Чем отличается земля от нуля: Чем отличается заземление от зануления?

Чем отличается заземление от зануления?

Отличие заземления от зануления значительное. Попробуем разобраться в этом вопросе. Зануление согласно ПУЭ – это преднамеренная защита, которая используется исключительно в промышленных целях и не должна практиковаться на бытовом уровне.

Но все же, очень часто, в квартирах делается зануление. По всем прогнозам, такая система далека от совершенства и совсем не безопасна. Почему же тогда прибегают к такой крайней мере? Отчасти из-за недостатка знаний в этой области, или из-за безвыходной ситуации.

Во время ремонта квартиры  многие делают полный или частичный электромонтаж не только с целью удобства расположения розеток и выключателей, но и для замены изношенной электропроводки. Так же, современный человек желает  сделать свое жилье более безопасным, поэтому, пожелания заказчика сводятся к тому, чтобы в доме было заземление.

Что  используется в новостройках: заземление или зануление?

Новостройки по всем правилам обеспечиваются трехпроводным кабелем (фаза, ноль, земля) в однофазной системе и пятипроводным кабелем (три фазы, ноль, земля) в трехфазной системе, т. е. по системе заземления TN-C-S или TN-S. В таких системах занулением и не пахнет.

Система TN-C-SСистема TN-S

Можно ли в старом фонде сделать заземление?

Старый фонд очень редко подвергается реконструкции. Для того чтобы перевести с системы TN-C, т.е. двухпроводная система (фаза и ноль), на такие эффективные системы как TN-C-S и  TN-S, в которых предусмотрен защитный проводник РЕ (земля), своими силами практически не возможно. Модернизацией в основном занимается специализированная электротехническая компания.

Система TN-C

В системе TN-C нет защитного проводника (земли).  Никто не станет тянуть из своей квартиры отдельный заземляющий провод  для того, чтобы сделать заземление, к примеру, в подвале. Хотя, некоторые решаются обеспечить себя заземлением, если квартира расположена на первом этаже. Но большинству населения такой маневр осуществить не представляется возможным.

Прежде чем подключить защитный проводник РЕ (земля) из квартиры, нужно определить, какие есть возможности. Определите наличие  заземления в щитовой, к которой можно подключить третий проводник. В щитовой должна быть либо заземляющая шина РЕ, либо все этажные щитовые должны быть соединены между собой металлической шиной, и в итоге подсоединены к общему контуру заземления дома, т.е. речь идет о повторном заземлении. Это дает возможность подключить к щиту заземляющий проводник из квартиры. Если эти два варианта отсутствуют, значит, в доме нет  заземления и в этом случае делают запрещенное зануление. Как уже было сказано ранее, такой метод в жилом секторе совсем не безопасен.

Как делается зануление?

Зануление не выполняет роль заземления, такая схема расчитана на эффект короткого замыкания. На производстве нагрузки более или менее  распределены равномерно, и ноль выполняет в основном защитные функции. Здесь нулевой проводник цепляют к корпусу электродвигателя. При попадании на корпус электродвигателя напряжения одной из фаз, произойдет короткое замыкание. В свою очередь, сработает на выключение автоматический выключатель или автомат дифференциальной защиты. Следует принять во внимание еще один неоспоримый факт —  все электроустановки на производстве соединены между собой металлической заземляющей шиной и выведены на общий контур заземления всего здания.

Можно ли сделать зануление в квартире?

Можно,но не нужно. Чем это грозит? Предположим ваше оборудование (стиральная машина,бойлер и др.) занулены. Если нулевой провод по каким-либо причинам обгорит или электрик случайно перепутал подключение проводов (вместо нуля подключил фазу), то ваше оборудование просто перегорит из-за большого напряжения.

Если вы запланировали электромонтажные работы в своем жилье, а затем узнаете, что в доме нет  заземления ни в каком виде, все же лучше прокладывать трехжильный кабель. Две жилы (фаза и ноль) подключаем планово, а вот третий проводник защитного заземления оставляем незадействованным до ожидания реконструкции стояков, где будет предусмотрено заземление.

Если вы все же надумали сделать в квартире зануление, нужно помнить, что вы берете на себя огромную ответственность. В любом случае, при наличии заземления или зануления, нельзя пренебрегать установкой защитной аппаратуры, таких как УЗО (Устройство защитного отключения) и ограничитель напряжения.

Оцените качество статьи:

Что будет если вместо нуля подключить землю: заземление вместо нуля

Современная электропроводка выполняется по трёхпроводной схеме, с защитным заземлением. И если фазный провод найти в трёхжильном кабеле можно обычной индикаторной отвёрткой, то чтобы отличить ноль от заземления необходимо использовать дополнительные приспособления.

Поэтому некоторые “специалисты” не обращают внимания на то, какой из проводов присоединён к нейтрали, а какой к земле. В этой статье рассматривается вопрос, допустима ли такая схема соединений и что будет, если вместо нуля подключить землю.

Чем отличается ноль от земли

Основные отличия нулевого и заземляющего проводов в их назначении – НОЛЬ используется для подачи питания, а ЗЕМЛЯ выполняет защитную функцию.

Зачем нужен ноль в электросети

Электроснабжение современных жилых районов и промышленных предприятий осуществляется по системе TN, или с глухо заземлённой нейтралью. Это значит, что вторичные обмотки понижающего трансформатора соединены по схеме “звезда”, средняя точка которой без разрывов подключена к контуру заземления подстанции.

От трансформаторной подстанции к потребителям электроэнергия подаётся по четырём проводам – три фазных L1, L2, L3 и один нулевой N. Для подключения бытового электроприбора необходимы два провода – фаза и и ноль, или нейтраль.

В системе электроснабжения TN нулевой проводник выполняет две функции:

• В однофазной сети. Для протекания электрического тока цепь должна быть замкнута. Условно говоря, по фазным проводам напряжение поступает к электроприборам, а нейтраль служит для замыкания электроцепи.
• В трёхфазной системе электроснабжения. В этой сети благодаря сдвигу фаз три электроприбора одинаковой мощности могут работать без нейтрали и трёхфазные электродвигатели подключают именно таким образом. В этой сети нулевой проводник служит не для подачи питания, а для протекания уравнительного тока, появляющегося при неравномерном распределении нагрузки по фазам и предотвращения колебаний напряжения при изменении потребляемой мощности.

Информация! В некоторых типах электрических кабелей сечением более 4мм² нулевая жила изготавливается из более тонкого провода.

Зачем нужно заземление

В обычной ситуации ток по заземляющему проводнику не протекает, он используется только в случае аварии. Попадание высокого напряжения на корпус электроприбора и последующее прикосновение к нему является опасным для жизни человека, поэтому, согласно ПУЭ п. 1.7.32-33 все металлические части рекомендуется соединять с контуром заземления отдельным проводом или при помощи соответствующей клеммы в розетке.

В этом случае при нарушении изоляции между токоведущим частями и заземлённым корпусом появляется короткое замыкание в сети и ток в фазном проводе резко возрастает, что приводит к срабатыванию защиты.

Если замыкание на корпус электроприбора произошло через некоторое сопротивление, то протекающего тока может быть недостаточно для срабатывания автоматического выключателя. Роль заземления в этом случае снизить напряжение прикосновения до безопасной величины, тем самым снизить разность потенциалов между человеком и поврежденной техникой. Чем меньше разность потенциалов – тем меньше протекающий через человека ток.

Как отличить ноль от заземления

Для того чтобы правильно подключить эти провода, необходимо определить, какой из них является нейтралью, а какой землёй. Существуют различные способы, как отличить ноль от заземления:

• Цветовая маркировка. В электропроводке, выполненной согласно ГОСТу 31947-2012, цвет оболочки провода определяется его назначением. Нейтраль имеет синюю или голубую окраску, земля окрашена в продольные жёлтые и зелёные полосы.
• При помощи УЗО или дифавтомата, установленных в электрощитке. После определения при помощи индикаторной отвёртки фазного проводника к нему и одному из оставшихся подключается электроприбор или лампа мощностью более 10 Вт. Если срабатывания защиты не произошло, значит, был выбран нейтральный проводник. В противном случае это заземление.
• Тестером или вольметром. Электропроводка в щитке отключается от контура заземления, после чего одним из приборов определяются два провода, между которыми имеется напряжение 220В. Оставшийся проводник является заземлением.

Можно ли использовать заземление вместо нуля

Подключение нуля вместо заземления является нарушением ПУЭ п.7.1.36, запрещающем соединение питающих и защитных проводов. И даже если это сделать в частном доме или квартире, в которые не приходит с проверкой инспектор по электробезопасности, при подключении земли вместо нейтрали возможны различные негативные последствия.

Что будет если в розетке вместо ноля подключить заземление

Напряжение на клеммах розетки не зависит от того, какие проводники к ним подключены – L – N или L – PE. Однако при неправильном монтаже может произойти следующее:

1. Ложное срабатывание дифференциальной защиты. УЗО и дифавтоматы работают по принципу сравнения величины тока в фазном и нейтральном проводах. В случае прикосновения человека к токоведущим частям или нарушения изоляции появляется ток утечки, нарушающий равенство, что приводит к срабатыванию защиты. При использовании вместо нейтрали заземления ток по нему, в отличие от фазного провода, не протекает, что приводит к аварийному отключению УЗО или дифференциального автомата.
2. Опасность поражения электрическим током. Если один из электроприборов подключён неправильно, а остальные устройства присоединены к контуру заземления, то при обрыве заземляющего проводника корпуса этих аппаратов через неправильно подключённый аппарат окажутся подключёнными к фазному проводнику. Прикосновение к этим деталям приведёт к попаданию человека под напряжением.
3. Ускоренное разрушение контура заземления. Детали контура выполняются из углеродистой стали и находятся в земле. Постоянное протекание через них электрического тока приводит к появлению электрокоррозионного эффекта и ускоренному разрушению заземлителей.

Будет ли шаговое напряжение?

Шаговое напряжение появляется при попадании на землю провода, находящегося под напряжением и протекании тока по поверхности земли.

Теоретически, если выполнены все требования к контуру заземления, указанные в ПУЭ-7 п.1.8.39, при использовании заземления вместо нуля шаговое напряжение возникнуть не должно, но на практике не всегда эти правила соблюдаются, особенно если контур был изготовлен самостоятельно и его первичная и повторные проверки не производились.

Совет! Для большей безопасности рекомендуется размещать контур заземления не под пешеходными зонами, а под клумбами и другими зелёными зонами.

Будут ли работать электроприборы

Единственное, для чего не имеет значения порядок подключения ноля и фазы – это работа электроприборов. Для этих устройств важно только величина напряжения в розетке, а она не меняется от того, какой провод куда подключен.

С точки зрения электротехники не имеет значения, каким проводом нейтральная клемма розетки соединяется с нейтралью трансформатора – N при правильном соединении или РЕ при ошибочном.

Информация! В системе электроснабжения TN-C-S отдельные провода N и РЕ разделяются не в подстанции, а во вводном щитке в здание, после чего подключаются к трансформатору общим проводом PEN.

Будет ли мотать электросчётчик

Некоторые желающие “сэкономить”, а точнее украсть электроэнергию интересуются, что будет, если

вместо нуля подключить землю? Может быть, счётчик остановится или будет вообще вращаться в обратную сторону? Эти любители “халявы” могут спать спокойно – показания электросчётчика не изменятся.

Для работы прибор учёта измеряет два параметра:

• Напряжение сети. Оно определяется фазным и нулевым проводами, приходящими от подъездного электрощитка или столба линии электропередач.
• Ток, протекающий по фазному проводу. Он не зависит от того, к чему подключены электроприборы – к нейтрали или к заземлению.

Необходимо отметить, что современные приборы учета отлично работают и считают потребление электроэнергии даже если на клеммы подключить заземление вместо нуля.

Для “экономии” необходимо изменить подключение приходящего кабеля на подключении к электросчётчику, находящемуся в опломбированной коробке, что чревато большим штрафом при проверке прибора учёта инспектором электрокомпании.

Соединение ноля и земли

Для организации защитного заземления необходимо, чтобы к частному дому были подведены три провода, а к многоквартирному зданию пять. Такая система электроснабжения называется TN-S и прокладывается в новых микрорайонах и при замене действующих линий электропередач.

Но что делать людям, живущим в старых домах? Что будет если соединить ноль и землю прямо в розетке?

Согласно Правилам Устройства Электроустановок, такое соединение допустимо, но не в розетке, а во вводном щитке в многоквартирном здании или на столбе линии электропередач возле частного дома.

В ПУЭ гл.1.7 указаны требования к системе электроснабжения TN-C-S. Такая схема электроснабжения осуществляется по четырём проводам – три фазы L1, L2, L3 и совмещённый PEN, выполняющий функции нейтрали и заземления одновременно.

Для повышения безопасности людей, живущих в доме, место соединения необходимо подключать к контуру заземления здания. В противном случае вместо защитного заземления получится защитное зануление и, при обрыве провода между зданием и питающим трансформатором, занулённые корпуса электроприборов окажутся под напряжением.

Также рекомендую почитать статью о работе УЗО при обрыве нулевого провода: https://electricvdome.ru/uzo/rabota-uzo-pri-obryve-nulja. html

В этом нормативном документе указано, можно ли заземление подключить на ноль. Согласно ПУЭ п.1.7.135 после разделения, а тем более в пятипроводной схеме электроснабжения TN-S, соединение этих проводов не допускается.

Кроме того, заземляющий проводник должен подключаться к оборудованию напрямую, без автоматов или разъединителей.

Вывод

Из материалов статьи видно, что будет, если вместо нуля подключить землю. Электроприборы будут работать, но существует опасность некорректной работы УЗО, появляется опасность поражения электрическим током и из-за электрокоррозии начинает разрушаться контур заземления.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья – поделись с друзьями!

 

Заземление и зануление в чем разница и как отличить проводники

Очень часто даже сами электрики путают два таких понятия как заземление и зануление. Как же их отличить рядовому потребителю?
По определению заземление — это принудительное соединение металлических частей оборудования с землей. Главное его назначение — понизить до минимума напряжение, которое может возникнуть на корпусе аппарата, если произойдет пробой изоляции.

Зануление — это соединение металлических частей эл.оборудования с нулевым проводом. Если произойдет пробой изоляции и фаза попадет на зануленный корпус — получится однофазное короткое замыкание. Оно то и вызовет отключение напряжение через защитный автомат.
Зануление и заземление выполняют по сути одну задачу, но немного разными способами.

Как на практике отличить проводник заземления от нулевого провода?
Допустим у вас не завершен до конца ремонт и из подрозетника торчит кабель с тремя жилами. Определить какая из них фазная не так сложно. Для этого нужно воспользоваться индикаторной отверткой или тестером.

Только поняв какой из проводников является фазным, можно приступать с методам поиска земли и нуля.

1-й способ отличия заземления от зануления

Чтобы выяснить, где заземление и зануление, необходимо в первую очередь обратить внимание на цветовою маркировку. Если проводку делал грамотный электрик, то как правило нулевой рабочий проводник имеет синий цвет, а заземляющий защитный желто-зеленый.

Но не стоит полагаться на это на 100% и всегда перепроверяйте другими способами:

2-й способ

• ⚡отключите все приборы в квартире и автоматы в эл.щите
• ⚡отсоедините заземляющий проводник в щите от шинки заземления (шина PE) или корпуса
• ⚡заново включите автоматы
• ⚡мультиметром в режиме переменного напряжения замерьте показания между жилами. При этом заранее индикаторной отверткой выясните где у вас фаза.
• ⚡там где относительно фазного проводника напряжение будет в пределах 220В — это и есть ноль. Другой проводник — защитная земля.

3-й способ отличия заземляющего проводника от нулевого

Данный метод применим, когда на вводе установлен двухполюсный автомат (то есть автомат одновременно отключает фазный и нулевой проводники):

• ⚡отключаете все приборы и вводной автомат
• ⚡мультиметром в режиме «прозвонки» соединяете предполагаемый заземляющий провод и металлические корпуса ближайшего борудования, которое должно быть заземлено — батареи, ванная и т. д.
• ⚡та жила, на которой тестер будет показывать близкое значение к нулевому или издавать звуковой сигнал — и будет землей. Там где сопротивление будет близко к бесконечности — рабочий ноль.

4-й способ как определить заземление и зануление

• ⚡отключаете все приборы в квартире, не только выключателем, но и из розеток тоже
• ⚡отключаете вводной двухполюсный автомат
• ⚡на выходе с автомата между нулевым и фазным проводом ставите перемычку — шунт
• ⚡с помощью тестера в режиме прозвонки диодов проводите замеры на проводниках в подрозетнике
• ⚡фазная и нулевая жила должны давать между собой полный ноль. Тестер будет пищать.
• ⚡оставшаяся жила и есть заземляющая

Данный способ наименее предпочтительный и несет за собой большие риски для неопытного пользователя эл.энергии. Поэтому используйте его в последнюю очередь, если имеете необходимые навыки и знания.

Статьи по теме

Ноль и нейтраль в чем разница

Простое объяснение

Итак, для начала простыми словами расскажем, что собой представляют фазный и нулевой провод, а также заземление. Фаза — это проводник, по которому ток приходит к потребителю. Соответственно ноль служит для того, чтобы электрический ток двигался в обратном направлении к нулевому контуру. Помимо этого назначение нуля в электропроводке — выравнивание фазного напряжения. Заземляющий провод, называемый так же землей, не находится под напряжением и предназначен для защиты человека от поражения электрическим током. Подробнее о заземлении вы можете узнать в соответствующем разделе сайта.

Надеемся, наше простое объяснение помогло разобраться в том, что такое ноль, фаза и земля в электрике. Также рекомендуем изучить цветовую маркировку проводов, чтобы понимать, какого цвета фазный, нулевой и заземляющий проводник!

Углубляемся в тему

Питание потребителей осуществляется от обмоток низкого напряжения понижающего трансформатора, являющегося важнейшей составляющей работы трансформаторной подстанции. Соединение подстанции и абонентов выглядит следующим образом: к потребителям подводится общий проводник, отходящий от точки соединения трансформаторных обмоток, называемый нейтралью, наряду с тремя проводниками, представляющими собой выводы остальных концов обмоток. Выражаясь простыми словами, каждый из этих трех проводников является фазой, а общий – это ноль.

Между фазами в трехфазной энергетической системе возникает напряжение, называемое линейным. Его номинальное значение составляет 380 В. Дадим определение фазному напряжению — это напряжение между нулем и одной из фаз. Номинальное значение фазного напряжения составляет 220 В.

Электроэнергетическая система, в которой ноль соединен с землей, называется «система с глухозаземленной нейтралью». Чтобы было предельно понятно даже для новичка в электротехнике: под «землей» в электроэнергетике понимается заземление.

Физический смысл глухозаземленной нейтрали следующий: обмотки в трансформаторе соединены в «звезду», при этом, нейтраль заземляют. Ноль выступает в качестве совмещенного нейтрального проводника (PEN). Такой тип соединения с землей характерен для жилых домов, относящихся к советской постройке. Здесь, в подъездах, электрический щиток на каждом этаже просто зануляют, а отдельное соединение с землей не предусмотрено. Важно знать, что подключать одновременно защитный и нулевой проводник к корпусу щитка весьма опасно, потому как существует вероятность прохождения рабочего тока через ноль и отклонения его потенциала от нулевого значения, что означает возможность удара током.

К домам, относящимся к более поздней постройке, от трансформаторной подстанции предусмотрено подведение тех же трех фаз, а также разделенных нулевого и защитного проводника. Электрический ток проходит по рабочему проводнику, а назначение защитного провода заключается в соединении токопроводящих частей с имеющимся на подстанции заземляющим контуром. В этом случае в электрических щитках на каждом этаже располагается отдельная шина для раздельного подключения фазы, нуля и заземления. Заземляющая шина имеет металлическую связь с корпусом щитка.

Известно, что нагрузка по абонентам должна быть распределена по всем фазам равномерно. Однако, предсказать заранее, какие мощности будут потребляться тем или иным абонентом, не представляется возможным. В связи с тем, что ток нагрузки разный в каждой отдельно взятой фазе, появляется смещение нейтрали. Вследствие чего и возникает разность потенциалов между нулем и землей. В случае, когда сечение нулевого проводника является недостаточным, разность потенциалов становится еще значительнее. Если же связь с нейтральным проводником полностью теряется, то велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, при которых в фазах, нагруженных до предела, напряжение приближается к нулевому значению, а в ненагруженных, наоборот, стремится к значению 380 В. Это обстоятельство приводит к полной поломке электрооборудования. В то же время, корпус электрического оборудования оказывается под напряжением, опасным для здоровья и жизни людей. Применение разделенных нулевого и защитного провода в данном случае поможет избежать возникновения таких аварий и обеспечить требуемый уровень безопасности и надежности.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме, в которых даются определения понятиям фазы, нуля и заземления:

Надеемся, теперь вы знаете, что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны. Если возникнут вопросы, задайте их нашим специалистам в разделе «Задать вопрос электрику«!

Рекомендуем также прочитать:

При ремонте или частичной замене электропроводки, электрику приходится сталкиваться с определением фазы, ноля и заземления в распаячных коробках. С определением фазы проблем никаких нет, достаточно воспользоваться отверткой-индикатором. Когда проводка проложена двумя жилами, без земли, естественно, вторая жила является нулем. Однако при ремонте проводки с тремя токоведущими проводниками, зачастую возникает вопрос: где рабочий ноль, а где защитный. Ведь по электрическим свойствам оба проводника идентичны — можно подключить даже приличную нагрузку к паре фаза-земля и не заметить разницы. При измерении напряжения мультиметром между парами фаза-ноль и фаза-земля примерно одинаковые напряжения.

