на фазу

Такая неисправность наиболее характерна для отдельно стоящей группы розеток, на практике такие случаи довольно редки, но, тем не менее, они встречаются. Речь идет о повреждении проводника нейтрали и последующем ее замыкании на фазу.

Обрыв и замыкание нуля с фазой

Чаще всего подобная неисправность проявляется после попытки просверлить стену или подготовить отверстие под «быстрый монтаж». Если при такой операции случайно попасть на трассу скрытой проводки, то велика вероятность ее повреждения. Чаще всего это заканчивается коротким замыканием, но может возникнуть и частичное КЗ, при котором происходит обрыв нейтрали с последующим электрическим контактом с фазой, так как это показано на рисунке 5.

В результате на контактах блока розеток лампочка индикатора начнет светиться, показывая наличие фазы. Попытки произвести замер напряжения между нулем и фазой ни к чему не приведут, поскольку на них будет одноименная фаза.

Чтобы восстановить работоспособность розетки, потребуется устранить неисправность проводки на данном участке.

Для предотвращения описанной ситуации следует отказать от сверления стен в местах, где проходят (или могут проходить) нулевые и фазные жилы проводов. Как правило трасса скрытой проводки направлена вертикально от того мест, где расположена розетка.

Смещение фаз

Данный случай самый тяжелый, поскольку в розетках будут присутствовать 2 фазы (вплоть до 380 вольт). Такая авария может быть вызвана проблемой с магистральным нулем на линии между объектом и трансформаторной подстанцией. Самостоятельно решить такую проблему не представляется возможным, необходимо сообщить об аварии поставщику электроэнергии.

Перенапряжение сети, вызванное перекосом фаз, может повредить бытовые приборы, поскольку они рассчитаны на питание от 220 вольт. Единственное решение для данного варианта – профилактическое, оно заключается в установке в щиток автоматов (перед электрическим счетчиком) специального устройства – реле напряжения.

Подведение итогов

При неисправностях проводки вызванных локальным исчезновением нуля в электрическом щите или на внутренних линиях проводки неисправность может быть устранена самостоятельно. Наличие напряжения на неисправной розетке следует проверять индикатором, если его лампочка горит на каждом контакте, то, скорее всего, пропал ноль. Чтобы убедиться в этом, достаточно измерить напряжение между нулем и фазой штепсельного разъема.

В старых системах TN-C, где для разводки используются только 2 провода, отсутствует заземление проводки, поэтому подобные аварии могут представлять серьезную угрозу для жизни.

Видео в развитие темы

причины возникновения и меры защиты

Ремонтные бригады довольно часто сталкиваются с проблемой наличия напряжения в разорванной цепи. Такое явление случается на воздушных линиях, нередко в бытовой электросети. Это так называемое наведенное напряжение, появляющееся на отключенных проводах вследствие воздействия электромагнитного поля, от работающих рядом электролиний.

Для лучшего понимания эффективности защитных мер при ремонте воздушных линий электропередач (ВЛ) рассмотрим более подробно физическую сущность наводки. Это поможет лучше понять механизмы защиты от поражения током, образовавшимся на отключенных проводах.

Определение наведенного напряжения

Официальная терминология наведённым напряжением называет потенциал, опасный для жизни, возникающий в результате электромагнитных воздействий параллельной воздушной линии или электричества циркулирующего в контактных сетях. Этот потенциал является паразитным, порождённым влиянием функционирующей параллельной линией электрической сети и прямо не относится к транспортируемому току. Отсюда и название – наведённое напряжение.

В чем опасность явления?

Наличие в проводах потенциала, наведённого переменным током или статическим электричеством часто невозможно предсказать. В этом кроется главная опасность наводки. На наведённое напряжение не реагируют штатные защитные приборы. На электромеханика, попавшего под действие наводки, будет действовать ток, пока он самостоятельно, либо с помощью напарника не высвободит руку или другую часть тела, соприкоснувшуюся с оголенным проводом.

Если в результате короткого замыкания на ВЛ произойдёт срабатывание защиты, отключающее рабочее напряжение, провода могут оказаться под наведённым током. Опасность также возникает при появлении грозовых разрядов, в т. ч. и междуоблачных.

