Co je to fáze jednoduchými slovy?

Fáze a nula – co to je? Co je proudová fáze, proudové a napěťové fáze, jednofázový proud, dvoufázový proud, třífázový proud.

Nováčci ve světě elektrikářů a majitelů domů mají někdy otázku: co je aktuální fáze v domácí elektroinstalaci. Je to z důvodu nutnosti opravy některých elektrických spotřebičů.

V nastalé situaci by nejvyšší prioritou velitele mělo být dodržování bezpečnostních předpisů, nikoli projev aplikovaných dovedností a schopností. Znalost základních zákonů fungování proudu a procesů probíhajících uvnitř domácích elektrických spotřebičů nejen pomůže vyrovnat se s většinou poruch, které v nich vznikají, ale také učiní tento proces nejbezpečnějším.

Designéři a inženýři dělají vše pro to, aby předešli úrazům při práci s elektřinou v domácnosti. Úkolem spotřebitele je dodržovat předepsané normy.

Dále se podíváme na:

• jednofázový proud;
• dvoufázový proud;
• třífázový proud.

Jednofázový proud.

Střídavý proud, který se získává otáčením vodiče nebo soustavy vodičů spojených do jedné cívky v magnetickém toku, se nazývá jednofázový střídavý proud.

Pro přenos jednofázového proudu se zpravidla používají 2 vodiče. Říká se jim fáze a nula. Napětí mezi těmito vodiči je 220 V.

Jednofázové napájení. Jednofázový proud může být připojen ke spotřebiteli dvěma různými způsoby: 2-vodičovým a 3-vodičovým. V prvním (dvouvodičovém) jsou dva vodiče použity pro napájení jednofázového proudu. Jeden vede fázový proud, druhý je určen pro nulový vodič. Napájení je tak dodáváno téměř do všech domů postavených v bývalém SSSR. Ve druhém způsobu sčítání jednofázový proud – přidejte další drát. Tento vodič se nazývá uzemnění (PE). Je navržen tak, aby zabránil zásahu elektrickým proudem do osoby, jakož i odvedl svodové proudy a zabránil rozbití zařízení.

Dvoufázový proud.

Dvoufázový elektrický proud je soubor dvou jednofázových proudů vzájemně fázově posunutých o úhel Pi2 nebo 90°.

Jasný příklad vzniku dvoufázového proudu. Vezmeme dvě indukční cívky a uspořádáme je v prostoru tak, aby jejich osy byly vzájemně kolmé, načež napájíme soustavu cívek dvoufázový proud, výsledkem jsou dva magnetické toky v systému. Vektor výsledného magnetického pole se bude otáčet konstantní úhlovou rychlostí, v důsledku toho se objeví rotující magnetické pole. Rotor s vinutím vyrobeným ve formě zkratovaného „veverčího kola“ nebo kovového válce na hřídeli se bude otáčet a pohánět mechanismy.

Přenést dvoufázové proudy pomocí dvou vodičů: dvoufázových a dvou nulových.

Třífázový proud.

Třífázový systém elektrického obvodu se nazývá systém, který se skládá ze tří obvodů, ve kterých jsou střídavé emf o stejné frekvenci, posunuté ve fázi vůči sobě navzájem o 1/3 periody (φ = 2π/3). Každý jednotlivý obvod takového systému se stručně nazývá jeho fáze a systém tří fázově posunutých střídavých proudů v takových obvodech se jednoduše nazývá třífázový proud. Třífázový proud snadno přenosné na velké vzdálenosti. Jakýkoli pár fázových vodičů má napětí 380 V. Pár – fázový vodič a nulový vodič – má napětí 220 V.

Distribuce třífázový proud pro obytné budovy se provádí dvěma způsoby: 4-vodičové a 5-vodičové. Čtyřvodičové připojení je provedeno se třemi fázovými a jedním neutrálním vodičem. Po rozvodné desce slouží dva vodiče k napájení zásuvek a spínačů – jedna z fází a nula. Napětí mezi těmito vodiči bude 220V.

Pětivodičové zapojení třífázového proudu – do obvodu je přidán ochranný zemnící vodič (PE). V třífázové síti musí být fáze zatěžovány co nejrovnoměrněji, jinak může dojít k nevyváženosti fází. To, jaké elektrické rozvody jsou v domě použity, určuje, jaké elektrické zařízení do něj lze zařadit. Například je nutné uzemnění, pokud jsou k síti připojena zařízení s vysokým výkonem – ledničky, sporáky, ohřívače, elektronické domácí spotřebiče – počítače, televize, zařízení související s vodou – jacuzzi, sprchy (voda je proudový vodič). Třífázový proud je nezbytný pro napájení motorů (relevantní pro soukromý dům).

