Трехфазная электрическая сеть
В домовых распределительных электрических сетях в основном используются одна фаза и нулевой проводник.
Часто этого достаточно для работы бытовых электроприборов, освещения и отопления.
Для организации производственного технологического процесса применяют трехфазный ток.
Потребители, шинные сборки, распределительные щитки, узлы учёта и вся электрическая схема настроены на работу от сетей трёхфазного тока.
Сети трёхфазной системы рассчитаны на питание от подстанций, подающих напряжение по четырём проводам: три фазы и ноль.
Это один из частных случаев многофазных цепей, где функционируют ЭДС, имеющие синусоидальные формы и равную частоту.
Они произведены одним и тем же источником, но имеют угол сдвига между фаз в 120 градусов
Простейшие трехфазные генераторы
Простейший трёхфазный генератор состоит из двух основных частей: статора и ротора.
На статоре – неподвижная часть генератора, расположены три одинаковые обмотки,
смещенные одна относительно другой на 120° по внутренней поверхности сердечника.
Начала обмоток обозначают буквами А, В, С, а их концы — буквами X, Y, Z.
Каждую обмотку генератора и её электрическую цепь называют фазой.
Подвижная часть генератора — ротор — мощный электромагнит с обмоткой, получающей питание от источника постоянного тока.
Уточнение: 360° это один оборот вокруг оси генератора. 120° это одна треть оборота. Если взять за начало оборота обмотку А, то прежде чем в обмотке А вновь появится напряжение поочередно появятся напряжение и в двух других обмотках.
Нужно заметить, что для удобства технического обслуживания и для маркировки на
станциях и подстанциях электрические фазы имеют строгую расцветку.
Цвета шин фаз стандартизированы:
Ах- желтый, Ву- зелёный, Сz – красный.
В трехфазной системе переменного тока каждая синусоидальная ЭДС находится в собственной фазе, участвуя в непрерывном периодическом процессе электризации сети, поэтому данные ЭДС иногда именуют просто «фазами», как и передающие данные ЭДС проводники: первая фаза, вторая фаза, третья фаза.
С трехфазной сетью в одной установке можно получить сразу два рабочих напряжения — линейное и фазное.
- Линейное. Между двумя линейными или фазными проводами и обозначается на схемах и в формулах Uab, Ubc и Uca. Может также обозначаться Ul или Uл и в бытовых сетях составляет 380 В, а по новому ГОСТу 400 В.
- Фазное. Измеряется между любым из фазных проводников и нейтралью, на схемах и в формулах обозначается Ua, Ub и Uc, может использоваться обозначение Uf или Uф. Используется в квартирной проводке и составляет 220 В или 230 В.
«Фаза», «ноль» и «земля»
Простейшая сеть электрической цепи – однофазная цепь .
В ней всего два провода. По одному из проводов ток течет к потребителю (любой потребитель с напряженем питания 220 В), а по другому – возвращается обратно.
Как правило, в однофазной сети есть еще один провод – земля (или заземление). Данный провод не несет нагрузки, но служит как бы защитником от проникновения напряжения на корпус прибора.
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.
Зачем нужен ноль в электричестве? 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 с тремя фазами, является трехфазной.
Она состоит из трех фазовых проводов и одного обратного. 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.
Провода, через которые проходят фазы и нуля нельзя путать. Иначе можно устроить короткое замыкание в цепи.
Чтобы этого не произошло, провода маркируют разным цветом. Каким цветом фаза и ноль обозначены в электричестве?
Ноль, как правило, синего или голубого цвета,
Фаза — белого, черного или коричневого.
Земля или Провод заземления также имеет свой окрас — желто-зеленый.
Надо помнить, что подключения производят электрики, и может быть не правильное соединение проводов.
Откуда появляется «ноль»
Начало его нуля берет от трансформаторной подстанции 6 (10) / 0,4 кВ, где трансформатор подключен своей нулевой шиной к контуру заземления.
Присоединение нулевого провода (трехфазная четырехпроводная сеть) является возможным только в том случае, когда трансформатор соединен в «звезду».
Изначально именно земля является проводником с нулевым потенциалом, поэтому многие люди путают ноль с землей.
Для чего нужна Земля
Заземляющий провод берёт начало также как и нулевой с Трансформатора. На этот провод соединяют контуры заземления, металлические не находящиеся под напряжением корпуса электроприборов. Также заземляющие устройства являются неотъемлемой частью громоотводов на зданиях – через них мощный электрический заряд из внешней среды уходит в землю, не причиняя вреда людям и животным, не становясь причиной пожара.
Заземление предусмотрено во всех современных электрических бытовых устройствах. Оно помогает снизить величину тока до уровня, который безопасен для здоровья, перенаправляя большую часть потока электронов в землю и защищая человека, коснувшегося прибора, от электрического поражения.
На вопрос – как определить провод заземления – можно было бы ответить: по желто-зеленой оболочке, но цветовая маркировка, к сожалению, довольно часто не соблюдается. Бывает и такое, что электромонтер, не обладающий достаточным опытом, путает фазный кабель с нулевым.
Маркировка проводов с помощью букв
Существует международная аббревиатура, которая используется во всех странах мира.
Фазный провод обозначается буквой «L»,
нулевой провод — буквой «N»,
а заземление — комбинацией «PE».
Обозначение L в электрике
«L» — начало слова Line, этой буквой обозначена фаза. Отсюда термин «линейное напряжение». В цепях переменного тока фазы находятся под нагрузкой и должны быть покрыты цветной изоляцией.
Неосторожный контакт с такими оголенными проводниками может привести к ожогам, травмам, а в случае короткого замыкания — к повреждению оборудования или возгоранию.
Обозначение N
N означает нейтральный. Подключается к общей точке соединения обмоток, соединенных звездой (на электростанции — к генератору, на подстанции — к трансформатору).
В странах, ранее входивших в состав СССР, его еще называют нулевым проводом или просто нулевым проводом.
Обозначение PE
Заземленный провод обозначается «PE». Этот провод получил эту аббревиатуру от английского словосочетания «защитное заземление.
Его использование позволяет защитить персонал предприятия или пользователей электрических сетей от поражения электрическим током в случае выхода из строя электрооборудования.
Ссылка по теме