Даже далекий от электротехники хозяин дома или квартиры просто обязан обладать минимальным набором знаний и навыков, касающихся эксплуатации домашней электросети. И это означает не только умение втыкать вилку в розетку, щелкать выключателем или менять перегоревшие лампочки. Необходимо иметь понятия о проведении простейшей диагностики сети, о выявлении явных неполадок в ее работе. Ведь некоторые из них вполне можно исправить самостоятельно, не прибегая к вызову специалиста.
К одной из простейших проверок, к которым прибегают при внезапном отключении освещения или бытовых электроприборов, но при оставшихся включенными , относится проверка наличия фазы. Индикаторная отвёртка есть у большинства хозяев, и сам процесс занимает считанные минуты. И все более-менее понятно, когда такая «ревизия» показывает отсутствие фазы – это могут быть просто перебои в электроснабжении. Но иногда ситуация иная – индикатор светится в обеих гнездах розетки! Понятно, что проблем с подачей нет. Но в чем же дело, почему в розетке две фазы?
Давайте разберемся с причинами такой ситуации, с возможными способами устранения подобных неисправностей.
Многим этот вопрос покажется смешным. Но, тем не менее, и с этим следует сразу внести должную определённость, так как публикация рассчитана на совершенно неопытных пользователей. А у них, нет-нет, да и проскакивают неясности. Именно этим, наверное, объясняется немалое количество поисковых запросов типа «в какой дырке розетки искать фазу»? (Правильнее, наверное, выразиться «в каком гнезде»).
Итак, смотрим на однофазную розетку тех стандартов, которые могут встретиться в российских домах – чаще всего это тип С или тип F .
Тип С – это самая обычная розетка с двумя гнездами под контактные штыри вилки. В одном гнезде должен быть фазный контакт (L ) , во втором – нулевой (N ). И больше никаких прикрас.
Тип F в последнее время все активнее замещает тип С. Это связано с тем, что в городских новостройках систему электропроводки стали изначально планировать с наличием заземляющего контура РЕ . Становится нормой обустраивать надежное заземление и в частных домах. Это вызвано требованиями обеспечения безопасности эксплуатации бытовых электроприборов. Взгляните на сетевые вилки свое домашней техники – в подавляющем большинстве случаев современные приборы «просят» подключения и к контуру заземления. Поэтому в розетках стандарта F предусмотрен дополнительный контакт именно для этих целей. Он представляет собой две фигурные подпружиненные пластины, расположенные в аккурат по центру розетки сверху и снизу.
Но какая бы розетка ни была, однозначно в ее гнездах должны быть фаза и ноль. Других вариантов не предусматривается. Наличие заземляющего контакта никак не меняет этого правила.
Для однофазных бытовых приборов, работающих от сети 220 В, взаимное расположение фазы и нуля в подавляющем большинстве случаев никакого значения не имеет. Да и хозяева в процессе эксплуатации зачастую вставляют вилку в розетку, совершенно не задумываясь о ее пространственном положении – короче, как получится. И на работоспособность техники это не оказывает никакого влияния.
Заметим, что есть и в этом плане исключения. Некоторые приборы, например, системы кондиционирования или обогрева со встроенными термостатическими регуляторами, требуют однозначного расположения фазы и нуля на своей клеммной колодке. Но, как правило, эти приборы – стационарной установки, и подключаются не через розетки, а непосредственно к подведённым к ним выделенным линиям проводки.
Так на каком же гнезде искать фазу при проверке розеток?
Ответ категоричный – всегда следует проверять оба гнезда. Не надо надеяться на якобы имеющиеся стандарты расположения контактов. И прежде всего потому, что подобных стандартов – вообще не существует.
То, что говорят про правильное положение фазы именно в правом гнезде – это никем и нигде не закреплено. Да, многие мастера -электрики «старой закалки» соблюдают «полярность» розеток, действительно подключая фазу к правой клемме, если смотреть на розетку фронтально. Но это, скорее, можно считать своеобразным «правилом хорошего тона», выделяющим специалистов с профессиональным подходом.
Понятно, что при упорядоченном расположении фазы и нуля легче бывает разобраться с неисправностями, провести диагностику домашней электросети. Мало того, существуют специальные приборы, позволяющие очень быстро и точно продиагностировать розеточную линию – наличие обрывов или утечек, правильность подключения контактов и т.п. Этот тестер достаточно вставить в розетку и включить его.
Так вот, компоновка подобных приборов рассчитана именно на правое расположение гнезда фазы. То есть при правильном включении тестера в розетку все надписи оказываются читаемы. На иллюстрации выше показан пример такого прибора, и стрелкой выделен светодиод фазы – он расположен справа. Ничто, конечно, не мешает включить тестер и «верх ногами» - он прекрасно справится с задачей и в том случае, когда фаза находится слева. Но, тем не менее, именно такая «правильная» компоновка - все же о чем-то говорит…
Но, опять же – не полагайтесь слепо на эти негласные правила. Всегда, в любом случае при проверке фазы следует проверять оба гнезда.
Как определить, где фаза, а где ноль в розетке?
С такой «диагностической операцией» наверняка придётся сталкиваться любому хозяину дома или квартиры. Проверка осуществляется с помощью недорогих приборов, которые обязательно следует иметь в своем инструментальном «арсенале».
