Фаза тока фаза напряжения – Фазы тока и напряжения. Линейное и фазное напряжение. Соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями

Содержание

Сдвиг фаз переменного тока и напряжения

Мощность постоянного тока, как мы уже знаем, равна про­изведению напряжения на силу тока. Но при постоянном токе направления тока и напряжения всегда совпадают. При пере­менном же токе совпадение направлений тока и напряжения имеет место только в случае отсутствия в цепи тока конденса­торов и катушек индуктивности.

Для этого случая формула мощности

остается справедливой.

На рисунке 1 представлена кривая изменения мгновенных значений мощности для этого случая (направление тока и напряжения совпадают). Обратим внимание на то обстоятельство, что направления векторов напряжения и тока в этом случае совпадают, то есть фазы тока и напряжения всегда одинаковы.

Рисунок 1. Сдвиг фаз тока и напряжения. Сдвига фаз нет, мощность все время положительная.

При наличии в цепи переменного тока конденсатора или катушки индуктивности, фазы тока и напряжения совпадать не будут.

О причинах этого несовпадения читайте в моем учебники для емкостной цепи и для индуктивной цепи, а сейчас установим, как будет оно влиять на величину мощности переменного тока.

Представим себе, что при начале вращения радиусы-век­торы тока и напряжения имеют различные направления. Так как оба вектора вращаются с одинаковой скоростью, то угол между ними будет оставаться неизменным во все время их вращения. На рисунке 2 изображен случай отставания вектора тока Im от вектора напряжения Um на угол в 45°.

Рисунок 2. Сдвиг фаз тока и напряжения. Фазы тока и напряжения сдвинуты на 45, мощность в некоторые периоды времени становиться отрицательной.

Рассмот­рим, как будут изменяйся при этом ток и напряжение. Из по­строенных синусоид тока и напряжения видно, что когда напряжение проходит через ноль, ток имеет отрицательное значение.

Затем напряжение достигает своей наибольшей ве­личины и начинает уже убывать, а ток хотя и становится по­ложительным, но еще не достигает наибольшей величины и продолжает возрастать. Напряжение изменило свое направле­ние, а ток все еще течет в прежнем направлении и т. д. Фаза тока все время запаздывает по сравнению с фазой напряже­ния. Между фазами напряжения и тока существует постоян­ный сдвиг, называемый сдвигом фаз.

Действительно, если мы посмотрим на рисунок 2, то заме­тим, что синусоида тока сдвинута вправо относительно сину­соиды напряжения. Так как по горизонтальной оси мы откла­дываем градусы поворота, то и сдвиг фаз можно измерять в градусах. Нетрудно заметить, что сдвиг фаз в точности равен углу между радиусами-векторами тока и напряжения.

Вследствие отставания фазы тока от фазы напряжения его направление в некоторые моменты не будет совпадать с на­правлением напряжения. В эти моменты мощность тока будет отрицательной, так как произведение положительной величи­ны на отрицательную величину всегда будет отрицательным. Эта значит, что внешняя электрическая цепь в эти моменты становится не потребителем электрической энергии, а источни­ком ее. Некоторое количество энергии, поступившей в цепь во время части периода, когда мощность была положительной, возвращается источнику энергии в ту часть периода, когда мощность отрицательна.

Чем больше сдвиг фаз, тем продолжительнее становятся части периода, в течение которых мощность делается отрица­тельной, тем, следовательно, меньше будет средняя мощность тока.

При сдвиге фаз в 90° мощность в течение одной четверти периода будет положительной, а в течение другой четверти периода — отрицательной. Следовательно, средняя мощность тока будет равна нулю, и ток не будет производить никакой работы (рисунок 3).

Рисунок 3. Сдвиг фаз тока и напряжения. Фазы тока и напряжения сдвинуты на 90, мощность в течении одной четвери периода положительна, а в течении другой отрицательна. В среднем мощьноть равна нулю.

