Для чего нужен нулевой провод. Нулевой провод в электрике: принцип работы, назначение и отличия от фазного

Для чего нужен нулевой провод в электрической сети. Какие функции выполняет нейтральный проводник. Чем отличается нулевой провод от фазного. Как обозначается нулевой провод на схемах.

Содержание

Что такое нулевой провод и зачем он нужен

Нулевой (нейтральный) провод — это один из основных проводников в электрической сети переменного тока. Его главное назначение — обеспечивать путь для возврата электрического тока к источнику питания, замыкая электрическую цепь. Нулевой провод работает в паре с фазным проводом, который подает электричество от источника к потребителям.

Основные функции нулевого провода:

  • Создание замкнутой электрической цепи для протекания тока
  • Выравнивание фазных напряжений при несимметричной нагрузке
  • Обеспечение работы однофазных потребителей в трехфазной сети
  • Заземление электрооборудования в сетях с глухозаземленной нейтралью

Без нулевого провода большинство бытовых электроприборов просто не смогли бы работать. Его наличие критически важно для безопасной и надежной работы электрической сети.


Принцип работы нулевого провода

Принцип работы нулевого провода основан на том, что он соединяет нулевую точку источника питания (генератора или трансформатора) с нулевыми точками нагрузок. За счет этого создается замкнутый контур для протекания электрического тока.

Как работает нулевой провод в электрической цепи:

  1. Фазный провод подает напряжение и ток к потребителю
  2. Ток проходит через нагрузку (электроприбор)
  3. По нулевому проводу ток возвращается к источнику
  4. Цепь замыкается, обеспечивая работу электроприбора

При этом в идеально симметричной трехфазной системе ток в нулевом проводе равен нулю. Но на практике из-за неравномерности нагрузки фаз в нем всегда присутствует некоторый ток.

Отличия нулевого провода от фазного

Хотя нулевой и фазный провода работают в паре, между ними есть существенные различия:

ПараметрНулевой проводФазный провод
Напряжение относительно землиБлизко к нулю220 В
Протекающий токТолько возвратный ток нагрузкиРабочий ток нагрузки
Цветовая маркировкаГолубой, синийКоричневый, черный, серый
Обозначение на схемахNL
НазначениеВозврат токаПодача напряжения

Главное отличие в том, что фазный провод находится под напряжением и несет основную нагрузку, а нулевой обеспечивает возврат тока и имеет потенциал близкий к земле.


Обозначение нулевого провода

Для правильной и безопасной работы с электропроводкой важно уметь идентифицировать нулевой провод. Его обозначение регламентируется стандартами:

  • На электрических схемах нулевой провод обозначается буквой N (от англ. neutral)
  • Цвет изоляции — голубой или синий
  • На клеммах и электрощитах маркируется надписью «N» или «0»

В старых советских системах нулевой провод мог иметь черный цвет, поэтому при работе со старой проводкой нужно быть особенно внимательным.

Сечение и выбор нулевого провода

Правильный выбор сечения нулевого провода критически важен для безопасности электрической сети. Как определить нужное сечение нулевого проводника:

  • В однофазных цепях сечение нулевого провода должно быть равно сечению фазного
  • В трехфазных линиях без заземления — не менее 50% от сечения фазных проводов
  • В трехфазных системах с глухозаземленной нейтралью — равно сечению фазных проводов

При выборе нужно учитывать тип нагрузки, длину линии и возможные токи короткого замыкания. Для расчета лучше обратиться к профессиональному электрику.


Нулевой провод в различных схемах подключения

Использование нулевого провода зависит от схемы подключения электрооборудования:

Схема «звезда»

В этой схеме нулевой провод обязателен. Он соединяет центральные точки источника питания и нагрузки. Применяется для подключения большинства бытовых потребителей.

Схема «треугольник»

При соединении нагрузки треугольником нулевой провод не используется. Такая схема применяется для мощных трехфазных двигателей.

Схема с изолированной нейтралью

В промышленных сетях может применяться схема с изолированной нейтралью. В этом случае функции нулевого провода выполняет земля.

