Фаза на заземлении: Почему на заземлении в розетке есть напряжение?

Напряжение между нулем и землей

При проверке параметров сети вольтметром электромонтёры, как правило, измеряют напряжение попарно между всеми тремя проводниками в трёхпроводной сети – L-N, L-PE и N-PE. Теоретически, в последнем случае показания прибора будут равны “0”, но так бывает не всегда. В некоторых случаях напряжение между нулем и землей может быть намного больше и даже достигать 220 В.

Что такое “ноль” и “земля” согласно ПУЭ

Современная однофазная электропроводка выполняется тремя проводами и только по одному из них подаётся напряжение, а для трёхфазного питания необходимы пять проводников, из которых питающими являются три. Правила Устройства Электроустановок указывают, зачем нужны оставшиеся, какова функция этих проводов и требования к их монтажу и подключению.

Чем ноль отличается от заземления

Первоначально, с появлением трёхфазного электроснабжения, электропитание подводилось к зданиям при помощи четырёх проводников – три фазных и нейтраль, а в однофазной квартирной электропроводке использовались только два провода – ноль и фаза.

Согласно ПУЭ, гл.1.7 такая система электроснабжения называется TN-C, в ней четвёртая жила в электросхемах обозначается PEN и выполняет функции сразу двух проводов – ноля N и земли РЕ. В современной электропроводке эти проводники разделены.

Главное, чем отличается ноль от заземления – это своими функциями:

• Нейтраль (ноль) N. Это рабочий провод, который служит для питания электроприборов в однофазной сети и для протекания уравнительных токов в трехфазной сети. Его отключение без отключения фазных проводов не допускается. Согласно правилам цветовой маркировки проводов изоляция нулевого проводника имеет синий или голубой цвет.
• Заземление (земля) РЕ. Защитный проводник, используется для заземления корпусов электроприборов и щитков. Отключать этот провод автоматическими выключателями или другими разъединителями запрещено. Оболочка заземляющего провода окрашена в продольные жёлто-зелёные полосы.

Защитные функции нулевого и заземляющего проводников

Для защиты от поражения электрическим током при нарушении изоляции между корпусом оборудования и элементами электросхемы, находящимися под напряжением, металлические детали корпуса необходимо заземлять. Для этого допускается использовать только защитный заземляющий проводник РЕ.

Нейтраль N так же соединяется с глухозаземлённой нейтралью трансформатора, но соединение с контуром заземления при помощи этого проводника называется “

• нейтральный провод, особенно в однофазных сетях, подключается через автоматический выключатель, что для защитного заземления запрещено согласно ПУЭ 1. 7.83;
• повышенная, по сравнению с заземлением, опасность выхода этого провода из строя, связанная с протеканием по нему тока;
• при обрыве или отключении защитного зануления напряжение в розетке отсутствует, но корпус при этом окажется присоединённым к фазному проводнику через нейтраль сети и включённые электроприборы.

Эти провода прекладываются раздельно от потребителя до трансформаторной подстанции, где они подсоединяются к глухозаземлённой нейтрали трансформатора.

Современные нормы ПУЭ допускают монтаж объединённого провода PEN на участке от трансформатора до вводного электрощита в многоквартирном здании или отвода от воздушной линии к частному дому, где этот проводник разделяется на провода N(нейтраль) и РЕ(земля).

Напряжение между нулем и землей

В системе электроснабжения, которая используется для подвода электричества к жилым домам, вторичные обмотки питающего трансформатора соединены в “звезду”, к средней точке которой подключаются контур заземления и нейтральный провод. Существует несколько причин, почему на нулевом проводе появляется напряжение.

Почему между нейтралью и заземлением всегда есть разность потенциалов

Основная причина наличия напряжения между PE и N заключается в том, что по нулевому проводу протекает электрический ток и, согласно закону Ома, имеется падение напряжения, зависящее от сопротивления токопроводящей жилы.