И вот в ходе проверки обеих гнезд при пропадании «света» хозяина может ждать весьма неожиданный и довольно-таки неприятный «сюрприз». Как раз об этом и пойдет речь далее.
Почему в розетке может появиться две фазы?
Итак, в доме (квартире) внезапно погасло освещение, прекратили включенные работу электрические приборы. Хозяин для начала убеждается в том, что защитные не отключились. Затем берет индикаторную отвёртку и начинает проверку наличия фазы. Самым удобным местом для этого, безусловно, является розетка. И тут, к его удивлению, индикатор одинаково ярко зажигается в обеих ее гнездах. Все говорит о том, что в розетке – две фазы. Но как такое может быть?
Если в такой ситуации промерить напряжение между двумя контактами розетки, оно будет показывать нулевое значение. Почему – да просто это одна и та же фаза! Другой здесь взяться просто неоткуда, раз в дом (квартиру) заходит однофазная линия питания. А напряжение – это, как известно, разность потенциалов, обеспечивающая возникновение электрического тока. Нет разности – нет и тока, поэтому все приборы отключились.
А почему такое может случиться? Причиной появления двух фаз на розетке является чаще всего обрыв нулевого провода.
Смотрим еще раз на схему, но только – несколько видоизмененную.
На схеме показана обычная, так сказать, «штатная» работа домашней . Для примера взяты лишь две розетки. Первая – в которой проводится определение фазы и нуля. Вторая – с подключенной нагрузкой. На рисунке условно показана лампочка, но это может быть и любой бытовой прибор во включенном состоянии.
Движение электрического тока проходит в сторону от контакта с большим потенциалом к меньшему. То есть – от фазы к нулю. Стрелками показана «траектория» тока при включенной нагрузке – от автомата по фазному проводу, минуя по пути распределительные коробки. Далее – через розетку (или выключатель – для большинства стационарных осветительных приборов), через нагрузку. И потом – в обратном направлении, но уже по нулевому проводу к нулевой шине и далее, через входной автомат – к подъездному или уличному распределительному щиту. Но там уже зона ответственности энергоснабжающей или эксплуатационной компании – дальше она нас не волнует.
А теперь давайте смоделируем ситуацию, когда, скажем, на нулевой шине или на клемме входного автомата произошел обрыв. Например, при проведении монтажа были недостаточно затянуты зажимные винты или допущены иные небрежности, вроде установленных в натяг проводов. Кстати, именно здесь чаще всего и кроется причина подобных неисправностей домашней сети.
Представим, что потерян контакт нулевого провода на клемме автоматического выключателя.
Несмотря на то что нагрузка включена, прохождение тока невозможно. Общая цепь питания разомкнута на клемме автоматического выключателя. Но что получается вместо этого? Так как нагрузка остается включенной, то ее внутренняя цепь является проводником. Это может быть первичная катушка трансформатора блока питания, нить накаливания лампы, нагревательный элемент бойлера, утюга, электроплитки и т.п. Сам то по себе прибор бездействует – тока нет. Но через него, через его внутреннюю цепь, подключённую к общей сети, потенциал фазы «перетекает» по нулевым проводам. И если сейчас проверить розетку индикаторной отверткой, то в обоих гнездах будет показывать фазу.
На схеме показана всего одна линия, защищенная автоматическим выключателем. На деле же их бывает обычно несколько. Но если обрыв нуля произошел до нулевой шины, то картина с двумя фазами будет наблюдаться во всех розетках.
Кстати, подобная ситуация бывает весьма частым явлением в домах или квартирах старой постройки. То есть там, где еще сохранились старые распределительные щиты с плавкими предохранителями-пробками, а не автоматическими выключателями. Перегорание «нулевой» пробки – дело вполне обыденное. И каждый раз будет вот такая картина. Так что при наличии возможности стоит как можно скорее модернизировать свою домашнюю (квартирную) сеть. То есть установить на входе спаренный автомат, после которого фаза распределяется на группу автоматов по разным линиям, а ноль заводится на общую нулевую шину. Вероятность «потери» нуля при такой схеме существенно снижается.
Наверное, из вышеизложенного уже должно быть понятно, что если после выявления такой аварии отключить от сети всю нагрузку (все бытовые приборы и освещение), то «эффект двух фаз» сам по себе пропадет. Просто у фазы не останется пути перетекания на нулевой провод. Правда, работоспособность системы от этого никак не восстановится. Все равно необходимо разбираться с причиной, искать участок обрыва.
А для этого желательно сразу локализовать повреждённый участок домашней сети. Ведь «всеобщее двухфазие» будет наблюдаться исключительно в том случае, если обрыв произошел еще до нулевой шины. То есть на непосредственно подходящим к ней от автомата нулевом проводе.
Проверяется это несложно. К розетке ближайшей к распределительному щитку группы подключается какой-нибудь несложный бытовой прибор. Пусть это будет даже обычный утюг или вентилятор, неважно. Главное, чтобы он был во включённом положении. Его роль – всего лишь стать «мостиком» для фазы. Затем берется индикаторная отвертка, и ею последовательно проверяются и соседние розетки этой группы, и далее – все без исключения розеточные группы в квартире (доме). Если во всех розетках «висит» по две фазы – дело ясное, обрыв нуля следует искать в щитке. Обычно это не вызывает затруднений. Как правило, такой дефект легко обнаруживается и довольно быстро устраняется. Это «лечится» зачисткой и подтяжкой контактов на клеммах (настоящий обрыв провода в щитке – дело практически невероятное). Естественно, все работы в электрощите должны производиться при отключённом вводном автомате.