Безопасность при работе с нулевым проводом

Хотя нулевой провод считается неопасным, при работе с ним нужно соблюдать меры предосторожности:

  • Никогда не разрывать нулевой провод под нагрузкой
  • Не путать нулевой провод с заземлением
  • Проверять отсутствие напряжения перед началом работ
  • Не устанавливать в нулевой провод предохранители и выключатели
  • При любых сомнениях обращаться к квалифицированному электрику

Помните, что в определенных аварийных режимах на нулевом проводе может появиться опасное напряжение. Поэтому относитесь к нему так же осторожно, как и к фазному.


Частые вопросы о нулевом проводе

Может ли нулевой провод быть под напряжением?

В нормальном режиме напряжение на нулевом проводе близко к нулю. Однако при обрыве или неисправностях на нем может появиться опасное напряжение. Поэтому всегда нужно проверять отсутствие напряжения перед работой.

Почему нельзя ставить выключатель в нулевой провод?

Разрыв нулевого провода может привести к появлению опасного напряжения на корпусах электроприборов. Кроме того, это нарушит работу устройств защитного отключения. Поэтому выключатели и предохранители ставятся только в фазный провод.

Чем грозит обрыв нулевого провода?

Обрыв нулевого провода может привести к серьезным последствиям:

  • Выход из строя электроприборов из-за перенапряжения
  • Риск поражения электрическим током
  • Нарушение работы защитных устройств
  • Возможность возникновения пожара

При обнаружении обрыва нулевого провода нужно немедленно обесточить сеть и вызвать электрика.


Назначение нулевого провода | Электрокомплект

« Монтаж электропроводки в чердачных помещениях

Монтаж контура заземления »

Авг 31

Категории:

Справочная информация

автор: Николай

Tweet

 

Провод, соединяющий нулевую точку фаз генератора,трансформатора с нулевой точкой нагрузки, называют нулевым или нейтральным.

Его называют нулевым потому, что в некоторых случаях ток в нем равен нулю, и нейтральным исходя из того, что он одинаково принадлежит любой из фаз.

Назначение нулевого провода в том, что он необходим для выравнивания фазных напряжений нагрузки,когда сопротивления этих фаз различны, а также для заземления электрооборудования в сетях с глухозаземленной нейтралью.

Благодаря назначению нулевого провода напряжение на каждой фазе нагрузки будет практически одинаковым при неравномерной нагрузке фаз. Осветительная нагрузка, включенная звездой, всегда требует наличия нулевого провода, так как равномерная нагрузка фаз не гарантируется.в э 

Сечение нулевого провода трехфазных линий, в которых нулевые провода не используют для заземления (специальные или реконструируемые сети освещения), принимают близким к половине сечения фазных проводов.

 Если, например, фазные провода имеют сечение 35 мм2, нулевой провод берется 16 мм2.

Сечение нулевого провода трехфазной системы с глухозаземленной найтралью, в которой нулевой провод используется для заземления, должно быть не менее половины сечения фазных проводов, а в некоторых случаях равно им.

Нулевой провод воздушных линий 320/220 В должен иметь одинаковую марку и сечение с фазными проводами:

на участках, выполненных стальными проводами, а также биметаллическими и сталеалюминиевыми фазными проводами, сечением 10 мм2;

при невозможности обеспечения другими средствами необходимой селективности защиты от коротких замыканий на землю (при этом допускается принимать сечение нулевых проводов большее, чем фазных проводов).

Поскольку в одно- и двухфазных линиях по нулевому и фазному проводам протекает ток одинаковой величины, то для этих линий сечение нулевых и фазных проводов берут одинаковым.

 Аналогично нулевые проводники стояков в жилых зданиях при сечении фазных проводов до 16 мм2 (по меди) должны иметь сечение, равное сечению фазных проводов.

Особого подхода требует выбор нулевого провода в сетях с газоразрядными лампами. В нулевых проводах трехфазных линий, питающих газоразрядные лампы, протекает ток высших гармоник, вызванный индуктивно емкостными ПРА. Этот ток не влияет на потерю напряжения, а влияет только на нагрев проводов.