Для тех, кто в танке: если вы думаете, что можно проверить мультиметром или лампой два провода из трех и там, где будет напряжение, это и есть фаза с нулем — вы заблуждаетесь! Между фазой и заземлением (занулением) напряжение также составляет около 220 вольт!

Если проводка современная, с цветной маркировкой проводов — дело упрощается. Обычно фаза маркируется коричневым или белым (при отсутствии коричневого) проводниками, ноль — синим или белым (с синей полосой). Заземление по современным стандартам маркируется желтой изоляцией с зеленой полосой. Однако здесь два НО: далеко не факт, что монтажники были в курсе об общепринятой цветовой маркировке или использовали провода для трехфазной сети с черным, коричневым и синим (белым или желтым) проводниками. Поэтому хорошему электрику не следует безоговорочно ориентироваться на цвета проводников, смонтированных другими электромонтажниками.

Методы определения

Рассмотрим способы определения нулевого и заземляющего проводников, от очень простого к более сложным.

Цепь имеет защиту по дифф-току. Если весь объект или исследуемая ветка снабжены защитой по дифференциальному току — дифф-автоматом или УЗО, задача значительно упрощается. Нужно контрольный прибор, например лампа с проводниками, подключить к фазе и к одному из исследуемых проводников. Если дифф-защита не сработала, значит лампа подключена к рабочему нолю. Если происходит срабатывание УЗО при подключении лампы — вы ее подключаете к фазе и земле. Все достаточно просто и заодно проверите устройство защитного отключения на практике.

Перед выполнением такого теста нужно убедиться в работоспособности дифф-защиты, нажав кнопку “тест” на защитном аппарате. Следует отметить, что способ будет работать при условии, что ток через лампу будет превышать номинальный дифференциальный ток аппарата. То есть, при использовании лампы накаливания (энергосберегайка не подходит) сработает УЗО с током утечки 10-30 мА. Вводное УЗО на утечку 300 мА может не сработать, для надежной проверки нужно брать прибор помощнее.

Сравнение с заземляющими контактами розеток. Данный метод будет работать если на вводе стоит двухполюсный автомат, размыкающий рабочий ноль и в помещении имеются розетки с заземлением. Вводной автомат следует отключить, тем самым мы разомкнем любую связь ноля с землей. По возможности следует отключить все приборы из розеток.

Далее следует “прозвонить” мультиметром в режиме измерения сопротивления заземляющий контакт одной из розеток с исследуемыми контактами. При соединении с нулевым проводом, мультиметр должен показывать большое сопротивление, с заземляющим контактом на неизвестной точке с землей розетки сопротивление практически нулевое.

Таким способом можно заодно проверить правильность подключенных розеток: при отключенном вводном двухполюсном автомате, нулевые и заземляющие контакты прозваниваться не должны. Ну это при условии, что проводка изначально исправна и верно смонтирована.

Лезть в щит. Если предыдущие способы реализовать нет возможности, придется лезть в “начинку” электрощита. Думаю напоминать здесь о технике безопасности не стоит: ее никто не отменял. На самом деле способ достаточно прост: нужно найти нулевой проводник, уходящий в помещение и отсоединить его от клемм щита. Затем прозвонить с исследуемыми контактами: с которым будет звониться — тот и есть нулевой проводник.

В случае с щитом вполне может возникнуть сложность, когда даже в щите сложно отличить ноль от заземления. В этом случае понадобятся токовые клещи. Нужно включить напряжение и нагрузку в помещении, и исследовать клещами неизвестные проводники в щите — где будет ток, так и рабочий ноль. Обратите внимание: метод работает только в том случае, когда вы точно знаете, что один из проводников — ноль, а другой — земля.

Все вышеописанные методы работают как с заземлением, так и с “занулением”

Определить контакты при подключении электроплиты. Иногда возникает необходимость заменить розетку электроплиты, а проводка советских времен или начала 90-х, одноцветная. Для верного определения зануления электроплиты необходимо условие — двухполюсный автомат во вводном щите, отключающий и фазу, и ноль от всей квартиры.

Итак, при включенной электроэнергии определяем фазу на ичсследуемых выводах для будущей розетки — этот контакт помечаем и откидываем в сторону, далее он нам не нужен. Потом нужно определить ноль в любой розетке в квартире — так как проводка советская, земли там нет, поэтому нолем окажется тот вывод, на котором не светится отвертка-индикатор.

Теперь обесточиваем всю квартиру и мультиметром прозваниваем ноль обычной розетки с двумя оставшимися контактами на электроплиту. Тот контакт, который звонится с нолем розетки — рабочий, а тот что не звонится — зануление (земля). Если же звонятся оба контакта — нужно искать ошибки в электропроводке. При организации зануления в советское время, его присоединяли к клемме “PEN” без каких-либо коммутационных аппаратов.

Что будет, если перепутать ноль с землей?

Если заземление исправно и выполнено в соответствии со всеми требованиями, об ошибке можно не подозревать многие годы. Мне много раз попадались неправильно подключенные электроплиты с советских времен. Однако на эти ошибки не следует закрывать глаза:

1. Приборы учета электроэнергии будут некорректно работать, из-за этого можно схлопотать приличный штраф от энергетиков, когда все выяснится.

2. При установке дифференциальных выключателей (УЗО) или дифференциальных автоматов, корректная их работа невозможна. Эти аппараты будут все время отключаться.

3. Заземление перестанет выполнять свою основную функцию — защищать человека от поражения электрическим током. В добавок, это может стать самой причиной поражений.

4. При “слабом” заземлении в частном доме оно быстро выйдет из строя и в любом случае, придется производить ремонт.

вторник, 10 января 2012 г.

Что такое “фаза”, “ноль” и “земля”, и зачем они нужны.

Сегодня решил попробовать разобраться с тем, что такое “фаза”, “ноль” и “земля”.
Небольшой поиск в Гугле по этому поводу выявил, что в основном люди в интернете отвечают на этот вопрос каждый по-своему, где-то неполно, где-то с ошибками.
Я решил разобраться в этом вопросе досконально, в результате чего появилась эта статья.
Достаточно длинная, но в ней всё объяснено, в том числе, что такое фаза, ноль, земля, как это всё появилось и зачем всё это нужно.

Если очень кратко, то фаза и ноль — для электричества, а земля — только для заземления корпусов электроприборов, во имя спасения жизни человека в случае утечки электрического тока на корпус электроприбора.

Если начать с самого начала: откуда берётся электричество?
Все электростанции построены на одном и том же принципе: если магнит вращать внутри катушки (создавая тем самым периодическое “переменное” магнитное поле), то в катушке возникает “переменный” электрический ток (и, соответственно, “переменное” напряжение).
Этот величайший по своему значению эффект называется в физике “ЭлектроДвижущей Силой индукции”, она же “ЭДС индукции”, была открыта в середине XIX века.

“Переменное” напряжение — это когда берётся обычное “постоянное” напряжение (как от батарейки), и изгибается по синусу, и оно поэтому то положительное, то отрицательное, то снова положительное, то снова отрицательное.

Напряжение на катушке является “переменным” по своей природе (никто его специально не изгибает) — просто потому что таковы законы физики (электричество из магнитного поля можно получить только тогда, когда магнитное поле “переменное”, и поэтому получаемое на катушке напряжение тоже всегда будет “переменным”).

Итак, значит, где-то в дебрях электростанции вращается магнит (для примера — обычный, а в реальности — “электромагнит”), называемый “ротором”, а вокруг него, на “статоре”, закреплены три катушки (равномерно “размазаны” по поверхности статора).

Поскольку в таком случае (случае вращения магнита на роторе) магнитный поток, проходящий через катушки (неподвижные на статоре), периодически меняется во времени, то в катушках на статоре создаётся “переменное” напряжение.

Каждая из трёх катушек соединена в свою отдельную электрическую цепь, и в каждой из этих трёх электрических цепей возникает одинаковое “переменное” напряжение, только сдвинутое (“по фазе”) на треть окружности (120 градусов из полных 360-ти) друг относительно друга.

Такая схема называется “трёхфазным генератором”: потому что есть три электрических цепи, в каждой из которых (одинаковое) напряжение сдвинуто по фазе.
(на рисунке выше “N-S” — это обозначение магнита: “N” — северный полюс магнита, “S” — южный; также на этом рисунке вы видите те самые три катушки, которые для упрощения понимания маленькие и стоят отдельно друг от друга, но в реальности они по ширине занимают треть окружности и плотно прилегают друг к другу на кольце статора, так как в таком случае получается больший КПД генератора электроэнергии)

Можно было бы с одной такой катушки оба конца проводки просто взять и вести к дому, а там от них чайник запитать.
Но можно сэкономить на проводах: зачем тащить в дом два провода, если можно один конец катушки просто тут же заземлить (воткнуть в землю), а от второго конца вести провод в дом (этот провод назовём “фазой”).
В доме этот провод подсоединяется, например, к одному штырьку вилки чайника, а другой штырёк вилки чайника — заземляется (грубо говоря, просто втыкается в землю).
Получим то же самое электричество: одна дырка в розетке будет называться “фазой”, а вторая дырка в розетке будет называться “землёй”.

Теперь, раз уж у нас три катушки, сделаем так: скажем, “левые” концы катушек соединим вместе и прямо тут же заземлим (воткнём в землю).
А оставшиеся три провода (получается, это будут “правые” концы катушек) по отдельности потянем к потребителю.
Получится, мы тянем к потребителю три “фазы”.

Вот мы и получили “трёхфазный ток”, идущий от генератора “трёхфазного тока”.
Это “трёхфазное” напряжение идёт по проводам Линии ЭлектроПередач (ЛЭП) к нам во двор, в дворовую подстанцию (домик такой стоит, рядом с детской площадкой, со знаком “осторожно, высокое напряжение”).
И не только “к нам во двор” — по всей огромной России тянули наши предки эти ЛЭПы во времена ударных пятилеток коммунизма (а это огого какая гигантская работа: тянули электричество, прокладывали дороги, осушали болота, заводы строили по всей стране, поднимали целину — это не в офисах под кондиционерами сидеть).

Изобретён этот “трёхфазный ток” был в самом конце XIX века.
Передача электричества в виде именно трёхфазного тока, как некоторые говорят, экономичнее (возможно, меньше потерь в проводах, или что-нибудь типа того), и там ещё, говорят, у него есть разные преимущества над обычным током для промышленного применения.
Например, все вращающиеся штуки на заводах — станки там, двигатели, насосы, и прочее — сделаны именно для трёхфазного тока, поскольку гораздо легче построить вращающуюся штуковину на трёхфазном токе: достаточно просто точно так же подсоединить эти три фазы к трём катушкам на кольце, и в центр вставить металлический стержень с рамкой — и будет он сам крутиться, как только пойдёт ток.
Такой агрегат называется «трёхфазным двигателем».
Поскольку изначально электричеством заморачивались именно на заводах (не было тогда ещё в домах компьютеров, холодильников и люстр), то исторически всё идёт от промышленности в первую очередь.
Поэтому, видимо, ток из электростанции в ЛЭП пускают всегда трёхфазным, с напряжением 35 килоВольтов между фазами (а сила тока в проводах при этом — около 300 Амперов).

Такое высокое напряжение нужно, потому что нужна большая мощность тока: весь город энергию ест, как-никак, да и различные заводы потребляют порою огого сколько мощности: металлургические, например.
Большую мощность тока можно получить либо повышая силу тока, либо повышая напряжение (потому что мощность тока — это сила тока умноженная на напряжение).
При этом чем больше сила тока, тем больше энергии тратится впустую при преодолении сопротивления проводов при передаче электроэнергии на расстояние по проводам (потерянная энергия равняется силе тока в квадрате, умноженной на сопротивление проводов — именно поэтому чем толще провода в ЛЭП, тем экономичнее, потому что чем толще провод, тем меньше его сопротивление).
Поэтому экономически целесообразно повышать мощность передаваемого тока, наращивая не силу тока, а напряжение (напряжению никак не мешает сопротивление проводов — такова его природа).
Потребитель потребляет из розетки именно мощность (силу тока, умноженную на напряжение), а не отдельно ток и не отдельно напряжение, поэтому его не волнует, в каком виде эта мощность к нему в дом придёт по проводам: будет ли там больше тока и меньше напряжения, или, наоборот, больше напряжения и меньше тока — потребителя волнует только мощность в целом.

Поэтому на электростанции, перед передачей электроэнергии в провода ЛЭП, излишнюю силу тока, выработанного электрогенератором, перегоняют в напряжение, а при приёме тока в «подстанции» во дворе вашего дома выполняется обратное преобразование — излишнее напряжение перегоняют обратно в силу тока, поскольку к этому моменту весь путь по ЛЭП уже успешно пройден электроэнергией с минимальными потерями.

Прямо всю силу тока перекачать в напряжение не получится, потому что при гигантских напряжениях в проводах возникают свои сложности (может пробить через изоляцию, например, или зажарить человека, проходящего под ЛЭП, или ещё чего-нибудь).
Вот забавное видео про короткое замыкание ЛЭП в 110 килоВольтов — весёлый феерверк:

“Нейтраль” обычно заземляют для большей безопасности: если нейтраль не заземлить, то потом когда одна из фаз случайно замкнётся на землю где-нибудь в доме, то полученная электрическая цепь будет разомкнутой — не будет токопроводящего пути от места касания фазой земли в доме обратно на эту фазу на подстанции. А если бы нейтраль заземлили на подстанции, то обратный путь с земли в доме на фазу на подстанции прошёл бы через землю: землю можно в данном случае представить как огромный проводник, хотя строго говоря это и не так, она же не металлическая, но для наглядности можно представить её как один огромный проводник. Итак, при отсутствии заземления “нейтрали” на подстанции, при коротком замыкании фазы на землю ток из фазы в землю не пойдёт (или, может быть, пойдёт, но будет относительно небольшим), и такая неисправность не будет засечена специально созданными для этого приборами (“автоматами”), и эти приборы (“автоматы”) не смогут вовремя предотвратить опасное замыкание фазы на землю, выключив электричество. Подробнее принцип работы “автоматов” описан в конце этой статьи. А если вас заинтересует более подробное объяснение, зачем используется именно заземлённая нейтраль, то можете прочесть его по этой ссылке.

В “нейтральной” точке, как можно посчитать по школьным формулам тригонометрии (или на глаз отмерить по графику с тремя фазами напряжения, который я давал в начале статьи), суммарное напряжение равно нулю. Всегда, в любой момент времени. Вот такая интересная особенность. Поэтому она и называется “нейтралью”.

Теперь возьмём и подсоединим к “нейтрали” провод, и этот, получается, уже четвёртый провод тоже будет тянуться рядом с тремя фазными проводами (и ещё рядом будет тянуться пятый провод — это “земля”, которой можно будет заземлить корпус подключенного электроприбора).

Получается, от генератора теперь будет идти четыре провода (плюс пятый — “земля”), а не три, как раньше.
Подключим эти провода к какой-нибудь нагрузке (например, к какому-нибудь трёхфазному двигателю, который тоже стоит у нас в квартире).
(на рисунке ниже генератор изображён слева, а трёхфазный двигатель — справа; точка G — это “нейтраль”).

На нагрузке (на двигателе) все три фазных провода тоже соединяются в одну точку (только не напрямую, чтобы не было короткого замыкания, а через некоторые большие сопротивления), и получается ещё одна такая “как бы нейтраль” (точка M на рисунке).
Теперь соединим четвёртый провод (идущий он “нейтрали”; точка G на рисунке) с этой второй “как бы нейтралью” (точка M на рисунке), и получим так называемый “нулевой провод” (идущий от точки G к точке M).

Зачем нужен этот “нулевой” провод?
Можно было бы, как и раньше, не заморачиваться, и просто подсоединять одну из фаз на один шпенёк вилки чайника, а другой шпенёк вилки чайника соединять с землёй, как мы делали раньше, и чайник бы нормально работал.
Вообще, как я понял, так и делали в старых советских домах: там от подстанции в дом заходят только два провода — провод фазы и провод земли.

В новых же домах (новостройках) в квартиры входят уже три провода: фаза, земля и этот «ноль». Это более прогрессивный вариант. Это европейский стандарт.
И правильно соединять фазу именно с нулём, а землю вообще оставить в покое, отдав ей только роль защиты от удара током (именно такой смысл должно нести слово «заземление», и никакого отношения к потреблению тока в розетке оно иметь не должно).
Потому что если все на землю ещё и ток будут пускать, то само заземление станет опасным — абсурд получится, будет поставлен с ног на голову весь смысл заземления.

Теперь немного математики, для тех, кто умеет её считать, и для тех, кто ещё не устал: попробуем посчитать напряжение между фазой и “нейтралью” (то же самое, что между фазой и “нулём”).
(вот ещё ссылка с расчётами, если кто-то захочет заморочиться этим)
Пусть амплитуда напряжения между каждой фазой и “нейтралью” равна U (само напряжение переменное, и скачет по синусу от минус амплитуды до плюс амплитуды).
Тогда напряжение между двумя фазами равно:
U sin(a) — U sin(a + 120) = 2 U sin((-120)/2) cos((2a + 120)/2) = -√3 U cos(a + 60).
То есть, напряжение между двумя фазами в √3 (“квадратный корень из трёх”) раз больше напряжения между фазой и “нейтралью”.
Поскольку наш трёхфазный ток на подстанции имеет напряжение 380 Вольт между фазами, то напряжение между фазой и нулём получается равным 220 Вольтам.
Для этого и нужен “ноль” — для того, чтобы всегда, при любых условиях, при любых нагрузках в сети, иметь напряжение в 220 Вольт — ни больше, ни меньше. Оно всегда постоянно, всегда 220 Вольт, и вы можете быть уверены, что пока вся электрика в доме правильно подсоединена, у вас ничего не сгорит.
Если бы не было нулевого провода, то при разной нагрузке на каждую из фаз возник бы так называемый “перекос фаз”, и у кого-то что-то могло бы сгореть в квартире (возможно даже в прямом смысле слова, вызвав пожар). Например, банально могла бы загореться изоляция проводки, если она не является пожаробезопасной.

До сих пор мы для простоты рассматривали случай воображаемого трёхфазного генератора, стоящего прямо в квартире.
Поскольку расстояние от квартиры до дворовой подстанции мало, и на проводах можно не экономить, то можно (и нужно, так же удобнее) перенести этот воображаемый трёхфазный генератор из квартиры в подстанцию.
Мысленно перенесли.
Теперь разберёмся с воображаемостью генератора. Понятно, что реальный генератор стоит не на подстанции, а где-нибудь далеко, на ГидроЭлектроСтанции, за городом. Можем ли мы на подстанции, имея три входящих фазных провода от ЛЭП, как-нибудь их соединить так, чтобы получилось всё то же самое, как если бы генератор стоял прямо в этой подстанции? Можем, и вот как.
В дворовой подстанции приходящее с ЛЭП трёхфазное напряжение снижается так называемым “трёхфазным” трансформатором до 380 Вольт на каждой фазе.
Трёхфазный трансформатор — это в простейшем случае просто три самых обычных трансформатора: по одному на каждую фазу

В реальности его конструкцию немного улучшили, но принцип работы остался тем же самым:

Бывают маленькие, и не очень мощные, а бывают большие и мощные:

Таким образом, входящие фазные провода от ЛЭП не прямо подсоединяются и заводятся в дом, а идут на этот огромный трёхфазный трансформатор (каждая фаза — на свою катушку), из которого уже “бесконтактным” способом, через электромагнитную индукцию, передают электроэнергию на три выходные катушки, от которых она идёт по проводам в жилой дом.
Поскольку на выходе из трёхфазного трансформатора имеются те же самые три фазы, которые вышли из трёхфазного генератора на электростанции, то здесь можно точно так же одни концы (условно, “левые”) этих трёх выходных катушек трансформатора соединить друг с другом, чтобы получить “нейтраль” у себя на подстанции. А из нейтрали — вывести в жилой дом четвёртый “нулевой провод”, вместе с тремя фазными (идущими от условно “правых” концов этих трёх выходных катушек трансформатора). И ещё добавить пятый провод — “землю”.

Таким образом, из подстанции в итоге выходят три “фазы”, “ноль” и “земля” (всего — пять проводов), и далее распределяются на каждый подъезд (например, можно распределить по одной фазе в каждый подъезд — получается по три провода заходит в каждый подъезд: одна фаза, ноль и земля), на каждую лестничную площадку, в электрораспределительные щитки (где счётчики стоят).

Итак, мы получили все три провода, выходящие из подстанции: “фаза”, “ноль” (иногда “ноль” называют ещё “нейтралью”) и “земля”.
“фаза” — это любая из фаз трёхфазного тока (уже пониженного до 380 Вольт между фазами на подстанции; между фазой и нулём получится ровно 220 Вольт).
“ноль” — это провод от “нейтрали” на подстанции.
“земля” — это просто провод от хорошего правильного грамотного заземления (например, припаян к длинной трубе с очень малым сопротивлением, вбитой глубоко в землю рядом с подстанцией).

Внутри подъезда фазовый провод по схеме параллельного включения расщипляется на все квартиры (то же самое делается с нулевым проводом и проводом земли).
Соответственно, делиться ток по квартирам будет по правилу параллельного тока: напряжение в каждую квартиру будет идти одно и то же, а сила тока — тем больше, чем больше подключенная нагрузка в каждой квартире.
То есть, в каждую квартиру сила тока будет идти “каждому по потребностям” (и проходить через квартирный счётчик, который это всё будет подсчитывать).