Но если проверка не дала такой полной ясности, то, скорее всего, разрыв нуля локальный. И ревизию следует продолжить. Нагрузка переносится на розетку следующей распределительной коробки. Действия повторяются: сначала соседние розетки, затем – далее по сети. Рано или поздно наступит ясность – на какой линии или в какой распределительной коробке имеется разрыв нуля.
Случается и так, что на нулевой шине был ненадёжно закреплен только один проводник, который в составе кабеля далее идет в какое-то помещение или на конкретную розеточную группу. Тогда, понятно, область неполадок будет распространяться только на эту линию. Все остальные розетки и осветительные приборы, подключенные к другим линиям, будут в рабочем состоянии.
Видео: Почему на контактах розетки оказывается две фазы?
И даже на одной какой-то линии, имеющей две или более распределительных коробки, возможна локализация такого повреждения. Как наверное, уже понятно, причиной тому может стать разрыв нулевого проводника именно в распределительной коробке. При этом все остальные точки подключения этой же линии, но коммутированные на других распределительных коробках, останутся в рабочем состоянии.
А происходит это чаще всего или из-за обветшалости проводки. Или из-за некачественного выполнения соединения проводов в коробке. Особо это характерно для тех домов или квартир, где пока в эксплуатации остается алюминиевая проводка. Алюминий – металл очень мягкий и даже, как говорят, «плывущий». То есть даже надежные, казалось бы, скрутки или клеммные соединения начинают ослабевать и требуют подтяжки. Кроме того, слой окислов на его поверхности создает немалое дополнительное сопротивление. А это ведет к нагреву соединений, появлению искрения и как следствие – полному пропаданию контакта. Так что это – лишний повод задуматься о полной смене проводки на качественные медные кабели.
Каким должен быть кабель для качественной проводки в квартире или доме?
Ответ однозначный – только медный. Кстати, о том же категорично говорят и действующие, законодательно утвержденные нормы и правила. Как правильно – читайте в специальной публикации нашего портала.
Кстати, и с медными проводами некоторые мастера чудят так, что просто удивительно, как домашняя электросеть еще работает. Так что проверка распределительных коробок и приведение их в полный порядок – одна из ключевых мер по недопущению пропадания нуля.
Гораздо сложнее бывает найти место обрыва нуля, если он произошёл на скрытых участках проводки, вмурованных в стену. Здесь придется больше потрудиться для локализации возможного аварийного отрезка, выполнить прозвон скрытых участков. Да и восстановление будет связано с более масштабными работами – вскрытием старой проводки и проведением замены.
Правда, сам по себе провод, заключенный в стену, обламывается или обрывается крайне редко. Чаще этому способствуют непродуманные действия хозяев квартиры. В частности, сверление отверстий в стенах на явно опасных участках, без предварительной проверки на наличие проводки.
Трехфазное подключение дает возможность включения в работу генераторов и электродвигателей повышенной мощности, а также возможность работы с разными параметрами напряжения, это зависит от вида включения нагрузки в электрическую цепь. Для работы в трехфазной сети надо понимать соотношение ее элементов.
Элементы трехфазной сети
Основные элементы трехфазной сети - это генератор, линия передачи электрической энергии, нагрузка (потребитель). Для рассмотрения вопроса, что такое линейное и фазное напряжение в цепи, дадим определение, что такое фаза.
Фаза - это электрическая цепь в системе многофазных электрических цепей. Началом фазы является зажим или конец проводника электричества, по которому электроток поступает в него. Экспертами всегда отличались по количеству фаз электрические цепи: однофазная, двухфазная, трехфазная и многофазная.
Наиболее часто применяется трехфазное включение объектов, которое имеет существенное преимущество, как перед многофазными цепями, так и перед однофазной цепью. Различия в следующем:
- меньшие затраты на транспортирование электрической энергии;
- способность создания ЭДС для работы асинхронных двигателей - это работа лифтов в многоэтажных домах, оборудования в офисе и на производстве;
- этот вид подключения дает возможность одновременно пользоваться и линейным, и фазным напряжением.
Что такое фазное и линейное напряжение?
Фазные и линейные напряжения в трехфазных цепях важны для манипуляций в щитах электрического питания, а также для работы оборудования, питающегося от 380 вольт, а именно:
- Что такое фазное напряжение? Это напряжение, которое определяется между началом фазы и ее концом, на практике оно определяется между нулевым проводом и фазой.
- Линейное напряжение - это когда измеряется величина между двумя фазами, между выводами разных фаз.
На практике напряжение фазное отлично от линейного на 60%, иными словами, параметры линейного напряжения в 1,73 раза больше фазного напряжения. Трехфазные цепи могут иметь линейного напряжения - 380 вольт, что дает возможность получения фазного напряжения в 220 В.
В чем отличие?