Теперь ясно, что мощность переменного тока при наличии сдвига фаз будет меньше произведения эффективных значений тока и напряжения, т. е. формулы

в этом случае будут неверны

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

www.sxemotehnika.ru

5. Фаза переменного тока | 1. Основы теории переменного тока | Часть2

5. Фаза переменного тока

Фаза переменного тока

Наша задача немного усложнится, если мы попытаемся связать два (или более) переменных тока или напряжения, которые «идут не в ногу друг с другом». «Идут не в ногу друг с другом» подразумевает, что две волны не синхронизированы: их пики и нулевые значения не совпадают в один и тот же момент времени:

 

 

Показанные на данном рисунке две волны имеют одинаковую амплитуду и частоту, но они не идут в ногу друг с другом. С технической точки зрения такое положение дел называется сдвигом фаз. Ранее мы с вами рассматривали, как можно построить «синусоиду» путем вычисления синусоидальной функции в диапазоне от 0 до 360 градусов. Отправная точка синусоиды имела нулевую амплитуду и находилась в нулевом градусе, далее она двигалась к пиковой положительной амплитуде на 900, затем к нулю на 1800, потом к пиковой отрицательной амплитуде на 2700, и наконец возвращалась к нулю на 3600. Мы можем использовать градусы на горизонтальной оси графика, чтобы с их помощью выразить сдвиг фаз между двумя волнами:

 

 

Сдвиг фаз между этими волнами составляет около 45 градусов: волна «А» значительно опережает волну «В». На следующем рисунке приведено еще несколько примеров различных сдвигов фаз:

 

 

Поскольку рассмотренные выше волны имеют одинаковую частоту, сдвиг фаз для их будет одинаковым в любых соответствующих точках в любой момент времени. По этой причине сдвиг фаз для двух и более волн одинаковой частоты можно выразить как постоянную величину применимую ко всей волне. То есть, можно с уверенностью сказать что то вроде следующего: Напряжение «А» на 45 градусов не совпадает по фазе с напряжением «B». Про ту волну, которая находится впереди, можно сказать что она «опережает», а про ту волну, которая находится позади, можно сказать что она «отстает».

Сдвиг фаз можно измерить только между несколькими волнами (двумя и более). Обычно, при анализе цепи переменного тока, в качестве основы для определения фазы волны используется напряжение источника питания, величина которого обозначается как «ХХХ вольт при 0 градусов». Любое другое напряжение (или ток) этой цепи будет иметь сдвиг фазы, выраженный по отношению к данному источнику питания.

То, что мы рассмотрели в данной статье, делает расчеты цепей переменного тока более сложными, чем расчеты цепей постоянного тока. При применении законов Ома и Кирхгофа, величина переменного напряжения (тока) должна включать в себя  и амплитуду и сдвиг фаз. Соответственно, математические операции сложения, вычитания, умножения и деления должны применяться как к сдвигу фаз, так и к амплитуде. К счастью, существует математическая система исчислений, называемая комплексными числами, которая идеально подходит для выполнения этой задачи.

www.radiomexanik.spb.ru

Фаза — ток — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Фаза — ток

Cтраница 1

Фаза тока зависит от места расположения дисбаланса у проверяемого изделия.
 [1]

Фаза тока 1LC в цепи частотно-зависимого элемента относительно напряжения U определяется соотношением сопротивлений Х и Хс, которые зависят от частоты. При этом ток ILC может опережать, совпадать и отставать по фазе от напряжения U. Таким образом, изменение частоты напряжения U сопровождается изменением угла ( р сдвига фаз между напряжениями ULC и UR.
 [3]

Фаза тока / пр зависит от направления отклонения якоря от среднего положения. Для определения направления перемещения якоря измерительный прибор включают через фазочувствительную выпрямительную схему.
 [4]

Фаза тока, генерируемого лампой, будет непрерывно изменяться, что равносильно изменению частоты.
 [5]

Фаза тока / подобрана так, что ток / совпадает по фазе с реактивной слагающей тока генератора. Поэтому при чисто активной нагрузке МДС обмоток 1 и 2 взаимно сдвинуты на 90, а при чисто реактивной нагрузке генератора они совпадают по фазе.
 [7]

Фазы токов / с и Ус, питающих сетевые обмотки двигателей М, и My, выбраны так, что двигатель Му вращается только тогда, когда в разности напряжений & UUX-UKX-UKy, подаваемой на входы фазочувствительных усилителей, есть составляющая, синфазная с UKy, а двигатель Мх вращается, если в At / есть составляющая, синфазная с UKX. При вращении двигатель Мх перемещением движка реохорда х изменяет значение UKX до тех пор, пока в Д [ / не будет скомпенсирована составляющая, синфазная с UKX, а двигатель Му, перемещая движок реохорда у, компенсирует составляющую, синфазную с ику.
 [9]