Обратите внимание: штатная защита не реагирует на напряжения срабатывания, возникшие в результате наводки. Поэтому при отключенной ВЛ – следует применять особые схемы заземления, позволяющие создавать точки нулевого потенциала в конкретной зоне, при обслуживании линий.

Опасность обусловлена поведением наведённого тока. Дело в том, что источником тока является наводка от соседних ВЛ, распространяющаяся по всей длине провода не одинаково. Поэтому поведение таких токов отличается от привычного для нас рабочего электричества.

Наличие штатного линейного заземления не гарантируют безопасности, а наоборот, сопутствует появлению электрического тока в отсоединённых проводах. Как видно на рисунке 1, максимальный ток находится в точках заземления, то есть на заземляющих ножах.

Рис. 1. Значение напряжений между заземляющими ножами

В некоторых случаях целесообразно отключить заземления ВЛ, а для защиты использовать переносные заземления, которые устанавливают с каждой стороны от места повреждения, как можно ближе к точке проведения работ.

Причины возникновения

Для начала рассмотрим физическую картину возникновение наводки, а потом выясним причины явления в различных ситуациях:

• на воздушной линии;
• электроустановках;
• в квартире;
• электропроводке.

Если расположить параллельно два длинных проводника и по одному из них пропустить переменный ток, то на втором возникнет напряжение. Причём проявится электромагнитное влияние и действие электростатической составляющей. Величины электрических потенциалов на неподключённом проводнике зависят от длины, расстояния между проводами, а также от тока нагрузки. Подобные явления происходят и в реально действующих линиях энергоснабжения.

На воздушной линии (ВЛ)

Ток, который создаёт электростатическая составляющая, имеет одинаковый потенциал по всему проводнику: U_э = k×U_в, где U_э – наведённое электростатическое напряжение, k является коэффициентом ёмкостной связи, а U_в – рабочее влияющее напряжение. Очевидно, что наведённое напряжение зависит от разницы потенциалов на проводах параллельно расположенной влияющей линии.

Заметим, что электростатическое напряжение является результатом не только действия расположенных поблизости электромагнитных полей фазных проводов. Любое статическое электричество вызывает такой же эффект. Например, в северных широтах статическую наводку может вызвать полярное сияние, а также, упомянутые выше грозовые разряды (показано на рисунке ниже).

Рис. 2. Статическое напряжение от полярного сияния

Для устранения электростатического потенциала достаточно заземлить провод в любом месте.

Компонент напряжения электромагнитной составляющей, сильно отличается от статического. Потенциал возникает вследствие действия электромагнитных полей, образованных токами проводов фазы. На рисунке 3 показана схема образования наведённого напряжения.

Электромагнитная составляющая наведённого напряжения

Важные особенности электромагнитной составляющей:

• её величина пропорциональна рабочем току ВЛ;
• зависит от расстояния до влияющей воздушной линии;
• на наведённый потенциал влияет протяжённость взаимодействующих проводов;
• выраженная зависимость от схемы переносного заземления ВЛ и от сопротивления заземления.

Наведённая ЭДС в этом случае вычисляется по формуле:

E = M × L× I, 

Здесь M – коэффициент индуктивной связи, L – протяжённость параллельного участка, I – сила тока влияющей линии.

Как видно из формулы, величина напряжения провода фазы не влияет на ЭДС.

В конкретной точке x наведённое напряжение можно вычислить по формуле:

U = – (E*x)/L+ E/2 , где E – ЭДС, L – длина параллельного следования, x – расстояние от точки вычисления напряжения до начала линии.

Очевидно, что напряжение в точке отсечения (где x  = 0) принимает значение: U = + E/2 , в середине линии (x равняется условной единице) U = 0, а в конечной точке U = – E/2. Понятно, что напряжение уже не является константой на всём участке проводов линии. Оно линейно изменяется между заземлениями, образуя нулевой потенциал в определённой точке. Если заземление одно, тогда положение нулевой точки находится в месте входа заземляющего ножа.

На схемах, приведённых ниже (рисунок 4), видно как распределяется наведённое напряжение. Обратите внимание, как перемещается точка нулевого потенциала и как она зависит от выбранного способа заземления.