Elektroinstalace v domácnosti.

Zpočátku se elektřina vyrábí v elektrárně. Poté se přes průmyslovou elektrickou síť dostane do trafostanice, kde se napětí převede na 380 voltů. Připojení sekundárních vinutí snižujícího transformátoru se provádí podle obvodu „hvězda“: tři kontakty jsou připojeny ke společnému bodu „0“ a zbývající tři jsou připojeny ke svorkám „A“, „B“ a „C“, resp. Pro názornost je uveden obrázek.

Kombinované kontakty „0“ jsou připojeny k zemnící smyčce rozvodny. Také zde je nula rozdělena na:

• Pracovní nula (na obrázku zobrazena modře)
• PE vodič plnící ochrannou funkci (žlutozelená čára)

Nuly a aktuální fáze z výstupu snižovacího transformátoru jsou přiváděny do rozvodného panelu bytového domu. Výsledný třífázový systém je rozmístěn po panelech ve vchodech. V konečném důsledku se do bytu dostává fázové napětí 220 V a PE vodič, který plní ochrannou funkci.

Tak co to je aktuální fáze a nula? Nula je proudový vodič připojený k zemní smyčce snižovacího transformátoru a slouží k vytvoření zátěže z proudové fáze připojené k opačnému konci vinutí transformátoru. Kromě toho existuje takzvaná „ochranná nula“ – to je kontakt PE popsaný dříve. Slouží k odvedení proudu při technické poruše obvodu.

Tento způsob připojení obytných domů k městské elektrické síti je osvědčený desítky let, ale stále není ideální. Někdy se ve výše uvedeném systému objeví poruchy. Nejčastěji jsou spojeny se špatnou kvalitou připojení v určité části obvodu nebo úplným přerušením elektrického vodiče.

Co se stane v nule a fázi, když se přeruší drát.

Přerušení elektrického vodiče je často způsobeno elementární nepřítomností technika – zapomenutím připojení k určitému zařízení v domě aktuální fáze nebo nula – je to stejně jednoduché jako loupání hrušek. Navíc dochází k častým případům nulového vyhoření přístupového panelu z důvodu vysokého zatížení systému.

Pokud dojde k přerušení spojení mezi jakýmkoli elektrickým spotřebičem v domě a panelem, toto zařízení přestane fungovat – protože obvod není uzavřen. V tomto případě nezáleží na tom, který vodič je přerušený – nula nebo aktuální fáze.

Obdobná situace nastává při dodržení mezery mezi rozvodnou skříní bytového domu a deskou konkrétního vchodu – všechny byty napojené na vstupní desku budou bez napětí.

Výše popsané situace nezpůsobují vážné potíže a nepředstavují žádné nebezpečí. Jsou spojeny s přerušením pouze jednoho vodiče a nepředstavují ohrožení bezpečnosti elektrických spotřebičů ani osob v bytě.

Nejnebezpečnější situací je zmizení spojení mezi uzemňovací smyčkou rozvodny a středem, ke kterému je připojena zátěž vnitropodnikového elektrického panelu.

V tomto případě bude elektrický proud protékat obvody AB, BC, CA a celkové napětí na těchto obvodech je 380 V. V tomto ohledu nastane velmi nepříjemná a nebezpečná situace – na jednom nemusí být napětí vůbec žádné elektrický panel, protože majitel bytu považoval za nutné vypnout elektrické spotřebiče a na jiném bude vysoké napětí blízké 380 voltům. To způsobí poruchu většiny elektrických spotřebičů, protože jmenovité provozní napětí pro ně je 240 voltů.

Takovým situacím lze samozřejmě předcházet – existují poměrně drahá řešení ochrany proti přepětí. Někteří výrobci je zabudovávají do svých zařízení.

Jak samostatně určit nulu a fázi.

Pro určení nuly a fáze proudu existují speciální testovací šroubováky.

Funguje na principu průchodu nízkonapěťového proudu tělem osoby, která jej používá. Šroubovák se skládá z následujících částí:

• Tip pro připojení k fázovému potenciálu zásuvky;
• Rezistor, který snižuje amplitudu elektrického proudu na bezpečné limity;
• LED, která se rozsvítí, když je přítomen potenciál aktuální fáze v řetězci;
• Plochý kontakt pro vytvoření okruhu přes tělo operátora.