Что может произойти, если все включат обогреватели зимним вечером?
Потребляемая мощность резко возрастёт, ток в проводах ЛЭП может превзойти допустимые рассчитанные пределы, и может либо какой-то из проводов перегореть (провод разогревается тем сильнее, чем больше его сопротивление и чем большая сила тока в нём течёт, и борется с этим сопротивлением), либо просто сама подстанция сгорит (не та, которая во дворе дома, а одна из Главных Подстанций города, которая может оставить без электроэнергии сотни домов, часть города может несколько суток сидеть без света и без возможности приготовить себе еду).

Если ещё у кого-то остался вопрос: зачем тянуть в дом все три провода, если можно было бы тянуть только два — фазу и ноль или фазу и землю?

Только фазу и землю тянуть не получится (в общем случае).
Выше мы посчитали, что напряжение между фазой и нулём всегда равно 220 Вольтам.
А вот чему равно напряжение между фазой и землёй — это не факт.
Если бы нагрузка на всех трёх фазах всегда была равной (см. схему “звезды”, когда я объяснял её выше), то напряжение между фазой и землёй было бы всегда 220 Вольт (просто вот такое совпадение).
Если же на какой-то из фаз нагрузка будет значительно больше нагрузки на других фазах (скажем, кто-нибудь включит супер-сварочную-установку), то возникнет “перекос фаз”, и на малонагруженных фазах напряжение относительно земли может подскочить вплоть до 380 Вольт.
Естественно, техника (без «предохранителей») в таком случае горит, и незащищённые провода тоже могут загореться, что может привести к пожару в квартире.
Точно такой же перекос фаз получится, если провод “нуля” оборвётся, или даже просто отгорит на подстанции, если по нулевому проводу пойдёт слишком большой ток (чем больше “перекос фаз”, тем сильнее ток идёт по проводу нуля).
Поэтому в домашней сети обязательно должен использоваться ноль, и нельзя ноль заменить землёй.
Помню, когда мой отец делал разводку в его квартире в новостройке в Москве, и видел знакомый ему с советской молодости провод земли, а потом видел незнакомый ему провод ноля, то он, недолго думая, просто откусывал кусачками провод ноля, приговаривая, что “а он не нужен”.

Что такое земля в электрике

Земля в электротехнике

Землей называют точку цепи, электрический потенциал которой считается равным нулю. Такую точку можно выбирать условно. Землей ее называют традиционно, поскольку один из проводников электрических генераторов соединяли с землей при помощи зарытого в землю проводника. Электрикам-профессионалам и тем, кто имеет дело с электричеством необходимо знать, что такое фаза и что такое ноль.

Ток в цепи

Электрический ток может протекать только в замкнутом контуре. Электрическая цепь состоит из источника Э. Д. С. – электродвижущей силы и замыкающего этот источник сопротивления нагрузки, которое может быть очень разветвленным. Если говорить о бытовой электросети, то здесь источником ЭДС является вторичная обмотка трансформатора ближайшей подстанции, или еще проще, таким источником является ввод в здание.

Один из проводов источника заземлен, этот провод (или шина) называется нейтралью, N, в современной электротехнике. Потенциал этой шины относительно земли равняется нулю, поэтому этот провод называют землей.

Другие три провода называют фазами. Эти провода находится под переменным потенциалом, который меняется от 311 до -311 Вольт относительно земли в сети 220 В 50 Гц (50 раз в секунду). 220 Вольт – это, так называемое, действующее напряжение. Для тока и напряжения синусоидальной формы это среднеквадратичное значение. Это напряжение называют фазным.

Напряжение между двумя фазами называют линейным и оно выше: 380-400 В. Таким образом, размах напряжения в трехфазной сети может достигать величины 760-800 В. Поэтому электроинструмент должен уверенно выдерживать испытательное напряжение не менее 1 кВ = 1000 Вольт.

При замыкании фазы на ноль через какое-либо сопротивление в цепи течет ток. Еще больший ток через то же сопротивление потечет, если оно будет подключено между двумя фазами. В трехфазной цепи у конечных потребителей обычно действующее напряжение между фазами 380 В, а фаза и ноль образуют пару, напряжение на которой всегда равно напряжению между фазами, деленному на квадратный корень из числа 3. Это один из результатов теоретической электротехники. Отсюда и получается известная всем величина 220.

История заземления

В самых старых системах бытового электроснабжения переменного тока, которых теперь уже не найдешь, у конечного потребителя заземления не было (система TT, заземлялась только нейтраль на подстанции, если вторичная обмотка трансформатора соединялось звездой).

Это была однофазная сеть, распределяющаяся ток от понижающей обмотки трансформатора подстанции. Здесь вопрос о том, что такое фаза или нулевой провод даже не возникал – оба провода по отношению к земле были равноправными. Человек мог стоять на земле и держаться за любой из проводов по отдельности. При этом он ничего не чувствовал.

Наиболее старые трансформаторы, питающие однофазную сеть, имели схему, показанную на следующем рисунке. Первичные обмотки соединялись треугольником, нейтрали не было, и заземлялся только корпус трансформатора на месте установки. Теперь таких уже давно нет или они применяются где-то для полевых условий в сельском хозяйстве.

Поражение током происходило, если человек дотрагивался до двух проводов одновременно или, если один из проводов был кем-либо заземлен, а человек дотрагивался до другого. Старые электроплитки делались с открытой спиралью, люди готовили в металлической посуде и касались токоведущих частей. Старые телевизоры, например, изготавливались с автотрансформатором ради простоты конструкции и человек, дотрагиваясь до металлического шасси такого аппарата, фактически находился под напряжением сети.

Проблема возникла, когда жилой сектор стал снабжаться промышленным способом подключения (как на первом рисунке). Это произошло потому, что мощность, потребляемая частным сектором, значительно выросла, а в городах он фактически был перемешан с промышленностью (дома-хрущевки).

Тогда человек, стоящий на влажном полу, или держащийся за батарею, получал сильное поражение током с вероятностью 50%, в зависимости от того, как он включил вилку электроприбора в розетку. Если фаза тока попадала на шасси такого старого телевизора или радиоприемника, то прикосновение к нему было опасно для жизни.

Промышленность в области ширпотреба быстро перешла на производство нагревательных приборов с закрытым и изолированным нагревательным элементом (ТЭНы), а бытовые радио и телевизионные приборы стали производить исключительно с трансформаторами, где первичная обмотка была полностью изолирована от остальной части прибора, что сделало их безопасными для людей.

Но почему появилось заземление в промышленности? Нам надо рассмотреть и этот вопрос. В принципе, ни для работы потребителей, ни для транспортировки электроэнергии ничего заземлять не требуется.

Трехфазная система переменного тока была принята только потому, что это упрощало конструкцию электродвигателей, так необходимых станкам и машинам в промышленности. По трехфазной схеме в треугольник можно соединять и нагревательные приборы, пример тому – тэны, рассчитанные на 380 В.

Трехфазные системы могут соединяться звездой (первый рисунок). Такое соединение стало очень распространенным, так как оно позволяет без больших проблем питать трехфазные потребители напряжением 380 В, и в то же время, без лишних расходов устроить однофазные сети 220 В. Это хороший способ сэкономить на трансформаторах.

Так появился проводник, который назвали нейтралью (N). Его также называют – нулевой провод. При равном токе по всем фазам ток в нулевом проводе равен нулю. Энергетики стараются распределить нагрузку равномерно. Но это не всегда получается. Вот простой пример. Пусть на заводе был запитан офисный корпус. Для этого была выделена одна фаза.

Затем к этой же фазе подключили жилой дом недалеко. Остальные две фазы оказываются неуравновешены и в нейтрали появляется значительный ток. Это приводит ко всякого рода неопределенностям при измерениях. К тому же, как бы ровно не распределили нагрузку, на корпусах электрооборудования появляются опасные напряжения, если нейтраль оборвана.

Начало TN

В 1913 году немецкий концерн AEG предложил систему с заземленной нейтралью, позже названную TN-C. Здесь электрики стали использовать понятия фаза и ноль. Позже, в 1930-х годах появилась система TN-S, в которой заземление и нейтраль были разделены. Это дополнительно увеличивало безопасность, так как теперь, если нулевой провод оборван с очень высокой вероятностью оставался целым другой проводник. Но такая система оказывалась неоправданно дорогой.

Поэтому, со временем было предложено еще одно решение: нулевой провод от подстанции (PEN – защитная земля и нейтраль) расщеплялся на две части перед вводом в здание. Одна часть шла как нейтраль N, а другая получила название защитной земли PE. Если происходил обрыв нейтрали то фаза переменного тока, в случае попадания на корпус электрооборудования, пропускала свой ток в землю. Такая система получила название TN-C-S (заземленная нейтраль комбинированная, с разделением на месте).

Система TN-C-S имеет всего один недостаток – местное заземление должно быть повышенной надежности так как при обрыве нейтрали фазное напряжение, попавшее на корпус, будет заземлено только по цепи PE. Поэтому, при сооружении этой цепи принимают все меры по ее механической прочности и снижению электрического сопротивления.

Для этого используют металлические части зданий, трубопроводы и т.д. Однако все эти части соединяются всего в одной точке при помощи шин. Существует точка (шина) где ноль и земля соединяются, она называется шина уравнивания потенциалов. С ней соединяется и шина контура заземления.

В настоящее время TN-C-S является основной в городах и на предприятиях. В сельской местности еще много систем TT. Это связано с тем, что в сельской местности еще много деревянных домов и TT, при всех прочих недостатках имеет положительную сторону: она безопаснее в отношении грозы.

Для чего нужны фаза, ноль и заземление?

Простое объяснение

Итак, для начала простыми словами расскажем, что собой представляют фазный и нулевой провод, а также заземление. Фаза — это проводник, по которому ток приходит к потребителю. Соответственно ноль служит для того, чтобы электрический ток двигался в обратном направлении к нулевому контуру. Помимо этого назначение нуля в электропроводке — выравнивание фазного напряжения. Заземляющий провод, называемый так же землей, не находится под напряжением и предназначен для защиты человека от поражения электрическим током. Подробнее о заземлении вы можете узнать в соответствующем разделе сайта.

Надеемся, наше простое объяснение помогло разобраться в том, что такое ноль, фаза и земля в электрике. Также рекомендуем изучить цветовую маркировку проводов, чтобы понимать, какого цвета фазный, нулевой и заземляющий проводник!

Углубляемся в тему

Питание потребителей осуществляется от обмоток низкого напряжения понижающего трансформатора, являющегося важнейшей составляющей работы трансформаторной подстанции. Соединение подстанции и абонентов выглядит следующим образом: к потребителям подводится общий проводник, отходящий от точки соединения трансформаторных обмоток, называемый нейтралью, наряду с тремя проводниками, представляющими собой выводы остальных концов обмоток. Выражаясь простыми словами, каждый из этих трех проводников является фазой, а общий – это ноль.

Между фазами в трехфазной энергетической системе возникает напряжение, называемое линейным. Его номинальное значение составляет 380 В. Дадим определение фазному напряжению — это напряжение между нулем и одной из фаз. Номинальное значение фазного напряжения составляет 220 В.

Электроэнергетическая система, в которой ноль соединен с землей, называется «система с глухозаземленной нейтралью». Чтобы было предельно понятно даже для новичка в электротехнике: под «землей» в электроэнергетике понимается заземление.

Физический смысл глухозаземленной нейтрали следующий: обмотки в трансформаторе соединены в «звезду», при этом, нейтраль заземляют. Ноль выступает в качестве совмещенного нейтрального проводника (PEN). Такой тип соединения с землей характерен для жилых домов, относящихся к советской постройке. Здесь, в подъездах, электрический щиток на каждом этаже просто зануляют, а отдельное соединение с землей не предусмотрено. Важно знать, что подключать одновременно защитный и нулевой проводник к корпусу щитка весьма опасно, потому как существует вероятность прохождения рабочего тока через ноль и отклонения его потенциала от нулевого значения, что означает возможность удара током.

К домам, относящимся к более поздней постройке, от трансформаторной подстанции предусмотрено подведение тех же трех фаз, а также разделенных нулевого и защитного проводника. Электрический ток проходит по рабочему проводнику, а назначение защитного провода заключается в соединении токопроводящих частей с имеющимся на подстанции заземляющим контуром. В этом случае в электрических щитках на каждом этаже располагается отдельная шина для раздельного подключения фазы, нуля и заземления. Заземляющая шина имеет металлическую связь с корпусом щитка.

Известно, что нагрузка по абонентам должна быть распределена по всем фазам равномерно. Однако, предсказать заранее, какие мощности будут потребляться тем или иным абонентом, не представляется возможным. В связи с тем, что ток нагрузки разный в каждой отдельно взятой фазе, появляется смещение нейтрали. Вследствие чего и возникает разность потенциалов между нулем и землей. В случае, когда сечение нулевого проводника является недостаточным, разность потенциалов становится еще значительнее. Если же связь с нейтральным проводником полностью теряется, то велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, при которых в фазах, нагруженных до предела, напряжение приближается к нулевому значению, а в ненагруженных, наоборот, стремится к значению 380 В. Это обстоятельство приводит к полной поломке электрооборудования. В то же время, корпус электрического оборудования оказывается под напряжением, опасным для здоровья и жизни людей. Применение разделенных нулевого и защитного провода в данном случае поможет избежать возникновения таких аварий и обеспечить требуемый уровень безопасности и надежности.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме, в которых даются определения понятиям фазы, нуля и заземления:

Надеемся, теперь вы знаете, что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны. Если возникнут вопросы, задайте их нашим специалистам в разделе «Задать вопрос электрику«!

Рекомендуем также прочитать:

Что такое фаза и нуль в электричестве

В каждом современном доме есть электричество, благодаря которому работают розетки, лампочки и многие другие виды электрооборудования. Включая свет в комнате, пылесос в розетку или заряжая смартфон, мало кто задумывается, как же этот свет и зарядка в гаджете появляются. Что становится причиной работы лампочки и гула пылесоса? Вопросов, если подумать, много, но ответ один — электроэнергия

Фаза и нуль в электрике

Электроэнергия появляется в результате упорядоченного движения заряженных частиц в проводах — электронов. Рождаются эти электроны в огромных электростанциях — таких как, например, Волгоградская ГРЭС (гидроэлектростанция), Нововоронежская АЭС (атомная электростанция) и многих других в нашей стране. Далее по очень толстым проводам эта энергия передается на промежуточные подстанции (как правило, такие стоят по периферии городов), а от них — до местных КТП (комплектная трансформаторная подстанция), которые есть почти в каждом дворе.

Уровни напряжения в таких сетях варьируются от 750000 вольт до 380 вольт в конечной КТП. И именно последние делают так, что в розетке обычного дома появляется 220В. Казалось бы, все просто, но! В розетке находятся два провода. И из уроков физики каждый знает, что в электрике есть «фаза» и «нуль». Эти два слова дают нам свет, тепло, воду, газ и многое другое, чем мы пользуемся каждый день. Теперь по-порядку.

Фаза и нуль: понятия и отличие

Существует такое понятие, как напряжение. Это слово означает степень напряженности электрического поля в данной точке или цепи. Иначе его называют потенциалом. Если очень простыми словами, то это некий поршень, что дает толчок для электронов, чтобы они прошли по проводам и зажгли лампочку в люстре.

В общей цепи (фаза ноль), той, что приходит на люстру или розетку, есть два провода. Один из них и есть фаза. Именно этот провод находится под напряжением. Фаза в электротехнике сравнима с плюсом в автомобиле — это основное питание для сети.

Нуль — это провод, который не находится под напряжением (это именно то, чем отличается ноль от фазы). Он не перегружен в процессе отбора мощности, но, тем не менее, по нему так же течет электрический ток, только в направлении, обратном фазному. В отсутствии напряжения он является безопасным в плане поражения человека электротоком.

Зачем нужен ноль в электричестве

Нуль замыкает электрическую цепь. Без этого провода в цепи не может быть электрического тока, который и дает мощность для питания бытовых приборов. По сути, нулевой провод — это земля.

Откуда берется ноль в электросети

Начало свое нуль берет от комплектной трансформаторной подстанции 6(10)/0,4 кВ, где трансформатор своей нулевой шиной соединен с контуром заземления. Изначально именно земля является проводником с нулевым потенциалом, и именно поэтому многие путают нуль с землей. ВЛ (воздушная линия электропередачи), выходя из КТП, имеет 4 провода — 3 фазы и нуль, который в начале линии соединен с нулем трансформатора. На протяжении воздушной линии через одну опору производится повторное заземление, которое дополнительно связывает нуль линии с землей, что дает более полноценную связь цепи «фаза — нуль» для того, чтобы у конечного потребителя в розетке было не менее 220В.

Зачем нужен нуль

Основное назначение нулевого провода — замыкание цепи для создания электрического тока для работы любого электроприбора. Ведь для того, чтобы ток появился, необходима разность потенциалов между двумя проводами. Нуль потому так и называется, что потенциал на нем равен нулю. Отсюда и уровень напряжения 220В — 230В.

Как найти нуль и фазу

В домашних условиях, даже не имея специальных приборов и приспособлений, возможно определить в обычной розетке, какой из двух проводов является фазой, а какой нулем. В этом случае используются электролампа или индикаторная отвертка.

Проверка с помощью электролампы

Для поиска нуля и фазы достаточно взять обыкновенный патрон с лампочкой и прикрутить два провода на его штатные места. Затем один из этих проводов подключить к заземляющим ножам в розетке, а второй — к любому из двух силовых разъемов.

Фазным будет являться тот разъем, при подключении к которому лампочка будет загораться. Это происходит потому, что по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), в вводном электрощите нулевые провода всех розеток должны быть соединены с земляными проводами этих же розеток. А отдельно земляная шина должна быть соединена с защитным контуром заземления. Именно это и обеспечивает наличие надежного нуля во всей цепи энергоснабжения дома.

Обратите внимание! Самостоятельно подобные процедуры допустимо делать только в том случае, когда квалифицированной помощи ждать неоткуда, а также в случае аварийной ситуации (пожар, короткое замыкание, попадание человека под напряжение). Не стоит забывать, что электрический ток очень опасен. Не стоит рисковать своим здоровьем и своей жизнью из-за лампочки!

Индикаторная отвертка

Для того, чтобы определить фазу в сети переменного тока напряжением 220В — 230В, можно использовать бытовой указатель напряжения — индикаторную отвертку. Продается он практически в любом хозяйственном магазине и стоит (в зависимости от конструкции) очень недорого.

Как правило, инструкции к применению у подобных инструментов нет, поэтому, чтобы не получить электротравму, следует помнить несколько простых правил, применимых к любому инструменту, соприкасающемуся с токоведущими частями:

1. Использовать инструмент только по назначению (запрещается применять указатель напряжения — индикаторную отвертку — в качестве обыкновенной отвертки для закручивания/откручивания винтов, саморезов, шурупов и т.д.)
2. Перед использованием инструмента следует внимательно рассмотреть состояние изоляции на рукояти и жале (применимо для любых отверток, в том числе для индикаторных). Ни в коем случае не использовать приспособление, если изоляционное покрытие имеет сколы или вообще отсутствует.
3. Проверять работоспособность индикаторных устройств необходимо на электроустановках, заведомо находящихся под напряжением (например, в удлинителе, в который включен работающий электроприбор).

В случае сомнения в работоспособности индикатора следует считать его неисправным, а электроустановку действующей.

Так же существуют более точные и безопасные приборы для определения наличия напряжения в сети — это мультиметры, токоизмерительные клещи, вольтамперфазометры (ВАФ) и другие.

Мультиметр

В быту, как правило, используются простые мультиметры. Они способны показать наличие напряжения в сети и его значение. Намного безопаснее использовать для определения фазы именно эти приборы, так как их щупы имеют диэлектрическую рукоятку. Принцип определения такой же, как и в случае с патроном — достаточно один щуп приложить к земляному контакту розетки, а второй накладывать на один из двух контактов розетки.

Важно! Как и правила дорожного движения, правила электробезопасности обязательно нужно соблюдать, ведь электрический ток невидим, неслышим и неосязаем, и именно этим он и опасен.

Электроэнергия (согласно второму закону Ньютона) не появляется из ниоткуда и не уходит в никуда. Она производится, транспортируется и потребляется на глазах. Нужно знать, откуда она берется, как к нам попадает и в каком виде. Каждый должен понимать, что в бытовом потреблении есть провода, которые могут нанести вред здоровью человека, а есть и такие, которые совершенно безвредны, поэтому необходимы небольшие знания и минимум приборов для определения и разграничения этих проводов. Но любые манипуляции с электричеством лучше доверять профессионалу — квалифицированному специалисту, чтобы избежать беды.

Что такое фаза и ноль в электричестве

Очень немного людей понимают суть электричества. Такие понятия как «электрический ток», «напряжение» «фаза» и «ноль» для большинства являются темным лесом, хотя с ними мы сталкиваемся каждый день. Давайте же получим крупицу полезных знаний и разберемся, что такое фаза и ноль в электричестве. Для обучения электричеству с «нуля» нам нужно разобраться с фундаментальными понятиями. В первую очередь нас интересуют электрический ток и электрический заряд.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Электрический ток и электрический заряд

Электрический заряд – это физическая скалярная величина, которая определяет способность тел быть источником электромагнитных полей. Носителем наименьшего или элементарного электрического заряда является электрон. Его заряд равен примерно -1,6 на 10 в минус девятнадцатой степени Кулон.

Заряд электрона — минимальный электрический заряд (квант, порция заряда), который встречается в природе у свободных долгоживущих частиц.