Фазой тока ( или напряжения) в общем случае называют значение величины, стоящей под знаком функции sin в формуле (153.2), а величина фсо. Если эта величина положительна, то первый ток опережает по фазе второй ток, а если она отрицательна, то первый ток отстает по фазе от второго. Фаза измеряется в радианах.
 [11]

Если фазы токов в двух соседних секциях различны, то наблюдается их специфическое взаимное влияние, называемое переносом мощности. При этом активная и реактивная мощности секций, как будет показано далее, различны даже при одинаковых их собственных сопротивлениях, причем в секции с отстающим по фазе током потребляемая от сети активная мощность меньше, а реактивная — больше, чем в соседней. Различие в реактивной мощности может быть скомпенсировано конденсаторами.
 [12]

Здесь фаза тока определяется относительно фазы напряжения сети.
 [13]

Сдвиг фаз тока, а следовательно, и напряжения на обмотке возбуждения по отношению к обмотке управления осуществляется конденсатором, который включают последовательно с обмоткой возбуждения. Управление двигателем происходит за счет изменения амплитуды напряжения управления.
 [14]

Сдвиг фаз тока, а следовательно, и напряжения на обмотке возбуждения по отношению к обмотке управления осуществляется конденсатором, который включают последовательно с обмоткой возбуждения. Управление двигателем происходит за счет изменения амплитуды напряжения управления.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

   5




www.ngpedia.ru

Разница фазы и ноля в электрических цепях

Невозможно дать определение фазе, рассматривая ее как отдельный элемент. Физические процессы, протекающие в сети, тесно взаимосвязаны с другими составляющими: фаза, ноль, земля невозможны без совокупности всех элементов. Поэтому рассматривать надо назначение всех составляющих и процессы, происходящие в них, понимая, что такое фаза и ноль, нагрузка и заземление.

Фаза в однофазной сети жилого помещения

Структура электросети, основные элементы

Из школьного курса физики известно, что если вращать постоянный магнит вокруг обмотки на катушке в проводах, возникает ЭДС (электро-движущая сила), которая перемещает заряженные частицы по проводам. Этот пример хорошо объясняет, что такое фаза и ноль в электричестве.

Пример получения ЭДС и тока в рамке металлического проводника

На основе этого принципа в промышленных масштабах создаются генераторы электрической энергии: это может быть атомная, гидро,- или тепловая электростанция. Иногда для обеспечения временного электроснабжения в аварийных случаях используют дизельные, газовые или бензиновые генераторы на объектах, которые потребляют незначительные мощности. В истории были случаи, когда атомные подлодки и ледоколы снабжали электроэнергией целые населенные пункты.

Схема магистрали передачи и преобразования электроэнергии

С генераторов электростанций электроэнергия по токопроводящим жилам кабелей или ЛЭП (воздушные линии электропередачи) с большим напряжением 6-10 кВ передается на понижающие до 04 кВ трансформаторные подстанции. С низкой стороны трансформатора энергия подается на распределительные щиты промышленных объектов, жилых домов и квартир в многоэтажных домах. Можно сказать, что фаза в электротехнике является транспортной системой для передачи электроэнергии. По этим токопроводящим жилам кабеля или ЛЭП происходит перемещение заряженных частиц со скоростью света к нагрузке.

Именно в кабеле жилы разделяют как фаза, ноль, земля. Промышленные электростанции передают к потребителям энергию по четырехжильным или пятижильным кабелям.

Подключение обмоток генератора к трехфазной сети

С трех отдельных обмоток генератора токи снимаются и протекают по разным жилам к нагрузке. Эти жилы в электрике называют фазами. Четвертая жила – нейтральный провод, который в конечном итоге в распределительных щитах, трансформаторных подстанциях и генераторах подключается к шине заземления. Такие схемы называются цепи с заземленной нейтралью. Фаза в электричестве – это токопроводящая часть, по которой заряженные частицы передвигаются от генератора к нагрузке. Чтобы понять, что такое ноль, или зачем нейтральная жила, можно сравнить электрический ток с потоком воды.

Протекающий поток с верхней точки вращает колесо своей кинетической энергией, совершая определенную работу, потом стекает в реку или озеро, которая находится ниже по уровню. В случае с электричеством поток заряженных частиц с высоким по отношению к земле потенциалом стремится по фазному проводу к нагрузке. Как пример можно взять лампу накаливания. Совершается работа на разогрев спирали лампы. После прохождения нагрузки по нейтральному проводу ток уходит в землю, фактически нулевой провод нужен для отвода тока в землю после совершения им определенной работы.

