Почему напряжение между землей и нулем
Перейти к содержимому

Почему напряжение между землей и нулем

  • автор:

Почему напряжение между землей и нулем

Текущее время: Пт мар 08, 2024 20:09:11

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Запрошенной темы не существует.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y

Работоспособность сайта проверена в браузерах:
IE8.0, Opera 9.0, Netscape Navigator 7.0, Mozilla Firefox 5.0
Адаптирован для работы при разрешениях экрана от 1280х1024 и выше.
При меньших разрешениях возможно появление горизонтальной прокрутки.
По всем вопросам обращайтесь к Коту: kot@radiokot.ru
©2005-2024

Между землей и нулем напряжение. Методы определения

Между землей и нулем напряжение. 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.

110 вольт между фазой и землей. Между заземлением и фазой 110V. Что не правильно?

Перестраиваю дачу и пришлось по новому делать электропроводку, только в одной комнате остается старая. Щиток со счетчиком находится снаружи дома. В нем автомат на 25А – на него приходит фаза со столба и с него на счетчик. Ноль приходит прямо на счетчик. После счетчика два автомата по 16А, с них фаза и ноль заходят в дом. Провод трехжильный, заземление пока еще не подключил.
С первой распаечной коробки – пошло на старую проводку в одну комнату и в другую сторону – две розетки, лампочка с выключателем и силовой провод пошел дальше.
Пришло во вторую коробку, здесь уже получается сложный узел. С нее идет две розетки в санузел (водонагреватель и стиралка), одна розетка здесь же в прихожей , лампочка с выключателем здесь же и лампочка с выключателем в санузле. И дальше провод пошел на веранду и комнату.
Все провода подключаю по цветам. Проверил , все нормально – на лампочки напряжение подается, при замыкании на выключателях, в проводах которые на розетки фаза и ноль присутствуют. И тут дернуло меня дотронуться пробником-индикатором фазы к не подключенному проводу заземления – он показывает фазу. Но горит не сильно ярко.
Тогда стал я проверять цешкой и получается, между нолем и фазой 220, между фазой и заземлением 110, а между нолем и заземлением 70 вольт. Но если фазу и заземление закорачиваю – ничего не происходит и автоматы не выбивает.
Все это происходит после второй распредкоробки, после первой все нормально. Может разгрузить ее (вторую) и сделать перед ней пару коробок на розетку в прихожей и на одну розетку в ванной?

Напряжение между нулем и землей 220 вольт. Правильное напряжение между нулем и землей

Нуль – это обратный путь для цепи переменного тока, которая должна выдерживать его в нормальном состоянии и правильно поддерживать исправную работу электроприборов. Этот ток может быть вызван многими причинами, главным образом из-за дисбаланса фазового тока. Могут быть и другие причины, но величина этого тока находится в аналогии фазного тока, и в немногих случаях она может быть вдвое выше фазного. Таким образом, нейтральный провод всегда считается заряженным (в активной цепи). Этот нейтральный провод подается на землю (заземление), чтобы вторая клемма нейтрального провода была равна нулю.

В то время, как фаза и нуль подключены к основной силовой проводке, земля может быть подсоединена к корпусу оборудования или к любой системе, которая в нормальном состоянии не несет ток, но в случае некоторого отказа изоляции, должна иметь некоторый незначительный заряд. Напряжение между нулем и землей также называется общим. Источники для синфазных напряжений в линиях электропередач различаются. Они могут возникать на частоте линии электропередачи на более высоких показателях (с источниками питания в режиме переключения и нелинейными электронными нагрузками современного оборудования).

Между землей и нулем напряжение. Методы определения

  1. Частота 50/60 Гц является простой, но возможно падение ее до 45 Гц в нейтральном проводнике. Она в балансе в 3-фазных нагрузках увеличивается, поскольку нейтраль обычно уменьшена.
  2. Ведь, для 3 фаз обычно используется 1 нейтраль, и в идеале этот ток равен 0 (для сбалансированных нагрузок).