Сечение нулевого провода в таких случаях выбирают по допустимому току нагрузки.

Ток в нулевом проводе трехфазных линий при смешанной нагрузке (лампы накаливания и газоразрядные лампы) определяют приблизительно как сумму 90% тока газоразрядных ламп и 30% тока ламп накаливания самой нагруженной фазы.

Share this post for your friends:

↑Как установить такие кнопки?↑

Friend me:

Нет похожих статей.

Этикетки: Назначение нулевого провода

Для чего необходим нулевой провод в осветительных сетях?

Ответ: Он необходим для обеспечения равенства фазных напряжений, на которое включается освещение. Его отсутствие или обрыв нарушит равенство фазных напряжений: фазы более нагруженные окажутся под меньшим напряжением, а менее нагруженные под большим.

Вопрос 4: Почему при совместном питании электродвигателей и освещения от общего источника применяется четырехпроводная сеть?

Ответ: Приемники электрической энергии можно разделить на две группы. К одной из них относятся электрические лампы, нагревательные приборы и другие однофазные приемники, которые не могут обеспечить равномерные нагрузки фаз. Для их питания нужна четырехпроводная сеть для обеспечения равенства фазных напряжений, на которое включается эти приемники. К другой группе относятся трехфазные электродвигатели, которые обеспечивают равномерную нагрузку трех фаз.

Для них нулевой провод не нужен. Их включают в трехфазную сеть без нулевого провода, их линейное напряжение должно быть равно линейному напряжению трехфазной сети, в которую они включаются, а освещение требует применения четырехпроводной сети.

Вопрос 5: Почему в нулевой провод запрещается устанавливать аппараты защиты?

Ответ: Это делается во избежание разрыва нулевого провода, т.к. при этом нарушается равенство фазных напряжений при несимметричной нагрузке фаз: фазы более нагруженные окажутся под меньшим, а менее нагруженные под большим напряжением.

Вопрос 6: В чем состоит пожарная опасность аварийных режимов работы исследованной цепи.

Ответ: При коротком замыкании фазы может произойти перегорание лампы и нагревательных приборов, а также возгорание изоляции электродвигателей настольных вентиляторов, пылесосов, стиральных машин, холодильников, включенных в две незамкнутых накоротко фазы.

4. Исследование цепей трехфазного тока при включении потребителей треугольником

Вопрос 1: Доказать, что при соединении равномерной нагрузки треугольником линейный ток больше фазного в раза.

Ответ: Линейный ток Ia=IAB-ICA; IB=IBC-IAB; IC=ICA-IBC Построим линейный ток IA : Аналогично можно построить IB и IC.

Вопрос 2: В чём заключаются преимущества и недостатки включения в трёхфазную систему потребителей тока треугольником перед включением звездой?

Ответ: При включении потребителей треугольником потребляемая мощность увеличивается в 3 раза, по сравнению с включением звездой. Этим пользуются, например, для уменьшения пускового тока асинхронного трёхфазного двигателя. Двигатель пускают при соединении его обмоток звездой, а когда он разгонится переключают на треугольник, и двигатель выходит на свою номинальную мощность. А электропечь для быстрого разогрева включают треугольником, а затем переключают на звезду. Но одна и та же мощность потребителей при соединении их треугольником получаются при токе в подводящих проводах в раза больше, чем при соединении звездой, поэтому и потери в линии будут больше. Это является недостатком соединения потребителей треугольником.

Вопрос 3: в чём состоит пожарная опасность аварийных режимов работы исследованной цепи?

Ответ: Обрыв фазы или обрыв линейного провода уменьшают мощность подключённых трёхфазных асинхронных двигателей. При постоянном моменте сопротивления на валу двигатели будут потреблять существенно большиё ток, который может привести к повреждению изоляции, короткому замыканию в фазах двигателей и возгоранию изоляции.

Что делает нейтральный провод?