Для общества понятие «межфазное напряжение» встречается в многоквартирных, высотных домах, когда первые этажи предусматриваются под офисные помещения, а также в торговых центрах, когда объекты строения подключаются несколькими силовыми кабелями трехфазной сети, которые обеспечивают напряжение 380 Вольт. Такой вид подключения дома обеспечивает работу асинхронных двигателей подъемников, работу эскалатора, промышленного холодильного оборудования.
На практике делать разводку трехфазной цепи достаточно просто, учитывая, что в квартиру идет фаза и ноль, а на офисное помещение - все три фазы + нейтральный провод.
Сложности линейной схемы подключения заключаются в трудности определения в процессе монтажа проводника, что может привести к аварии оборудования. Отличается схема в основном между фазными и линейными подключениями, соединениями обмоток нагрузки и источника электропитания.
Схемы подключения
Есть две схемы подключения источников напряжения (генераторов) в сеть:
- «треугольником»;
- «звездой».
Когда выполняется подключение «звездой», начало обмоток генератора соединены в одной точке. Оно не дает возможности увеличения мощности. А подключение по схеме «треугольник» - это когда обмотки соединяются последовательно, а именно, начало обмотки одной фазы соединяется с концом обмотки другой. Это дает способность в три раза увеличить напряжение.
Для лучшего понимания схем подключения специалисты дают определение, что такое фазные и линейные токи:
- линейный ток - это ток, который протекает в подводнике соединения источника электрической энергии и приемника (нагрузки);
- фазный ток - это ток, протекающий в каждой обмотке источника электрической энергии или в обмотках нагрузки.
Линейные и фазные токи имеют значение, когда есть несимметричная нагрузка на источник (генератор), это часто встречается в процессе подключения объектов к электроснабжению. Все параметры, относящиеся к линии, - это линейные напряжения и токи, а относящиеся к фазе, - параметры фазных величин.
Из соединения «звезда» видно, что линейные токи имеют такие же параметры, как и фазные. Когда система симметрична, необходимость в нейтральном проводе отпадает, на практике он поддерживает симметрию источника, когда нагрузка несимметрична.
Из-за несимметричности подключаемой нагрузки (а на практике это происходит с включением в цепь осветительных устройств) надо обеспечить независимую работу трем фазам цепи, это можно сделать и в трехпроводной линии, когда фазы приемника соединяются в треугольник.
Специалисты обращают внимание на тот факт, что когда понижается линейное напряжение, изменяются параметры фазного напряжения. Зная значение междуфазное напряжение, можно легко определить величину фазного напряжения.
Как сделать расчет линейного напряжения?
и закон Ома:
Когда выполняется разветвленная система снабжения объекта электроэнергией, иногда есть необходимость вычислить напряжение между двумя проводами «ноль» и «фаза»: IF=IL, что говорит о равности параметров фазных и линейных. Соотношение между фазными проводами и линейными можно найти, используя формулу:
Находящий элемент соотношений напряжений и оценки системы электроснабжения специалистами выполняется по линейным параметрам, когда известно их значение. В системах электроснабжения из четырех проводов выполняется маркировка 380/220 вольт.
Вывод
Используя возможности трехфазной цепи (четырехпроводниковая цепь), можно по-разному выполнять подключения, что дает возможность ее широкого применения. Специалисты считают трехфазное напряжение для подключения универсальным вариантом, так как оно дает возможность подключать нагрузку большой мощности, жилые помещения, офисные здания.
В многоквартирных домах основными потребителями являются бытовые приборы, рассчитанные на сеть 220 В, по этой причине важно сделать равномерное распределение нагрузки между фазами цепи, это достигается включением квартир в сеть по шахматному принципу. Отличается распределение нагрузки частных домов, в них она выполняется по величинам нагрузки на каждую фазу всего домашнего оборудования, токами в проводниках, проходящими в период максимального включения приборов.
Электрическая проводка делается по простым принципам, которые изучаются еще в школе, но некоторые неисправности зачастую выходят за рамки стандартных представлений про работу электросети. Две фазы в розетке это распространенный казус, регулярно ставящий в тупик пользователей с недостаточным опытом в ремонте электропроводки.
Где и почему может появиться вторая фаза
Здесь сразу надо оговориться, что так как в квартиру заходит только один фазный провод, то понятие «вторая фаза» подразумевает что индикатор напряжения показывает фазу в контактах на которых она должна быть изначально и на нуле. Второй фазы, в правильном понимании этих слов, в квартире быть не может.
Следующий момент, который надо знать для понимания сути проблемы – каждый электроприбор является проводником электричества. Простейший пример это лампочка – ее нить накаливания светится из-за того, что она является проводником электрического тока. По сути, лампочка светит потому что она замыкает между собой фазу и ноль, а короткого замыкания не происходит так как нить накаливания обладает определенным электрическим сопротивлением. Точно так же работают остальные приборы – они зачастую подключаются к сети через трансформаторы, обмотка которых сделана из медной проволоки. Замыкания опять же не происходит, так как из-за длины провода и его сечения он обладает электрическим сопротивлением, но по сути, когда в розетку вставляется штепсель любого прибора, то в ней замыкаются фаза и ноль.