Напряжение между фазой и землей. Фаза, ноль, земля —, что это простыми словами

Напряжение между фазой и землей. Фаза, ноль, земля —, что это простыми словами

Фаза, ноль, земля — эти термины наверняка всем знакомы. Но, к сожалению, их правильного понимания нет у многих. Это доказывается повсеместным распространением неверных трактовок и вредных советов, таких как: ноль не бьет током, так как заземлен; ток течет по пути наименьшего сопротивления. Одно дело, когда сталкиваешься с такими утверждениями редко. Но когда эти тезисы тиражируются практически из каждого «утюга» и закладываются в головы людей, которые чаще не владеют информацией и не хотят анализировать получаемую информацию, то это уже проблема. Поэтому поставим очередную точку в данном вопросе (тема уже затрагивалась в материале « Ноль бьет током ») и разберемся с фазой, нулем и землей.

Переменное напряжение — три фазы и ноль

Начать стоит с основ — с переменного напряжения и тока, его природы и принципа передачи к конечным потребителям. Тема переменного тока заслуживает отдельного рассмотрения, но для понимания фазы, нуля и земли на бытовом уровне выделим основные моменты.

Мощные генераторы электростанции вырабатывают напряжение в десятки киловольт. Затем через повышающие и понижающие трансформаторы электроэнергия приходит в дома с привычными нам параметрами 220 Вольт 50 Герц. Последний промежуточный элемент между электростанцией и домом — понижающий распределительный трансформатор. Разбираться в особенностях его работы сейчас не будем. Но для понимания, заменим его, все промежуточные трансформации и генератор на электростанции обычным трехфазным генератором на 220 Вольт.

Трехфазный генератор упрощенно состоит из ротора (вращающегося магнита) и трех обмоток статора, смещенных друг относительно друга на 120° (три фазы — отсюда и пошло название фаза, обозначающее вывод начала обмотки). Начала и концы обмоток трехфазного генератора принято обозначать буквами A, B, C и X, Y, Z. Первыми буквами латинского алфавита обозначают начала обмоток, последними — концы. Концы обмоток соединяются звездой в один узел, называемый нейтральной или нулевой точкой. Тот же принцип и в понижающем распределительном трансформаторе — концы обмоток соединяются в нулевой точке, а начала обмоток — это три фазы с линейным напряжением 380 Вольт.

Ротор генератора, вращаясь, создает электродвижущую силу, которая при условии, что цепь замкнута, заставляет свободные электроны в проводах направленно перемещаться от зоны с большим потенциалом (избытком электронов) к зоне с меньшим потенциалом (недостатком электронов). Давайте условно остановим время и рассмотрим что происходит с напряжениями в каждой фазе. Нам известно, что напряжение в розетке между фазой и нулем 220 Вольт. Это действующее значение напряжения , и после перевода в амплитудное получим 312 Вольт. Примем, что это напряжение на выводе A генератора (или трансформатора). Для определения напряжения на двух оставшихся выводах также условно примем, что потребление по трем фазам симметричное. Тогда нулевой провод фактически не нужен, поэтому отсоединим его от генератора (трансформатора) — в жизни эта ситуация называется обрывом (отгоранием) общего нуля. Но ноль у нас никуда не делся. Важно понимать, что ноль — это не просто четвертый провод от трансформатора. Ноль это в первую очередь общая точка соединения трех фазных нагрузок. И ток в идеале не течет от фазы к нулю трансформатора и обратно. Ток течет между тремя фазами если нагрузки симметричные. И лишь когда нагрузки несимметричные (а в реальной жизни так всегда) только часть тока по четвертому проводу возвращается в трансформатор.

Допустимо ли напряжение между нейтралью и заземлением?

Уважаемые читатели, вот уже более 10 лет мы занимается углубленным изучением организации заземления и молниезащиты, и регулярно сталкиваемся с непростыми вопросами от наших читателей. Технический центр ZANDZ готов делиться своими знаниями, чтобы помочь вам установить правильную защиту, полностью удовлетворяющую нормативным требованиям. Предлагаем вашему вниманию вопрос по организации схемы электроснабжения в доме.

123.jpg

Вопрос: Если корпус прибора подсоединён к шине заземления, а питание осуществляется по трехпроводной линии, где один провод нулевой, то между шиной и нулевым проводом может быть напряжение. Что нужно делать в этом случае? Несет ли оно опасность?