Заряды условно делятся на положительные и отрицательные. Например, если мы потрем эбонитовую палочку о шерсть, она приобретет отрицательный электрический заряд (избыток электронов, которые были захвачены атомами палочки при контакте с шерстью).

Такую же природу имеет статическое электричество на волосах, только в этом случае заряд является положительным (волосы теряют электроны).

Кстати, о том, что такое ток, напряжение и сопротивление можно дополнительно почитать в нашей отдельной статье, посвященной закону Ома.

Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц (носителей заряда) по проводнику. Само движение заряженных частиц возникает под действием электромагнитного поля – одного из фундаментальных физических полей.

Электрический ток может быть постоянным и переменным. При постоянном токе направление и величина тока не меняются. Переменный ток – это ток, изменяющийся во времени.

Источником постоянного тока является, например, батарейка. Но именно переменный ток используется в бытовых розетках, которые стоят в наших домах. Причина в том, что переменные токи гораздо проще получать и передавать на большие расстояния.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Основным видом переменного тока является синусоидальный ток. Это такой ток, который сначала нарастает в одном направлении, достигая максимума (амплитуды) начинает спадать, в какой-то момент становится равным нулю и снова нарастает, но уже в другом направлении.

Непосредственно о таинственных фазе и нуле

Все мы слышали про фазу, три фазы, ноль и заземление.

Простейший случай электрической цепи – однофазная цепь. В ней всего три провода. По одному из проводов ток течет к потребителю (пусть это будет утюг или фен), а по другому – возвращается обратно. Третий провод в однофазной сети – земля (или заземление).

Провод заземления не несет нагрузки, но служит как бы предохранителем. В случае, когда что-то выходит из-под контроля, заземление помогает предотвратить удар электрическим током. По этому проводу избыток электричества отводится или «стекает» в землю.

Провод, по которому ток идет к прибору, называется фазой, а провод, по которому ток возвращается – нулем.

Итак, зачем нужен ноль в электричестве? Да за тем же, что и фаза! По фазному проводу ток поступает к потребителю, а по нулевому — отводится в обратном направлении. Сеть, по которой распространяется переменный ток, является трехфазной. Она состоит из трех фазовых проводов и одного обратного.

Именно по такой сети ток идет до наших квартир. Подходя непосредственно к потребителю (квартирам), ток разделяется на фазы, и каждой из фаз дается по нулю. Частота изменения направления тока в странах СНГ — 50 Гц.

В разных странах действуют разные стандарты напряжений и частот в сети. Например, в обычной домашние розетки в США подается переменный ток напряжением 100-127 Вольт и частотой 60 Герц.

Провода фазы и нуля нельзя путать. Иначе можно устроить короткое замыкание в цепи. Чтобы этого не произошло и Вы ничего не перепутали, провода приобрели разную окраску.

Каким цветом фаза и ноль обозначены в электричестве? Ноль, как правило, синего или голубого цвета, а фаза — белого, черного или коричневого. Провод заземления также имеет свой окрас — желто-зеленый.

Итак, сегодня мы узнали, что же значат понятия «фаза» и «ноль» в электричестве. Будем просто счастливы, если для кого-то эта информация была новой и интересной. Теперь, когда вы услышите что-то про электричество, фазу, ноль и землю, вы уже будете знать, о чем идет речь. Напоследок напоминаем, если вам вдруг понадобится произвести расчет трехфазной цепи переменного тока, вы можете смело обращаться в студенческий сервис. С помощью наших специалистов даже самая дикая и сложная задача станет вам «по зубам».

Для чего нужны фаза, ноль и заземление

Все знают, что электроэнергия производится на разнообразных электростанциях, благодаря генераторам переменного тока. После она, используя линии электропередач, идет к трансформаторным подстанциям, оттуда поступает к потребителю, то есть нам.

Так вот чтобы понять, что собой представляет фаза, ноль, а также заземление, необходимо на элементарном уровне понимать, каким образом электроэнергия поступает в подъезд или частный дом. Все мы за нее платим, измеряя киловаттами, но ведь это не вода, у которой можно перекрыть кран. Потому давайте рассмотрим ситуацию подробнее.

Ликбез

Давайте разберемся, чем являются ноль и фаза, а затем перейдем к заземлению.

Фаза – это линия непосредственной подачи тока. Следовательно, используя ноль, ток возвращается в обратном направлении, а именно к нулевому контуру. Кроме того он выравнивает фазное напряжения, выполняя стабилизационную роль в фазной проводке.

Земля (заземляющий провод) — не под напряжением в принципе. У него есть одна функция – защита потребителя. Если сказать грубо, то «земля» в случае утечки отведет остаточный ток, не дав ему поразить человека.

Хотелось бы думать, что столь простое объяснение несколько прояснило ситуацию, и теперь вы понимаете какая роль у каждого проводника из комплекта: фаза, ноль, земля. Если вы планируете работать с проводами самостоятельно, то дополнительно, рекомендуем изучить цветовую палитру, которой производители отмечают предназначение полупроводников внутри кабеля.

Детальное рассмотрение

Трансформаторная подстанция выполняет важнейшую работу, а именно делает возможным питание потребителей благодаря обмотке низкого напряжения, которая понижает напряжение от «электросетевого» до «потребительского».

От подстанции к потребителю ведет общий проводник от нейтрали (точка соединение обмоток), и еще 3 проводника, которые являются остальными выводами обмотки. Таким образом каждый из трех проводников – это фаза, а нейтраль – ноль.

Трехфазная энергетическая схема подразумевает возникновение линейного напряжения, с номинальным напряжением в 380 В. Между фазой и нулем возникает фазное напряжение, его то значение и равняется, привычным нам, 220 В.

Как упоминалось выше под названием «земля» скрывается заземление, так и будем его называть. Так вот большинство электрических систем глухозаземленные, это значит, что ноль прямо соединен с землей. Физическая суть такого подключения в том, что в трансформаторе обмотки соединены по принципу «звезды», а нейтраль заземлена.

В данном случае ноль является совмещенным нейтрально-защитным проводником (PEN). Подобное повсеместно встречается в постройках советского времени. Неизвестно с чем это было связано, то ли с экономией, то ли с введением сомнительных инноваций, но в жилых домах того периода повсеместно занулены щитки, а отдельных заземлительных кабелей не предусмотрено.

Главная проблема такой конструкции в невозможности ее преобразования. Народные умельцы пытаются подключить дополнительный защитный кабель прямо к щитку, но это, по крайней мере, небезопасно.

Подобная самодельная «инновация» может привести к тому, что земля начнет простреливать и как душ, так и туалет начнут сопровождаться периодическими разрядами у всех жильцов дома.

Дома построенные в более позднее время, имеют электросеть отличающуюся следующими аспектами:

1. Вместо общего проводника к щитку идет два проводника, один из которых исполняет роль нейтрали, а второй земли.
2. Щиток в подъезде имеет отдельную шину-разделитель, которую с корпусом соединяют посредствам металлической связи, она предназначена для подключения нуля, земли и фазы.

Преимуществом подключения с заземлением является то, что заранее неизвестно, сколько тока будет потреблять каждая квартира, а предыдущая схема предполагает близкое к равномерному распределение. В незаземленной схеме возможно возникновение ситуации, когда одна квартира потребляет много, а вторая ничего.

Разность нагрузок начинает смещать нейтраль. Создается ситуация, когда в фазе ток стремится к нулю, а на проводнике-нейтрали напротив растет до 380 В. Кроме того что оборудование при возникновении подобной аварии будет испорчено, его корпус будет находится под напряжением, создавая реальную опасность для людей.

Полезное видео

Дополнительную информацию по данному вопросу вы можете почерпнуть из видео ниже:

Почему светится лампа между нулем и землей.

Коллеги, подскажите, что это было? Совсем запутался. Делал на выходных тестю подключение от воздушной линии к трубостойке. Воздушный ввод в дом уже существовал, но этот дом будут сносить, а для нового и на период строительства решили подключить ВРУ во дворе на трубостойке. Собрал ВРУ и узел учета. Закопали как положено заземление — забили три трех метровых уголка 50х50.

Систему заземления решил делать как и положено TN-C-S с расщеплением PEN до вводного автомата — на фото большой сжим между PEN и заземлением.

Перед подключением решил потыкать контролькой (лампа накаливания 60Вт) включил ее между фазой и землей — горит ярко. Отлично думаю — земля хорошая. И на всякий случай включил лампу между рабочим нулем и землей и лампа тоже загорелась (см. схему 1), но не в полную силу, а довольно ощутимо — светло-оранжевым свечением, при этом я ВРУ к линии еще не подключил, фазу и ноль на контрольку, брал от переноски длинной примерно 15м и сечением провода 1,5 — 2,5 кв.мм (на схеме обозначил как R3), в доме кроме моего удлинителя была включена нагрузка (R2) какая не знаю, не смотрел, пару киловатт точно было. Удивился результату и подумал, что заземление на подстанции ни к черту. ВЛ — деревенская, выполнена алюминием, столбы дерево и бетон в перемешку, повторных заземлений на столбах по своей улице не нашел.

Решил отказаться от TN-C-S, сделать TT, чтобы не быть единственным заземлением для всего квартала. При подключении, когда отрезали провода от фасада еще раз потыкал контролькой в отрезанный СИП см. схему 2. лампа между нулем и землей светиться перестала!

Собственно в этом и вопрос — что это было? Почему при включении по схеме 1 контролька L1 светится, а при убранной нагрузке (схема 2) лампа не горит? Я что-то туплю не могу понять. Подскажите.

PS: Собранный щит в заключение. Черная хреновина слева — ТЭН для обогрева. Места в ящике маловато пришлось примостить его на металлический уголок.

Найдены возможные дубликаты

Потому, ЧТО ЗЕМЛЯ,БЛЯДЬ, НЕ НОЛЬ. И что там может быть между 0 и землёй — вообще что угодно.

Именно. Напряжение или потенциал 0_ля в 3х фазной сети зависит от симметричности нагрузки фаз. Если трансформатор перегружен на одну фазу, ноль может хрен знает где висеть.

Не всегда разные! PEN расщепляется на PE и N (защитную землю и рабочий ноль) в этом вся фишка TN-C-S в случае попадания фазного напряжения на корпус прибора возникнет большой ток короткого замыкания и сработает магнитный расцепитель по сверхтоку. А у ТТ — токи в этом случае при плохом заземлении могут быть небольшими — единицы или десятки ампер и защита не спасет. Только УЗО. Так вот в ТТ земля и ноль разные вещи, а в TN-C-S они связаны на вводе.

У меня как раз вырубало дифф автомат, когда я резал кабель при отключенной фазе. Потенциала хватало с нуля на свою землю.

Когда ты подключаешь лампочку, ты создаешь цепь «фаза — какой-то_прибор — нулевой_провод — лампочка — земля» Лампочка светит не так ярко, потому что создается последовательное соединение двух потребителей — лампочка и что-то еще.

См. выше про ввод. В идеале — всё стыкуется, по факту разные земли — разные потенциалы, ноль всегда тянется, земли же обычно локальны, в схеме TN-C-S так же локальные земли на месте, это N итд идут.

Между N с ТП и контуром потребителя может быть потенциал))) Поэтому лампочка и засветилась, хз как там ТП с заземлением

А ноль откуда вообще берётся? Разве не с земли?

Ноль это центральная точка вторичной обмотки 3х фазного трансформатора.

Недавно попал в магазинчик (300 кв где то так). Потребление по фазам L1 — 105A, L2-60A, L3-30A, N-40A. PE — а его нет, от слова»совсем». Жесть. Владелица помещения орала, что у неё всё акуенно.

Клёво. А потенциал нуля откуда берётся? Нулевой это значит какой?

Относительно остальных. Но даже в классике — если он на землю кинут кривовато — дальние потребители, уже через буквально 100 метров земля опять будет не равна нулю.

нет не с земли. «Ноль» потому и называется так,потому что это место соединения в «звезду» трех вторичных обмоток высоковольтного тр-ра 10/0,4кВ и т.п.

Нет.Поэтому и делают доп. контур у потребителя потому что х.з. что там может случится и в ТП и по линии.А вот нахуя ТЭН в ЩУ? Такие низкие температуры?

УЗО и счетчик по паспорту до -25 работают. У нас зимой бывало ниже. Если счетчик станет от мороза я не расстроюсь, а вот УЗО пусть лучше не мерзнет, ну и есть еще задумка туда выключатель с вайфаем для уличного освещения добавить. Так, что пусть греет.

А зачем в щитке на столбе ставить все эти автоматы и узо? На столбе щиток с рубильником/автоматом и счетчик. Остальное в щитке в доме. И греть ничего не надо.

А зачем в щитке на столбе ставить все эти автоматы и узо?

В нашей деревне с каждого столба, где подключен дом, рабочий ноль на землю заведен.

Ну как бы так и должно быть))) И наверное это всё-таки РЩ заземлён) А то бывают деятели при подключении СИПа фазу с нолём путают.У меня такое было в практике.Заказчик где-то полгода ждал пока ему с 15 до 60 кВт поднимут.Им (ВПЭС) и надо было только СИП новый подкинуть к линии.Подкинули)))Хорошо защиты везде напихали.

У меня именно так и было. Фаза от столба висит на проводнике с синей полосой. И по дому разведено — ноль белый, фаза — синяя. Одно хорошо — дом под снос.

я заеб. я говорить это тем людям, которые за себя говорят что он электрик

Подобный эффект может возникать из-за удаленности рабочего заземления. Схема TN-C-S для воздушных линий не самая безопасная, при обрыве или отгорании рабочего заземления им станет ваше, так что правильно сделали что использовали ТТ.

только горсети не подключают дома с ТТ, мол, в тех.условиях тнцс и ниибет, переделывайте.

Могут конечно, лень переписывать техусловия наверное, но вообще мэк и пуэ уже давно допускает эксплуатацию подобных сетей и есть даже соответствующие госты на оборудование.

А что вам собственно не понятно? Вы правильно нарисовали на рис.1 схему замещения. При включении нагрузки в доме, из — за падения напряжения на нулевом проводе, в точке измерения ноль сместился на какую то величину, пропорциональную сопротивлению нулевого провода от ТП до вас. Поэтому вы и видели это падение напряжения своей контролькой. Вы зря отказываетесь от системы TN-C-S. Сделайте нормальное заземление и поставьте уравнивающий проводник между нулем и землей. Это спасет ваши приборы при возможном обрыве нуля с ТП.

если лампа светится при подключении к нулю, значит, потенциал нуля отличается от потенциала земли, между ними есть напряжение. это факт, и тс его наблюдал. откуда там потенциал — другое дело. может, на тп заземление плохое, может, нагрузка сильно несимметричная, может, сосед отрезал ноль от линии и завел на собственный контур чтоб воровать электричество — это не важно. важно, что между землей и нулем есть напряжение. если мы к PEN линии подключаем свой контур, значит, мы принудительно включаем под это напряжение свой контур. так как из воздуха ничего не берется, то через контур потечет ток, равный разница потенциалов делить на сопротивление контура. сопротивления контура в вашей схеме нет, кстати.

ситуация видится так. или мы сидим с гуляющим нулем, от которого берем PE на вводе, но не заземляем. или мы заземляем PEN и получаем ток через свой контур и падение напряжения в нуле.

для полноты схемы все же надо рисовать как источник напряжения не точку с вашим вру, а трансформатор с заземленной обмоткой, а для поиска причин все три фазы трансформатора и потребителя, потому что, как я уже сказал, другие потребители тоже влияют на распределение напряжений у вас на вводе.

Спасибо за грамотное разъяснение. Но я пожалуй останусь на ТТ. А от перенапряжения у меня есть реле напряжения.

Дело ваше, но реле будет вас лишать электричества, если ноль будет «уходить», а рабочее заземление от этого избавит. И потом всё таки безопаснее когда ноль, по потенциалу ближе к земле, чем с каким то не контролируемым потенциалом.

Понимаете,что КЗ чаще встречаются ,чем пресловутый обрыв ноля ,вынос фазы на ноль и т.п. редкие аварии?

А ТТ от КЗ не защищает вообще. ни грамма. А почти все пожары из-за КЗ (как-то статистику смотрел по страховым случаям — мне РГС хотел страховку продать от пожара , где КЗ было исключением из страхового покрытия -жулье редкое это компашка)

И 1 УЗО не защитит , надо (как там в ПУЭ) «многоуровневую» защиту из кучи УЗО делать. А кнопка «Тест» ведь не зря на УЗО — оно может выходить молчком из строя

Понимаете,что КЗ чаще встречаются ,чем пресловутый обрыв ноля ,вынос фазы на ноль и т.п. редкие аварии?

Вы наверное в чем-то правы, но мне кажется причина пожаров чаще не КЗ, а дуга в следствии отгорания проводников из-за плохого контакта или недостаточного сечения кабеля. Тут уже УЗИС / УЗДП поможет. Кстати в Штатах для частных домов они обязательны с 2014 года. Тоже хочу поставить, но чуть позже, ценник у них не гуманный. А как вести себя будут еще не понял. Боюсь, что деньги отдам, и останусь виноватым в том, что он постоянно срабатывает. Мне за реле напряжения уже мозг потихоньку начинают выносить. Посмотрим.

Про TN-C-S подумаю, но я не увидел ни одного повторного заземления на столбах в округе. Провод на вводе именно для этой системы заземления я взял с хорошим запасом — медь 16 кв.(автомат после счетчика 25А), а СИП от столба — алюминий того же сечения. Подстанция далеко. Боюсь своей землей буду уравнивать потенциал не только улице, но и всему кварталу. Что за почва и какое получилось сопротивление я не знаю, тесть говорит — бурили скважину чернозем, а под ним суглинок, но когда копали мне супесь попалась, а это плохо. Да и уголки когда забивали после полутора метров легко входили, видимо что-то рыхлое там. Не уверен, что моя земля весь квартал выдержит. Будет время, сделаю перемычку и проверю ток в заземлителе клещами. Но разового измерения мало, надо будет помониторить.

Значение фаза и ноль в электричестве

Углубляемся в тему

Питание потребителей осуществляется от обмоток низкого напряжения понижающего трансформатора, являющегося важнейшей составляющей работы трансформаторной подстанции. Соединение подстанции и абонентов выглядит следующим образом: к потребителям подводится общий проводник, отходящий от точки соединения трансформаторных обмоток, называемый нейтралью, наряду с тремя проводниками, представляющими собой выводы остальных концов обмоток. Выражаясь простыми словами, каждый из этих трех проводников является фазой, а общий – это ноль.

Между фазами в трехфазной энергетической системе возникает напряжение, называемое линейным. Его номинальное значение составляет 380 В. Дадим определение фазному напряжению — это напряжение между нулем и одной из фаз. Номинальное значение фазного напряжения составляет 220 В.

Электроэнергетическая система, в которой ноль соединен с землей, называется «система с глухозаземленной нейтралью». Чтобы было предельно понятно даже для новичка в электротехнике: под «землей» в электроэнергетике понимается заземление.

Физический смысл глухозаземленной нейтрали следующий: обмотки в трансформаторе соединены в «звезду», при этом, нейтраль заземляют. Ноль выступает в качестве совмещенного нейтрального проводника (PEN). Такой тип соединения с землей характерен для жилых домов, относящихся к советской постройке. Здесь, в подъездах, электрический щиток на каждом этаже просто зануляют, а отдельное соединение с землей не предусмотрено

Важно знать, что подключать одновременно защитный и нулевой проводник к корпусу щитка весьма опасно, потому как существует вероятность прохождения рабочего тока через ноль и отклонения его потенциала от нулевого значения, что означает возможность удара током

К домам, относящимся к более поздней постройке, от трансформаторной подстанции предусмотрено подведение тех же трех фаз, а также разделенных нулевого и защитного проводника. Электрический ток проходит по рабочему проводнику, а назначение защитного провода заключается в соединении токопроводящих частей с имеющимся на подстанции заземляющим контуром. В этом случае в электрических щитках на каждом этаже располагается отдельная шина для раздельного подключения фазы, нуля и заземления. Заземляющая шина имеет металлическую связь с корпусом щитка.

Известно, что нагрузка по абонентам должна быть распределена по всем фазам равномерно. Однако, предсказать заранее, какие мощности будут потребляться тем или иным абонентом, не представляется возможным. В связи с тем, что ток нагрузки разный в каждой отдельно взятой фазе, появляется смещение нейтрали. Вследствие чего и возникает разность потенциалов между нулем и землей. В случае, когда сечение нулевого проводника является недостаточным, разность потенциалов становится еще значительнее. Если же связь с нейтральным проводником полностью теряется, то велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, при которых в фазах, нагруженных до предела, напряжение приближается к нулевому значению, а в ненагруженных, наоборот, стремится к значению 380 В. Это обстоятельство приводит к полной поломке электрооборудования. В то же время, корпус электрического оборудования оказывается под напряжением, опасным для здоровья и жизни людей. Применение разделенных нулевого и защитного провода в данном случае поможет избежать возникновения таких аварий и обеспечить требуемый уровень безопасности и надежности.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме, в которых даются определения понятиям фазы, нуля и заземления:

Надеемся, теперь вы знаете, что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны. Если возникнут вопросы, задайте их нашим специалистам в разделе «Задать вопрос электрику«!

Рекомендуем также прочитать:

Фаза разноцветье в ассортименте

Именно через фазу проходит напряжение

А значит, работать с этим видом кабеля нужно особенно осторожно. Данный провод обозначается буквой l в электрике, что является сокращением слова Line

В трехфазной сети используется следующее обозначение проводников: l1, l2, l3. Иногда вместо цифр применяются английские буквы. Тогда получается la, lb, lc.