Princip práce s testovacím šroubovákem je znázorněn na obrázku níže.

Kromě testovacích šroubováků existují i ​​​​jiné způsoby, jak zjistit, ke kterému kolíku zásuvky je připojen aktuální fáze, a ke kterému – nula. Někteří elektrikáři dávají přednost použití přesnějšího testeru v režimu voltmetru.

Údaje ručičky voltmetru znamenají:

1. Přítomnost napětí 220 V mezi fází a nulou

2. Žádné napětí mezi zemí a nulou

3. Žádné napětí mezi fází a nulou

Ve skutečnosti by v druhém případě měla šipka ukazovat 220 V, ale v tomto konkrétním případě není centrální kontakt zásuvky připojen k zemnímu potenciálu.

Co je to střídavý proud a co přesně je fáze a nula? Podívejme se na příklad benzínového generátoru.

Nejprve se podívejme, jak teče stejnosměrný proud na příkladu zdroje stejnosměrného proudu – baterie. Když je zátěž připojena ke svorkám baterie, proud poteče ve směru od „+“ k „-“. Pokud budeme neustále přehazovat kontakty s určitou frekvencí, dostaneme střídavé napětí, které je v praxi nepoužitelné.

Nejprve uvažujme, co se děje v jednom z vinutí během otáčení rotoru, když se přibližuje jeden z pólů vinutí generátoru. V tomto vinutí vzniká elektromotorická síla. S každým milimetrem zmenšování vzdálenosti od vinutí k pólu plynule narůstá intenzita magnetického pole působícího na vinutí, díky čemuž plynule a přímo úměrně s přibližováním roste i napětí ve vinutí. magnetického pólu.

Někdo si položí otázku, proč otáčet magnetem, není jednodušší ho připevnit k vinutí a magnetické pole bude působit neustále? Bohužel přírodní zákony jsou trochu jinak strukturované a pro „tlačení“ elektronů ve vinutí je nutný právě pohyb magnetického pole.

Můžete to přirovnat k vodě ve studni. Aby se voda začala pohybovat a obecně, aby se cokoliv dělo, musí čerpadlo ponorného čerpadla začít vykonávat pohyb vpřed. Pokud se čerpadlo nepohne, nepohne se ani voda. Nyní můžeme nakreslit analogii a představit si, že magnetické pole je čerpadlo a elektrony vinutí generátoru jsou molekuly. Na jednu otáčku rotoru generátoru dostaneme stejnou sinusoidu střídavého proudu.

Generátor má však tři vinutí a v každém z nich se děje to samé, jen s mírným časovým posunem, protože rotor se svými póly k vinutí přibližuje ne současně, ale v různých časech.

Jak dochází k přenosu napětí? Konstrukčně má generátor tři vinutí, každé vinutí má dva kontakty, celkem tedy šest kontaktů. K těmto kontaktům lze připojit šest proudových vodičů a generované napětí přenášet do elektrických přijímačů. Ale šest vodičů je velké množství kovu a za účelem úspory peněz jsou tři vinutí spojena do „hvězdy“ – kontakty od začátku všech vinutí jsou připojeny ke společnému bodu.

Výsledkem je jeden společný kontakt a zbývající konce vinutí zůstávají oddělené. Tímto návrhem byl získán klasický třífázový generátor, kde společný bod je „nula“, zbývající vodiče jsou fáze. Nyní můžete přenášet elektřinu na elektrické spotřebiče.

Máme však tři fáze a naše zásuvka má jednu fázi a v tomto případě je vše elementární. Pro domácí spotřebitele jednoduše používají jednu z fází a společnou „nulu“.

Nyní pojďme přímo mluvit o tom, co dělá fázový kontakt fází a společný kontakt vinutí nulou a proč „nula“ negeneruje proud. Zásadní rozdíl mezi fází a nulou není v tom, že nulový kontakt má společné spojení s ostatními vinutími, ale v tom, že nulový vodič je uzemněn. Z tohoto důvodu vás může fáze šokovat, protože obvod může být skrz vás zkratován k zemi. Nulový vodič je pevně spojen se zemí a pokud se ho dotknete, nestane se nic špatného, ​​protože obvod se přes vás neuzavře, hlavní věcí je nedotknout se fáze při dotyku neutrálního kontaktu.

Chcete-li lépe porozumět tomu, jak vzniká elektrický proud, doporučujeme sledovat video na našem kanálu zde.

Pokud se vám tento materiál líbil, sdílejte jej na sociálních sítích!