220'yi nötr kabloya bağlayın. Sıfır çalışan iletken. Herkesin bilmesi gerekenler

Elektrik mühendisliğinde en azından bir dereceye kadar bilgili olan herkes birçok terim ve tanıma aşinadır. Ve profesyonel elektrikçiler ve daha fazlası. Ancak sakinlerin çoğu sıfır ve fazın ne olduğunu bilmiyor. Bu kelimeler ne anlama geliyor? Nerede ve ne olduğu nasıl belirlenir? Bu yazımızda açıklamaya çalışacağız.

Genel bilgi

Günlük hayatımızda bulunduğumuz hemen her yerde elektrikle karşılaşırız. İster iş ister çeşitli kurumlar: sinema, tiyatro, mağazalar, spor kompleksleri - çok uzun süre listeleyebilirsiniz. Söylemeye gerek yok, günlük olarak pek çok elektrikli cihaz kullanıyoruz ve 20-30 yıl önce şimdiki kadar çok değildi. Dahası, sayıları kıskanılacak bir sıklıkla artıyor.

Ancak tüm elektrikli ekipman sonsuza kadar çalışamaz ve er ya da geç bozulmaya başlar, ki bu kaçınılmazdır. Henüz hiç kimse sürekli bir hareket makinesi icat etmedi, bu yüzden bir mucize beklememelisiniz. Bazı insanlar yeni, bilinmeyen bir şey öğrenmek ister ve elektrik de bir istisna değildir. En azından ev aletlerini bağımsız olarak onarabileceğiniz için. Tabii ki, bir uzmanı davet etmek daha iyidir, ancak kolay işi kendiniz yapabilirsiniz. Sadece bunun için sıfır ve fazın ne olduğunu anlamak için temel kavramları incelemek gerekir.

Elektrik nedir?

Akımın tanımı, aslında skaler bir miktar olan elektrik yükü kavramıyla başlamalıdır. Bir ebonit çubuğu alıp yüne sürterseniz, negatif bir yüke sahip olacaktır. Bu, yün ile temasın bir sonucu olarak fazla elektrondan kaynaklanmaktadır. Buna statik elektrik denir ve saçta olur. Sadece bu durumda elektronlar kaybolduğu için yük pozitiftir.

Elektrik akımına gelince, bu, yüklü parçacıkların bir tür iletken boyunca düzenli hareketidir. Bu hareket elektromanyetik alandan kaynaklanmaktadır. Akım iki tip olabilir:

• Sabit - değeri ve yönü değişmez.
• Değişken - zamanla zaten değişir.

Evre

Kendi başlarına, "faz", "sıfır" ve "toprak" terimleri profesyonel elektrikçiler tarafından iyi bilinmektedir. Ancak, örneğin, faz fizikte de bulunur - bu tanım altında, birkaç su durumu adlandırılabilir:

• sıvı;
• sert;
• gazlı.

Ek olarak, faz, dalga hareketine atıfta bulunabilen birkaç salınımın aşaması olarak anlaşılabilir. Astronomide burada biraz farklı bir anlam var, bu da ayı gözlemleyerek anlaşılabilir.

Biraz daha yüksek, istasyonlarda elektriğin nasıl üretildiği düşünülüyordu. Bu nedenle, tam olarak elektrikçilerin basitçe faz dediği çalışma fazında voltaj uygulanır. Bunun ne anlama geldiğini daha doğru bir şekilde hayal etmek için aşağıdaki kavram açıklanmalıdır - sıfır.

Sıfır

Bildiğiniz gibi, soketlerin sırasıyla iki deliği, fişlerin iki pimi vardır. Genellikle bu, her tüketici için yalnızca iki sıfır faz telinin uygun olduğu eski evlerde bulunur.

Avrupa ülkelerinde ve daha yakın zamanda Rusya'da Avrupa standardı uygulanmaya başlanmıştır. Burada, iki çekirdek veya tel yerine, ek bir koruyucu iletken eklenmesi nedeniyle zaten üç tane var.

Ama sıfır nedir ve hiç gerekli mi? Cevap açık: buna ihtiyacın var! Elektrik akımının oluşması ve bazı ev aletlerini (saç kurutma makinesi, su ısıtıcısı, ütü vb.) beslemeye başlaması için kapalı bir devreye ihtiyaç vardır. Bu, sıfır ve faz ile sağlanır. Yani, faz teli aracılığıyla elektrik evlerimize girer, tüketiciden geçer (iş yapılır) ve nötr iletkenden geri döner.

Aynı zamanda, bağlı cihazın çalışması önemlidir - makine yıkanıyor, TV gösteriyor, ütü ve su ısıtıcısı ısınıyor vb. Aksi takdirde, akım akmaz, ancak fazdaki voltaj olmaz. herhangi bir yere git. Bu nedenle, çocukların prize hiçbir şey takmamasını sağlamak önemlidir.

Toprak

Sadece faz ve sıfırın nasıl belirleneceğini bilmek değil, aynı zamanda yeni binalarda kullanılan topraklama arasında ayrım yapmak da önemlidir. Artık bilindiği gibi fazsız ve sıfırsız elektrik yoktur yani bu iki tel arasında akar. Sadece alternatif voltajın ne olduğunu açıklamaya değer. Rusya'da ve bazı ülkelerde, elektrik şebekesi 50 Hz (hertz) frekansı ile karakterize edilir. Bu, akımın yönünü fazdan sıfıra ve tam tersine çok sık - saniyede 50 kez değiştirdiği anlamına gelir!

Voltaj fazdan geçerse, nötr iletkende yoktur. Rusya Federasyonu topraklarındaki evlerin çoğu SSCB günlerinde inşa edildiğinden, giriş elektrik panosunda, nötr tel "toprağa" ve ayrıca toprağa kazılmış olan toprak elektroduna bağlanır. zemin. Bu durumda, "toprak" doğrudan kalkanın gövdesine bağlanır ve sıfır, yalıtılmış bir blokta bulunur.