Рис. 4. Схемы распределения наводимого напряжения в зависимости от расположения точек заземления

Из схематических изображений видно, как работа обслуживающего персонала одновременно в нескольких местах отключённой ВЛ может представлять опасность. Ввиду несимметрии токов наведённое напряжение может распределиться таким образом, что нулевые потенциалы сдвинутся за пределы рабочего пространства людей. Вследствие этого ремонтники могут оказаться под опасным воздействием наведённого напряжения.

В электроустановках

Ввиду того, что стационарные электроустановки неразрывно связаны с ВЛ, существует вероятность попадания наведённого напряжения на токоведущие части оборудования. Чаще всего это случается при обрыве нуля.

Особенность электроустановок в том, что там используются изолированные кабели, в которых плотно уложены провода. Хотя длина такой проводки обычно незначительна, однако, наводка в кабеле может иметь существенный потенциал (из-за плотного размещения проводов). Поэтому при работе с электроустановками необходимо обеспечивать защитные меры по снятию опасного наведённого напряжения, использовать средства индивидуальной защиты, отвечающие классу напряжения. Необходимо придерживаться ПУЭ, выставлять ограждения для соблюдения безопасных расстояний к токоведущим частям электроприборов.

В квартире

Наводка в обычной бытовой сети наблюдается при обрыве нулевого провода на входе или на участке воздушной линии. Если поискать индикатором фазу в розетке – он покажет напряжение на каждом из выходов. В действительности же, рабочее напряжение существует на проводе фазы, а на нулевом – наблюдается ток наводки. При устранении неисправности всё становится на свои места.

Поскольку поиск и ликвидация неисправности в квартире проводится при отключенных предохранителях, то тем самым обеспечивается необходимая защита.

В электропроводке

Электропроводка в доме монтируется с использованием двух-, а иногда трёхжильных проводов. Обычно кабели укладываются в короба, откуда выходят разветвления. Если выключатель разъединяет нулевой провод, то при такой укладке в нём неизбежно появится наводка. Возникает напряжение безопасной величины, однако его достаточно для зажигания диодного освещения (выключенные диодные лампы тускло светятся). Проблема решается просто – необходимо на выключателе поменять местами провода фазы и нуля.

Известны случаи, когда для заземления розетки использовался провод трёхжильного кабеля. На этом проводнике всегда присутствует довольно ощутимое наведённое напряжение. Поэтому для заземления используйте отдельный одножильный кабель большого сечения и прокладывайте его как можно далее от проводки с номинальными напряжениями.

Меры защиты

Учитывая то, что наведённые токи могут достигать предельно опасных значений, особенно на участках ВЛ или в электроустановках, при их обслуживании следует применять меры защиты [ 2 ]:

• использовать сигнализаторы напряжения;
• обеспечивать безопасный уровень напряжения на участках, где предстоит работа;
• использовать защитную одежду, диэлектрические коврики и т.п.;
• пользоваться указателями напряжения, универсальными электроизолирующими штангами для оценки значений токов наводки.
• применять приспособления для снятия напряжений.

Перед проведением работ на линиях с наводкой устанавливайте переносные заземления с двух сторон повреждённого участка ВЛ на небольшом расстоянии. Заземляйте провода с поверхности земли, используя изоляционные штанги. Выдерживайте расстояния срабатывания защиты заземлений.

На рисунке 5 показано как влияет расстояние от заземления на снижение наведённого напряжения.

Рис. 5. Снижение наведённого напряжения

Измерение напряжения проводите в изолирующих перчатках и ботах, а измерительные приборы располагайте на ковриках или подставках. Используйте только те измерительные устройства, которые предназначены для указанных целей и рассчитаны на измерение в соответствующих пределах. Помните, что штатные защитные приспособления для наведённого тока не предназначены. Нельзя проводить измерения в условиях тумана, осадков, а также при сильном ветре.

Всегда проверяйте наличие фазного тока на всех проводах. Если с помощью прибора УПСФ-10 вы определили линейное рабочее напряжение, то использовать переносное заземление запрещается.

В целях безопасности всегда считайте нулевой кабель таким, что находится под напряжением.

Видео в тему