Ответ: Если нулевой рабочий (нейтраль) и нулевой защитный проводник (заземление) приходят с сети отдельными проводами и нигде в доме больше не соединяются, некоторое значение напряжения между ними допустимо. Объясняется оно наводкой на заземляющем проводе, а также неравномерной нагрузкой на фазах, что приводит к потенциалу на нейтрали. Отсюда получается некоторое значение напряжения: единицы, возможно десятки вольт. Прямой опасности оно не несет, если не соединять два провода:

  • фазу и и землю, что приведет к короткому замыканию;
  • нейтраль и землю, что приведет к непредсказуемому напряжению на корпусе.

То есть правильная эксплуатация таких нарушений не предполагает. В таких случаях, рекомендуем использовать устройство защитного отключения (УЗО), так как оно отключит питание в случае утечки на корпус.

Обратитесь в Технический центр ZANDZ с вашим вопросом о заземлении и молниезащите и вам помогут организовать качественное заземление!

  • Готовые решения для комплексной защиты от импульсных перенапряжений
  • Принципы подбора ограничителей перенапряжений в низковольтных электрических сетях
  • Руководство по выбору УЗИП

Напряжение между нулем и землей ⁠ ⁠

Они соединение между собой . Какая нахрен между ними разность потенциалов. Уже и электрики для статьи высосанной из пальца начинают делать постановочные фотографии.

Иллюстрация к комментарию

2 года назад

Вот мне интересно, а выдержки из этой статьи нельзя было привести здесь и в виде поста оформить? А к посту уже и полную ссылку прикрутить.

Я понимаю что национальный праздник сегодня, но всё же.

раскрыть ветку
2 года назад

Мне стало интересно, как появляется разность потенциалов на двух шинах, имеющих перемычку между собой? (см. внизу — нулевая и земляная шины соединены перемычкой)

раскрыть ветку
2 года назад

На картинке какая-то хрень:

Между шинами N и РЕ стоит ЖЗ перемычка, а тестер 111в показывает. Если все нормально зачищено и протянуто, то так не бывает.

раскрыть ветку
2 года назад

Это что , удивительно? Если они не связаны между собой проводом то это просто закон ома. Но если верить картинке то странная хрень . Между этими колодками перемычка и существенной разности потенциалов быть не должно. Хрень короче какая-то.

раскрыть ветку
Похожие посты
7 месяцев назад

Розетки в Бразилии⁠ ⁠

Говорят, Бразилия — одна из немногих стран, в которой присутствуют два типа напряжения — 110 и 220 вольт. Во Флорианополисе — 220, за другие места сказать не могу) Частота тока — 60 Гц.

Узнать, сможет ли ваше устройство работать в сети того города/штата куда вы собираетесь — поможет шильдик на его блоке питания. Вот пара примеров блоков, способных работать при любом напряжении и частоте:

Розетки в Бразилии Розетка, Электрика, Бразилия, Напряжение, Частота, Вилка, Переходник, Блок питания, Длиннопост

Розетки в Бразилии Розетка, Электрика, Бразилия, Напряжение, Частота, Вилка, Переходник, Блок питания, Длиннопост

Основной тип применяемых здесь розеток — вот такой:

Розетки в Бразилии Розетка, Электрика, Бразилия, Напряжение, Частота, Вилка, Переходник, Блок питания, Длиннопост

Т.е. устройства вроде зарядок для телефонов или электробритв с «плоской» вилкой помещаются без проблем. Евровилки без переходников не вставить. Купить переходники можно в местных супермаркетах, но если есть возможность дешево купить их в России и взять с собой — то я бы сделал так.

Показать полностью 3
Поддержать
2 года назад

Когда платишь за 220 а остальное бонусом⁠ ⁠

Когда платишь за 220 а остальное бонусом Электрика, Напряжение, Фотография

Сфоткал только что. Уже висит минут 5 как минимум. Колеблется от 280 до 293.
И такое не в первый раз.
Плохо разве? Хорошо!

2 года назад

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс⁠ ⁠

Три года назад установил в домашний электрощит реле контроля напряжения и тока.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Устройство безусловно полезное, но .