Faz ve sıfır belirleme yöntemleri

Sıfır ve fazın ne olduğunu anlamak yeterli değildir, hiçbir durumda karıştırılmamalıdır! Açtığınızda bunun önemi yoksa, kablolama yaparken, özellikle kendi başınıza, bu dikkate alınmalıdır. Aksi takdirde, devrede kısa devre düzenleyebilirsiniz. Bu nedenle, fazın nerede olduğunu ve sıfırın nerede olduğunu açıkça anlamanız gerekir.

Anahtar veya avizenin soketinin değiştirilmesi gerekiyorsa, ilk adım faz ile sıfırın tam olarak nerede olduğunu belirlemektir. Eğitimli bir kişi için bu herhangi bir soruna neden olmaz, ancak çoğu insan için bu ciddi bir iştir.

Ancak umutsuzluğa kapılmayın, çünkü bu telleri bulmak ilk bakışta göründüğü kadar zor değil. Aşağıda tartışılacak olan birkaç yol vardır.

Renk Yönü

Faz ve nötr kabloları belirlemenin en güvenli yolu budur. Hangi renklerin belirlendiğini bilmeniz gerekir ve böylece karışıklık olmaması için sıfır ve toprak fazlarının aşağıdaki renkleri tanıtılır:

• Mavi veya mavi-beyaz renk, çalışan bir sıfırdır.
• Sarı-yeşil renkte koruyucu bir sıfır belirtmek gelenekseldir.
• Faz iletkenleri kırmızı, beyaz, siyah, kahverengi renklidir.

Her ülkenin kendi faz rengi vardır. Bu yöntemin yalnızca kabloları 2004 yılında kabul edilen IEC 60446 standardına göre tasarlanmış yeni binalar için uygun olduğunu belirtmekte fayda var. Kruşçev, Stalinka, Brejnevka gibi eski evlerde renk kodlamasına göre faz ve sıfır belirlemek imkansızdır. Bu durumda başka bir yöntem uygun olabilir.

Yardımcı olacak gösterge tornavidası

Bir gösterge tornavidası, her ev tipi her şey dahil kitinde gerekli bir araçtır. Bu evrensel aracın yardımıyla sadece bağlantı elemanlarını sökmekle kalmaz, aynı zamanda fazı da bulabilirsiniz.

Prosedür çok kolaydır, çünkü burada özel bilgi ve beceriler gerekli değildir. Tum ihtiyacin olan sey:

• Metal uçla, çıplak bir kabloya veya çıkıştaki kanallardan birine dokunun.
• Test sırasında çalışan parçanın kendisine asla dokunmayın!
• Başparmağınızla (veya herhangi bir başkasıyla) enstrümanın temas pedine dokunmanız gerekir.

Bu yöntem, tellerin rengine göre faz ve sıfırın belirlenmesinin yanı sıra kusursuz çalışır.

Voltaj varsa, tornavida göstergesi yanar, aksi takdirde bir faz değil, sıfırdır. Ampule ek olarak, tornavida, akım akışına direnç oluşturan ve voltajı biraz azaltan bir dirence sahiptir. Bu nedenle, kontrol tamamen güvenli olacaktır.

Multimetre ile faz algılama

Radyo amatörleri arasında eşit derecede iyi bilinen bir başka cihaz, bir ev elektrik şebekesinde fazı bulmak için de kullanılabilen bir multimetredir. Cihaz AC ölçüm modunu seçer (genellikle V~ ile gösterilir) ve yeniden dağıtımı 220 V'tan fazlasına ayarlar. Genellikle 500, 700 veya 800 Volt'tur. Problar COM (siyah) ve VΩmA (kırmızı) konektörlere bağlanmalıdır.

Bir probla (genellikle kırmızı), telin çıplak kısmına dokunmanız veya bir çıkış kanalına daldırmanız gerekir. Başka bir (zaten siyah) probla, topraklanmış herhangi bir yüzeye (ısıtıcı pil, çelik duvar elemanları, vb.) dokunun. Bu durumda, kırmızı prob fazda ise, güç kaynağında herhangi bir kesinti olmaması koşuluyla, cihazın ekranında 100 ila 230 V aralığında voltaj değeri görünecektir. Aksi takdirde sıfır olacaktır.

Döngü fazı-sıfır

Periyodik olarak, elektrikli cihazların kesintisiz modda çalışmasına izin verecek olan faz-sıfır direncini ölçmeye değer. Bu tür ölçümlerin temel nedeni otomatik makinelerin sık çalışmasıdır. Bu genellikle elektrik şebekesindeki aşırı yüklenmelerden veya bir kısa devrenin varlığından kaynaklanır. Bütün bunlar ev aletlerinin çalışmasını olumsuz yönde etkiler.

Herkes faz döngüsü ve sıfırın ne anlama geldiğini anlamıyor. Bu, topraklanmış bir nötrde bulunan bir nötr telin bağlanmasıyla oluşturulan bir devrenin tanımıdır. Böylece bir döngü elde edilir.

Nihayet

Özel ekipman olmadan faz ve sıfırı bulmanın birçok yolunu bulabilirsiniz. Örneğin, "zanaatkarlar" çiğ patates veya musluk suyu kullanır. Ancak, kişinin kendi sağlığı için büyük bir risk olduğu için bu tür deneylerin yapılması kesinlikle önerilmez.

Güvenlik önlemlerine uyulurken tehdit oluşturmayan kanıtlanmış yöntemler vardır. Bu nedenle, tekerleği yeniden icat etmeye ve Tanrı bilir ne icat etmeye değmez.

Elektrik akımının iletimi üç fazlı ağlar üzerinden yapılırken, çoğu evde tek fazlı ağlar bulunur. Üç fazlı bir devrenin bölünmesi, giriş dağıtım cihazları (ASU) kullanılarak gerçekleştirilir. Basit bir ifadeyle, bu süreç aşağıdaki gibi tarif edilebilir. Evin elektrik panosuna üç fazlı, bir sıfır ve bir topraklama tellerinden oluşan üç fazlı bir devre verilir. ASU aracılığıyla devre bölünür - her faz kablosuna bir sıfır ve bir topraklama kablosu eklenir, bireysel tüketicilerin bağlı olduğu tek fazlı bir ağ elde edilir.