Про цветовое обозначение фаз можно говорить много. Понятно одно: фазный проводник может быть какого угодно цвета, кроме желтого, зеленого и синего. Однако в России нашли свой ответ на вопрос, какого цвета фаза. Согласно ГОСТ Р 50462-2009, рекомендуется использовать черный или коричневый цвет. Однако этот стандарт носит лишь рекомендательный характер. А потому производители не ограничивают себя определенными цветовыми рамками. Например, красный и белый встречаются гораздо чаще коричневого. Яркие цвета – розовый, бирюзовый, оранжевый, фиолетовый также часто присутствуют в наборе

Считается, что яркие цвета защитят от опасности, привлекут внимание мастера. Все-таки с напряжением не шутят

Основные определения по теме Общее заземление

Защитное заземление — соединение проводящих частей оборудования с грунтом Земли через заземляющее устройство с целью защиты человека от поражения током.Заземляющее устройство — совокупность заземлителя (то есть проводника, соприкасающегося с землёй) и заземляющих проводников.Общий провод — проводник в системе, относительно которого отсчитываются потенциалы, например, общий провод БП и прибора.Сигнальное заземление — соединение с землёй общего провода цепей передачи сигнала.Сигнальная земля делится на цифровую землю и аналоговую. Сигнальную аналоговую землю иногда делят на землю аналоговых входов и землю аналоговых выходов.Силовая земля — общий провод в системе, соединённый с защитной землей, по которому протекает большой ток.Глухозаземлённая нейтраль — нейтраль трансформатора или генератора, присоединённая к заземлителю непосредственно или через малое сопротивление.Нулевой провод — провод, соединённый с глухозаземлённой нейтралью.Изолированная нейтраль — нейтраль трансформатора или генератора, не присоединённая к заземляющему устройству.Зануление — соединение оборудования с глухозаземлённой нейтралью трансформатора или генератора в сетях трёхфазного тока или с глухозаземлённым выводом источника однофазного тока.

Заземление АСУ ТП принято подразделять на:

1. Защитноое заземление.
2. Рабочеее заземление, или функциональное FE.

Дополнительные сведения о нахождении земли, фазы, нулевого провода

Добавим другой способ — промышленностью запрещен. Лампочка в патроне с двумя оголенными проводами. При помощи инструмента находят фазу, можно жилу замыкать на заземление. Нельзя использовать водопроводные, газовые, канализационные трубы, прочие инженерные конструкции. По правилам, оплетка кабельной антенны снабжена занулением (заземлением). Относительно нее можно тестером (запрещенной стандартами лампочкой в патроне) находить фазу.

Для решительных людей порекомендуем пожарные лестницы, стальные шины громоотводов. Нужно зачистить металл до блеска, звонить на участок фазу

Обратите внимание, далеко не все пожарные лестницы заземлены (хотя обязаны быть), шины громоотводов 100%. Если обнаружите столь вопиющий произвол, можно обратиться в управляющие организации, при отсутствии реакции – стучите (россияне именуют правозащитников стукачами) государственным инстанциям

Указывайте нарушение правил защитного зануления зданий.

Найти нулевой провод в квартире

По правилам, корпус подъездного щитка заземлен. Выполняется при помощи солидных размеров клеммы, затянутой мощным болтом в домах старой постройки, жителям современных зданий проще будет ориентироваться количеством жил. Нулевая шина имеет самое большое число подключений, фазы разводятся по квартирам (добрые электрики вешают стикеры А, В, С; злые — не вешают). Легко проследим по раскладке автоматов защиты, счетчиков.

Штекер 230 вольт Великобритании

В каждом случае общий провод будет нулевым. Цвет не играет решающей роли. Хотя по нормам современные кабели снабжены разукрашенной изоляцией

Обратите внимание – если в доме обустроено заземление, жил на входе будет минимум 5. Корпус щитка сажается на желто-зеленую

Нулевой провод послужит отводу рабочего тока от приборов (замыкает цепь). Объединение ветвей на стороне потребителя запрещено. Вот тройка правил, помогающих разобраться в подъездном щитке (обратите внимание, по правилам, жилец туда не должен казать носу вовсе – предупредили):

• Автомат защиты рвет фазу. Встречаются двухполюсные модели, используются сравнительно редко для помещений с особой опасностью (санузел). Поэтому по положению провода удастся сказать: это фаза. Затем можно автомат вырубить, жилу прозвонить на стороне квартиры. Однозначно даст положение фазы.
• Напряжение меж нулевым проводом, любой фазой составляет 230 вольт. По ключевому признаку выделим жилу, на другую дающая указанную разницу. Разброс меж фазами составляет 400 вольт. Значения процентов на 10 выше, российские сети стараются соответствовать европейским стандартам.
• Токовыми клещами измерим значения на жилах. По каждой фазе будет некоторое значение, сумма которых (по трем) должна течь обратно в сеть по нулевому (либо подходящему фазному). Заземление редко используется, ток здесь будет близкий нулевому при равномерной загрузке веток. Место, где значение больше всего, традиционно является нулевым проводником.
• Клемма заземления распределительного щитка на виду. Признаку поможет найти нулевой провод в домах с NT-C-S. В других случаях сюда подводится заземление.

Откуда появился ноль, и каким он бывает

Если рассматривать планету Земля с точки зрения электротехники, то она является сферическим конденсатором. В нем три элемента:

1. Земная твердь, имеющая отрицательный потенциал.
2. Ионосфера – слой атмосферы, воспринимающий и частично рассеивающий излучения Солнца. Она имеет положительный потенциал.
3. Газовая атмосфера, имеющая диэлектрические свойства и играющая роль обкладки.

Разница потенциалов между обкладками этого глобального конденсатора равна 300 тыс. вольт. Она уменьшается по мере приближения к поверхности. Так, на высоте 100 метров ее значение 10 тыс. вольт.

Почему мы считаем потенциал Земли равным нулю, ведь на самом деле он имеет вполне материальное значение, хотя и c отрицательным знаком? Этот вопрос стоит задать ученым XVIII или XIX веков, заложивших основы электротехники.

Например, английскому физику Майклу Фарадею. Так им было удобнее измерять напряженность электромагнитного поля – принять за точку отсчета (ноль) Землю. Этот прием используется во многих отраслях науки. Например, в термодинамике. В ней за абсолютный ноль принята температура, при которой прекращается движение электронов в атомной структуре любого вещества.

Это так называемая шкала Кельвина, которая отличается от другой системы измерения температур – она предложена Андерсом Цельсием – на 273 градуса со знаком минус.

Итак, электрический ноль – это условное понятие, которое применяют в отношении любого предмета с отрицательным потенциалом. Его можно получить тремя способами:

1. Присоединившись к земной тверди, отчего и произошло понятие «заземление».
2. Кристаллическая решетка всех металлов имеет отрицательный заряд разной величины, что определяет степень их электрохимической активности. Поэтому достаточно присоединиться к металлическому предмету большой массы и объема. Два последних условия являются обязательными, поскольку тело должно иметь электрическую емкость, сравнимую с Земной. Это называется рабочим заземлением.
3. Соединив проводники с текущим по ним переменным током так, чтобы в общей точке сумма их векторного сложения была равна нулю (так называемая схема звезда), из-за чего ее назвали нейтралью. Это основа приема, называемого в электротехнике занулением.

Зачем нужен ноль в электричестве

Нуль замыкает электрическую цепь. Без этого провода в цепи не может быть электрического тока, который и дает мощность для питания бытовых приборов. По сути, нулевой провод — это земля.

Откуда берется ноль в электросети

Начало свое нуль берет от комплектной трансформаторной подстанции 6(10)/0,4 кВ, где трансформатор своей нулевой шиной соединен с контуром заземления. Изначально именно земля является проводником с нулевым потенциалом, и именно поэтому многие путают нуль с землей. ВЛ (воздушная линия электропередачи), выходя из КТП, имеет 4 провода — 3 фазы и нуль, который в начале линии соединен с нулем трансформатора. На протяжении воздушной линии через одну опору производится повторное заземление, которое дополнительно связывает нуль линии с землей, что дает более полноценную связь цепи «фаза — нуль» для того, чтобы у конечного потребителя в розетке было не менее 220В.

Фаза, ноль и земля в проводе

Зачем нужен нуль

Основное назначение нулевого провода — замыкание цепи для создания электрического тока для работы любого электроприбора. Ведь для того, чтобы ток появился, необходима разность потенциалов между двумя проводами. Нуль потому так и называется, что потенциал на нем равен нулю. Отсюда и уровень напряжения 220В — 230В.

Основные понятия.

Сила
тока—
скалярная физическая величина, равная
отношению заряда, прошедшего через
проводник, ко времени, за которое этот
заряд прошел.

где I—
сила тока,q—величина
заряда (количество электричества),t—
время прохождения заряда.

Плотность
тока—
векторная физическая величина, равная
отношению силы тока к площади поперечного
сечения проводника.

где j—плотность
тока,  S— площадь
сечения проводника.

Направление
вектора плотности тока совпадает с
направлением движения положительно
заряженных частиц.

Напряжение — скалярная
физическая величина, равная отношению
полной работе кулоновских и сторонних
сил при перемещении положительного
заряда на участке к значению этого
заряда.

гдеA—полная
работа сторонних и кулоновских сил,q—
электрический заряд.

Электрическое
сопротивление—
физическая величина, характеризующая 
электрические свойства участка цепи.

гдеρ—
удельное сопротивление проводника,l—длина
участка проводника,S—площадь
поперечного сечения проводника.

Проводимостьюназывается
величина, обратная сопротивлению

где G—проводимость.

Источники помех на шине Земля

Все помехи, воздействующие на кабели, датчики, исполнительные механизмы, контроллеры и металлические шкафы автоматики, в большинстве случаев протекают и по заземляющим проводникам, создавая паразитное электромагнитное поле вокруг них и падение напряжения помехи на проводниках.

Источниками и причинами помех могут быть молния, статическое электричество, электромагнитное излучение, «шумящее» оборудование, сеть питания 220 В с частотой 50 Гц, переключаемые сетевые нагрузки, трибоэлектричество, гальванические пары, термоэлектрический эффект, электролитические процессы, движение проводника в магнитном поле и др. В промышленности встречается много помех, связанных с неисправностями или применением не сертифицированной аппаратуры. В России уровень помех регулируются нормативами — ГОСТ Р 51318.14.1, ГОСТ Р 51318.14.2, ГОСТ Р 51317.3.2, ГОСТ Р 51317.3.3, ГОСТ Р 51317.4.2, ГОСТ 51317.4.4, ГОСТ Р 51317.4.11, ГОСТ Р 51522, ГОСТ Р 50648. На этапе проектирования промышленного оборудования, чтобы снизить уровень помех, применяют маломощную элементную базу с минимальным быстродействием и стараются уменьшить длину проводников и экранирование.

Фаза и нуль понятия и отличие

Существует такое понятие, как напряжение. Это слово означает степень напряженности электрического поля в данной точке или цепи. Иначе его называют потенциалом. Если очень простыми словами, то это некий поршень, что дает толчок для электронов, чтобы они прошли по проводам и зажгли лампочку в люстре.

В общей цепи (фаза ноль), той, что приходит на люстру или розетку, есть два провода. Один из них и есть фаза. Именно этот провод находится под напряжением. Фаза в электротехнике сравнима с плюсом в автомобиле — это основное питание для сети.

Фаза, ноль, земля в розетке

Нуль — это провод, который не находится под напряжением (это именно то, чем отличается ноль от фазы). Он не перегружен в процессе отбора мощности, но, тем не менее, по нему так же течет электрический ток, только в направлении, обратном фазному. В отсутствии напряжения он является безопасным в плане поражения человека электротоком.

Заземляющие проводники заземлители

Самым распространенным цветовым обозначением изоляции заземлителей являются комбинации желтого и зеленого цветов. Желто-зеленая раскраска изоляции имеет вид контрастных продольных полос. Пример заземлителя показан далее на изображении.

Желто-зеленая раскраска заземлителя

Однако изредка можно встретить либо полностью желтый, либо светло-зеленый цвет изоляции заземлителей. При этом на изоляции могут быть нанесены буквы РЕ. В некоторых марках проводов их желтый с зеленым окрас по всей длине вблизи концов с клеммами сочетается с оплеткой синего цвета. Это значит то, что нейтраль и заземление в этом проводнике совмещаются.

Для того чтобы при монтаже и также после него хорошо различать заземление и зануление, для изоляции проводников применяются разные цвета. Зануление выполняется проводами и жилами синего цвета светлых оттенков, подключаемыми к шине, обозначенной буквой N. Все остальные проводники с изоляцией такого же синего цвета также должны быть присоединены к этой нулевой шине. Они не должны присоединяться к контактам коммутаторов. Если используются розетки с клеммой, обозначенной буквой N, и при этом в наличии нулевая шина, между ними обязательно должен быть провод светло-синего цвета, соответственно присоединенный к ним обеим.

Как различить фазу, ноль, землю

Проще всего определить назначение проводников по цветовой маркировке. В соответствие с нормами, фазный проводник может иметь любой цвет, нейтраль – голубую маркировку, земля – желто-зеленого цвета. К сожалению, при монтаже электрики цветовая маркировка соблюдается далеко не всегда. Нельзя забывать и вероятности того, что недобросовестный или неопытный электрик легко может перепутать фазу и ноль или подключить две фазы. По этим причинам всегда лучше воспользоваться более точными способами, чем цветовая маркировка.

Определить фазный и нулевой проводники можно с помощью индикаторной отвертки. При соприкосновении отвертки с фазой загорится индикатор, так как по проводнику проходит электроток. Ноль не имеет напряжения, поэтому индикатор загореться не может.

Отличить ноль от земли можно с помощью прозвонки. Сначала определяется и маркируется фаза, затем щупом прозвонки нужно прикоснуться к одному и проводников и клемме заземления в электрощитке. Ноль звониться не будет. При прикосновении к земле раздастся характерный звуковой сигнал.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Нулевой проводник

Нулевой проводник или, как его еще называют, нейтраль выполняет простую, но важную функцию. Он выравнивает нагрузки в сети, на выходе обеспечивая напряжение в 220 Вольт. Избавляет фазы от скачков и перекосов, нейтрализуя их. Не удивительно, что его символом является буква n – образован от английского слова Neutral. А сочетание обозначений n, l в электрике всегда идут рядом.

В распределительном щитке все кабели данной расцветки группируются на одной, нулевой шине с соответствующей буквенной аббревиатурой. В розетках также есть необходимая маркировка.

Поэтому мастер никогда не спутает, куда крепить специальный нулевой контакт.

Такая маркировка, принцип работы применимы как к однофазной, так и к трехфазной сети.

Фаза и нуль в электрике

Электроэнергия появляется в результате упорядоченного движения заряженных частиц в проводах — электронов. Рождаются эти электроны в огромных электростанциях — таких как, например, Волгоградская ГРЭС (гидроэлектростанция), Нововоронежская АЭС (атомная электростанция) и многих других в нашей стране. Далее по очень толстым проводам эта энергия передается на промежуточные подстанции (как правило, такие стоят по периферии городов), а от них — до местных КТП (комплектная трансформаторная подстанция), которые есть почти в каждом дворе.

Линия электропередач

Уровни напряжения в таких сетях варьируются от 750000 вольт до 380 вольт в конечной КТП. И именно последние делают так, что в розетке обычного дома появляется 220В. Казалось бы, все просто, но! В розетке находятся два провода. И из уроков физики каждый знает, что в электрике есть «фаза» и «нуль». Эти два слова дают нам свет, тепло, воду, газ и многое другое, чем мы пользуемся каждый день. Теперь по-порядку.

КТП

Напряжение на землю больше чем фазовое. Так надо

Частный дом. Сделал заземление — 15м арматура 10ка + 2м полоса в грунте остальное на пов-сти.Напряжение ноль-фаза 216 Внапряжение земля-фаза 222 В, т.е. больше. Это нормально?Если имеет значение земля-ноль тестер показывает 3 В.

Качество заземления определяется сопротивлением.

Ну вообще — на ноле обычно потенциал от нуля отличный )) Но это — не нормально. Сделайте на вводной опоре повторное заземление ноля — и будет тогда на ноле ноль

как бы у нас по умолчанию с заземленной нейтралью сеть. Так что землите до ввода в дом смело

——————Да здравствуют временные трудности!

Если автора сильно беспокоят перекосы и очень хочется симметрии можно поставить на вход разделительный трансформатор (цену не могу представить) и сделать собственную систему электроснабжения, лучше с нулем, отдельным от заземления.

Вообще то с УЗО проблемы

Я правильно понял, что если соединю ноль с землёй после счётчика, то эти 3 В будут накручивать счётчик круглосуточно? Или замедлять?

——————Ребята, давайте жить дружно! (с)

Старый счетчик скорее всего никак на это не отреагирует. А вот новый электронный — скорее всего насчитает.

Подобную тему открывал тоже.Решил землю не делать.Ограничился УЗО.Всё работает.

Да не собираюсь я этого делать, хотябы по причине 3-х В на корпус любого прибора.Ещё вопрос: УЗО всё равно какой стороной в сеть, какой на счётчик? Ноль там отмечен как ноль а фаза цифрами 1 и 2.

——————Ребята, давайте жить дружно! (с)

кстати,если один провод от электро прибора на заземлённый штырь,а второй на фазу-он будет работать за счёт чубайса.

——————временные трудности

Через счётчик с фазы всё равно будут течь. Хоть на ноль хоть в землю. А таких горе экономов надо живьём заземлять! Сколько раз, работая в квартирных домах получал от отопления и сантехники.

——————Ребята, давайте жить дружно! (с)

не в случае отдельностоящего дома.

——————временные трудности

про сегодня не скажу,но года два назад работало с новым счётчиком.провинция-с..

——————временные трудности

даже за 2 года назад — Вы меня очень сильно удивили ну — тут уж надо смотреть, какая провинция…

…

Чтоб не плодить темы, а УЗО вообще можно поставить на нестабилизированной линии? Бывают перепады от 180 до 230.

по идее можно.оно следи не за напряжением,а отслеживает его разности . т.е. если через ноль и фазу проходит равное количество энергии оно не срабатывает.при утече-пробой на землю,и тому подобное равновесие нарушаеться и срабатывает размыкатель.

А выбивать постоянно не будет?

у вас по перепадам напряжений чисто сельская ситуация,может кто из товарищей подскажет. узо штука капризная-чуть утечка и выбивает-проводка должна быть качествынной.у меня 2-3 раза в год срабатывает самопроизвольно,причин не знаю,просто включаю и всё.

Я про дачу и спращиваю)

У меня в деревне перепады 180-230 узо нормально работает, четкое срабатывание только на утечку, ложных ни одного не было за год.

Я с двумя электриками говорил — оба сказали что будет выбивать, но вот головой я понимаю что такого быть не должно, ибо совершенно верно замечено:

Да это понятно что лучше! Никто и не спорит. Не будет ли постоянных срабатываний на дачной линии? А то просто замучает и придется выкинуть его — деньги на ветер!

Если можно. У меня автоматы все леграндовские стоят. Линия 3фазная.

Начали с «грязного» нуля, дошли до УЗО… Какая связь?Три вольта на нуле относительно земли — это просто ничто для сельской местности.У меня нулевой провод имеет повторное заземление на арматуру ЖБ опоры, с которой выполнен ввод в дом. Трёхфазное УЗО выбило за четыре года лишь один раз, во время грозы.Лично по мне, лучше допустить ложные срабатывания, чем один несчастный случай.

Пасынки ж/б, столбы гнилые уже, трансформатор на ладан дышит.

А как выбирается ампераж узо? 25 не мало?

У меня выделенная 5 кВт, соответственно вводной автомат 25 А, узо должно коммутировать такой же ток.

А у меня автомат 40 А…

Лучше сменить ИЭК на что-нибудь поприличнее, имхо.

Хреновня китайская.

Фаза в электричестве

А вы знаете, на электростанциях? Везде принцип его возникновения один и тот же: вращение магнита внутри катушки приводит к тому, что в ней появляется Этот эффект получил название ЭДС, или электродвижущая сила индукции. Вращающийся магнит называют ротором, а прикрепленные вокруг него катушки — статором.

Переменное напряжение получают от постоянного, когда последнее изгибают по синусу, в результате чего достигается то положительное, то отрицательное его значение.

Итак, магнит приходит в движение, например, благодаря потоку воды. При вращении ротора все время меняется. Поэтому и создается переменное напряжение. При трех установленных катушках каждая из них имеет отдельную электрическую цепь, а внутри нее появляется одинаковое переменное значение, где фаза напряжения сдвинута по окружности на сто двадцать градусов, то есть на треть относительно той, что расположена рядом.

Зачем нужно зануление

Человечество активно использует электричество, фаза и ноль – важнейшие понятия, которые нужно знать и различать. Как мы уже выяснили, по фазе электричество подается к потребителю, ноль отводит ток в обратном направлении. Следует различать нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники. Первый необходим для выравнивания фазового напряжения, второй используется для защитного зануления.

Электросети с изолированной нейтралью не имеют нулевого рабочего проводника. В них используется нулевой заземляющий провод. В электросистемах TN рабочий и защитный нулевой проводники объединены на всем протяжении цепи и имеют маркировку PEN. Объединение рабочего и защитного нуля возможны только до распределительного устройства. От него к конечному потребителю пускается уже два нуля – PE и N. Объединение нулевых проводников запрещается по технике безопасности, так как в случае короткого замыкания фаза замкнется на нейтраль, и все электроприборы окажутся под фазным напряжением.