Несмотря на то, что материал, из которого изготовлены провода, отличается высокой проводимостью, большая длина линий приводит к значительным потерям в сети. Поэтому при расчёте сечения кабелей учитываются два фактора – нагрев проводов и допустимое падение напряжения, причём выбирается бОльшее из двух значений.

При большой протяжённости линии сечение провода, выбранное по потерям, многократно превышает необходимое сечение, выбранное по нагреву.

В пятипроводной системе электроснабжения напряжение между землёй и нейтралью отсутствует только в точке соединения этих проводов. По мере удаления от этого места разность потенциалов между РЕ и N увеличивается на величину падения напряжения в нейтральном проводнике и тем выше, чем дальше от подстанции и чем хуже распределена нагрузка по фазам и больше уравнительный ток в нейтрали.

Значительное количество линий электропередач были рассчитаны и проложены ещё в советское время, когда нагрузка на провода была намного ниже.

Сейчас с появлением электрических бойлеров, стиральных и посудомоечных машин и другого оборудования потребляемая мощность и ток выросли. Это привело к росту потерь в проводах, в том числе в нейтральном, и росту напряжения между землёй и нулём.

Нормальное напряжение между фазой нулем и землей

В нормативных документах не нормируется, каким должно быть напряжение между нулем и землей, однако указаны допустимые колебания напряжения в сети. При напряжении 220 В отклонения могут составлять -33 +22 В.

Если предположить, что трансформаторная подстанция, чтобы компенсировать падение напряжения в проводах, выдаёт завышенное напряжение 242 В, учитывая потери в нейтральном проводе, разность потенциалов между нейтралью и землёй составит больше 30 В.

Естественно, такое напряжение нельзя считать нормой, но в некоторых сёлах, имеющих большую площадь и протяжённость линий в конечной точке ЛЭП фазное напряжение составит меньше 170 В, а между нулём и землёй можно включить лампочку 36 В.

Почему напряжение между нейтралью и заземлением может отсутствовать

В некоторых случаях разность потенциалов между N и РЕ равна 0. Это происходит при реконструкции системы электроснабжения TN-C и преобразовании её в систему TN-C-S. При этом к дому подходит совмещённый проводник PEN, который во вводном щитке разделяется на два провода – N и РЕ с дополнительным заземлением места разделения.

В этой ситуации длина проводов составляет десятки метров, а не километры, как в воздушных или подземных линиях, и, соответственно, падение напряжения в нейтральном проводе и разность потенциалов между нолём и землёй не превышает погрешность прибора.

Причины повышенного напряжения

Кроме потерь в проводах существуют и другие причины, почему есть напряжение между нулем и землей.

Причиной постоянного наличия напряжения, поднимающегося до 50 В, может быть Неравномерное подключение потребителей по фазам. В идеальных условиях мощность нагрузки должна быть распределена равномерно, при этом уравнительный ток отсутствует и напряжение между РЕ и N равно нулю.

Так бывает не всегда, при подключении к одной из фаз мощных электроприборов или большом расстоянии между ЛЭП и отдельно стоящим зданием в нейтральном проводе протекает значительный ток, из-за чего потери в нем возрастают, и появляется разность потенциалов между нейтралью и землёй.

В случае наличия высокого напряжения причиной чаще является обрыв нейтрали. Это аварийная ситуация, У которой есть два варианта:

• Обрыв в однофазной сети. При этом на нулевой клемме появляется сетевое напряжение, исчезающее при отключении всех ламп и выключении всех вилок из розеток. Напряжение в розетке при этом отсутствует.
• Обрыв нейтрали в трёхфазном кабеле. В этом случае величина потенциала между нейтралью и землёй из-за отсутствия уравнительного тока колеблется в диапазоне 0-220 В, а напряжение розетке при этом может достигать 380 В.

Напряжение 110 Вольт

В некоторых случаях разность потенциалов между нейтралью и землёй составляет 110В, или половину сетевого. Это связано с особенностями электросхемы некоторых бытовых приборов. Электронная аппаратура этих устройств, с одной стороны, чувствительна к высокочастотным помехам, а с другой стороны, сама является источником этих помех.

Для защиты от этого явления в аппарате параллельно сетевому кабелю устанавливается два конденсатора, включённых последовательно. Соединение этих элементов, в свою очередь, подключается к корпусу электроприбора и заземляющему проводнику питающего кабеля.

При включении аппарата в розетку на корпусе такого устройства и заземляющей клемме вилки появляется напряжение 110В. В том случае, если электропроводка выполнена по трёхпроводной схеме с заземляющим проводом, который не подключён к контуру заземления или подходящему к зданию проводнику РЕ на всех заземляющих проводах и клеммах квартиры или дома появится высокое напряжение.

Что делать в случае высокого напряжения

Если между нейтралью и заземлением присутствует значительная разность потенциалов, то эту проблему желательно, а в некоторых случаях необходимо, решить. Способы справиться с этой ситуацией зависят от того, какое напряжение между нулем и землей.

• Превышает 30 В, а напряжение в розетке ниже 200 В. Такое напряжение появляется из-за большой длины питающих проводов и недостаточного сечения токопроводящей жилы. Самостоятельно изменить ситуацию практически невозможно, решением проблемы может стать установка стабилизатора напряжения.
• Напряжение 110 В. Если напряжение между нулем и землей 110 Вольт, то необходимо отключить заземляющую клемму в розетке, в которую включено устройство с фильтром из двух конденсаторов. Однако прикосновение к корпусу такого аппарата останется болезненным. Для полного решения проблемы необходимо линию заземления подключить к контуру или отключить данный фильтр от корпуса электроприбора.
• Напряжение между нулевой и заземляющей клеммами 220 В, в розетке питание отсутствует. Такие данные вольтметр показывает при обрыве нулевого провода в квартире или после выполнения однофазного отвода от трёхфазной сети. Фаза на нейтральные проводники попадает через включённые лампы или подключенные к розеткам электроприборы, даже если они в данный момент не работают.
• Колеблется в диапазоне 0-220 В, а напряжение в розетке стремиться к 0 или 380 В. Причина этой аварийной ситуации в обрыве нейтрали в подходящем кабеле. Нужно немедленно выключить вводной автомат и обратиться в электрокомпанию.

Вывод

Как видно из статьи, небольшое напряжение между нулем и землей имеется почти всегда. Это не является проблемой, если оно не превышает 5-10 В. В противном случае необходимо принимать меры, чтобы это явление не повредило электроприборы или не мешало ими пользоваться. В зависимости от его величины нужно установить стабилизатор напряжения, отсоединить встроенный фильтр в бытовой технике или отключить вводной автомат и устранить аварию.

Похожие материалы на сайте:

• Подключение заземления вместо нуля
• Можно ли соединять ноль и заземление
• Как сделать заземляющий контур

Знайте разницу между заземлением и нейтралью

Нейтральная точка любого источника электропитания тесно связана с землей; по этой причине нейтральная точка и точка земли также тесно связаны. Но помните, что они тесно связаны, но не одинаковы. Поскольку они тесно связаны между собой, студенты часто путаются и думают, что это одно и то же.

Говоря о точке заземления и нейтральной точке, они имеют тесно связанные якоря, и почти во всех системах электропроводки вы найдете эти точки. Оба они являются неотъемлемой частью электропроводки прибора и используются в целях безопасности, чтобы пользователь оставался защищенным от электрического тока. Мы знаем, что в электричестве или оборудовании происходят частые колебания, и если у вас есть эти точки в приборе, вероятность того, что ваш прибор получит какое-либо повреждение, меньше.

Чтобы понять, что такое заземление и нейтраль, рассмотрим трехконтактную электрическую розетку, которую мы используем в повседневной жизни. Ток, который подается для домашнего хозяйства, осуществляется по трехфазной цепи. По этой причине каждая розетка, используемая для любого электрооборудования, предпочтительнее трехштырьковая. Три контакта соответствуют земле, нейтрали и фазе. Фазная линия — это та, по которой протекает ток, нейтральная линия обеспечивает обратный путь для балансировки потока тока, и, наконец, заземление используется исключительно в целях безопасности.

Ниже в этой статье вы получите информацию о заземлении и нейтрали по отдельности, а затем мы получим краткую информацию об их различиях. Для всех тех, кто ищет статью, которая может объяснить вам тему заземления, а также статью вкратце в короткие сроки и эффективным способом, эта статья, предоставленная вам Веданту, поможет вам. Используйте эту статью, чтобы пересмотреть свою тему за короткий промежуток времени.

Что такое заземление?

Заземление, с точки зрения физики, представляет собой процесс непосредственной передачи электрической энергии в землю. Этот процесс заземления всегда выполняется с помощью провода с низким сопротивлением, чтобы вам было обеспечено минимальное сопротивление при передаче заряда на землю.

В основном заземление является предупредительным соединением, которое выполняется во многих высоковольтных устройствах и тех устройствах, которые являются дорогостоящими, а колебания на которых могут легко повредить устройство, например, кондиционеры. Нам обеспечено это заземляющее соединение, чтобы из-за чрезмерных колебаний в устройствах они не могли выйти из строя.

Если говорить об основной функции заземления, то это защита человека от поражения любым видом электрического тока. Любое электрооборудование при соприкосновении с металлической поверхностью в нем индуцируется ток, что приводит к поражению электрическим током. Поэтому, чтобы защитить вас от удара током при их использовании, выполняется заземление. Кроме того, заземление обеспечивает путь с низким сопротивлением, так что дополнительный ток уходит прямо в землю.

Нейтраль

Нейтральный провод используется для обеспечения обратного пути для протекания тока в цепи переменного тока. Нейтральный провод не несет тока, но без нейтрального провода цепь переменного тока неполна. В любой электрической цепи нейтральный провод перенаправит путь электрического тока к точке его источника.

По сути, это нейтральный провод или нейтральная точка в трехфазной цепи, где сумма токов будет равна нулю, и эта нейтральная точка чаще всего известна как точка с нулевым потенциалом. В цепи переменного тока земля и нейтраль должны иметь одинаковый потенциал, в идеале разность потенциалов между ними будет равна нулю.

Основное сходство между соединениями нейтрали и заземления заключается в том, что оба они используются в целях безопасности.

Заземляющий и нейтральный – их различия

Это основные отличия заземления и нейтрали. Разница между заземлением и нейтралью дает краткое представление о соединениях цепи переменного тока.

Важность заземления

• Открытие электричества сделало жизнь проще и удобнее. Поскольку у каждого открытия есть свои плюсы и минусы, минусами электричества были удары током, которые могли привести к смерти.

• Для предотвращения поражения электрическим током введена концепция заземления.

• Заземляющий провод представляет собой проводник, встроенный в землю и электрически контактирующий с ней. Заземление предотвращает потери электроэнергии и поражения электрическим током.

Важность нейтрали

• Нейтральный провод составляет половину электрической цепи. Он замыкает цепь переменного тока.

• Нейтральный провод необходим для возврата электрического тока в точку его источника, цепь без нейтрального провода не будет проводить ток.

• Нейтральный провод может напрямую соединять цепь с первоначальной электростанцией. Более предпочтительно, если мы говорим, что это возвращает цепь на землю, подключенную к электрическому щиту.

Напряжение, фаза-земля Определение

• означает либо технико-экономическое обоснование присоединения генерации, либо технико-экономическое обоснование присоединения передачи.

• означает высоту по отношению к среднему уровню моря паводков различной силы и частоты в поймах прибрежных или речных районов.

• означает координацию, реализацию и выполнение Работ, требуемых настоящим Соглашением, которые дополнительно определены в Статье 8.

• означает процесс определения потребности и получения Доверительным фондом медицинских и сопутствующих услуг в рамках имеющихся ресурсов.

• означает любую систему, по которой заработок рассчитывается на основе количества или результата выполненной работы;

• означает любой водоток и включает в себя любую землю, которая, как ожидается, обеспечит емкость для накопления паводков для любого водотока и любого берега, стены, насыпи или другого сооружения, или любого устройства, построенного или используемого для осушения земель или защиты от наводнений;

• означает период времени, начинающийся с даты исполнения настоящего Распоряжения о внесении изменений и заканчивающийся датой передачи Объекта Владельцу.

• означает определение (1) отклика или показаний прибора по отношению к ряду известных значений радиации в диапазоне прибора или (2) мощности источника излучения по отношению к эталону.

• означает клинические испытания на людях, основной целью которых является получение существенных доказательств как безопасности, так и эффективности у пациентов с изучаемым заболеванием или состоянием, как более подробно определено в 21 C.

  F.R. §312.21(c) или аналогичное клиническое исследование в стране, отличной от США. Фаза III также должна включать любые другие клинические испытания на людях, предназначенные для использования в качестве опорных испытаний в поддержку подачи заявки на одобрение регулирующих органов.

• означает высоту по отношению к Национальной геодезической системе координат (NGVD) 1929 г., Североамериканской системе вертикальной системы отсчета (NAVD) 1988 г. или другим системам отсчета, где указано, наводнений различной силы и частоты в поймах рек. речных районов.

• означает проверку соглашения о финансовом обслуживании, как указано в Пункте 12.1 (Техническое обслуживание).

• означает создание любой искусственной полости, траншеи, ямы или углубления, образованного путем выемки, копания или черпания;

• означает проверку информации, данных и процедур для определения степени их точности, надежности, отсутствия предвзятости и соответствия стандартам сбора и анализа данных (42 CFR 438. 320).

• означает период до утверждения типа транспортного средства.

• означает испытания, проведенные (включая любое их повторение) на этапе ввода в эксплуатацию, в том числе изложенные в Разделе 3 настоящего Приложения S, для демонстрации того, что применимое Оборудование или система готовы к использованию для получения Природного газа и производства СПГ. для тестов производительности.

• означает испытание, примененное заявителем к объекту распределенной генерации после завершения строительства, чтобы убедиться, что объект не оказывает неблагоприятного воздействия на систему и соответствует представленным спецификациям. Как минимум, объем проводимых пусконаладочных испытаний должен включать пуско-наладочные испытания, указанные в Стандарте 1547 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, Inc. (IEEE), раздел 5.4 «Ввод в эксплуатацию».

• означает документ Министерства под названием «Основные комплексные сертификаты об одобрении (воздух) Руководство пользователя» от апреля 2004 г. с поправками.

• означает тот элемент контроля, который определяет свойства или элементы, включая функциональную работу материалов, оборудования или их компонентов, путем применения установленных научных принципов и процедур.

• означает составление данных или результатов и их регистрацию или отчетность.

• означает юридическое лицо, подающее Запрос на присоединение для присоединения нового генерирующего объекта или увеличения мощности существующего генерирующего объекта, подключенного к Системе передачи в регионе PJM.

• означает технико-экономическое обоснование присоединения, исследование воздействия на систему и исследование объектов, описанные в Тарифах, Часть IV и Тарифах, Часть VI.

• означает клиническое испытание на людях в любой стране, которое удовлетворяет требованиям 21 C.F.R. § 312.21(a) (FDCA) с внесенными время от времени поправками, а также его зарубежный эквивалент.

• означает любое из исследований, определенных в Тарифе CAISO или, если применимо, тарифе любого поставщика распределительных услуг, которые отражают методологию и затраты на присоединение Проекта к электрической сети Участвующего владельца передачи.