Теперь должно быть понятно, почему в розетке две фазы – эта неисправность может появиться только в том случае, если отсутствует ноль. Фаза приходит к розетке, проходит через включенный в нее электроприбор и появляется на нулевом проводе, а от него и на тех розетках, что расположены после обрыва ноля. Соответственно, если выключить все выключатели и вынуть все штепсели из розеток, то индикатор будет показывать фазу только на одном контакте.
Как итог – фаза вместо ноля может появиться в одной отдельно взятой розетке (при условии, что она двойная или тройная и в один из штепселей вставлена вилка какого-либо электроприбора). Далее, 2 фазы могут быть в одной из комнат, в половине квартиры или вообще везде.
Также нельзя скидывать со счетов вероятность короткого замыкания, например, при сверлении стены или некачественной укладке проводов в распределительной коробке. При определенном везении можно так зацепить проводку, что нулевой провод отгорит от основной сети и прикипит к фазному. В таком случае две фазы в розетке индикатор покажет даже при отключенных от сети электроприборах.
В этом видео вы может посмотреть как эта неисправность воспроизводится на специально собранном стенде:
Две фазы в одной розетке
Такой случай практически не встречается – это редкое исключение, подтверждающее правило. Если все же такое случилось – все остальные розетки работают без нареканий, свет везде есть, а в одной единственной розетке индикатор показывает две фазы, то в первую очередь разбирается сама розетка. Поломка скорее всего будет в другом месте, но сперва на всякий случай надо убедиться что ее нет в месте к которому проще всего добраться.
Если повезет, то перебитый, отгоревший или выскочивший из крепления провод найдется в подрозетнике.
Когда розетка исправна и без следов перегрева проводов, то следующий шаг это определить как она подключена – напрямую к распределительной коробке или через другую розетку. Во втором случае есть вероятность того, что нулевой провод был некачественно прикручен в «родительской» розетке, а теперь выпал.
Далее проверяется распределительная коробка – это наиболее вероятное место, где может обнаружиться плохой контакт. Здесь надо принимать во внимание, что фазный провод не такой требовательный к качеству скрутки – при плохом соединении она греется, но какое-то время еще работает. Нулевой провод может окислиться и без видимых последствий – чтобы это увидеть придется разматывать скрутки, заново зачищать провода и собирать все обратно.
Если скрутка в порядке, то остается только прозвонить провод тестером – если он покажет обрыв внутри стены, то для ремонта придется разбивать штробу.
Когда розетка перестает работать в доме, где проводка сделана недавно и по всем правилам, то дополнительно стоит проверить не является ли она силовой розеткой, к которой подключается водонагреватель или подобное мощное устройство. В таком случае причины надо искать в главном распределительном щитке, откуда она может быть запитана, минуя распределительные коробки.
Две фазы в нескольких розетках
Ситуация аналогична предыдущей, но теперь сразу в нескольких розетках, зачастую находящихся в одной комнате. При этом освещение может как работать, так и отсутствовать – в зависимости от способа его подключения.
Проверять розетки здесь смысла нет, за одним исключением – если все они подключены так называемым шлейфом. В этом случае от распределительной коробки провода приходят на одну из них, а остальные подключены последовательно. ПУЭ так делать настоятельно не рекомендует, но все может быть.
Порядок устранения неисправности зависит от желания лезть к распределительной коробке и от того, есть ли вероятность шлейфового подключения. Вероятнее всего обрыв провода обнаружится в распределительной коробке, но если там все подключения в норме, тогда надо поочередно разбирать все розетки в комнате.
Две фазы в половине комнат
Такое случается, если распределительные коробки подключены последовательно одна за другой. Что делать в таком случае – решение стандартное – надо последовательно перебирать все коробки в поисках плохого контакта.
Вся сложность в том, что зачастую схема подключения отсутствует, поэтому неизвестно из какой комнаты и в какую из них проложена проводка. Также следует учитывать тот вариант, что контакт может подгореть как в комнате в которой не работают розетки, так и в предыдущей по схеме, где индикатор показывает нормальное напряжение в розетках.
Есть решение, чтобы не разбирать клеммные коробки во всех комнатах – можно поменять фазу и ноль на входном щитке, а потом воспользоваться индикатором напряжения который может показывать фазу через стену. Перед этим надо убедиться, что в розетках нигде не присутствует зануление и на всякий случай отсоединить заземление, если таковое подключено.
Две фазы во всех розетках
Если во всем доме выключилось освещение, а индикатор напряжения показывает в розетках две фазы, проблема скорее всего на входном щитке.
В этом случае надо обязательно проверить также провода заземления на тот случай если они занулены. При этом, пока не будет уверенности что на них нет напряжения, нельзя касаться голыми руками заземляющих контактов и запретить детям трогать розетки и электроприборы.
В старых домах часто установлены пробки или автоматические выключатели не только на фазу, как это рекомендовано последними редакциями ПУЭ, но и на нулевом проводе. Перегорание такой пробки равноценно обрыву ноля, поэтому рекомендуется проверить их в первую очередь.
Также надо учитывать возможности отсутствие электрощитка как такового, когда от счетчика провод идет сразу в главную распределительную коробку – неисправный контакт может быть в ней.
Итак, почему в некоторые электрощитки приходит напряжение 380 В, а в некоторые – 220? Почему у одних потребителей напряжение трёхфазное, а у других – однофазное? Было время, я задавался этими вопросами и искал на них ответы. Сейчас расскажу популярно, без формул и диаграмм, которыми изобилуют учебники.