Пятая жила заземления обеспечивает безопасность эксплуатации электроустановок. Она, как и жила нуля, подключается к шинам заземления, которые замыкаются на общий заземляющий контур. Каждый корпус оборудования на производстве или бытового прибора заземляется, при замыкании фазного провода на корпус срабатывают устройства защиты, сеть обесточивается. Таким образом, исключается вариант поражения человека электрическим током. Отличие заземления и нулевого провода в том, что нулевую жилу подключают к контактам нагрузки, а заземляющий провод – к корпусу оборудования.

Определение фазы в электрических сетях

При монтаже, обслуживании и ремонтных работах иногда возникают проблемы, как отличить фазу от нулевого и заземляющего провода. На разных участках сети делается соответствующая маркировка.

На электростанциях, трансформаторных подстанциях и распределительных устройствах токопроводящие шины, к которым подключаются кабельные жилы, маркируются цветом и буквенными обозначениями:

  1. Фазы обозначают А – желтым цветом;
  2. В – зеленым цветом;
  3. С – красным цветом.

Маркировка фаз по цвету

При такой маркировке фаза в электричестве легче определяется, нейтральная шина обозначается буквой «N» и красится в синий/голубой цвет. На шину заземления ставят соответствующий знак и желто-зеленый полосатый окрас.

Трансформаторная подстанция с маркированными шинами

По требованиям ПУЭ (Правила устройства электроустановок) кабельные токопроводящие жилы тоже имеют маркировку по цвету изоляционного слоя. Синяя жила подключается к нейтральной шине, желто-зеленая – на контур заземления, красная, черная, белая и другие цвета могут использоваться в качестве фаз. Такую же маркировку используют при прокладке проводов с меньшим сечением в РЩ для розеточных и осветительных групп.

Маркировка проводов

К сожалению, данные требования не всегда выполняются при проведении монтажных работ, особенно на участках от РУ до приборов освещения, розеток и отдельных бытовых приборов.

Схема подключения многоквартирного дома к трехфазной сети

В условиях скрытой проводки визуально по концам на выходе кабеля у розетки невозможно определить назначение проводника, когда все или несколько жил имеют одинаковый цвет изоляции.

В этих случаях используются индикаторные и измерительные приборы, наиболее востребованными из них считаются индикаторная отвертка и мультиметр. Для определения фазного провода среди выходящих концов из подрозетника достаточно использовать индикаторную отвертку. Нужно прикоснуться пером отвертки к оголенному концу, а большим пальцем – к контакту на верхней части ручки отвертки. При наличии напряжения на проводе индикаторная лампочка в прозрачной рукоятке засветится.

Определение фазы индикаторной отверткой

Это классический вариант, когда отверткой определяется фаза тока в проводе. Производители делают много современных конструкций, где достаточно прикоснуться пером отвертки к изолированному проводу на любом участке, и световая и звуковая индикация укажет наличие напряжения. Но почему-то потребители предпочитают классические старые модели, они отличаются высокой надежностью, не требуют питания и замены батареек. Виды и конструкции индикаторных отверток – эта тема, которая требует более детального рассмотрения в отдельной статье. Между нейтральным и заземляющим проводом разница потенциалов равна нулю, напряжения нет, соответственно, индикатор не светится. Такой метод годится, когда надо выделить фазы среди проводов, выходящих из подрозетника или распределительной коробки, особенно, когда сеть однофазная для обычной розетки разность потенциалов между фазой и заземлением 220В.

В распределительных коробках на промышленных объектах, когда используется оборудование с трехфазным питанием на 380В, проводов может быть много и различного назначения. Жгуты с проводами различных цветов разводятся для питания электромоторов, управления магнитными пускателями и другими элементами оборудования на производстве. Чтобы среди множества проводов выделить разные фазы, недостаточно индикаторной отвертки, для этой цели потребуется мультиметр. В этом случае он используется в режиме измерений переменного напряжения на пределе 750V.

В трехфазной сети между разными фазами напряжение составляет 380В, между фазами и нулевым или заземляющим проводом – 220В. Прикладывая щупы к оголенным концам, отделяются провода, между которыми 380В, это отдельные фазы сети. Третья фаза вычисляется аналогично: если между уже выделенными концами и искомым проводом 380В, значит это она.

Напряжение между фазами и нейтральным проводом в сети частного дома

К сведению. Если в процессе измерения между двумя проводами, показывающими наличие фазы, напряжение 0В, эти концы исходят от одной фазы.

В результате изложенной информации можно сделать вывод, что такое фаза в однофазной сети. Это участок провода, идущий от РЩ до выключателя нагрузки, при исправной сети он находится постоянно под напряжением относительно нейтрального и заземляющего провода, после нагрузки идет нулевой провод. В трехфазной сети обмотки электродвигателей, нагревательные ТЭНы и другие приборы включаются между фазами. Провода до выключателя нагрузки постоянно находятся под напряжением, нулевой провод в схеме соединения обмоток звездой подключен в точке соединения трех обмоток на генераторе и после нагрузки. Для выключения и включения используются многополюсные автоматические выключатели или магнитные пускатели, которые разрывают цепь одновременно по трем фазам.

Видео

Оцените статью:

elquanta.ru

Фазы тока и напряжения. Линейное и фазное напряжение. Соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями

Электростанции вырабатывают трехфазный переменный ток
. Генератор трехфазного тока представляет собой как бы три объединенных вместе генератора переменного тока, работающих так, чтобы сила тока (и напряжение) изменялась у них не одновременно, а с отставанием на 1/3 периода. Это осуществляется за счет смещения катушек генераторов на 120° одна относительно другой (рис. справа).

Стандартный трехфазный электродвигатель. Три свинцовых провода затем вынимаются из этого статора в трансформатор, где напряжение поднимается и отбрасывается. Используя сеть трансформаторов и проводов, электрическая мощность доставляется конечному пользователю, где напряжение преобразуется на более низкий и более безопасный уровень.

В чем разница между однофазными и трехфазными службами?

Стандартный тип генератора представляет собой трехполюсную конструкцию. Три полюса позволяют достигать максимальной мощности в трех отдельных случаях за одно полное вращение. Это создает сигнал, подобный показанному на рисунке. На данный момент просто подумайте о «фазе» как форме волны, подобно тому, как дети играют со скакалкой; каждая фаза имеет величину и направление. Однофазные службы обычно используются для обслуживания нагрузки на жилые дома, такие как приборы и освещение. Трехфазные службы обычно используются для служб, которым необходимо управлять двигателями и техникой коммерческого класса.


Каждая часть обмотки генератора называется

фазой
. Поэтому генераторы, которые имеют обмотку, состоящую из трех частей, называют
трехфазными

.

Следует отметить, что термин «фаза
» в электротехнике имеет два значения: 1) как величина, которая совместно с амплитудой определяет состояние колебательного процесса в данный момент времени;
2) в смысле наименования части электрической цепи переменного тока (например, часть обмотки электрической машины).

Некоторое наглядное представление о возникновении трехфазного тока дает установка, изображенная на рис. слева.
Три катушки от школьного разборного трансформатора с сердечниками размещаются по окружности под углом 120° по отношению друг к другу. Каждая катушка соединена с демонстрационным гальванометром
. В центре окружности на оси укрепляется прямой магнит. Если вращать магнит, то в каждой из трех цепей «катушка — гальванометр» возникает переменный ток. При медленном вращении магнита можно заметить, что наибольшее и наименьшее значения токов и их направления будут в каждый момент во всех трех цепях различными.

Распространенное заблуждение о трехфазном состоит в том, что, поскольку 240 и 208 имеют только 32 вольта, они могут быть взаимозаменяемы. В некоторых случаях они могут, но в случае с моторами они не могут. Важным аспектом при рассмотрении вопроса о переходе на трехфазное является стоимость изменения собственной проводки обслуживания, поскольку однофазная проводка может не подходить для трехфазных служб. Это, скорее всего, включает новые сервисные панели и проводку для бо

realapex.ru

Фаза — напряжение — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Фаза — напряжение

Cтраница 4

Сдвиг фазы напряжения на выходе регулятора относительно напряжения на его входе получается пропорциональным повороту движков фазовых потенциометров регулятора. Недостатком такого фазорегулятора является одновременное изменение фазы и амплитуды выходного напряжения, как это следует из векторной диаграммы, приведенной на рис. 4 — 10, в. Когда сдвиг фазы равен 120, амплитуда выходного напряжения получается наибольшей, а при уменьшении сдвига фазы уменьшаются векторы напряжения.
 [46]

Разность фаз напряжения и тока ф ц / и — у; называют также углом с д в и — г а тока по отношению к напряжению. При р О ток и напряжение совпадают по фазе, при ф п — противоположны по фазе, при ф п / 2 — находятся в квадратуре.
 [47]