Выводы Правила заземления

Радикальные методы решения проблем заземления:

1. Используйте модули ввода.вывода только с гальванической развязкой
2. Не применяйте длинных проводов от аналоговых датчиков
3. Располагайте модули ввода в непосредственной близости к датчику, а сигнал передавайте в цифровой форме
4. Используйте датчики с цифровым интерфейсом
5. На открытой местности и при больших дистанциях используйте оптический кабель вместо медного
6. Используйте только дифференциальные (не одиночные) входы модулей аналогового ввода

Еще советы:

1. Используйте в пределах вашей системы автоматизации отдельную землю из медной шины, соединив её с шиной защитного заземления здания только в одной точке
2. Аналоговую, цифровую и силовую землю системы соединяйте только в одной точке. Если этого сделать невозможно, используйте медную шину с большой площадью поперечного сечения для уменьшения сопротивления между разными точками подключения земель
3. Следите, чтобы при монтаже системы заземления случайно не образовался замкнутый контур
4. Не используйте по возможности землю как уровень отсчёта напряжения при передаче сигнала
5. Если провод заземления не может быть коротким или если по конструктивным соображениям необходимо заземлить две части гальванически связанной системы в разных точках, то эти системы нужно разделить с помощью гальванической развязки
6. Цепи, изолированные гальванически, нужно заземлять, чтобы избежать накопления статических зарядов
7. Экспериментируйте и пользуйтесь приборами для оценки качества заземления. Допущенные ошибки не видны сразу
8. Пытайтесь идентифицировать источник и приёмник помех, затем нарисуйте эквивалентную схему цепи передачи помехи с учётом паразитных ёмкостей и индуктивностей
9. Пытайтесь выделить самую мощную помеху и в первую очередь защищайтесь от неё
10. Цепи с существенно различающейся мощностью следует заземлять группами, в каждой группе – блоки с примерно равной мощностью
11. Заземляющие проводники с большим током должны проходить отдельно от чувствительных проводников с малым измерительным сигналом
12. Провод заземления должен быть по возможности прямым и коротким
13. Не делайте полосу пропускания приёмника сигнала шире, чем это надо из соображений точности измерений
14. Используйте экранированные кабели, экран заземляйте в одной точке со стороны источника сигнала на частотах ниже 1 МГц и в нескольких точках – на более высоких частотах
15. Для особо чувствительных измерений используйте «плавающий» батарейный источник питания
16. Самая «грязная» земля – от сетевого блока питания. Не совмещайте её с аналоговой землёй.
17. Экраны должны быть изолированными, чтобы не появилось случайных замкнутых контуров, а также электрического контакта между экраном и землёй

Разница потенциалов между землей и нулем

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Служит для превращения замыкания на корпус в замыкание на землю с целью уменьшения напряжения на корпусе относительно земли до безопасной величины.

Заземлить – означает металлически надежно, с помощью проводов, не имеющих изоляции, или шин, соединить с заземлителями подлежащие защите элементы или части оборудования. Заземлители бывают естественные и искусственные.

Естественные заземлители – металлические предметы, имеющие достаточную и постоянную поверхность соприкосновения с землей (трубопроводы, элементы конструкции зданий, баки для воды).

Искусственные заземлители – любые металлические предметы, имеющие достаточную и постоянную поверхность соприкосновения с землей, специально закладываемые в землю для целей заземления (трубы, уголки, профили, пруты).

Естественные и искусственные заземлители соединяют друг с другом металлической стальной шиной, сечение которой обуславливается значением токов замыкания на землю и механической прочностью заземлителей.

Заземляющим проводником называют провод, соединяющий защищаемое оборудование с находящимся в земле заземлителем.

Качество заземлителя определяется значением сопротивления заземления и изменением напряжения относительно земли. Под сопротивлением заземления заземлителя понимают сопротивление между заземлителем (у места соприкосновения с грунтом) и землей. Значение сопротивления заземления определяется как отношение полного напряжения относительно земли к полному току замыкания на землю. Под полным напряжением относительно земли понимается напряжение, возникающее в цепи тока замыкания на землю между заземлителем и землей (зона нулевого потенциала).

Физическая сущность защитного заземления показана на рисунке, где слева изображен любой трехфазный электроприемник (электродвигатель, трансформатор, прибор), справа – источник электроэнергии, нейтраль которого наглухо заземлена. На этом же рисунке представлена зависимость изменения напряжения U от L, где L – расстояние между заземлителем и зоной нулевого потенциала.

Принципиальная схема заземления для защиты от напряжения, возникшего на корпусе оборудования. 1 – электроприемник; 2, 3 – заземлители; 4 – источник элктроэнергии; zчел – полное сопротивление тела человека; Uп – полное напряжение относительно земли; Uпр – напряжение прикосновения; Uшаг – напряжение шага; r – активное сопротивление изоляции; с – емкость провода относительно земли.

Если изоляция электроприемника повредилась, то его токоведущая часть электрически соединилась с незаземленным металлическим корпусом технологического оборудования или защитного устройства. Коснувшись такого корпуса или же поддерживающей его конструкции, оставленной без заземления, человек оказывается под напряжением прикосновения, значение которого равно фазному или близко к нему. Таким образом, сущность защиты с помощью устройства заземлений заключается в создании такого заземления, которое обладало бы сопротивлением, достаточно малым для того, чтобы падение напряжения на нем (а именно оно и будет поражающим) не достигло значения, опасного для человека. В поврежденной цепи необходимо обеспечить такое значение тока, которое было бы достаточным для надежного срабатывания защитных устройств, установленных на источнике питания.

Нормирование сопротивления заземления. Для сетей напряжением ниже 1000 В на основании статистических данных “Правилами устройства электроустановок” определено лишь верхнее численное значение допустимого предела сопротивления заземления, а именно 40 м.

6. Зануление (заземляющая система с нулевым заземленным проводом).

Занулением называется защитное мероприятие, применяемое только в сетях с заземленной нейтралью напряжением ниже 1000 В, предназначенное для защиты людей от напряжения, возникающего на металлических частях оборудования, нормально не находящихся, но могущих оказаться под напряжением при тех или иных повреждениях изоляции, и заключающееся в создании в поврежденной цепи значения тока, достаточного для надежной работы защиты.

Занулить – это значит металлически (электрически) надежно соединить подлежащие защите части оборудования с нулевым проводом. Зануление требует применения заземлителей для присоединения к ним нулевого провода. Но значение этих заземлителей иное, чем при заземлении.

Принципиальная схема зануления для защиты людей от напряжения, возникающего на корпусе оборудования при повреждении изоляции. 1 – электроприемник; 2, 3 – заземлители; 4 – источник электроэнергии; 5 – распределение Uпр при отсутствии заземления; 6 – то же при его наличии; zчел – полное сопротивление тела человека; Rз,n – сопротивление повторного заземления; Rзм – сопротивление заземлителя нейтрали генератора; Uо – падение напряжения на нулевом проводе; Uпр – падение напряжения при отсутствии повторного заземления; Uпр – то же при его наличии.

Физическая сущность защиты в системе зануления поясняется на рисунке, на котором представлена принципиальная схема зануления с одним электроприемником. Показано соединение нейтралей источника электроэнергии с корпусом электроприемника; приведена диаграмма, характеризующая изменение напряжения относительно земли, возникающего при повреждении изоляции в двух случаях:

– нулевой провод имеет единственное заземление у источника электроэнергии;

– нулевой провод имеет повторное заземление у электроприемника.

В первом случае напряжение прикосновения увеличивается в сторону электроприемника и достигает максимального значения у его корпуса; численно это напряжение будет равно падению напряжения на нулевом проводе при коротком замыкании, возникающем в электроприемнике между фазным и нулевым проводом. Если сопротивление фазного провода rф будет равно сопротивлению нулевого провода r, то напряжение прикосновения в момент короткого замыкания на корпусе электроприемника при отсутствии повторного заземлителя будет равно половине фазного. Если же сопротивление нулевого провода будет больше сопротивления фазного, то напряжение прикосновения будет больше половины фазного. Уменьшить напряжение прикосновения можно двумя путями: увеличив сечение нулевого провода или устроив повторные заземлители.

Вывод: физическая сущность защиты посредством системы зануления заключается в снижении напряжения прикосновения путем уменьшения сопротивления нулевого провода и перераспределения напряжения прикосновения между основным (нейтраль трансформатора) и повторным (у электроприемника) заземлителями с помощью повторных заземлителей, численные значения сопротивлений которых роли не играют.

7. Защитное отключение.

Защитное отключение – это система защиты, основанная на автоматическом отключении электроприемника, если на металлических частях его, нормально не находящихся под напряжением, появляется напряжение, значение которого опасно для человека.

Такую систему, предназначенную для сети с изолированной нейтралью, принципиально можно использовать и для сети с заземленной нейтралью.

Принципиальная схема защитного отключения.

1 – корпус электроприемника; 2 – оттягивающая пружина; 3 – защелка, удерживающая ножи отключателя; 4 – отключающая катушка; 5, 6 – заземлители.

При защите человека от напряжения, возникающего на корпусе одиночного электроприемника вследствие повреждения его изоляции, возможны два случая: электроприемник не заземлен и электроприемник имеет заземление.

Первому случаю соответствует рисунок (I) – контакт с заземлителем разомкнут. На некотором расстоянии от защищаемого электроприемника забивают в землю заземлитель. Далее ставят сам отключатель или защитный выключатель. На рисунке все элементы этого выключателя для наглядности принципа действия разобщены. Защитный выключатель (отключатель) имеет катушку, разрывающую цепь при подаче на нее напряжения. Он может иметь и включающую катушку, позволяющую производить включение нажатием кнопки. Отключающая катушка удерживает выключатель в замкнутом включенном состоянии с помощью защелки. Один конец катушки подсоединен к корпусу электроприемника, второй – к выносному заземлителю. В случае повреждения изоляции, между корпусом электроприемника и выносным заземлителем появляется фазное напряжение. Отключающая катушка окажется под напряжением, и через нее пойдет ток. Ее сердечник втянется и освободит удерживающую защелку. Пружина оттянет ножи выключателя, и цепь разорвется. Напряжение прикосновения на корпусе электроприемника пропадет, соприкосновение с ним станет безопасным.

Если корпус электроприемника заземлен, то разъединитель заземлителя будет включен. При повреждении изоляции на корпусе электроприемника появится напряжение, но оно уже не будет равно фазному. Значение возникшего напряжения определит падение напряжения на заземлителе, равное току замыкания на землю, умноженному на сопротивление заземления заземлителя. В этом случае катушка выключателя должна быть рассчитана на действие от меньшего напряжения. Основой защиты с помощью защитного отключения является быстрое отключение поврежденного электроприемника. Чем меньше время действия отключающего устройства, тем надежнее система защиты. Одним из преимуществ защитного отключения является то, что оно может срабатывать и не при полном замыкании, а уже в начале развития повреждения. Это его существенное преимущество.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась — это был конец пары: «Что-то тут концом пахнет». 8526 — | 8113 — или читать все.

В электротехнике существует два понятия – заземление и зануление, при практическом применении которых большинство пользователей электроприборов впадают в заблуждение, ставя между ними знак равенства. На самом деле они принципиально отличаются друг от друга. Сегодня мы расскажем о том, в чем заключается эта разница.

Откуда появился ноль, и каким он бывает

Если рассматривать планету Земля с точки зрения электротехники, то она является сферическим конденсатором. В нем три элемента:

1. Земная твердь, имеющая отрицательный потенциал.
2. Ионосфера – слой атмосферы, воспринимающий и частично рассеивающий излучения Солнца. Она имеет положительный потенциал.
3. Газовая атмосфера, имеющая диэлектрические свойства и играющая роль обкладки.

Разница потенциалов между обкладками этого глобального конденсатора равна 300 тыс. вольт. Она уменьшается по мере приближения к поверхности. Так, на высоте 100 метров ее значение 10 тыс. вольт.

Почему мы считаем потенциал Земли равным нулю, ведь на самом деле он имеет вполне материальное значение, хотя и c отрицательным знаком? Этот вопрос стоит задать ученым XVIII или XIX веков, заложивших основы электротехники.

Например, английскому физику Майклу Фарадею. Так им было удобнее измерять напряженность электромагнитного поля – принять за точку отсчета (ноль) Землю. Этот прием используется во многих отраслях науки. Например, в термодинамике. В ней за абсолютный ноль принята температура, при которой прекращается движение электронов в атомной структуре любого вещества.

Это так называемая шкала Кельвина, которая отличается от другой системы измерения температур – она предложена Андерсом Цельсием – на 273 градуса со знаком минус.

Итак, электрический ноль – это условное понятие, которое применяют в отношении любого предмета с отрицательным потенциалом. Его можно получить тремя способами:

1. Присоединившись к земной тверди, отчего и произошло понятие «заземление».
2. Кристаллическая решетка всех металлов имеет отрицательный заряд разной величины, что определяет степень их электрохимической активности. Поэтому достаточно присоединиться к металлическому предмету большой массы и объема. Два последних условия являются обязательными, поскольку тело должно иметь электрическую емкость, сравнимую с Земной. Это называется рабочим заземлением.
3. Соединив проводники с текущим по ним переменным током так, чтобы в общей точке сумма их векторного сложения была равна нулю (так называемая схема звезда), из-за чего ее назвали нейтралью. Это основа приема, называемого в электротехнике занулением.

Заземление, зануление и нейтраль

Перечисленные выше способы получения электрического нуля используются в трех разных целях:

1. Обеспечение безопасности людей.
2. Защиты электроустановок.
3. Обеспечение нормальной работы электроустановок.

Заземление

Это система, состоящая из заземлителя – любой металлической детали, имеющей непосредственный контакт большой площади с физической землей, а также соединительного проводника, передающего условно нулевой потенциал на детали электроустановки, которые не имеют непосредственного контакта с токоведущими частями. Последний в электротехнике называется «нулевой защитный проводник», на схемах он обозначается литерами РЕ.

Применяется исключительно для защиты людей от поражения электрическим током за счет свойства, который имеет электрический заряд. Он распространяется только по пути наименьшего сопротивления. У защитного проводника и заземлителя оно не превышает единиц Ом, а тело человека, даже по кратчайшему пути прохождения тока, имеет электрическое сопротивление 1 кОм.

Используется в линиях напряжением до 1 тыс. вольт, подключенных к силовым трансформаторам по схеме глухозаземленной нейтрали – выходные обмотки соединены звездой, а общая точка (N) дополнительно подключена к заземлителю.

Защитные проводники подключаются только к корпусам однофазных электроприборов.

Нейтраль и рабочее заземление

Нейтраль – это проводник, являющийся общим для трех обмоток (схема «звезда») на выходе силового трансформатора. Разность потенциалов между ним и фазным проводником равна 220 вольт. На схеме обозначается буквой N.

В однофазной сети переменного тока нейтраль используется для обеспечения работы электроустановок. Она делает цепь замкнутой, по ней течет ток. Второе ее предназначение – защита техники. При пробое изоляции или случайном касании проводников происходит короткое замыкание – мгновенное возрастание силы тока в десятки и сотни раз, что приводит к срабатыванию приборов защиты. Например, автоматических выключателей.

То, что по ней протекает ток, позволяет косвенно использовать её и для защиты людей. Для этого в схему питания электроустановки включается УЗО, работающее на принципе измерения разницы токов в фазном и нейтральном проводнике (дифференциальный трансформатор). Если человек прикасается к токоведущим частям, заряд уходит через него на землю, поскольку общее электрическое сопротивление тела меньше, чем электроустановки.

Баланс токов нарушается и УЗО отключает питание. То же самое происходит, если в результате пробоя изоляции фаза оказывается на корпусе прибора, к которому подключен защитный заземляющий проводник РЕ. В последнем случае вероятность электрической травмы существенно снижается или исключается полностью. Подробнее об устройстве и принципе работы УЗО читайте здесь, а о правильных способах подключения тут.

ВНИМАНИЕ! Категорически нельзя объединять проводники, обозначенные на схемах литерами PE и N, ведь у них разные задачи!

Ярким примером того, что между нейтралью и заземлением есть разность потенциалов, является схема подключения автомобильного генератора. По своей физической сущности он является трехфазной машиной переменного тока, статорные обмотки которого соединены звездой.

К выводу их общей точки подключается якорь реле, которое гасит лампочку «заряд» на панели приборов, после того, как генератор начинает вырабатывать ток. Происходит это потому, что между нейтралью и корпусом автомобиля возникает разность потенциалов, равная пяти вольтам.

Рабочее заземление на массу в сетях переменного тока напряжением свыше 127 вольт применяется только при выполнении специальных работ. Например, сварочных, когда требуется поджечь электрическую дугу. И является основным способом обеспечения функционирования установок постоянного тока, если соединение с физической землей невозможно.

На этом принципе построена электрическая схема автомобиля. Минусовая клемма аккумулятора замыкается на кузов, чем обеспечивается необходимая разность потенциалов.

Зануление

При подключении трехфазных электроустановок нередко возникает вопрос: «Зачем в кабеле четвертый, нулевой, провод, если напряжение 220 вольт не используется?» Эта жила может играть две роли:

1. Защитного проводника PE при отсутствии общей точки подключения трансформаторов (схема «треугольник»).
2. Технической нейтрали N, если выходные обмотки трансформатора соединены звездой.

В последнем случае нулевой провод подключается к металлическому корпусу электроустановки. Это и называется занулением. Оно предназначено лишь для защиты электротехники. Причем исключительно трехфазной и особенно той, которая из-за особенностей конструкции не имеет надежного соединения с физической землей.

Например, передвижных генераторов, ленточных пилорам с перемещаемым рабочим органом. Рабочий персонал зануление от электротравмы не спасает, поскольку между нейтралью и физической землей всегда существует разница потенциалов.

Заземление и нейтраль – это проводники, условно имеющие потенциал, равный нулю. При общем сходстве они выполняют разные задачи. Первый защищает человека от электротравмы. Второй обеспечивает работу электроустановки. Поэтому их нельзя объединять или подменять одно другим.

Обратимся к примеру электрической цепи, показанной на рис. 1.24.

Спросим себя, нарушится ли распределение токов в цепи, если мы заземлим какую-нибудь одну точку нашей цепи, например точку 1?

Чтобы дать правильный ответ на этот вопрос, надо помнить, что электрический ток возникнет лишь в замкнутой цепи. Заземление одной точки цепи, т. е. присоединение ее к проложенным в земле трубам или к забитым в землю железным стержням, не создает нового замкнутого пути для тока.

Рис. 1.24, Электрическая цепь, одна точка которой заземлена. Справа показан график, иллюстрирующий изменение потенциала цепи

При соединении с землей одной точки цепи ток в землю ответвляться не будет, если вся остальная часть цепи имеет достаточно хорошую изоляцию.

Другое дело, если заземляются одновременно две точки электрической цепи: в этом случае создается параллельная цепь и распределение токов может измениться.

Потенциал.

Напряжение между какой-нибудь точкой электрической цепи и землей называют потенциалом этой точки.

Очевидно, что потенциал заземленной точки равен нулю. Определим потенциалы других точек, обозначенных на схеме цифрами.

Напряжение генератора равно разности между его ЭДС и потерей напряжения в нем:

Значит, потенциал точки 2, т. е. напряжение точки 2 относительно земли,

Потенциал точки 3 меньше на величину потери напряжения в сопротивлении

Если мы теперь вернемся в точку 1, то должны по-прежнему полагать, что потенциал в ней должен быть меньше, чем в точке 3, как раз на величину напряжения, приходящегося на средний провод:

Потенциал точки 1 равен нулю.

Как раз из этого положения мы исходили при нашем расчете.

Ответ подтверждает правильность наших выкладок.

Из приведенных расчетов мы можем сделать такой вывод:

потенциал точек цепи понижается, если мы идем в направлении тока.

Иными словами, на участках цепи, не содержащих источников ЭДС, разность потенциалов двух точек равна напряжению между этими точками.

Потенциал представляет собой алгебраическую величину, т. е. может иметь не только конкретное значение, но и знак. Поэтому напряжение между отдельными точками электрической цепи может превышать потенциал некоторой точки.

Какую цель преследуют, заземляя одну из точек цепи? На практике к заземлению какой-нибудь точки цепи прибегают с целью уменьшить опасность поражения электрическим током.

При нечаянном прикосновении к какой-нибудь точке электрической установки тело человека окажется под напряжением, равным потенциалу точки соприкосновения. Во многих случаях этот потенциал по своему значению меньше максимального напряжения, действующего в электрической цепи. Более подробно этот вопрос мы рассмотрим в гл. 7, посвященной трехфазному току.

Напряжение на нулевом проводе

Я-то учёл, а вот вы так и не понимаете, что при неразрывном токе бОльшая часть энергии дроссельтранса так и остаётся в зазоре его сердешного, а не предаётся в нагрузку, в то время как в прямоходе оная энерхия представлена дрищавым током хихи. Плюс к этому, доп комм. потери на включение, когда рассасывается выпр. диод, буде оный на p-n переходе, или заряжается емкостина Шоттки, буде оный низковольт, а ежели высоковольт, то поимеете то же рассасывание. Про геморр с демпфером, ограничивающим «пук» на ключике я даже не говорю. Что касаемо жёсткости ВАХ резонансера, то в соседней веточке люди убеждаются в том, что оная ВАХ зело лучшее чем у нерезонансера, при одинакой паразитной индуктивности первичек-вторичек, поскольку резонансер направляет энерхию индухтивности рассеяния в нагрузку. Ну, а буде оная индухтивность шибко мелкая, то ваш усь задолбают индуктивные и кондуктивные помехи, вследствие крутости фронтов тока через ключеги и диодеги. Телевизорам, кои полюбляют обратноходы, на эти помехи посрать, бо оне работают в шибко высокочастотном диапазоне, а нынче так вообще с цифирой. А вот аналоговым усям шумящие питальники категорицки противопоказаны.

Публикации по теме:

• Азия цемент отзывы

  Азия Цемент Некоторым работникам дирекции из Пензы приходится за свой счет ездить на завод. Это…

• Искра коттеджный поселок

  Коттеджный посёлок «Берег-Деревня»Если Вы мечтаете купить дом в Самарской области, недалеко от города, в районе…

• Цветаевский пирог с творогом

  Цветаевский яблочный пирог – интересные идеи приготовления знаменитого десертаПо легенде цветаевский яблочный пирог готовили сестры…

• Makita 9565c

  Угловая шлифовальная машина Makita 9565CVПочти за вековую историю существования японская компания Makita прекрасно зарекомендовала себя…

Какой была бы Земля с нулевым уровнем кислорода? – Зеленый храм

Так что же такое углерод?

Углерод – это химический элемент, такой как водород, кислород, свинец или любой другой элемент периодической таблицы.

Углерод – очень распространенный элемент. Он существует в чистых или почти чистых формах, таких как алмаз и графит, но также может соединяться с другими элементами, образуя молекулы. Эти углеродные молекулы являются основными строительными блоками людей, животных, растений, деревьев и почв.Некоторые парниковые газы, такие как CO2 и метан, также состоят из молекул на основе углерода, как и ископаемое топливо, которое в значительной степени состоит из углеводородов (молекул, состоящих из водорода и углерода).

В контексте изменения климата термин «углерод» обычно используется как сокращение от углекислого газа, наиболее важного парникового газа, выделяемого людьми. Однако технически это не так. Углерод становится диоксидом углерода только тогда, когда каждый атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода (отсюда химическая формула диоксида углерода, CO2).

Это сокращение может иногда вызывать путаницу, потому что, хотя «тонна углерода» часто используется для обозначения «тонны СО2», в научном контексте эта же фраза может означать «СО2, содержащий тонну углерода» (т.е. гораздо меньшее количество, поскольку кислород составляет большую часть веса каждой молекулы CO2).

Термин «углерод» также встречается во фразе «углеродный след», которая описывает общее количество парниковых газов, выделяемых в результате данной деятельности. В этом контексте «тонна углерода» может означать еще кое-что: «смесь парниковых газов с комбинированным воздействием потепления, эквивалентным воздействию тонны CO2».

Молекулы углерода перемещаются вокруг системы Земли в углеродном цикле.

Почему на Земле есть кислород?

Земля имеет свободный кислород в атмосфере из-за жизни. В начале истории Земли атмосфера была бы точно такой, как мы описали выше. Древние микробы (похожие на водоросли и бактерии) жили в этом мире без кислорода. В конечном итоге они эволюционировали, чтобы найти процесс фотосинтеза. Для них это был просто способ накопления энергии. Для этого им нужно было много углерода, который они получили от углерода в СО2.Для них свободный кислород был просто побочным продуктом, но в конечном итоге он вырос до такой степени, что большая часть планеты перешла из анаэробной (без кислорода) среды в аэробную (с кислородом).

Могла ли жизнь развиться до такой степени, что мы остались без кислорода? Может быть, но это было бы намного сложнее. Вам понадобится альтернативный источник энергии, такой же богатый, как солнце. Мы знаем, что целые экосистемы появляются около гидротермальных источников, и эти системы используют дисульфидные связи в качестве основного источника энергии.Расстояние между гидротермальными жерлами может быть довольно большим, поэтому вы не получите миграций и приспособлений, которые есть у животных, которые для существования полагаются на свет и углеродный цикл. Этим экосистемам потребуется гораздо больше времени, чтобы превратиться в сложную жизнь, если они когда-нибудь туда попадут.

Вы также можете интерпретировать это как «как бы выглядела Земля без кислорода, даже без молекул». На этот вопрос почти невозможно ответить, но с точки зрения Бреннера ответ был бы «странным».”

Сегодня мы существуем благодаря водорослям.

По оценкам, морские растения производят от 70 до 80 процентов кислорода в атмосфере. Почти все морские растения представляют собой одноклеточные фотосинтезирующие водоросли. Даже морские водоросли во многих случаях являются колониальными водорослями. Они представляют собой группу отдельных клеток, пытающихся выглядеть как большое растение (см. Фото водорослей), но на самом деле это особи.

Энергетический баланс Земля-атмосфера

Энергетический баланс Земля-атмосфера – это баланс между поступающей энергией от Солнца и исходящей энергией от Земли.Энергия, выделяемая Солнцем, излучается в виде коротковолнового света и ультрафиолетовой энергии. Когда он достигает Земли, часть отражается обратно в космос облаками, часть поглощается атмосферой, а часть поглощается поверхностью Земли.

Обучающий урок: консервы

Однако, поскольку Земля намного холоднее Солнца, ее энергия излучения намного слабее (длинноволновая) инфракрасной энергии. Мы можем косвенно увидеть, как эта энергия излучается в атмосферу в виде тепла, поднимающегося с горячей дороги, создавая мерцание в жаркие солнечные дни.

Энергетический баланс Земля-атмосфера достигается за счет того, что энергия, полученная от Солнца , уравновешивает энергии, потерянной Землей обратно в космос. Таким образом, Земля поддерживает стабильную среднюю температуру и, следовательно, стабильный климат. Если взять за основу 100 единиц солнечной энергии, то энергетический баланс будет следующим:

В верхней части атмосферы – входящая энергия от солнца уравновешивается исходящей энергией от земли.

Входящая энергия		Исходящая энергия
Шт.	Источник	Квартир	Источник
+100	Коротковолновое излучение Солнца.	-23	Коротковолновое излучение, отраженное облаками обратно в космос.
		-7	Коротковолновое излучение, отраженное земной поверхностью в космос.
		-49	Длинноволновое излучение атмосферы в космос.
		-9	Длинноволновое излучение облаков в космос.
		-12	Длинноволновое излучение земной поверхности в космос.
+100	Всего входящих	-100	Всего исходящих

Сама атмосфера – Энергия, поступающая в атмосферу, уравновешивается исходящей энергией из атмосферы.

Входящая энергия		Исходящая энергия
Шт.	Источник	Квартир	Источник
+19	Поглощенное коротковолновое излучение газами в атмосфере.	-9	Длинноволновое излучение, испускаемое облаками в космос.
+4	Поглощенное коротковолновое излучение облаками.	-49	Длинноволновое излучение, испускаемое в космос газами в атмосфере.
+104	Поглощенное длинноволновое излучение от поверхности земли.	-98	Длинноволновое излучение, излучаемое на поверхность земли газами в атмосфере.
+5	От конвективных течений (поднимающийся воздух нагревает атмосферу).
+24	Конденсация / осаждение водяного пара (тепло выделяется в атмосферу в процессе).
+156	Всего входящих	–156	Всего исходящих

На поверхности земли – поглощенная энергия уравновешивается высвобожденной энергией.

Входящая энергия		Исходящая энергия
Шт.	Источник	Квартир	Источник
+47	Поглощенное коротковолновое излучение солнца.	-116	Длинноволновое излучение, испускаемое поверхностью.
+98	Поглощенное длинноволновое излучение газов в атмосфере.	-5	Отвод тепла конвекцией (поднимающийся теплый воздух).
		–24	Тепло, необходимое для процессов испарения и сублимации, и поэтому удаляется с поверхности.
+145	Всего входящих	-145	Всего исходящих

Поглощение инфракрасного излучения, пытающегося уйти с Земли обратно в космос, особенно важно для глобального энергетического баланса.Поглощение энергии атмосферой хранит больше энергии у своей поверхности, чем если бы атмосферы не было.

Средняя температура поверхности Луны, у которой нет атмосферы, составляет 0 ° F (-18 ° C). Напротив, средняя температура поверхности Земли составляет 59 ° F (15 ° C). Этот эффект нагрева называется парниковым эффектом.

Потепление теплицы усиливается ночью, когда небо затянуто облаками. Тепловая энергия Земли может улавливаться облаками, что приводит к более высоким температурам по сравнению с ночами с чистым небом.Воздуху не дают охладиться так сильно при пасмурной погоде. Под частично облачным небом часть тепла может уйти, а часть остается в ловушке. Ясное небо позволяет максимально охладиться.

Основы солнечного излучения | Министерство энергетики

Солнечное излучение , часто называемое солнечным ресурсом или просто солнечным светом, является общим термином для электромагнитного излучения, излучаемого солнцем. Солнечное излучение можно улавливать и превращать в полезные формы энергии, такие как тепло и электричество, с помощью различных технологий.Однако техническая осуществимость и экономическая эксплуатация этих технологий в конкретном месте зависит от доступного солнечного ресурса.

Основные принципы

Каждое место на Земле получает солнечный свет, по крайней мере, часть года. Количество солнечной радиации, достигающей любой точки на поверхности Земли, зависит от:

• Географического положения
• Времени дня
• Сезона
• Местного ландшафта
• Местной погоды.

Поскольку Земля круглая, солнце падает на поверхность под разными углами в диапазоне от 0 ° (чуть выше горизонта) до 90 ° (прямо над головой).Когда солнечные лучи вертикальны, поверхность Земли получает всю возможную энергию. Чем больше наклонены солнечные лучи, тем дольше они проходят через атмосферу, становясь более рассеянными и рассеянными. Поскольку Земля круглая, в холодных полярных регионах никогда не бывает высокого солнца, а из-за наклона оси вращения эти области вообще не получают солнца в течение части года.

Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите и в определенное время года находится ближе к Солнцу.Когда Солнце приближается к Земле, поверхность Земли получает немного больше солнечной энергии. Земля ближе к Солнцу, когда в южном полушарии лето, а в северном – зима. Однако наличие обширных океанов смягчает более жаркое лето и более холодную зиму, которые можно было бы ожидать в южном полушарии в результате этой разницы.

Наклон оси вращения Земли на 23,5 ° является более важным фактором при определении количества солнечного света, падающего на Землю в конкретном месте.Наклон приводит к увеличению продолжительности дней в северном полушарии от весеннего (весеннего) равноденствия до осеннего (осеннего) равноденствия и к увеличению продолжительности дней в южном полушарии в течение остальных 6 месяцев. Дни и ночи длятся ровно 12 часов в дни равноденствий, которые происходят каждый год 23 марта и 22 сентября или около этого.

Такие страны, как Соединенные Штаты, которые расположены в средних широтах, получают больше солнечной энергии летом, а не только потому, что дни длиннее, но еще и потому, что солнце находится почти над головой.Солнечные лучи гораздо более наклонены в более короткие дни зимних месяцев. Такие города, как Денвер, штат Колорадо (около 40 ° широты), получают в июне почти в три раза больше солнечной энергии, чем в декабре.

Вращение Земли также отвечает за часовые колебания солнечного света. Ранним утром и ближе к вечеру солнце садится низко. Его лучи проходят через атмосферу дальше, чем в полдень, когда солнце находится в самой высокой точке. В ясный день наибольшее количество солнечной энергии достигает солнечного коллектора около солнечного полудня.

Рассеянное и прямое солнечное излучение

Когда солнечный свет проходит через атмосферу, часть его поглощается, рассеивается и отражается:

• Молекулами воздуха
• Водяной пар
• Облака
• Пыль
• Загрязняющие вещества
• Лесные пожары
• Вулканы.

Это называется рассеянным солнечным излучением . Солнечное излучение, которое достигает поверхности Земли, не рассеиваясь, называется прямым солнечным излучением .Сумма рассеянной и прямой солнечной радиации называется глобальной солнечной радиацией . Атмосферные условия могут снизить прямое излучение луча на 10% в ясные сухие дни и на 100% в пасмурные дни.

Измерение

Ученые измеряют количество солнечного света, падающего на определенные места в разное время года. Затем они оценивают количество солнечного света, падающего на регионы на одной широте с аналогичным климатом. Измерения солнечной энергии обычно выражаются как общее излучение на горизонтальной поверхности или как общее излучение на поверхности, отслеживающей солнце.

Данные о радиации для солнечных электрических (фотоэлектрических) систем часто представлены в киловатт-часах на квадратный метр (кВтч / м ² ). Прямые оценки солнечной энергии также могут быть выражены в ваттах на квадратный метр (Вт / м ² ).

Данные о радиации для солнечных водонагревателей и систем отопления помещений обычно представлены в британских тепловых единицах на квадратный фут (БТЕ / фут ² ).

Распределение

Солнечных ресурсов в Соединенных Штатах достаточно для фотоэлектрических (ФЭ) систем, поскольку они используют как прямой, так и рассеянный солнечный свет.Другие технологии могут быть более ограниченными. Однако количество энергии, генерируемой любой солнечной технологией на определенном участке, зависит от того, сколько солнечной энергии достигает его. Таким образом, солнечные технологии наиболее эффективно работают на юго-западе США, который получает наибольшее количество солнечной энергии.

Карты ресурсов солнечной энергии

Просмотрите карты ресурсов солнечной энергии как для фотоэлектрической, так и для концентрированной солнечно-тепловой энергии.

Дополнительная информация

Узнайте больше о том, как работает солнечная энергия, а также о солнечных батареях и программах концентрации солнечно-тепловой энергии.

Home »Солнечные информационные ресурсы» Основы солнечного излучения

Sky Tellers – Seasons

Мероприятия SkyTellers Seasons для детей младшего возраста
См. Также: мероприятия и ресурсы «Сезоны средней школы»

О наших сезонах

Что вызывает наши времена года?
У нас есть времена года, потому что ось Земли – воображаемая линия, проходящая через Землю и вокруг которой вращается – наклонена.Он наклонен примерно на 23,5 градуса относительно плоскости нашей орбиты (эклиптики) вокруг Солнца. Когда мы вращаемся вокруг Солнца, наша ось всегда указывает на одно и то же фиксированное место в космосе. Наша северная ось указывает почти прямо на Полярную звезду, Полярную звезду.

На этом снимке Земля изображена сбоку, вращаясь вокруг Солнца. Ось наклонена и указывает на Полярную звезду независимо от того, где Земля находится на своей орбите.Из-за этого меняется распределение солнечных лучей. В июне, летом в северном полушарии, солнечные лучи и тепло достигают северного полюса. В декабре, зимой в северном полушарии, северный полюс отклонен от падающего солнечного света.

«Фиксированный» наклон означает, что во время нашей орбиты вокруг Солнца каждый год разные части Земли получают солнечный свет в течение разного периода времени. Это также означает, что угол , под которым солнечный свет падает на разные части поверхности Земли, меняется в течение года.Солнечный свет, падающий на поверхность под углом, «распространяется» по более широкой области по сравнению с солнечным светом, падающим перпендикулярно поверхности Земли. Области, которые получают больше рассеянного солнечного света, получают меньше энергии от нашего Солнца. Все эти факторы в совокупности определяют годовой цикл смены времен года на Земле!

На части нашей орбиты северная половина Земли наклонена на к Солнцу на °. В северном полушарии сейчас лето; Есть более продолжительные периоды дневного света, Солнце находится выше в небе, и солнечные лучи падают на поверхность более прямо, давая нам более высокие температуры.Северный полюс светит постоянным дневным светом!

Когда северная половина Земли наклонена к Солнцу, южное полушарие наклонено. Люди в южном полушарии испытывают более короткую продолжительность дня и более низкие температуры зимы.

Зимой в северном полушарии наша северная ось продолжает указывать на Полярную звезду, но, поскольку мы двигались по орбите вокруг Солнца, наше северное полушарие теперь направлено от нашего Солнца.Северный полюс полностью темный, а в других местах в северном полушарии наблюдается более короткая продолжительность дня и более низкие температуры зимой, поскольку Солнце проходит по нижней дуге на южном небе, а солнечные лучи падают на поверхность под меньшим углом. Когда в северной половине Земли зима, в южном полушарии, наклоненном к нашему Солнцу, бывает лето.

Осенью и весной в некоторых местах на Земле наблюдаются похожие, более мягкие условия. Земля переместилась в такое положение на своей орбите, где ее ось более или менее перпендикулярна падающим лучам Солнца.Продолжительность светового дня и темноты более равномерно распределена по всем широтам земного шара.

Что не вызывает сезоны?
Сезоны , а не , обусловленные тем, насколько далеко Земля от нашего Солнца. Орбита Земли вокруг нашего Солнца имеет слегка эллиптическую траекторию (очень небольшую!), И Солнце находится не точно в центре эллипса. Это означает, что в течение года Земля иногда находится дальше от нашего Солнца, а иногда и ближе, но разница небольшая (не так для некоторых других планет!).Земля находится ближе всего к нашему Солнцу в январе (перигелий) и дальше всего в июле (Земля находится на расстоянии 147,5 миллионов километров от Солнца, когда достигает афелия). Если бы расстояние было самым важным фактором, у всей Земли было бы лето в январе, когда мы ближе всего к нашему Солнцу, и зима в июле, когда мы дальше всего!

Что такое солнцестояния и равноденствия?
Солнцестояние происходит, когда ось Земли направлена ​​прямо к нашему Солнцу.Это происходит дважды в год на орбите Земли. Около 21 июня северный полюс наклонен на 23,5 градуса к нашему Солнцу, а в северном полушарии наступает летнее солнцестояние, самый длинный день в году в северном полушарии. В тот же день южное полушарие наклонено на 23,5 градуса на от Солнца на , а в южных регионах Земли наступает самый короткий день в году – зимнее солнцестояние.

Второе солнцестояние происходит 21 или 22 декабря, когда северный полюс наклоняется на 23 °.5 градусов от нашего Солнца на градуса, и южный полюс наклонен к нему. Это самый короткий день в году в северном полушарии – период зимнего солнцестояния в северном полушарии.

Дважды в год во время равноденствий («равных ночей») ось Земли не направлена ​​к нашему Солнцу, а перпендикулярна падающим лучам. Во время равноденствий каждое место на нашей Земле (кроме крайних полюсов) испытывает 12 часов дневного света и 12 часов темноты. Весеннее равноденствие наступает в северном полушарии 21 или 22 марта (осеннее равноденствие в южном полушарии).22 или 23 сентября знаменует собой осеннее или осеннее равноденствие в северном полушарии.

Когда Земля вращается вокруг нашего Солнца, положение ее оси относительно Солнца изменяется. Это приводит к изменению наблюдаемой высоты нашего Солнца над горизонтом. В любом данном месте на Земле, наше Солнце следует летом более высоко над горизонтом, а зимой – более низко. Весной и осенью он прокладывает промежуточный путь. Это означает, что нашему Солнцу требуется больше времени, чтобы пересечь небо летом, и меньше времени зимой.Этот эффект усиливается по мере продвижения к полюсам; люди, живущие вблизи экватора, испытывают лишь небольшие изменения дневного света в течение года. Изменение более радикальное по отношению к полюсам.

Во время летнего солнцестояния в северном полушарии Земля наклонена так, что солнечные лучи падают перпендикулярно поверхности в Тропике Рака (23,5 градуса северной широты, что соответствует наклону оси Земли). В (солнечный) полдень наше Солнце находится прямо над головой в этом месте (и на уменьшающейся высоте над горизонтом к северу и югу от Тропика Рака).В местах к северу наше Солнце будет в самом высоком положении над горизонтом, и ему потребуется больше всего времени, чтобы пересечь небо. Во всех северных локациях световой день более 12 часов. Во всех южных районах световой день составляет менее 12 часов. Места за Полярным кругом (к северу от 66,5 градуса широты; 90 градусов без наклона оси Земли) получают 24 часа солнечного света. В местах ниже Северного полярного круга (66,5 градуса южной широты) 24 часа темноты.

http://www.geog.ouc.bc.ca/physgeog/contents/6h.html
Во время летнего солнцестояния в северном полушарии область «выше» полярного круга (выше 66,5 градуса северной широты) получает 24 часа дневного света, в то время как южный полярный регион находится в полной темноте.

Во время зимнего солнцестояния в северном полушарии падающие лучи Солнца перпендикулярны тропику Козерога в точке 23.5 градусов южной широты. Путь Солнца является самым низким над горизонтом в местах к северу от экватора, и в этих регионах самый короткий день в году. Между зимним и летним солнцестоянием световой день увеличивается, поскольку Земля продолжает вращаться по орбите вокруг Солнца.

Во время равноденствий солнечный свет падает перпендикулярно поверхности на экваторе Земли. Во всех местах на Земле, независимо от широты, 12 часов светового дня и 12 часов темноты. Весеннее равноденствие знаменует переход от 24 часов темноты к 24 часам дневного света на полюсах Земли .В этих экстремальных местах наше Солнце движется над горизонтом во время весеннего равноденствия и не опускается ниже горизонта до осеннего равноденствия.

Есть ли на других планетах времена года?
Да! Другие планеты в нашей солнечной системе переживают времена года по той же причине, что и Земля; их ось вращения наклонена. Однако некоторые планеты, такие как Марс и Плутон, имеют эллиптические орбиты, что приводит к более резким изменениям расстояния от Солнца, когда они вращаются вокруг него.Это, в сочетании с осевым наклоном, вызывает большие сезонные колебания.

Уран имеет экстремальный наклон в 82 градуса. Урану требуется почти 84 земных года, чтобы совершить почти круговой путь вокруг Солнца. Наклон означает, что полюс каждого полушария почти напрямую подвергается воздействию солнечных лучей во время летнего солнцестояния, а противоположное полушарие находится в постоянной темноте. Учитывая длительный период обращения Урана по орбите, это означает 20-летнюю зиму или лето!

	Продолжительность года (дни)	Наклон оси вращения (градусы)	Начало весны	Начало лета	Начало осени	Начало зимы
Меркурий	88	<1	нет данных	нет данных	нет данных	нет данных
Венера	224.7	2,6 или 1,77	нет данных	нет данных	нет данных	нет данных
Земля	365,25	23,4	20 марта 2018 г.	21 июня 2018 г.	22 сентября 2018 г.	21 декабря 2018 г.
Марс	687	25,2	23 марта 2019 г.	8 октября 2019 г.	8 апр.2020 г.	2 сен.2020 г.
Юпитер	4331	3.1	нет данных	нет данных	нет данных	нет данных
Сатурн	10 747	26,7	2009	2017	2025	2032
Уран	30 589	97,8	2050	2072	2007	2030
Нептун	59 800	28.3	2046	2087	2128	2005

* Летнее солнцестояние – это время, когда северный полюс планеты наклонен к Солнцу.
По данным за 1990 год.

Климатическое форсирование | NOAA Climate.gov

Энергия Солнца взаимодействует с землей, водой и воздухом

Земля постоянно залита солнечной энергией.Часть энергии, которая достигает Земли, отражается обратно в космос, другая часть поглощается непосредственно атмосферой, а оставшаяся часть перемещается через атмосферу на поверхность. Энергия солнечного света нагревает землю и воду на поверхности, а они, в свою очередь, излучают тепло. Это тепло способствует дальнейшему нагреванию атмосферы. Смесь газов в нашей атмосфере удерживает часть тепловой энергии от утечки прямо в космос, подобно тому, как одеяло сохраняет тепло рядом с вашим телом. Этот процесс является естественным парниковым эффектом, и он сохраняет на Земле достаточно тепла, чтобы поддерживать жизнь.

Входящая энергия – исходящая энергия = Радиационное воздействие

В соответствии с основными законами термодинамики, когда Земля поглощает энергию Солнца, она должна в конечном итоге излучать такое же количество энергии в космос. Разница между приходящей и исходящей радиацией известна как радиационное воздействие планеты (RF). Точно так же, как приложение толкающей силы к физическому объекту приведет к его неуравновешенности и движению, фактор воздействия на климат изменит климатическую систему.Когда принуждение приводит к тому, что входящая энергия превышает исходящую, планета нагревается (положительный RF). И наоборот, если исходящая энергия больше, чем поступающая, планета остынет.

Природные и антропогенные факторы климата

Еще один способ обозначить климатические воздействия – назвать их климатическими факторами. Природные климатические факторы включают изменения в выработке солнечной энергии, регулярные изменения в орбитальном цикле Земли и крупные извержения вулканов, которые переносят светоотражающие частицы в верхние слои атмосферы.Вызванные деятельностью человека или антропогенные факторы климата включают выбросы удерживающих тепло газов (также известных как парниковые газы) и изменения в землепользовании, которые заставляют землю отражать больше или меньше энергии солнечного света. С 1750 года количество антропогенных факторов климата увеличивается, и их влияние доминирует над всеми естественными факторами климата.

Насколько высоким будет радиационное воздействие в будущем?

Ученые-климатологи определили четыре возможных сценария будущего, которые они используют в качестве последовательных исходных данных для расчета климата в будущем.Каждый сценарий основан на вероятной будущей траектории глобальных выбросов парниковых газов. Сценарии, известные как репрезентативные траектории концентрации или RCP, определяют величину радиационного воздействия (RF) в 2100 г. по сравнению с 1750 г. Для получения дополнительной информации о RCP см. Вставку SPM.1 AR5 WGI МГЭИК (последняя страница Резюме для политиков ).

Обратная связь: усиление начальных воздействий

Климатические драйверы также могут вызывать обратную связь, которая усиливает или ослабляет исходное воздействие.Например, воздействие увеличенного количества парниковых газов также увеличивает испарение, что увеличивает количество водяного пара в атмосфере и усиливает воздействие парниковых газов.

Если мы стабилизируем антропогенные факторы климата, которые в настоящее время увеличивают радиационное воздействие на атмосферу, энергетический баланс Земли и климат в конечном итоге достигнут нового состояния равновесия, при котором равные количества энергии передаются в систему и из нее; когда это произойдет, остается открытым вопросом.

---

Дополнительная информация

Изменение климата 2013: Основа физических наук
Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата (ДО5), Резюме Рабочей группы 1 (РГИ) для политиков (РП)

Радиационное воздействие изменения климата
Отчет Национального исследовательского совета

Сравнение сценариев SRES и RCP
Часть Руководства для начинающих по репрезентативным путям концентрации, от Skeptical Science

Связи данных

NOAA Палео- и исторические данные о климатическом воздействии
Доступ к ряду косвенных данных, которые использовались для расчета радиационного воздействия в прошлом.

Интерактивный просмотрщик атмосферных данных
Выберите места отбора проб на карте, а затем создайте графики или загрузите данные о концентрации различных газов в атмосфере.

В чем разница между углеродно-нейтральным, чистым нулевым и климатически позитивным?

Новое золото – углеродно-нейтральный. В настоящее время все больше и больше компаний обещают стать углеродно-нейтральными, нулевыми или даже благоприятными для климата. С глобальными гигантами, такими как Google, которые заявляют, что они первая компания, которая избавилась от своего углеродного наследия, мы можем спросить: как это возможно?

Такие термины, как «углеродно-нейтральный», «чистый ноль» или «положительный климат», существуют уже некоторое время, но в последние пару лет небольшие стартапы глобальных корпораций интегрировали их, в основном для основных маркетинговых целей.Разнообразие фраз и отсутствие ясности вокруг них могут ввести в заблуждение потребителей с благими намерениями. Однако прозрачное информирование о них может побудить компании к более активным действиям.

Прочтите нашу статью «Как распознать зеленый цвет»

Согласно целям, установленным Парижским соглашением по климату, осталось всего 29 лет, чтобы достичь глобальных чистых нулевых выбросов. Итак, давайте лучше поймем, каков жаргон вокруг углеродной нейтральности. Чтобы проверить, хочет ли компания сократить или даже стереть свой углеродный след, когда они заявляют о углеродной нейтральности, очень важно понимать эти термины.

К 2030 году весь бизнес Apple будет углеродно-нейтральным – от цепочки поставок до электроэнергии, которую вы используете в каждом устройстве, которое мы производим. Наша общая планета не может ждать, и мы хотим быть рябью в пруду, которая приведет к гораздо большим изменениям. https://t.co/bltmlnau1X

– Тим Кук (@tim_cook) 21 июля 2020 г.

Для начала давайте углубимся в суть углеродной нейтральности:

• Нейтральный углерод означает, что любой CO ₂ , выбрасываемый в атмосферу в результате деятельности компании, уравновешивается удалением эквивалентного количества.
• Положительный климат означает, что деятельность выходит за рамки достижения нулевых чистых выбросов углерода и направлена ​​на создание экологической выгоды за счет удаления дополнительного количества углекислого газа из атмосферы.
• Отрицательный уровень углерода означает то же, что и «положительный климат».
• Положительный углерод – так организации описывают климат как положительный, так и отрицательный на углерод. Это в основном маркетинговый термин, который, по понятным причинам, сбивает с толку – мы обычно его избегаем.
• Климатически нейтральный означает сокращение всех парниковых газов до нулевой точки при одновременном устранении всех других негативных воздействий на окружающую среду, которые организация может вызвать.
• Нетто-нулевые выбросы углерода означают, что в результате деятельности выбросы углерода в атмосферу отсутствуют.
• Нетто-нулевые выбросы уравновешивают весь объем выбросов парниковых газов (ПГ) и количество, удаленное из атмосферы.

Мировые лидеры радуются принятию Парижского соглашения
(Источник: РКИК ООН)

Что такое углеродная нейтральность?

«Углеродно-нейтральный» был словом года в журнале New Oxford American Dictionary в 2006 году – и с тех пор был катапультирован в основной мир.По определению углеродно-нейтральный (или углеродный нейтральный) баланс между выделением углерода и поглощением выбросов углерода из поглотителей углерода . Или просто полностью исключить выбросы углерода. Поглотителями углерода являются любые системы, которые поглощают больше углерода, чем выделяют, например леса, почвы и океаны.

По данным Комиссии Европейского Союза, естественные стоки удаляют от 9,5 до 11 Гт CO ₂ в год. На сегодняшний день никакие искусственные поглотители углерода не могут удалить углерод из атмосферы в необходимом масштабе для борьбы с глобальным потеплением.Следовательно, чтобы стать углеродно-нейтральными, у компаний есть два варианта: резко сократить выбросы углерода до нуля или сбалансировать свои выбросы за счет компенсации и покупки углеродных кредитов.

Что значит стать углеродно-нейтральным?

Стать углеродно-нейтральным – это новая мантра Уолл-стрит и мировых компаний, но как этого добиться? Как эксперты в этой области, Plan A рекомендует компаниям применить систему учета углерода к инициативе, которую они пытаются реализовать.Во-первых, мы советуем вам рассчитать углеродный след вашей компании, что вы можете легко сделать с помощью нашего программного обеспечения Carbon Management.

После того, как будет подсчитан общий углеродный след, вы лучше поймете, сколько вашей компании нужно нейтрализовать. Затем сократите выбросы углерода, проанализировав худшие углеродные показатели – там, где ваша компания выбрасывает больше всего, и действуя в соответствии с этим. Наконец, компенсируйте то, что осталось.

Невозможно произвести нулевые выбросы углерода; таким образом, , компенсация является жизнеспособным подходом для достижения нулевого уровня выбросов углерода.Компенсация выбросов углекислого газа является убедительным сигналом для вашего сообщества о том, что вы стремитесь проложить путь к устойчивому будущему. Средства от нейтрализации вашего углеродного следа пойдут на предоставление низкоуглеродных технологий сообществам, наиболее подверженным риску воздействия изменения климата. Однако вы должны убедиться, что проект компенсации прозрачен и вовлекает в процесс местные сообщества.

В чем разница между

Carbon Neutral и Net-zero ?

Как было установлено ранее, «углеродно-нейтральный» и «чистый ноль» – это два схожих термина.В обоих случаях компаний работают над сокращением и балансированием своего углеродного следа. Когда углеродно-нейтральный относится к , уравновешивающим общий объем выбросов углерода , чистый нулевой углерод означает, что углерод не выделялся с самого начала, поэтому углерод не нужно улавливать или компенсировать . Например, здание компании, полностью работающее на солнечной энергии и не использующее ископаемое топливо, может обозначать свою энергию как «нулевой углерод».

Однако, говоря о «нулевом чистом», в очень важно указать нулевой чистый углерод или выбросы .Напротив, чистые нулевые выбросы относятся к общему балансу произведенных выбросов парниковых газов (ПГ) и выбросов ПГ за пределы атмосферы. Даже если научная концепция часто применяется к таким странам, как США, Китай, ее также можно использовать для организаций . Другими словами, net-zero описывает момент времени, когда человек перестают увеличивать бремя нагревающих климат газов в атмосфере .

Отрицательный углерод или положительный климат: делать больше для планеты IKEA стремится стать «климатически позитивным» к 2030 году.
(Фото: Олег Лаптев)

Углеродный негатив и климатический позитив – два схожих термина. Это происходит, когда компания удаляет или улавливает из атмосферы больше CO ₂ , чем она даже выбрасывает. Тогда компания имеет отрицательное количество выбросов углерода и положительно влияет на климат .

Итак, давайте углубимся: , чтобы добиться положительного воздействия на климат, компании необходимо точно понимать, какой у нее углеродный след . Например, если North Face хочет запустить шапку с положительным выбросом углерода, им необходимо будет рассчитать общий углеродный след продукта: от энергии, необходимой для производства и распространения продукта, до выбросов, связанных с поиском и производством, и конечной продукцией. жизненный продукт.Компании также потребуется принять дополнительные меры для улавливания большего количества углерода .

Для этого есть только один способ: рассчитать объемы 1, 2 и 3 выбросов углерода . И вам повезло, потому что программное обеспечение для управления выбросами углерода Plan A рассчитывает объемы выбросов всех трех диапазонов, что позволяет компаниям значительно сократить свои выбросы.

Более подробно: «Что такое выбросы объемов 1, 2,3?»

Поскольку снижение выбросов углерода или улучшение климата для компаний вскоре становится новой тенденцией или новым золотом, некоторые компании уже смотрят дальше и стремятся стереть весь свой исторический след.Microsoft была одной из первых крупных компаний, сделавших это объявление, за ней сразу же последовала Google.

Сегодня Microsoft объявила об амбициозной цели и подробном плане по сокращению выбросов углерода к 2030 году, сокращению выбросов углекислого газа к 2050 году и запуску фонда климатических инноваций в размере 1 млрд долларов. https://t.co/wrkkcRCntw

– Брэд Смит (@BradSmi) 16 января 2020 г.

Поскольку ЕС стремится стать первым континентом, который станет углеродно-нейтральным, компании и частные лица должны быстро сократить свой углеродный след.Теперь, когда вы знакомы с терминами углеродно-нейтральный, климатический и нулевой чистые; пришло время сделать следующий шаг в области устойчивого развития: рассчитать и сократить углеродный след вашей компании.

Посетите наш сайт; У нас есть решение для вас. Наш Carbon Manager поможет вам рассчитывать, контролировать и сокращать выбросы углекислого газа. Вы можете стать углеродно-нейтральным, компенсируя остальную часть своих выбросов через наших сертифицированных партнеров. Запросить демо.

Что делает Землю особенной по сравнению с другими планетами

Земля – ​​особенная планета.

Здесь жидкая вода, тектоника плит и атмосфера, защищающая его от наихудших солнечных лучей. Но многие ученые согласны с тем, что самой особенной особенностью нашей планеты могут быть только мы.

«Это единственная известная нам планета, на которой есть жизнь», – сказал Алан Босс, теоретик образования планет из Института Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия.

Хотя другие тела в нашей солнечной системе, такие как спутник Сатурна Титан Кажется, что когда-то они могли быть гостеприимны для какой-то формы жизни, и у ученых все еще есть надежда в конечном итоге выкопать микробы под поверхностью Марса, Земля по-прежнему является единственным известным миром, поддерживающим жизнь.

«Пока что мы не нашли его больше нигде», – сказал Алекс Вольщан из Университета штата Пенсильвания, который открыл первые планеты за пределами нашей Солнечной системы. Он согласился с тем, что жизнь была самой впечатляющей характеристикой Земли.

Ничего из этого не является откровением, но понимание того, что особенного в Земле, имеет решающее значение для поиска других планет и предсказания того, какими они могут быть.

Тот факт, что на Земле есть не только жизнь, но и разумная жизнь, делает ее вдвойне уникальной.По словам Грегори Лафлина, астрофизика и исследователя планет из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, разумная жизнь планеты (человечество) даже разработало ракеты, которые позволяют путешествовать за пределы планеты.

«За последние полвека планета Земля собрала вместе крошечные кусочки металла в своей коре и бросила эти изящно сконструированные объекты на все другие планеты Солнечной системы», – сказал Лафлин, добавив, что эти достижения следует считать образцовым признаком нашей планеты.

«С нашей антропоцентрической точки зрения мы естественным образом отделяем себя от планеты, на которой живем, но если принять точку зрения внешнего наблюдателя, то это« планета »(взятая в целом) сделала эти замечательные вещи “, – сказал он SPACE.com .

Водный мир

Для обеспечения жизни, этого самого особенного атрибута, планета Земля имеет ряд идеальных свойств. Среди планет нашей солнечной системы он уникален тем, что на поверхности находится вода в жидкой форме в количестве, способствующем развитию жизни.

«Самым впечатляющим атрибутом Земли является наличие и количество жидкой воды на ее поверхности», – сказал Джеффри Марси, астроном из Калифорнийского университета в Беркли, который помог открыть десятки внесолнечных планет. По его словам, никто не знает, почему на Земле такое количество воды, которое относительно невелико, учитывая, что количество молекул воды превышает количество молекул силиката в галактике.

«Земля примечательна своим точно подобранным количеством воды, не слишком большим, чтобы покрыть горы, и не настолько небольшим, чтобы это была сухая пустыня, как Марс и Венера, наши« сестринские »планеты», – сказал он.

Планета Златовласки

Земная вода также отличается тем, что так долго оставалась жидкой. Как Земля смогла удержать свои океаны, в то время как на других планетах замерзают или жарятся?

«Необходимо проработать множество деталей относительно того, почему Земля является единственной планетой с жидкой водой в нашей солнечной системе», – сказала Диана Валенсия, аспирантка Гарвардского университета в области наук о Земле и планетах. “Конечно, это стало возможным из-за расстояния до Солнца.Планета, находящаяся намного дальше, будет получать слишком много энергии от Солнца, а планета, расположенная слишком далеко, быстро замерзнет ». тектоника – скользящие движения земной коры, которые, как считается, создали высокие горные хребты планеты и стремительно падают глубины океана.

«Тот факт, что у Земли есть тектоника плит, позволяет углеродно-силикатному циклу действовать в геологических временных масштабах», Валенсия сказала.«С помощью углеродно-силикатного цикла уровни углерода в атмосфере регулируются, чтобы поддерживать температуру поверхности около температуры жидкой воды».

Тектоника плит и вода неразрывно связаны. Мало того, что тектоника плит позволяет существовать жидкой воде посредством регулирования температуры, но многие ученые утверждают, что вода способствует возникновению тектоники плит.

«Без воды планета была бы геологически мертвой», – сказал Майк Браун из Калифорнийского технологического института, открывший недавно реклассифицированный «плутоидный» объект по имени Эрида, который находится за Плутоном в нашей солнечной системе.«Вода – это то, что смазывает тектонику плит, что приводит к огромной разнице между континентами и морским дном, большому количеству землетрясений и вулканов, свежему горообразованию. На Венере нет воды, нет тектоники плит, нет глубокого морского дна, нет крутых склонов. горы, никаких континентов, вероятно, несколько землетрясений или вулканов. Гораздо менее интересное с геологической точки зрения место! ”

Еще одним «правильным» аспектом Земли является ее размер: если бы она была намного меньше, она не могла бы удерживать нашу драгоценную атмосферу, но намного больше, и это мог бы быть газовый гигант, слишком горячий для жизни.

Присутствие нашей планеты-старшего брата, Юпитера, находящейся дальше в солнечной системе, блокирующей Землю от большей части поступающего мусора, также помогло Земле стать безопасным убежищем для жизни. Юпитер действует как гигантская метла, сметая солнечную систему из мусора? камни маленькие, как машины, и огромные, как луны? который мог уничтожить жизнь одним смертельным ударом. Этот защитный эффект был особенно полезен в первые годы существования Солнечной системы, когда Земля все еще подвергалась ударам, но, по словам ученых, не так сильно, как было бы без Юпитера.

Дружелюбная луна

Жизнь на Земле также может быть в долгу перед нашим ближайшим небесным соседом, Луной.

Луна Земли стабилизирует вращение нашей планеты, предотвращая резкие движения полюсов, которые могут вызвать массивные изменения климата, которые, по мнению некоторых ученых, могли обречь любой шанс на формирование или развитие зарождающейся жизни.

Луна также помогает справиться с океанскими приливами, что, по мнению ученых, могло быть идеальным местом для начала эволюции ранних форм жизни и выживания на суше.

Хотя на Земле есть все необходимые ингредиенты для жизни, неясно, могло ли развитие жизни здесь быть единовременной случайностью, или это что-то, что происходит почти везде, при подходящих условиях.

Редкая Земля

Все эти особенности делают Землю особенной среди известных близких и далеких планет.

«Вы все время слышите, насколько Марс похож на Землю, но если бы вас отправили на Марс, вы бы совсем не почувствовали себя там счастливым», – сказал астроном Вашингтонского университета Дон Браунли, автор книги «Редкая Земля» ( Springer, 2003).«Это не похоже на Землю. А на Титане, когда приземлился зонд [Гюйгенс], в средствах массовой информации писали о том, насколько он похож на Землю. Он похож на Землю? Это совершенно другое. поверхность. Венера имеет примерно такую ​​же массу [как Земля], почти такое же расстояние от Солнца. Но это совершенно другое место – без океанов, без тектоники плит – и это не то место, где вы бы хотели быть ».

До сих пор мы не видели, чтобы планеты за пределами Солнечной системы подходили очень близко к Земле.

Из почти 300 новых миров, увиденных где-то еще в галактике, большинство – «горячие юпитеры»? большие планеты, вращающиеся вокруг своих звезд, на которых вряд ли могут существовать жизнь и жидкая вода.

«Я сомневаюсь, что в нашей галактике у типичных звезд есть планеты, подобные Земле», – сказал Браунли. «Я уверен, что в галактике есть множество планет, которые чем-то похожи на Землю, но идея, что это типичная планета, бессмысленна».

Однако мнение Браунли может быть в меньшинстве.

Не такая уж особенная Земля

По мере совершенствования нашей технологии охоты за планетами многие охотники за планетами надеются найти двойника Земли. Поиски привели ученых к спорам о том, действительно ли Земля такая особенная, как мы думаем.

«За последние 10 лет все было направлено в сторону:« Эй, Солнечная система, которую мы считали уникальной, не уникальна вовсе », – сказал Алан Босс.

Босс и многие другие ученые считают вполне вероятным, что на некоторых из этих бесчисленных других планет существует какая-то форма жизни.