Другими словами. Если к потребителю подходит одна фаза, то потребитель называется однофазным, и напряжение его питания будет 220 В (фазное). Если говорят о трехфазном напряжении, то всегда идёт речь о напряжении 380 В (линейное). Какая разница? Далее – подробнее.
Чем три фазы отличаются от одной?
В обоих видах питания присутствует рабочий нулевой проводник (НОЛЬ). Про защитное заземление я , это обширная тема. По отношению к нулю на всех трёх фазах – напряжение 220 Вольт. А вот по отношению этих трёх фаз друг к другу – на них 380 Вольт.
Напряжения в трёхфазной системе
Так получается, потому что напряжения (при активной нагрузке, и ток) на трёх фазных проводах отличаются на треть цикла, т.е. на 120°.
Подробнее можно ознакомиться в учебнике электротехники – про напряжение и ток в трехфазной сети, а также увидеть векторные диаграммы.
Получается, что если у нас есть трехфазное напряжение, то у нас есть три фазных напряжения по 220 В. И однофазных потребителей (а таких – почти 100% в наших жилищах) можно подключать к любой фазе и нулю. Только делать это надо так, чтобы потребление по каждой фазе было примерно одинаковым, иначе возможен перекос фаз.
Кроме того, чрезмерно нагруженной фазе будет тяжело и обидно, что другие “отдыхают”)
Преимущества и недостатки
Обе системы питания имеют свои плюсы и минусы, которые меняются местами или становятся несущественными при переходе мощности через порог 10 кВт. Попробую перечислить.
Однофазная сеть 220 В, плюсы
- Простота
- Дешевизна
- Ниже опасное напряжение
Однофазная сеть 220 В, минусы
- Ограниченная мощность потребителя
Трехфазная сеть 380 В, плюсы
- Мощность ограничена только сечением проводов
- Экономия при трехфазном потреблении
- Питание промышленного оборудования
- Возможность переключения однофазной нагрузки на “хорошую” фазу при ухудшении качества или пропадании питания
Трехфазная сеть 380 В, минусы
- Дороже оборудование
- Более опасное напряжение
- Ограничивается максимальная мощность однофазных нагрузок
Когда 380, а когда 220?
Так почему же в квартирах у нас напряжение 220 В, а не 380? Дело в том, что к потребителям мощностью менее 10 кВт, как правило, подключают одну фазу. А это значит, что в дом вводится одна фаза и нейтральный (нулевой) проводник. В 99% квартир и домов именно так и происходит.
Однофазный электрощиток в доме. Правый автомат – вводной, далее – по комнатам. Кто найдёт ошибки на фото? Хотя, этот щиток – одна сплошная ошибка…
Однако, если планируется потреблять мощность более 10 кВт, то лучше – трехфазный ввод. А если имеется оборудование с трехфазным питанием (содержащее ), то я категорически рекомендую заводить в дом трехфазный ввод с линейным напряжением 380 В. Это позволит сэкономить на сечении проводов, на безопасности, и на электроэнергии.
Не смотря на то, что есть способы включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, такие переделки резко снижают КПД двигателей, и иногда при прочих равных условиях можно за 220 В заплатить в 2 раза больше, чем за 380.
Однофазное напряжение применяется в частном секторе, где потребляемая мощность, как правило, не превышает 10 кВт. При этом на вводе применяют кабель с проводами сечением 4-6 мм². Потребляемый ток ограничивается вводным автоматическим выключателем, номинальный ток защиты которого – не более 40 А.
Про выбор защитного автомата я уже . А про выбор сечения провода – . Там же – жаркие обсуждения вопросов.
Но если мощность потребителя – 15 кВт и выше, то тут обязательно нужно использовать трехфазное питание. Даже, если в данном здании нет трехфазных потребителей, например, электродвигателей. В таком случае мощность разделяется по фазам, и на электрооборудование (вводной кабель, коммутация) ложится не такая нагрузка, как если бы ту же мощность брали от одной фазы.
Например, 15 кВт – это для одной фазы около 70А, нужен медный провод сечением не менее 10 мм². Стоить кабель с такими жилами будет существенно. А автоматов на одну фазу (однополюсных) на ток больше 63 А на ДИН-рейку я не встречал.
Поэтому в офисах, магазинах, и тем более на предприятиях применяют только трёхфазное питание. И, соответственно, трёхфазные счетчики, которые бывают прямого включения и трансформаторного включения (с трансформаторами тока).
А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?
Подписывайся, и читай статью дальше:
И на вводе (перед счетчиком) стоят примерно такие “ящички”:
Трехфазный ввод. Вводной автомат перед счетчиком.
Существенный минус трехфазного ввод а (отмечал его выше) – ограничение по мощности однофазных нагрузок. Например, выделенная мощность трехфазного напряжения – 15 кВт. Это значит, что по каждой фазе – максимум 5 кВт. А это значит, что максимальный ток по каждой фазе – не более 22 А (практически – 25). И надо крутиться, распределяя нагрузку.
Надеюсь, теперь понятно, что такое трехфазное напряжение 380 В и однофазное напряжение 220 В?
Схемы Звезда и Треугольник в трехфазной сети
Существуют различные вариации включения нагрузки с рабочим напряжением 220 и 380 Вольт в трехфазную сеть. Эти схемы называются “Звезда” и “Треугольник”.
Когда нагрузка рассчитана на напряжение 220В, то она включается в трехфазную сеть по схеме “Звезда” , то есть к фазному напряжению. При этом все группы нагрузки распределяются так, чтобы мощности по фазам были примерно одинаковы. Нули всех групп соединены вместе и подключены к нейтральному проводу трехфазного ввода.
В “Звезду” подключены все наши квартиры и дома с однофазным вводом, другой пример – подключение ТЭНов в мощных и .
Когда нагрузка на напряжение 380В, то она включается по схеме “Треугольник”, то есть к линейному напряжению. Такое распределение по фазам наиболее типично для электродвигателей и другой нагрузки, где все три части нагрузки принадлежат к единому устройству.
Система распределения электроэнергии
Исходно напряжение всегда является трехфазным. Под “исходно” я подразумеваю генератор на электростанции (тепловой, газовой, атомной), с которого напряжение в много тысяч вольт поступает на понижающие трансформаторы, которые образуют несколько ступеней напряжения. Последний трансформатор понижает напряжение до уровня 0,4 кВ и подаёт его конечным потребителям – нам с вами, в квартирные дома и в частный жилой сектор.
Далее напряжение поступает на трансформатор ТП2 второй ступени, на выходе которого действует напряжение конечного потребителя 0,4 кВ (380В). Мощность трансформаторов ТП2 – от сотен до тысяч кВт. С ТП2 напряжение поступает к нам – на несколько многоквартирных домов, на частный сектор, и т.п.
Схема упрощённая, ступеней может быть несколько, напряжения и мощности могут быть другие, но суть от этого не меняется. Только конечное напряжение потребителей одно – 380 В.
Фото
Напоследок – ещё несколько фото с комментариями.
Электрощит с трехфазным вводом, но все потребители – однофазные.
Друзья, на сегодня всё, всем удачи!
Жду отзывов и вопросов в комментариях!
У новичков в мире электрики и домовладельцев иногда возникает вопрос: что такое в бытовой электропроводке. Связано это с необходимостью починить какой-либо электроприбор.
В возникшей ситуации наиболее приоритетной задачей мастера должно стать соблюдение правил техники безопасности, а не проявление прикладных навыков и умений. Знание элементарных законов функционирования тока и процессов, проходящих внутри бытовых электроприборов не только поможет справиться с большинством неисправностей, возникающих в них, но и сделает этот процесс наиболее безопасным.
Конструкторы и инженеры делают все возможное, чтобы предотвратить несчастный случай при работе с электричеством в быту. Задача потребителя сводится к соблюдению предписанных норм.
- однофазный ток;
- двухфазный ток;
- трехфазный ток.
Однофазный ток.
Переменный ток, который получают при помощи вращения в магнитном потоке проводника или системы проводников, соединенных в одну катушку, называется однофазным переменным током .
Как правило, для передачи однофазного тока используют 2 провода. Называются они фазным и нулевым соответственно. Напряжение между этими проводами составляет 220 В.
Однофазное электропитание . Однофазный ток можно подвести к потребителю двумя различными способами: 2-проводным и 3-проводным. При первом (двухпроводном), для подведения однофазного тока используют два провода. По одному протекает фазный ток, другой предназначен для нулевого провода. Таким образом электропитание подведено почти во все, построенные в бывшем СССР, дома. При втором способе для подведения однофазного тока — добавляют ещё один провод. Называется такой провод заземлением (РЕ). Он предназначен для предотвращения поражения человека электрическим током, а так же для отвода токов утечки и предотвращения приборов от поломки.
Двухфазный ток.
Двухфазным электрическим током называется совокупность двух однофазных токов, сдвинутых по фазе относительно друг друга на угол Pi2 или на 90 °.
Наглядный пример образования двухфазного тока . Возьмем две катушки индуктивности и расположим их в пространстве таким образом, чтобы их оси были взаимно перпендикулярны, после чего запитаем систему катушек двухфазным током , как результат получим в системе два магнитных потока. Вектор результирующего магнитного поля будет вращаться с постоянной угловой скоростью, как следствие, возникает вращающееся магнитное поле. Ротор с обмотками, изготовленными в виде короткозамкнутого «беличьего колеса» или представляющий собой металлический цилиндр на валу, будет вращаться, приводя в движение механизмы.
Передают двухфазные токи при помощи двух проводов: двумя фазными и двумя нулевыми.
Трехфазный ток.
Трехфазной системой электрических цепей называется система, которая состоит из трех цепей, в которых действуют переменные, ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 1/3 периода(φ=2π/3). Каждую отдельную цепь такой системы коротко называют ее фазой, а систему трех сдвинутых по фазе переменных токов в таких цепях называют просто трехфазным током. Трехфазный ток легко передаётся на дальние расстояния. Любая пара фазных проводов имеет напряжение 380 В. Пара - фазный провод и нуль — имеет напряжение 220 В.
Распределение трёхфазного тока по жилым домам выполняется двумя способами: 4-проводным и 5-проводным. Четырёхпроводное подключение выполняется тремя фазными и одним нулевым проводом. После распределительного щита для питания розеток и выключателей используют два провода — одну из фаз и нуль. Напряжение между этими проводами будет составлять 220В.
Пятипроводное подключение трехфазного тока — в схему добавляется защитный, заземляющий провод (РЕ). В трёхфазной сети фазы должны нагружаться максимально равномерно, в противном случае может произойти перекос фаз. От того, какая электропроводка используется в доме, зависит какое электрооборудование можно в неё включать. К примеру, заземление обязательно, если в сеть включаются приборы с большой мощностью — холодильники, печи, обогреватели, электронные бытовые приборы — компьютеры, телевизоры, устройства, связанные с водой — джакузи, душевые кабины (вода проводник тока). Трехфазный ток необходим для электропитания двигателей (актуальных для частного дома).
Устройство бытовой электропроводки.
Вначале электроэнергия вырабатывается на электростанции. Затем через промышленную электросеть она попадает на трансформаторную подстанцию, где напряжение преобразуется в 380 вольт. Соединение вторичных обмоток понижающего трансформатора выполнено по схеме «звезда»: три контакта подключены к общей точке «0», а три оставшихся присоединены к клеммам «A», «B» и «C» соответственно. Для наглядности приводится картинка.
Объединенные контакты «0» подсоединяются к заземлительному контуру подстанции. Также здесь ноль расщепляется на:
- Рабочий ноль (на картинке изображен синим)
- PE-проводник, выполняющий защитную функцию (линия желто-зеленого цвета)
Нули и фазы тока с выхода понижающего трансформатора подводятся к распределительному щитку жилого дома. Полученная трехфазная система разводится по щиткам в подъездах. В конечном итоге, в квартиру попадает фазовое напряжение 220 В и проводник PE, выполняющий защитную функцию.
Итак, что же такое и ноль ? Нулем называют проводник тока, присоединенный к заземлительному контуру понижающего трансформатора и служащий для создания нагрузки от фазы тока, подсоединенной к противоположному концу обмотки трансформатора. Кроме того, существует так называемый «защитный ноль» - это PE-контакт, описанный ранее. Он служит для отвода токов при возникновении технической неисправности в цепи.
Этот метод подключения жилых домов к городской электросети отработан десятилетиями, но все же он не идеален. Иногда в вышеописанной системе появляются неисправности. Чаще всего, они связаны с низким качеством соединения на определенном участке цепи или полным обрывом электрического провода.
Что происходит в нуле и фазе при обрыве провода.
Обрыв электрического провода часто обусловлен элементарной рассеянностью мастера - забыть присоединить к определенному прибору в доме фазу тока или ноль - проще простого. Кроме того, нередки случаи отгорания нуля на подъездном щитке в связи с высокой нагрузкой на систему.
В случае обрыва соединения любого электроприбора в доме со щитком, этот прибор перестает работать - ведь цепь не замкнута. При этом не имеет значения, какой именно провод разорван - ноль или .
Аналогичная ситуация происходит, когда разрыв наблюдается между распределительным щитком многоквартирного дома и щитом конкретного подъезда - все квартиры, подключенные к щиту подъезда , окажутся обесточены.
Вышеописанные ситуации не вызывают серьезных сложностей и не представляют опасности. Они связаны с обрывом лишь одного проводника и не несут в себе угрозы безопасности электроприборов или людей, находящихся в квартире.
Самая опасная ситуация - исчезновение соединения между заземлительным контуром подстанции и средней точкой, к которой подключена нагрузка внутридомового электрощита.
В этом случае электрический ток пойдет по контурам AB, BC, CA, а общее напряжение на этих контурах - 380 В. В связи с этим возникнет очень неприятная и опасная ситуация - на одном электрощитке может вовсе не быть напряжения, так как хозяин квартиры посчитал нужным отключить электроприборы, а на другом возникнет высокое напряжение близкое к 380 вольтам. Это вызовет выход из строя большинства электроприборов, ведь номинальное напряжение работы для них - 240 вольт.
Конечно, такие ситуации можно предотвратить - существуют достаточно дорогостоящие решения для защиты от скачков напряжения. Некоторые производитель встраивают их в свои приборы.
Как определить ноль и фазу собственными силами.
Для определения нуля и фазы тока существуют специальные отвертки-тестеры.
Она работает по принципу прохождения тока низкого напряжения через тело человека, использующего ее. Отвертка состоит из следующих частей:
- Наконечник для подключения к фазовому потенциалу розетки;
- Резистор, снижающий амплитуду электротока до безопасных пределов;
- Светодиод, загорающийся при наличии потенциала фазы тока в цепи;
- Плоский контакт для создания цепи сквозь тело оператора.
Принцип работы с отверткой-тестером показан на картинке ниже.
Кроме тестовых отверток, существуют и другие способы определить, к какому контакту розетки подключена , а к какому - ноль. Некоторые электрики предпочитают пользоваться более точным тестером, используя его в режиме вольтметра.
Показания стрелки вольтметра означают:
1. Наличие напряжения 220 В между фазой и нулем
2. Отсутствие напряжения между землей и нулем
3. Отсутствие напряжения между фазой и нулем
Вообще-то, в последнем случае стрелка должна показывать 220 В, но в данном конкретном случае центральный контакт розетки не подключен к потенциалу земли.