Разность фаз напряжения и тока ф г) а — ty называют также углом сдвига тока по отношению и напряжению.
 [48]

Разность фаз напряжения и тока ср — г г, — ty — называют также углом сдвига тока по отношению к напряжению. При Ф о ток и напряжение совпадают по фазе, при р — — — л — противоположны по фазе, при р л / 2 — находятся в квадратуре.
 [49]

Разность фаз напряжения и тока ф г эи — % называют также углом сдвига тока по отношению к напряжению. При ф 0 ток и напряжение совпадают по фазе, при ер л — противоположны по фазе, при ф я / 2 — находятся в квадр № туре.
 [50]

Сдвиг фаз напряжений синхронизируемого и работающего генераторов ( или сети) контролируют при помощи различного рода фазометров, в качестве которых можно использовать лампы накаливания, нулевые вольтметры и синхроноскопы. По этим приборам устанавливают момент, когда напряжения синхронизируемого и работающего генераторов ( или сети) совпадают по фазе.
 [51]

Изменением фазы напряжения UMod отражается относительное перемещение ротора генератора, обусловленное разницей мощностей, развиваемой турбиной и отдаваемой генераторов.
 [53]

Изменение фазы напряжения питания на я приводит к изменению фазы тока на я только для основной гармоники. Фаза тока второй гармоники при этом остается неизменной.
 [54]

Противоположность фаз напряжений сети и генератора между всеми тремя парами проводов возможна только при одинаковом порядке чередования фаз сети и генератора.
 [56]

Сдвиг фаз напряжений синхронизируемого и работающего генераторов ( или сети) контролируют при помощи различного рода фазометров, в качестве которых можно использовать: лампы накаливания, нулевые вольтметры и синхроноскопы. По этим приборам устанавливают тот момент, когда напряжения синхронизируемого и работающего генераторов ( или сети) совпадают по фазе.
 [57]

Равенство фаз напряжений ТН и цепей измерительных приборов достигается соответствующим соединением выводов вторичной обмотки и выводов приборов. Правильная передача фазы важна, конечно, не для вольтметра или частотомера, а для ваттметра и счетчика. Вторичное номинальное напряжение большинства ТН имеет одно и то же стандартное значение 100 В.
 [58]

Сдвиг фаз сопоставимых напряжений, поступающих в сравнивающее устройство от дешифратора при считывании программы и посылаемых датчиком обратной связи, должен быть пропорционален величине требуемого перемещения узла станка. При перемещении рабочего узла станка на заданную величину сдвиг фаз, фиксируемых сравнивающим устройством, уменьшается и становится равным нулю, при этом перемещаемый рабочий узел останавливается.
 [59]

Несогласование фазы напряжения небаланса измерительной системы и направления перемещения реохорда проявляется двояко.
 [60]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

   5




www.ngpedia.ru

Что такое фаза и ноль в электрике — учимся определять разными способами? Какое напряжение между фазой и фазой

Что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны

Известно, что электрическая энергия вырабатывается на электрических станциях при помощи генераторов переменного тока. Затем, по линиям электропередач от трансформаторных подстанций электроэнергия поступает потребителям. Разберем подробнее, каким образом энергия подводится к подъездам многоэтажных домов и частным домам. Это даст понять даже чайникам в электрике, что такое фаза, ноль и заземление и зачем они нужны.

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:

samelectrik.ru

Чем отличается фаза от нуля

Главная » Теория » Напряжение » Что такое фаза и ноль в электрике — учимся определять разными способами?

Что такое фаза и ноль в электрике — учимся определять разными способами?

Электрические сети бывают двух типов. Сети переменного тока и сети с постоянным током. Электрический ток, как известно, — это упорядоченное движение электронов. В случае постоянного тока они двигаются в одном направлении и. как принято говорить, имеют постоянную поляризацию. В случае с переменным током направление движения электронов все время меняется, то есть ток имеет переменную поляризацию.

Принцип работы сети переменного тока

Сеть переменного тока делится на две составляющие: рабочая фаза и пустая фаза. Рабочую фазу иногда просто называют фазой. Пустую называют нулевой фазой или просто — ноль. Она служит для создания непрерывной электрической сети при подключении приборов, а также для заземления сети. А на фазу подается рабочее напряжение.

При включении электроприбора не важно, какая фаза

xn—-7sbeb3bupph.xn--p1ai

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о