Месяц назад заметил, что реле пишет странную ошибку.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

И почему то как будто на паузе, хотя потребитель не отсоединен.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

По производителю БАРЬЕР ничего путного не нашел, кантора то ли украинская то ли питерская, инструкций не нашел, разве что нашел почти полный аналог ADECS ADC-0111-40.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

При нажатии на кнопку ПУСК-СТОП отсчет времени есть, а отключения нет. тааак — разбираем устройство и видим начинку.

Плату с клеммами подключения, реле, искрогасящий конденсатор, шунт с датчиком тока.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Это низковольтная часть, модуль управления, питается от 220 вольт, с понижением через резистор и конденсатор до 12 вольт.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

60-ти амперное поляризованное реле на 12 вольт.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Высоковольная часть на плате, виден диодный мост, несколько транзисторных ключей, диоды, стабилитроны и резисторы с конденсаторами.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Датчик Холла или датчик тока «спрятался» внутри витка толстого провода «фазы».

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Место где подключалась нейтрать N — текстолит грелся и пожелтел.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

«вот таким тонким проводником подключена нейтраль» — подумал я, а потом понял, что это своего рода «плавкий предохранитель».

Хотя в схожем приборе, клеммы соединены с платой достаточно добротными канатиками.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Еще немного высоковольтной части.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Схема, почти точно повторяющая мою.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Первым делом решил проверить работу поляризованного реле, поигрался с ним, меняя полярность замыкал и размыкал контакты — реле исправно!

Затем прозвонил резисторы на целостность и соответствие номиналам.
После проверил керамические конденсаторы на КЗ.

Выпаял с платы X2 конденсатор на 1 мКф, для замера его параметров, так как после кондера 220 вольт не шло на диодный мост.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Подробно про Х и Y конденсаторы описано в статье.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Мне стало интересно, что же могло случиться с конденсатором, и я его «разобрал».

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Кусачками — получилось правда не очень.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Из-за постоянной работы под напряжением, емкость конденсатора упала ниже положенной и стала 0.2 мКф, что в 5 раз ниже заявленной.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Виновник найден и был куплен в ближайшем магазине за 85 рублей.

После установки на плату, прибор снова в работе.

Установил в щитовую и включил все потребители в квартире — 29 ампер.

Реле контроля напряжения и тока барьер-люкс Ремонт, Электрика, Реле, Контроль, Напряжение, Защита, Пайка, Барьер, Конденсатор, Электрический ток, Электроника, Видео, Длиннопост

Ремонтируйте вещи самостоятельно, учитесь новому.

Спасибо за внимание!

Показать полностью 19 2
2 года назад

Закон Ома и закон Джоуля-Ленца для чайников: почему может меняться фактическая мощность одного и того же электронагревательного прибора⁠ ⁠

Это объявленная ранее публикация о том, как благодаря закону Ома и закону Джоуля-Ленца один и тот же водонагреватель может как заработать, так и не заработать через автоматический выключатель одного и того же номинала, а один и тот же чайник может нагревать воду с разной скоростью.

Читатель мог подумоть, что физика в объеме школьной программе никогда не понадобится в обычной жизни, но вот прямо сейчас она как понадобится.

Простой бытовой сюжет начинается с мыслей о ежегодном плановом отключении горячей воды и поиска проточного водонагревателя, который можно включать в «обычную» розетку на 16 ампер. Рынок предлагает несколько моделей с заявленной мощностью в 3500 ватт. В описании так и указано: «мощность 3500 ватт». Делим 3500 ватт на 220 вольт – получаем силу тока 15.91 ампера, как раз немного меньше, чем 16 ампер.

Именно поэтому мощность не 3400 и не 3600 – выбрано максимальное «круглое» значение мощности, которое должно безопасно получаться из обычной розетки на 16 ампер. Это в теории, а на практике.

. читаем отзывы на одну и ту же модель водонагревателя. Одни покупатели пишут, что водонагреватель работает через автоматический выключатель на 16 ампер, другие – что такой выключатель стабильно отключается через несколько минут работы водонагревателя. Одни покупатели пишут, что работает без нареканий, другие – что проводка становится теплой.

Это ЖЖЖЖЖ явно неспроста. Неправильные пчелы? Нет, это проявление закона Ома и закона Джоуля-Ленца.

В описании водонагревателя рядом с текстом «мощность 3500 ватт» также написано «напряжение 220 вольт». Читать нужно так: «мощность составляет 3500 ватт при напряжении питания 220 вольт».