Faz ve sıfır nedir

anlamaya çalışalım elektrikte sıfır nedir ve faz ve topraktan nasıl farklı olduğu. Elektrik sağlamak için faz iletkenleri kullanılır. Üç fazlı bir ağda, üç akım taşıyan kablo ve bir sıfır (nötr) vardır. İletilen akım, fazda 120 derece kaydırılır, bu nedenle devrede bir sıfır yeterlidir. Faz iletkeninin voltajı 220 V, faz-faz çifti 380 V'dur. Sıfırın voltajı yoktur.

Jeneratör fazları ve yük fazları lineer iletkenler ile birbirine bağlıdır. Jeneratörün sıfır noktaları ve yük, çalışan bir sıfır ile birbirine bağlanır. Lineer teller aracılığıyla akım, jeneratörden yüke, sıfır teller boyunca - ters yönde hareket eder. Faz ve hat gerilimleri, bağlantı yönteminden bağımsız olarak eşittir. Toprak (topraklama kablosu) ve sıfır voltajı yoktur. Koruyucu bir işlev gerçekleştirir.

Sıfırlama neden gereklidir?

İnsanlık aktif olarak kullanıyor elektrik, faz ve sıfır- Bilmeniz ve ayırt etmeniz gereken en önemli kavramlar. Daha önce öğrendiğimiz gibi, elektrik tüketiciye faz halinde verilir, sıfır akımı ters yönde boşaltır. Sıfır çalışan (N) ve sıfır koruyucu (PE) iletkenler arasında ayrım yapmak gerekir. Birincisi faz voltajını eşitlemek için gereklidir, ikincisi koruyucu sıfırlama için kullanılır.

Güç hattının tipine bağlı olarak izole edilmiş, ölü topraklanmış ve etkin bir şekilde topraklanmış sıfır kullanılabilir. Konut sektörünü besleyen çoğu elektrik hattı, sağlam bir şekilde topraklanmış bir nötre sahiptir. Faz iletkenleri üzerinde simetrik bir yük ile çalışan sıfırın voltajı yoktur. Yük eşit değilse, dengesizlik akımı sıfıra akar ve güç kaynağı devresi fazları kendi kendine düzenleyebilir.

İzole nötrlü elektrik şebekelerinde sıfır çalışan iletken yoktur. Nötr bir topraklama kablosu kullanırlar. TN elektrik sistemlerinde, çalışan ve koruyucu nötr iletkenler devre boyunca birleştirilir ve PEN olarak işaretlenir. Çalışma ve koruyucu sıfırın birleştirilmesi yalnızca şalt donanımına kadar mümkündür. Ondan son tüketiciye kadar iki sıfır başlatıldı - PE ve N. Sıfır iletkenlerin birleştirilmesi güvenlik nedeniyle yasaktır, çünkü kısa devre olması durumunda faz nötre yaklaşacak ve tüm elektrikli cihazlar faz altında olacaktır. Gerilim.

Faz, sıfır, toprak nasıl ayırt edilir

İletkenlerin amacını belirlemenin en kolay yolu renk kodlamasıdır. Standartlara uygun olarak, faz iletkeni herhangi bir renge sahip olabilir, nötr - mavi işaret, toprak - sarı-yeşil. Ne yazık ki, elektrikçileri kurarken renkli işaretlere her zaman saygı gösterilmez. Vicdansız veya deneyimsiz bir elektrikçinin faz ile sıfırı kolayca karıştırabileceği veya iki fazı birbirine bağlayabileceği ihtimalini unutmamalıyız. Bu nedenlerden dolayı, renk kodlamadan daha kesin yöntemler kullanmak her zaman daha iyidir.

Göstergeli tornavida kullanarak faz ve nötr iletkenleri belirleyebilirsiniz. Tornavida faz ile temas ettiğinde, iletkenden bir elektrik akımı geçtiği için gösterge yanacaktır. Sıfırın voltajı yoktur, bu nedenle gösterge yanamaz.

Çevirme yardımı ile sıfırı yerden ayırt edebilirsiniz. Önce faz belirlenir ve işaretlenir, daha sonra panodaki iletkenlerden birine ve toprak terminaline süreklilik probu dokunulmalıdır. Sıfır çalmayacak. Yere dokunulduğunda karakteristik bir ses sinyali duyulacaktır.

Bugün "faz", "sıfır" ve "toprak" ın ne olduğunu anlamaya karar verdim.
Bununla ilgili küçük bir Google araması, temelde İnternet'teki insanların bu soruyu her birinin kendi yollarıyla, bir yerde eksik, bir yerde hatalarla yanıtladığını ortaya çıkardı.
Bu makalenin bir sonucu olarak bu konuyu iyice anlamaya karar verdim.
Oldukça uzun, ancak bir fazın, sıfırın, dünyanın ne olduğu, nasıl ortaya çıktığı ve tüm bunlara neden ihtiyaç duyulduğu da dahil olmak üzere her şey açıklanıyor.

Özetle, faz ve sıfır elektrik içindir ve toprak, cihaz kasasına bir elektrik akımı sızması durumunda insan hayatını kurtarmak adına sadece elektrikli cihaz kasalarının topraklanması içindir.

En baştan başlamak için: elektrik nereden geliyor?
Tüm enerji santralleri aynı prensip üzerine kuruludur: mıknatıs bobin içinde döndürülürse (böylece periyodik bir "alternatif" manyetik alan yaratır), o zaman "alternatif" bir elektrik akımı (ve buna bağlı olarak "alternatif" bir voltaj) görünür. bobin.
Önemi bakımından en büyük olan bu etki, fizikte "Endüksiyonun Elektromotor Kuvveti" olarak adlandırılır, aynı zamanda "indüksiyonun EMF'sidir", 19. yüzyılın ortalarında keşfedilmiştir.

"Alternatif" voltaj, olağan "sabit" voltajın (bir pilden gelen gibi) alınıp bir sinüs boyunca büküldüğü zamandır ve bu nedenle ya pozitif, sonra negatif, sonra tekrar pozitif, sonra tekrar negatiftir.

Bobin üzerindeki voltaj doğada "değişkendir" (hiç kimse onu özellikle bükmez) - çünkü fizik yasaları böyledir (manyetik alandan gelen elektrik yalnızca manyetik alan "değişken" olduğunda ve dolayısıyla voltaj bobin üzerinde alınan da her zaman "değişkenler" olacaktır).

Bu nedenle, santralin vahşi doğasında bir yerde bir mıknatısın döndüğü (örneğin, sıradan bir tane, ancak gerçekte bir "elektromıknatıs" olduğu), "rotor" olarak adlandırıldığı ve çevresinde "stator" üzerinde olduğu anlamına gelir. , üç bobin sabitlenmiştir (stator yüzeyinde eşit olarak "bulaşmış").

Bu mıknatıs, bir adam tarafından değil, bir köle tarafından değil, bir zincir üzerindeki devasa muhteşem bir golem tarafından değil, örneğin, güçlü bir Hidroelektrik Santralindeki bir su akışı tarafından döndürülür (şekilde, mıknatıs "Jeneratör"deki türbin ekseni).

Bu durumda (mıknatısın rotor üzerinde dönmesi durumunda) bobinlerden geçen manyetik akı (stator üzerinde sabit) zamanla periyodik olarak değiştiğinden, stator üzerindeki bobinlerde "alternatif" bir voltaj oluşur.

Üç bobinin her biri kendi ayrı elektrik devresine bağlanır ve bu üç elektrik devresinin her birinde, aynı "alternatif" voltaj görünür, sadece dairenin üçte biri kadar ("fazda") kaydırılır (120 derece dışında). toplam 360) birbirine göre.

Böyle bir devreye "üç fazlı jeneratör" denir: çünkü her birinde (aynı) voltajın faz kaydırmalı olduğu üç elektrik devresi vardır.
(yukarıdaki şekilde, "N-S", mıknatısın tanımıdır: "N", mıknatısın kuzey kutbudur, "S", güneydir; ayrıca bu şekilde, kolaylık için küçük olan aynı üç bobini görüyorsunuz. anlayış ve birbirlerinden ayrı dururlar, ancak gerçekte, genişlik olarak çevrenin üçte birini kaplarlar ve stator halkası üzerinde birbirlerine sıkıca otururlar, çünkü bu durumda güç jeneratörünün daha büyük bir verimliliği elde edilir)

Böyle bir bobinden kabloların her iki ucunu alıp eve götürmek ve ardından su ısıtıcısını onlardan çalıştırmak mümkün olacaktır.
Ancak kablolardan tasarruf edebilirsiniz: bobinin bir ucunu hemen topraklayabiliyorsanız (toprağa takın) ve diğer uçtan kabloyu eve yönlendirebilirseniz neden iki kabloyu evin içine sürükleyin (bunu arayacağız) tel "faz").
Evde, bu tel, örneğin, su ısıtıcısı fişinin bir pimine bağlanır ve su ısıtıcısı fişinin diğer pimi topraklanır (kabaca söylemek gerekirse, basitçe yere yapışır).
Aynı elektriği alalım: soketteki bir deliğe "faz", soketteki ikinci deliğe "toprak" denir.

Şimdi elimizde üç bobin olduğuna göre şöyle yapalım: diyelim ki bobinlerin "sol" uçlarını birbirine bağlayıp hemen topraklıyoruz (yerin içine yapıştırıyoruz).
Ve kalan üç tel (bunların bobinlerin "sağ" uçları olacağı ortaya çıkıyor) tüketiciye ayrı ayrı çekilecek.
Tüketiciye üç "aşama" çektiğimiz ortaya çıktı.

"Nötr" noktada, okul trigonometri formülleri kullanılarak hesaplanabileceği gibi (veya makalenin başında verdiğim üç voltaj fazlı grafiğe göre gözle ölçüldüğünde), toplam stres sıfırdır. Her zaman, herhangi bir zamanda. İşte böyle ilginç bir özellik. Bu yüzden "nötr" denir.

Şimdi bir tel alıp "nötr" e bağlayalım ve bu, ortaya çıktı, zaten dördüncü tel de üç fazlı tellerin yanına çekilecek (ve beşinci tel de yakına çekilecek - bu "toprak" " bağlı elektrikli cihazın kasasını topraklamak mümkün olacaktır).

Şimdi dört kablonun daha önce olduğu gibi üç değil, jeneratörden (artı beşinci - "toprak") gideceği ortaya çıktı.
Bu kabloları bir miktar yüke bağlayalım (örneğin, yine dairemizde bulunan bazı üç fazlı motora).
(aşağıdaki şekilde, jeneratör solda gösterilmektedir ve üç fazlı motor sağda; G noktası "nötr" dir).

Yükte (motorda), üç fazlı kabloların tümü de bir noktaya bağlanır (sadece doğrudan değil, böylece kısa devre olmaz, ancak bazı büyük dirençler aracılığıyla) ve bir tane daha "nötr gibi" elde edilir ( Şekildeki M noktası).
Şimdi dördüncü kabloyu ("nötr" oluyor; şekildeki G noktası) bu ikinci "nötr gibi" (şekilde M noktası) ile bağlayalım ve "nötr tel" olarak adlandırılanı (G noktasından gidiyor) elde edelim. M noktasına).

Bu "nötr" tel ne için?
Daha önce olduğu gibi, zahmet etmemek ve fazlardan birini su ısıtıcısı fişinin bir pimine bağlamak ve daha önce yaptığımız gibi su ısıtıcısı fişinin diğer pimini toprağa bağlamak mümkün olurdu ve su ısıtıcısı çalışırdı. iyi.
Genel olarak, anladığım kadarıyla, eski Sovyet evlerinde böyle yaptılar: trafo merkezinden eve sadece iki kablo giriyor - bir faz kablosu ve bir toprak kablosu.

Yeni evlerde (yeni binalar), dairelere zaten üç kablo giriyor: faz, toprak ve bu “sıfır”. Bu daha gelişmiş bir seçenektir. Bu Avrupa standardıdır.
Ve fazı sıfıra bağlamak ve genellikle dünyayı yalnız bırakmak, ona yalnızca elektrik çarpmasına karşı koruma rolü vermek doğrudur ("topraklama" kelimesinin anlamı budur ve akım tüketimi ile ilgisi olmamalıdır). çıkışta).
Çünkü her şeyin yere akmasına izin verilirse, topraklamanın kendisi tehlikeli hale gelecektir - saçma olduğu ortaya çıkacak, topraklamanın tüm anlamı alt üst olacaktır.

Şimdi saymayı bilenler ve henüz yorulmamış olanlar için biraz matematik: hadi faz ve "nötr" arasındaki voltajı (faz ve "sıfır" arasındaki ile aynı) hesaplamaya çalışalım.
(Birisi bununla karıştırılmak isterse, hesaplamalarla ilgili başka bir bağlantı var)
Her faz ile "nötr" arasındaki voltaj genliğinin U'ya eşit olmasına izin verin (voltajın kendisi değişkendir ve sinüs boyunca eksi genlikten artı genliğe atlar).
Daha sonra iki faz arasındaki voltaj:
U sin(a) - U sin(a + 120) = 2 U sin((-120)/2) cos((2a + 120)/2) = -√3 U cos(a + 60).
Yani, iki faz arasındaki voltaj, faz ve "nötr" arasındaki voltajın √3 ("üçün karekökü") katıdır.
Trafo merkezindeki üç fazlı akımımız fazlar arası 380 volt gerilime sahip olduğundan, faz ile sıfır arasındaki gerilim 220 volttur.
Bunun için "sıfır" gereklidir - her zaman, her koşulda, ağdaki herhangi bir yük altında 220 volt gerilime sahip olmak için - daha fazla değil, daha az değil. Her zaman sabit, her zaman 220 volt ve evdeki tüm elektrikler doğru şekilde bağlandığı sürece hiçbir şeyi yakmayacağınızdan emin olabilirsiniz.
Nötr tel olmasaydı, fazların her biri üzerinde farklı bir yük olduğunda, sözde "faz dengesizliği" ortaya çıkar ve birisi dairede bir şey yakabilir (belki de kelimenin tam anlamıyla bile, ateş). Örneğin, yangına dayanıklı değilse, kablo yalıtımı kolayca alev alabilir.

Şimdiye kadar, basitlik için, apartmanda duran hayali bir üç fazlı jeneratör durumunu düşündük.
Daireden avlu alt istasyonuna olan mesafe küçük olduğundan ve kablolardan tasarruf edemezsiniz, bu hayali üç fazlı jeneratörü daireden trafo merkezine aktarmak mümkündür (ve gerekli, aynı derecede uygun).
Zihinsel olarak aktarıldı.
Şimdi jeneratörün hayali ile ilgilenelim. Gerçek jeneratörün trafo merkezinde değil, şehrin dışındaki HydroElectroStation'da uzak bir yerde olduğu açıktır. Elektrik hatlarından gelen üç faz kablosuna sahip olan trafo merkezinde, jeneratör tam bu trafo merkezinde duruyormuş gibi her şey aynı olacak şekilde onları bir şekilde bağlayabilir miyiz? Yapabiliriz ve işte nasıl.
Avlu trafo merkezinde, güç hattından gelen üç fazlı voltaj, "üç fazlı" olarak adlandırılan transformatör tarafından faz başına 380 volta düşürülür.
Üç fazlı bir transformatör, en basit durumda, en yaygın transformatörlerden sadece üçüdür: her faz için bir tane

Gerçekte, tasarımı biraz geliştirildi, ancak çalışma prensibi aynı kaldı:

Küçük var ve çok güçlü değil, ama büyük ve güçlü var:

Böylece, elektrik hatlarından gelen faz telleri doğrudan bağlanmaz ve eve getirilmez, ancak bu büyük üç fazlı transformatöre (her faz kendi bobinine), "temassız" bir şekilde, elektromanyetik indüksiyon yoluyla, elektriği tellerden bir konut binasına geçtiği üç çıkış bobinine aktarırlar.
Üç fazlı transformatörün çıkışında, santraldeki üç fazlı jeneratörden çıkan aynı üç faz olduğundan, burada aynı şekilde bu üç çıkışın bir ucu (koşullu olarak "sol") olabilir. trafo merkezinde "nötr" elde etmek için transformatörün bobinleri birbirine bağlanmalıdır. Ve nötrden - dördüncü "nötr kabloyu" üç fazlı kablolarla birlikte konut binasına getirin (trafonun bu üç çıkış bobininin şartlı olarak "sağ" uçlarından geliyor). Ve beşinci bir tel ekleyin - "toprak".

Böylece, sonuç olarak, trafo merkezinden üç "faz", "sıfır" ve "toprak" (toplam beş tel) çıkar ve daha sonra her girişe dağıtılır (örneğin, her birine bir faz dağıtabilirsiniz). giriş - her girişe üç kablo geldiği ortaya çıktı: bir faz, sıfır ve toprak), her inişe, elektrik dağıtım panellerine (sayaçların olduğu yer).

Böylece, trafo merkezinden çıkan üç kabloyu da aldık: "faz", "sıfır" (bazen "sıfır", "nötr" olarak da adlandırılır) ve "toprak".
"faz", üç fazlı akımın herhangi bir fazıdır (bir trafo merkezindeki fazlar arasında zaten 380 volta düşürülmüştür; faz ile sıfır arasında tam olarak 220 volt çıkacaktır).
"sıfır", trafo merkezindeki "nötr" den bir teldir.
"toprak" basitçe iyi, uygun, yetkin bir topraktan gelen bir teldir (örneğin, bir trafo merkezinin yakınında zeminin derinliklerine sürülen uzun, çok düşük dirençli bir boruya lehimlenmiştir).

Girişin içinde, faz kablosu paralel bağlantı şemasına göre tüm dairelere ayrılmıştır (aynısı nötr kablo ve topraklama kablosu ile yapılır).
Buna göre akım, paralel akım kuralına göre daireler arasında bölünecektir: her dairede voltaj aynı gidecek ve akım gücü ne kadar büyükse, her dairede bağlı yük o kadar büyük olacaktır.
Yani, akım her daireye "her birine ihtiyacına göre" gidecek (ve tüm bunları hesaplayacak olan apartman sayacından geçecek).

Bir kış akşamı herkes ısıtıcıları açarsa ne olabilir?
Güç tüketimi keskin bir şekilde artacak, güç iletim hattının tellerindeki akım izin verilen hesaplanan sınırları aşabilir ve tellerden biri yanabilir (tel ne kadar fazla ısınırsa, direnci o kadar büyük ve akım o kadar büyük olur) akıyor ve bu dirençle mücadele ediyor) veya sadece trafo merkezinin kendisi yanacak (evin avlusundaki değil, yüzlerce evi elektriksiz bırakabilen şehrin Ana Trafo Merkezlerinden biri, kısmen birkaç gün boyunca elektriksiz oturabilir ve kendi kendine yemek pişiremez).

Başka birinin hala bir sorusu varsa: neden sadece ikisi çekilebiliyorsa - faz ve sıfır veya faz ve toprak - neden üç kabloyu da eve çekiyorsunuz?

Sadece faz ve toprak çekilemez (genel durumda).
Yukarıda, faz ile sıfır arasındaki voltajın her zaman 220 Volt olduğunu düşündük.
Ancak faz ile toprak arasındaki voltajın neye eşit olduğu bir gerçek değildir.
Üç fazdaki yük her zaman eşit olsaydı (yukarıda açıkladığımda "yıldız" devresine bakın), o zaman faz ile toprak arasındaki voltaj her zaman 220 volt olurdu (tam da böyle bir tesadüf).
Fazlardan birinde yük, diğer fazlardaki yükten önemli ölçüde büyükse (örneğin, biri süper kaynak makinesini açarsa), o zaman bir "faz dengesizliği" meydana gelir ve hafif yüklü fazlar üzerinde voltaj yere göre 380 Volta kadar sıçrayabilir.
Doğal olarak, bu durumda ekipman ("sigortasız") yanıyor ve korumasız teller de alev alabilir ve bu da dairede yangına neden olabilir.
Tam olarak aynı faz dengesizliği, "sıfır" tel koparsa veya hatta sadece trafo merkezinde yanarsa, nötr telden çok fazla akım geçerse ("faz dengesizliği" ne kadar büyükse, akım sıfırdan o kadar güçlü akarsa) meydana gelir. tel).
Bu nedenle, ev ağında sıfır kullanılmalıdır ve sıfır, toprakla değiştirilemez.
Babamın Moskova'daki yeni bir binada dairesinde kablo tesisatı yaptığını ve Sovyet gençliğinden kendisine tanıdık bir topraklama kablosu gördüğünü ve sonra kendisine yabancı bir sıfır tel gördüğü zaman, iki kez düşünmeden, sadece ısırdı. tel kesicili sıfır tel, "Ona gerek yok" diyerek...

O zaman neden evde bir topraklama kablosuna ihtiyacımız var?

Elektrikli cihazların kasalarını (bilgisayarlar, su ısıtıcılar, çamaşır makineleri ve bulaşık makineleri) dokunduklarında akım yaymamaları için "topraklamak" için.

Aletler de bazen bozulur.

Cihazın içinde bir yerde bulunan faz teli düşer ve cihazın gövdesine düşerse ne olur?

Cihaz kasasını önceden topraklarsanız, bir "kaçak akım" meydana gelir (fazdan toprağa kısa devre meydana gelir, bunun sonucunda ana faz-sıfır telindeki akım düşer, çünkü neredeyse tüm elektrik, daha az dirençli yol boyunca - oluşturulan fazdan toprağa kısa devre boyunca - akacaktır).

Bu kaçak akım, ya blendajda duran "makine" tarafından ya da yine blendajda duran "Rezidüel Kesme Cihazı" (RCD) tarafından hemen fark edilecek ve hemen devreyi açacaktır.

Normal "makine" neden yeterli değil ve neden RCD tam olarak kurulu? "Otomatik" ve RCD'nin farklı bir çalışma prensibi olduğundan (ve ayrıca "otomatik", RCD'den çok daha sonra çalışır).

RCD, daireye giren akımı (faz) ve daireden çıkan akımı (sıfır) izler ve bu akımlar aynı değilse devreyi açar ("makine" sadece fazdaki akımı ölçerken ve devreyi açar. fazdaki akım izin verilen sınırı aşarsa devre).
RCD'nin çalışma prensibi çok basit ve mantıklıdır: gelen akım giden akıma eşit değilse, o zaman bir yerde "aktığı" anlamına gelir: bir yerde fazın zeminle bir tür teması vardır, bu da buna göre kurallara göre olmamalıdır.
RCD, faz akımı ile sıfır akımı arasındaki farkı ölçer. Bu fark birkaç on miliamperi aşarsa, RCD derhal dairedeki elektriği açar ve kapatır, böylece bozuk cihaza dokunarak kimsenin zarar görmemesi sağlanır.
Kalkanda RCD olmasaydı ve örneğin bir bilgisayarın kasasının içindeki yukarıda belirtilen faz kablosu düşer ve topraklanmış bilgisayar kasasına yakınlaşır ve çok-çok fark edilmeden durur ve sonra, birkaç kez sonra, günler, bir kişi yakınlarda durur ve telefonda konuşur, bir eliyle bilgisayar kasasına ve diğer eliyle - örneğin, ısıtma piline (ki bu da aslında dev bir dünyadır, çünkü ısıtmanın uzunluğu ağ çok büyük), o zaman bu kişiye ne olacağını tahmin edin.
Ve örneğin, RCD duruyorsa, ancak bilgisayar kasası topraklanmamışsa, RCD yalnızca bir kişi kasaya ve pile dokunduğunda çalışır. Ancak, en azından, her durumda, yalnızca belirli bir süre sonra çalışacak olan "makinenin" aksine, küçük bir süre de olsa, ancak anında değil, bir RCD gibi ve o zamana kadar bir kişi anında çalışacaktı. zaten "kızarmış" olabilir. O zaman elektrikli cihazların kasalarını topraklamamak mümkün görünüyor - her durumda, RCD “anında” çalışacak ve devreyi açacaktır. Ancak, bu akım vücuda ciddi zarar verene kadar, RCD'nin "anında" çalışmak ve akımı kapatmak için yeterli zamana sahip olup olmadığı konusunda kaderi cezbetmek isteyen var mı?
Bu yüzden "toprak" gereklidir ve RCD kurulmalıdır.

Bu nedenle, üç kabloya da ihtiyaç vardır: "faz", "sıfır" ve "toprak".

Dairede, her çıkış için üçlü kablo "faz", "sıfır", "toprak" uygundur.
Örneğin, bu tellerden üçü inişte kalkandan çıkıyor (onlarla birlikte bir telefon, İnternet için bükümlü bir çift var - tüm bunlara "düşük akım" denir, çünkü küçük akımlar orada akar, zararsız) ve daireye gidin.
Duvardaki bir dairede (modern dairelerde) bir iç apartman kalkanı vardır.
Orada, bu üç kablo bölünmüştür ve elektriğe her "erişim noktasının" kendi ayrı "makinesi" vardır, imzalanmıştır: "mutfak", "salon", "oda", "çamaşır makinesi" vb.
(aşağıdaki şekilde: üstte "ortak" bir makine var; bundan sonra imzalı "bireysel" makineler var; yeşil tel - toprak, mavi - sıfır, kahverengi - faz: bu, tellerin renk ataması için standarttır)

Bu tür her bir "ayrı" makineden, kendi, ayrı, üçlü kablo zaten "erişim noktasına" gider: sobaya üçlü kablo, bulaşık makinesine üçlü kablo, tüm salon prizleri için üçlü kablo, aydınlatma için üçlü kablo vb.

Artık "ana" makineyi ve RCD'yi tek bir cihazda birleştirmek en popüler olanıdır (aşağıdaki şekilde solda gösterilmiştir). Elektrik sayacı, "ana" genel makine (aynı zamanda yerleşik bir RCD'ye sahiptir) ile geri kalan "ayrı" makineler (mavi - sıfır, kahverengi - faz, yeşil - toprak: bu kablo rengi standardıdır) arasına yerleştirilir. :

Şimdilik bu konu üzerinde görünüyor.

Kullandığımız elektrik enerjisi santrallerde alternatörler tarafından üretilir. Termik santrallerde yanmış yakıtın (kömür, gaz) enerjisi, hidroelektrik santrallerinde düşen su veya nükleer santrallerde nükleer çürüme enerjisi ile döndürülürler. Elektrik, bir voltaj değerinden diğerine geçerken dönüşümler geçiren yüzlerce kilometrelik elektrik hatları aracılığıyla bize ulaşır. Trafo merkezinden girişlerin panolarına ve ardından daireye gelir. Veya kasaba veya köyün özel evleri arasındaki hat boyunca dağıtıldı.

"Faz", "sıfır" ve "toprak" kavramlarının nereden geldiğini bulalım. Trafo çıkış elemanı — düşürücü transformatör, alçak gerilim sargılarından tüketiciye güç sağlanır. Sargılar, ortak noktası ( doğal) trafo merkezinde topraklanmıştır. Ayrı bir iletken ile tüketiciye gider. Sargıların diğer uçlarının üç ucunun iletkenleri de ona gider. Bu üç iletkene " aşamalar» (L1, L2, L3) ve ortak iletken sıfır(KALEM).

Nötr iletken topraklandığı için böyle bir sisteme " topraklanmış nötr sistem". PEN iletkeni denir birleşik nötr iletken. PUE'nin 7. baskısının yayınlanmasından önce, bu formdaki sıfır, elektrikli ekipman kasalarını topraklarken rahatsızlık yaratan tüketiciye ulaştı. Bunu yapmak için sıfıra bağlandılar ve buna denildi. sıfırlama. Ancak çalışma akımı da sıfıra gitti ve potansiyeli her zaman sıfıra eşit değildi, bu da elektrik çarpması riskini yarattı.

Şimdi yeni devreye alınan trafo merkezlerinden iki nötr iletken çıkıyor: sıfır işçi(N) ve sıfır koruyucu(TEKRAR). İşlevleri ayrılmıştır: yük akımı çalışan olandan akar ve koruyucu olan, topraklanacak iletken parçaları trafo merkezinin toprak döngüsüne bağlar. Ondan uzanan güç hatlarında, nötr koruyucu iletken ayrıca aşırı gerilim koruma elemanları içeren desteklerin yeniden topraklama döngüsüne bağlanır. Eve girerken toprak döngüsüne bağlanır.

Sağlam bir şekilde topraklanmış nötrlü bir sistemde yük gerilimleri ve akımları

Üç fazlı bir sistemin fazlar arasındaki gerilime denir. doğrusal, ve faz ile çalışma sıfırı arasında - evre. Nominal faz gerilimleri 220 V ve lineer gerilimler 380 V'tur. Üç fazın tümünü, çalışma ve koruyucu sıfırı içeren teller veya kablolar bir apartmanın zemin kalkanlarından geçer. Kırsal alanlarda, kendi kendini destekleyen yalıtımlı bir tel (SIP) kullanarak köyün her yerine dağılırlar. Hat izolatörler üzerinde dört adet alüminyum tel içeriyorsa, üç faz ve PEN kullanılır. Bu durumda N ve PE'ye bölünme, giriş panelinde her ev için ayrı ayrı gerçekleştirilir.

Bir faz, çalışan ve koruyucu sıfır, apartmandaki her tüketiciye gelir. Evin tüketicileri, yükün aynı olması için fazlara eşit olarak dağıtılır. Ancak pratikte bu işe yaramaz: Her abonenin ne kadar güç tüketeceğini tahmin etmek imkansızdır. Transformatörün farklı fazlarındaki yük akımları aynı olmadığı için " nötr yer değiştirme". "Toprak" ile nötr iletken arasında, tüketicinin potansiyel bir farkı vardır. İletkenin kesiti yetersizse veya transformatörün nötr terminali ile teması bozulursa artar. Nötr ile iletişim kesildiğinde, bir kaza meydana gelir: en yüklü fazlarda voltaj sıfır olma eğilimindedir. Yüksüz fazlarda voltaj 380 V'a yaklaşır ve tüm ekipman arızalanır.

PEN iletkeninin böyle bir duruma girmesi durumunda, tüm sıfırlanmış ekranlar ve elektrikli cihazlara enerji verilir. Onlara dokunmak hayati tehlike arz eder. Koruyucu ve çalışan iletkenin işlevinin ayrılması, böyle bir durumda elektrik çarpmasını önler.

Faz ve koruyucu iletkenler nasıl tanınır

Faz iletkenleri, toprağa göre 220 V'a (faz voltajı) eşit bir potansiyel taşır. Onlara dokunmak hayati tehlike arz eder. Ancak bu onların tanınmasının temelidir. Bunun için adı verilen bir cihaz tek kutuplu voltaj göstergesi veya gösterge. İçinde bir ampul ve seri bağlı bir direnç var. Gösterge ile "faz"a dokunduğunuzda, akım içinden akar ve insan vücudu toprağa akar. Ampul parlıyor. Direncin direnci ve ampulün ateşleme eşiği, akım insan vücudunun hassasiyetinin ötesinde olacak ve onun tarafından hissedilmeyecek şekilde seçilir.

Faz iletkenlerini renklerinden tanıyabilirsiniz, onlar için siyah, gri, kahverengi, beyaz veya kırmızı kullanılır. En zor şey eski elektrik panelleridir: aynı renkte iletkenleri vardır. Ancak gösterge yardımıyla "faz" her zaman hatasız olarak belirlenebilir.

Sıfır çalışma iletkeni de nötr olarak adlandırılır. Çoğu ev aleti AC 220 V şebekesi ile çalışır, bu voltajı onlara uygulamak için bir faz teli kullanılır ve ikincisi sıfırdır. Faz, 220 V'luk bir potansiyele sahiptir ve nötr tel, güç kaynağı ve faz teline göre 0'lık bir potansiyele sahiptir.

Sıfır, N olarak belirtilmiş olup, yalıtımı mavi veya mavi-beyaz olmalıdır. Genellikle sıfır çalışma telinin ve koruyucu telin işlevleri birleştirilir (için). Böyle bir ortak iletken PEN olarak adlandırılır ve uçlarında mavi işaretler (etiketler) bulunan sarı-yeşil bir yalıtıma sahiptir. Avrupa'da da benzer renk kodları kullanılmaktadır. ABD'de nötr tel beyaz veya gri olabilir.

Farklı ağlarda çeşitli nötrler kullanılabilir (yalıtılmış, sağlam topraklanmış, etkin topraklanmış). Bir veya başka bir seçeneğin seçimi, ağın işlevsel amacına göre belirlenir.

Şu anda, Rusya'daki hemen hemen tüm konut binaları, sağlam bir şekilde topraklanmış nötr ile topraklama sistemlerine sahiptir. Bu durumda, elektrik potansiyeli olan 3 fazda üç fazlı jeneratörlerden sağlanır ve dördüncü tel jeneratörden gelir - nötr (sıfır çalışıyor). Hattın sonundaki üç faz bir yıldıza bağlanır: bu şekilde besleme jeneratörünün nötrüne bağlı olan nötrün ucu elde edilir. Bu iki nötrü birbirine bağlayan tele, ağın çalışan nötr iletkeni denir.

Tüm fazlarda simetrik bir yük olması durumunda çalışan sıfır yoktur. Yük eşit olmayan bir şekilde dağıtılırsa, sıfır çalışma iletkeni boyunca dengesizlik akar. Böyle bir şemanın kullanılması, neredeyse birbirine eşitken, üç aşamanın tümünün kendi kendini düzenlemesini sağlamanıza izin verir.

Güvenliği artırmak için, hattın sonunda çalışan bir sıfır bulunur ve genellikle ek topraklama kullanılır: hattın başında ve farklı noktalarında. Evlerde, sıfır çalışma teli, ayrı nötr iletkenlerin zaten elektrik tüketicilerini (örneğin dairelere) yönlendirmek için ayrıldığı şaltere bağlanır.

Sağlam topraklanmış nötr ile ağlara ek olarak, izole nötr ile de kullanılırlar. Bu tür ağlarda sıfır çalışan tel yoktur. Bunun yerine gerekirse nötr topraklı bir tel kullanılabilir.

Bir binada üç fazlı güç hatları kullanıldığında, sıfır çalışan iletkenin kesiti, faz iletkenlerinin kesitinden daha az olmamalı, ikincisi 25 mm2'ye (alüminyum) kadar olmalıdır. Faz iletkenlerinin kesiti 25 mm2'den büyükse, çalışma sıfırının kesit alanı, kesitlerinin en az %50'si olmalıdır. Ağ, sıfır çalışan bir topraklama kullanıyorsa, kabloyu ana topraklama veriyoluna bağlarken "toprak" tanımlama işareti bulunmalıdır.

Koruma ve çalışma sıfırları şalt cihazına bağlansa bile, tüketicilerde daha fazla kombinasyonlarına izin verilmez. Yani, daireler boyunca, iki ayrı PE ve N kablosu başlatılır, çünkü faz sıfır çalışma iletkenine kapatıldığında ve koruyucu iletken PE'ye bağlı tüm cihazlar (PE ve PE'nin birleştirilmesi durumunda) bağlanamazlar. N) bir kişiye yüksek elektrik çarpması olasılığı olduğu için faz voltajının altında olacaktır.