Фактическое значение сетевого напряжения может отличаться от номинального по целому ряду причин. В зависимости от состояния электросетей и настройки трансформаторов на подстанциях напряжение может постоянно быть немного ниже или немного выше номинального. Помимо этого фактическое напряжение может меняться в течение суток из-за колебаний потребления электроэнергии.

Это нормально, пока отклонение от номинала остается в пределах, установленных нормативами. Бывает еще, что напряжение отличается от номинального в нарушение требований нормативов – читатель наверняка слышал истории о даче, где электросети изношены или перегружены и чайник еле-еле греет, а стиральная машина не включается и надежно работает только зарядное устройство с диапазоном входных напряжений 100–240 вольт.

Все производители электроприборов, которые не хотят разориться на замене сломавшихся электроприборов и компенсации вреда от их возгораний, делают электроприборы так, чтобы они безопасно работали в широком диапазоне допустимых по нормативам напряжений. Безопасная работа – хорошо, но при изменении напряжения может меняться сила тока через электронагревательный прибор и в результате будет изменяться его фактическая мощность.

Пришло время вспомнить закон Ома.

Закон Ома для участка цепи записывается обычно вот так:

I – сила тока в участке цепи, U – напряжение на его границах, R – электрическое сопротивление участка.

Из этого соотношения прямо следует, что при неизменном электрическом сопротивлении и возрастании напряжения сила тока возрастает линейно. Напряжение возрастает на 10 процентов – сила тока тоже возрастает на 10 процентов. При убывании напряжения сила тока линейно убывает.

При протекании электрического тока через участок цепи в нем выделяется тепло, это так называемое тепловое действие электрического тока. Мощность выделяемого тепла определяется так (следствие закона Джоуля-Ленца):

P – мощность выделяемого тепла, I – сила тока, R – сопротивление.

Из этого соотношения следует, что при неизменном электрическом сопротивлении и возрастании силы тока мощность тепла возрастает квадратично. Сила тока возрастает на 10 процентов – мощность выделяемого тепла возрастает на 21 процент (1.10 × 1.10 = 1.21).

Поэтому при неизменном электрическом сопротивлении и возрастании напряжения мощность выделяемого тепла возрастает квадратично. Это следствие двух указанных выше соотношений. Напряжение возрастает на 10 процентов – сила тока также возрастает на 10 процентов и мощность выделяемого тепла возрастает на 21 процент.

Это не бесполезная теория. Производители бытовой техники, которые собираются продавать технику в как можно большее число государств, учитывают, что входное напряжение может немного отличаться, и в описании чайника указывают например следующее: «220–240 вольт 2000–2400 ватт». Верхнее значение диапазона напряжения на 9 процентов выше нижнего, а верхнее значение диапазона мощности на 19% выше нижнего – мощность выделяемого тепла квадратично растет с ростом напряжения. Это следствие закона Ома и закона Джоуля-Ленца.

Да, один и тот же чайник может потреблять разную мощность в зависимости от фактического напряжения в электросети. Сила тока через нагревательный элемент чайника также может изменяться в зависимости от напряжения. Скорость нагревания одного и того же объема воды на одну и ту же разность температур будет разной в зависимости от напряжения в электросети. Это следствие закона Ома и закона Джоуля-Ленца.

И то же самое с водонагревателями. «мощность 3500 ватт напряжение 220 вольт». А фактическое напряжение не 220, а 230 вольт – это допустимо по действующим в России в 2021 году нормативам. Фактическое напряжение выше указанного на табличке водонагревателя на 4.55 процента. Сила тока будет выше также на 4.55 процента – не 15.91 ампера, а 16.63 ампера. Мощность составит 3825 ватт.

При фактическом напряжении 235 вольт (на 6.8 процента выше указанного на табличке) сила тока будет 17 ампер, а мощность – 3993 ватта.

Надо бы подумоть о таком неудобстве: повышение силы тока приведет к увеличению нагрева проводов, их соединений и розетки. Розетка-то как была на 16 ампер, так и осталась, и провода все те же и скрутки и клеммники никуда не делись. Но пока не будем обращать на это внимание, пока попробуем оценить.

. сколько времени потребуется автоматическому выключателю, чтобы сработать при таких превышениях силы тока выше номинала? Здесь придется выйти за пределы школьной программы по физике.

Ответ на этот вопрос дает так называемая время-токовая характеристика автоматического выключателя. Она показывает, сколько времени требуется для срабатывания автоматического выключателя в зависимости от того, насколько фактическая сила тока превышает номинал выключателя. Время срабатывания разное при разной температуре воздуха – если автоматический выключатель хуже охлаждается, он при той же силе тока быстрее прогреется и сработает раньше. Это не знакомый электрик – сын маминой подруги – сказал, это написано.

. в увлекательном документе ГОСТ Р 50345-2010 (является действующим на 2021 год).

Неисправимо оптимистичные читатели могут написать в комментариях о пункте 3.5.15 этого стандарта («условный ток нерасцепления») и заявить, что автоматический выключатель обязан не отключаться в течение не менее часа, если фактическая сила тока не превышает номинал выключателя более чем на 13%. В случае выключателя на 16 ампер речь идет о токе силой чуть больше 18 ампер. Вроде бы есть простор (на возможный перегрев проводов, соединений и розетки все еще не обращаем внимания).

Но помимо пункта об «условном токе нерасцепления» есть и другие интересные и важные. Например, в 8.6.1. рассказывают о «нормальной время-токовой характеристике» – она задается для «температуры окружающего воздуха» 30 градусов.

«Температура окружающего воздуха» – это не температура воздуха в помещении, а температура воздуха вокруг выключателя внутри электрощита. Внутри того же самого щита метры проводов, клеммники, другие выключатели, и все они могут нагреваться, вместе сильно прогревая воздух вокруг выключателя (а заодно и собственную изоляцию).

Время срабатывания выключателя, через который включен водонагреватель, будет зависеть и от фактической величины сетевого напряжения, и от охлаждения воздуха внутри электрощита, в котором находится выключатель, и от выделения тепла всем остальным содержимым того же электрощита. Здорово, правда?

Кстати, при увеличении силы тока на 13% его тепловое действие увеличивается. да, на 27.7 процентов. Это дополнительный нагрев всей цепи, в которой протекает избыточный ток. Это нагрев проводов, соединений, розеток. Здорово, правда? Именно о таком испытании своих электрических цепей, которые далеко не всегда сделаны с требуемыми по нормативам запасами, мечтает каждый покупатель бытовых приборов. Условный ток нерасцепления в нормальной время-токовой характеристике уже не выглядит таким привлекательным и теперь не только «решает» проблемы, но быть может и создает новые.

Поэтому электронагревательный прибор с мощностью «на пределе возможного» – это интригующая неопределенность. Может заработать без нареканий, а может беспокоить покупателя перегревом проводов или вызывать срабатывание автоматических выключателей.

Разгадывание таких ребусов – явно не то, к чему обычно готовится покупатель, выбирая бытовой электроприбор, который поставляется с сетевым проводом с вилкой для включения в «обычную» розетку. Он хотел просто помыться теплой водой. Такой наивный.

А теперь. краткий пересказ написанного выше.

1. Чем выше фактическое напряжение, тем большую фактическую мощность потребляет тот же электронагревательный прибор, тем выше сила тока через него и тем больше разогреваются все элементы электрической цепи, в которую он включен, – провода, вилка, розетка, автоматические выключатели и другое содержимое электрощита. Это следствие закона Ома и закона Джоуля-Ленца.

2. Фактическое напряжение может быть разным в разных домах одного квартала, разных подъездах одного дома, разных квартирах одного подъезда и изменяться в течение суток. Это нормально, это случается повсюду, так устроены распределительные электрические сети.

3. Чем выше температура воздуха вокруг автоматического выключателя и чем больше превышение фактической силы тока над номиналом автоматического выключателя, тем быстрее он срабатывает. Так устроены автоматические выключатели. ГОСТ Р 50345-2010 – увлекательный документ.

4. Электронагревательные приборы с мощностью «на пределе возможного» – неоднозначное решение для бытовых приборов, которые покупатель привозит из магазина и включает в «обычную» розетку. Покупатель, который наивно надеялся помыться теплой водой, может застрять в разгадывании разнообразных ребусов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *