Kas yra fazė ir nulis elektroje - tik apie kompleksą. Kam skirta fazė, nulinė ir įžeminimas? Dirvožemio tarša

Paprastai tariant, galima pastebėti, kad didžiulė ir baisi elektros galia jau seniai aprašyta, apskaičiuota ir įrašyta į storas lenteles. Reguliavimo sistema, apibrėžianti sinusoidinių elektrinių signalų, kurių dažnis yra 50 Hz, kelius, savo tūriu gali panardinti į siaubą bet kurį naujoką. Ir, nepaisant to, bet kuris nuolatinis techninių forumų lankytojas jau seniai žinojo, kad nėra skandalingesnės problemos nei įžeminimas.

Daugybė prieštaringų nuomonių mažai padeda nustatyti tiesą. Be to, ši problema iš tikrųjų yra rimta ir ją reikia atidžiau apsvarstyti.

Pagrindinės sąvokos

Jei neįtrauksime „elektriko biblijos“ (), norėdami suprasti įžeminimo technologiją, turite (pradžioje) kreiptis į 1.7 skyrių, kuris vadinasi „Įžeminimas ir elektros saugos priemonės“.

1.7.2 punkte. PUE sako:

Elektros įrenginiai, atsižvelgiant į elektros saugos priemones, skirstomi į:

• elektros instaliacijos virš 1 kV (su didelėmis įžeminimo srovėmis), ;
• elektros instaliacijos virš 1 kV tinkluose su izoliuotu nuliu (su mažomis įžeminimo srovėmis);
• elektros instaliacijos iki 1 kV su tvirtai įžeminta neutrale;
• elektros instaliacijos iki 1 kV su izoliuota neutrale.

Didžioji dauguma gyvenamųjų ir biurų pastatų Rusijoje naudojami tvirtai įžemintas neutralus. 1.7.4 punktas. skaito:

Tvirtai įžemintas neutralus yra transformatoriaus arba generatoriaus neutralus, prijungtas prie įžeminimo įrenginio tiesiogiai arba per mažą varžą (pavyzdžiui, per srovės transformatorius).

Terminas iš pirmo žvilgsnio nėra iki galo aiškus – neutralių ir įžemintų įrenginių mokslo populiarinimo spaudoje randama ne kiekviename žingsnyje. Todėl toliau bus palaipsniui paaiškinamos visos neaiškios vietos.

Įveskime keletą terminų – taip bent jau galime kalbėti ta pačia kalba. Galbūt taškai atrodys „ištraukti iš konteksto“. Bet ne fikcija, o toks atskiras naudojimas turėtų būti visiškai pagrįstas – kaip atskirų Baudžiamojo kodekso straipsnių naudojimas. Tačiau originalus PUE yra gana prieinamas tiek knygynuose, tiek internete - visada galite kreiptis į originalų šaltinį.

• 1.7.6. Bet kurios elektros instaliacijos ar kitos instaliacijos dalies įžeminimas yra tyčinis šios dalies elektros prijungimas prie įžeminimo įrenginio.
• 1.7.7. Apsauginis įžeminimas – tai elektros instaliacijos dalių įžeminimas, siekiant užtikrinti.
• 1.7.8. Darbinis įžeminimas – tai bet kurio elektros instaliacijos įtampingųjų dalių taško įžeminimas, būtinas elektros instaliacijos darbui užtikrinti.
• 1.7.9. Įžeminimas elektros instaliacijose, kurių įtampa iki 1 kV, yra tyčinis elektros instaliacijos dalių, kurios paprastai nėra maitinamos, sujungimas su tvirtai įžeminta generatoriaus arba transformatoriaus neutrale trifaziuose srovės tinkluose su vientisu įžemintu išėjimu. -fazinis srovės šaltinis su tvirtai įžemintu šaltinio vidurio tašku nuolatinės srovės tinkluose.
• 1.7.12. Įžeminimo elektrodas yra laidininkas (elektrodas) arba metalinių tarpusavyje sujungtų laidininkų (elektrodų), kurie liečiasi su žeme, rinkinys.
• 1.7.16. Įžeminimo laidininkas yra laidininkas, jungiantis įžemintas dalis su įžeminimo elektrodu.
• 1.7.17. Apsauginis laidininkas (PE) elektros instaliacijose yra laidininkas, skirtas apsaugoti žmones ir gyvūnus nuo elektros smūgio. Elektros instaliacijose iki 1 kV apsauginis laidas, prijungtas prie generatoriaus arba transformatoriaus tvirtai įžeminto neutralės, vadinamas nuliniu apsauginiu laidininku.
• 1.7.18. Nulinis darbinis laidininkas (N) elektros instaliacijose iki 1 kV – tai laidas, naudojamas elektros imtuvams maitinti, prijungtiems prie trifazių srovės tinklų generatoriaus arba transformatoriaus tvirtai įžeminto neutralės, prie vientisai įžeminto viengubo gnybto. fazės srovės šaltinio, į tvirtai įžemintą šaltinio tašką trijų laidų nuolatinės srovės tinkluose. Kombinuotas nulinis apsauginis ir nulinis darbinis laidininkas (PEN) elektros instaliacijose iki 1 kV – tai laidininkas, apjungiantis nulinio apsauginio ir nulinio darbinio laidininko funkcijas. Elektros instaliacijose iki 1 kV su tvirtai įžeminta neutrale nulinis darbinis laidininkas gali tarnauti kaip nulinis apsauginis laidininkas.

Ryžiai. 1. Skirtumas tarp apsauginio įžeminimo ir apsauginio „nulio“

Taigi iš PUE sąlygų tiesiogiai išplaukia paprasta išvada. Skirtumai tarp „žemės“ ir „nulio“ labai maži... Iš pirmo žvilgsnio (kiek kopijų sulaužyta šioje vietoje). Bent jau jie turi būti sujungti (arba netgi galima padaryti „viename butelyje“). Tik klausimas kur ir kaip tai daroma.

Praeidami atkreipiame dėmesį į 1.7.33 punktą.

Elektros instaliacijos įžeminimas arba įžeminimas turėtų būti atliekamas:

• esant 380 V ir aukštesnei kintamajai ir 440 V ir aukštesnei nuolatinei srovei - visuose elektros įrenginiuose (taip pat žr. 1.7.44 ir 1.7.48);
• esant vardinei įtampai virš 42 V, bet žemesnei kaip 380 V kintamajai ir aukštesnei kaip 110 V, bet žemesnei kaip 440 V nuolatinei įtampai – tik didelės rizikos zonose, ypač pavojingose ​​ir lauko įrenginiuose.

Kitaip tariant, visai nebūtina įžeminti ar neutralizuoti įrenginio, prijungto prie 220 voltų kintamosios srovės įtampos. Ir čia nėra nieko ypač stebina - įprastuose sovietiniuose lizduose tikrai nėra trečio laido. Galima sakyti, kad praktikoje įsigalintis eurostandartas (arba jam artimas naujasis PUE leidimas) yra geresnis, patikimesnis ir saugesnis. Bet pagal senąjį PUE pas mus žmonės gyveno dešimtmečius... O kas ypač svarbu, namai buvo statomi ištisuose miestuose.

Tačiau kalbant apie įžeminimą, tai ne tik maitinimo įtampa. Puikiai iliustruoja tai VSN 59-88 (Valstybinis architektūros komitetas) „Gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų elektros įranga“ Ištrauka iš 15 skyriaus. Įžeminimas (įžeminimas) ir saugos priemonės:

15.4. Buitinių oro kondicionierių, stacionarių ir nešiojamų I klasės buitinių prietaisų (be dvigubos ar sustiprintos izoliacijos), buitinių elektros prietaisų su galia įžeminimui (įžeminimui)Šv. 1,3 kW, trifazių ir vienfazių elektrinių viryklių, viryklų ir kitų šildymo įrenginių korpusai, taip pat metalinės ne srovės nelaidžios patalpų technologinės įrangos dalys su šlapiais procesais, atskiras laidas, kurio skerspjūvis lygus turėtų būti naudojama pirmoji fazė, klojama nuo skydo ar skydo, prie kurio prijungtas šis elektros imtuvas, o linijose, tiekiančiose medicinos įrangą - nuo ASU arba pagrindinio pastato skirstomojo skydo. Šis laidininkas yra prijungtas prie nulinio maitinimo tinklo laidininko. Šiuo tikslu draudžiama naudoti veikiantį nulinį laidininką.

Dėl to susidaro normatyvinis paradoksas. Vienas iš buitiniu lygmeniu matomų rezultatų buvo Vyatka-automatinių skalbimo mašinų supakavimas su viengyslės aliuminio vielos rite su reikalavimu atlikti įžeminimą (sertifikuoto specialisto rankomis).

Ir dar vienas įdomus dalykas:. 1.7.39. Elektros instaliacijose iki 1 kV su tvirtai įžeminta nuline arba tvirtai įžeminta vienfazio srovės šaltinio išvestimi, taip pat su tvirtai įžemintu vidurio tašku trijų laidų nuolatinės srovės tinkluoseturi būti atliktas nulio nustatymas. Tokiose elektros instaliacijose negalima naudoti elektros imtuvų korpusų įžeminimo jų neįžeminant.

Praktiškai tai reiškia, kad jei norite „įžeminti“, pirmiausia „įžeminti“. Beje, tai tiesiogiai susiję su garsiąja „baterijos įkrovimo“ problema, kuri dėl visiškai nesuprantamos priežasties klaidingai laikoma geriau nei įžeminimas (įžeminimas).

Įžeminimo parametrai

Kitas aspektas, į kurį reikia atsižvelgti, yra skaitiniai įžeminimo parametrai. Kadangi fiziškai tai yra ne kas kita, kaip laidininkas (ar daug laidininkų), pagrindinė jo savybė bus atsparumas.

1.7.62. Įžeminimo įrenginio varža, kkprie kurių yra prijungti generatorių ar transformatorių neutralės arba vienfazio srovės šaltinio gnybtai, bet kuriuo metų laiku turi būti ne daugiau kaip 2, 4 ir 8 omai, kai linijos įtampa yra 660, 380 ir 220 V trifazio srovės šaltinio arba 380, 220 ir 127 V vienfazio srovės šaltinio. Ši varža turi būti užtikrinta atsižvelgiant į natūralių įžeminimo laidų naudojimą, taip pat įžeminimo laidus pakartotiniam oro linijos nulinio laido įžeminimui iki 1 kV, kai išeinančių linijų skaičius yra ne mažesnis kaip dvi. Tokiu atveju įžeminimo laidininko, esančio arti generatoriaus ar transformatoriaus neutralės arba vienfazio srovės šaltinio išėjimo, varža turi būti ne didesnė kaip: atitinkamai 15, 30 ir 60 omų, esant linijos įtampai. 660, 380 ir 220 V trifazio srovės šaltinio arba 380, 220 ir 127 vienfazio srovės šaltinio.

Esant žemesnei įtampai, priimtina didesnė varža. Tai visiškai suprantama - pirmasis įžeminimo tikslas yra užtikrinti žmonių saugumą klasikiniu atveju, kai „fazė“ atsitrenkia į elektros instaliacijos korpusą. Kuo mažesnis pasipriešinimas, tuo mažiau potencialo gali būti „ant kūno“ avarijos atveju. Todėl pirmiausia reikia sumažinti aukštesnės įtampos pavojų.

Be to, reikia atsižvelgti į tai, kad įžeminimas taip pat naudojamas normaliam saugiklių veikimui. Norėdami tai padaryti, būtina, kad linija sugedus"ant kūno" ženkliai pakeitė savybes (pirmiausia atsparumą), kitaip operacija neįvyks. Kuo didesnė elektros instaliacijos galia (ir suvartojama įtampa), tuo mažesnė jos darbinė varža, atitinkamai mažesnė ir įžeminimo varža (kitaip įvykus avarijai saugikliai neveiks, nes šiek tiek pasikeitus visa grandinės varža).

Kitas standartizuotas parametras yra laidininkų skerspjūvis.

1.7.76. Įžeminimo ir nuliniai apsauginiai laidai elektros instaliacijose iki 1 kV turi būti ne mažesnių matmenų, kaip nurodyta lentelėje. 1.7.1 (taip pat žr. 1.7.96 ir 1.7.104).

Nepatartina pateikti visos lentelės ištraukos:

Neizoliuoto vario mažiausias skerspjūvis yra 4 kvadratiniai metrai. mm, aliuminiui - 6 kv. mm. Izoliuotiems atitinkamai 1,5 kv. mm ir 2,5 kv. mm. Jei įžeminimo laidininkai eina į tą patį kabelį su maitinimo laidu, jų skerspjūvisSumažėjimas gali būti 1 kv. mm variui, o 2,5 kv. mm aliuminio.

Įžeminimas gyvenamajame name

Įprastoje „buitinėje“ situacijoje elektros tinklo vartotojai (t. y. gyventojai) bendrauja tik su Grupės tinklu ( 7.1.12 PUE. Grupinis tinklas – tinklas nuo skydų ir skirstymo taškų iki lempų, kištukinių lizdų ir kitų elektros imtuvų). Nors senuose pastatuose, kur plokštės montuojamos tiesiai butuose, tenka susitvarkyti su dalimi skirstomojo tinklo ( 7.1.11 PUE. Skirstomasis tinklas - tinklas nuo VU, ASU, pagrindinio skirstomojo skydo iki skirstomųjų punktų ir skirstomųjų skydų). Patartina tai gerai suprasti, nes dažnai „nulis“ ir „žemė“ skiriasi tik jungties su pagrindinėmis komunikacijomis vietoje.

Iš to PUE suformuluota pirmoji įžeminimo taisyklė:

7.1.36. Visuose pastatuose grupinės tinklo linijos nutiestos nuo grupinių, grindų ir butų skydų iki bendrųjų šviestuvųjungtys, kištukiniai lizdai ir stacionarūs elektros imtuvai turi būti atliekami trimis laidais (fazė - L, nulinė darbinė - N ir neutrali apsauginiai - PE laidininkai). Neleidžiama derinti skirtingų grupių linijų nulinių darbinių ir nulinių apsauginių laidininkų. Nulinių darbinių ir nulinių apsauginių laidų neleidžiama jungti skyduose po bendru kontaktiniu gnybtu.

Tie. iš grindų, buto ar grupės skydo reikia nutiesti 3 (tris) laidus, iš kurių vienas yra apsauginis nulis (visiškai neįžemintas). Tačiau tai visiškai netrukdo naudoti kompiuterio įžeminimui, kabelio ekranui ar apsaugos nuo žaibo „uodegai“. Atrodo, kad viskas paprasta, ir ne visai aišku, kodėl reikia gilintis į tokį sudėtingumą.

Galite pažiūrėti į savo namų išpardavimą... Ir su maždaug 80% tikimybe trečio kontakto ten nepamatysi. Kuo skiriasi nuliniai apsauginiai laidininkai nuo nulinio veikimo? Skyde jie yra sujungti į vieną magistralę (net jei ne tame pačiame taške). Kas atsitiks, jei šioje situacijoje naudosite darbinį nulį kaip apsauginį nulį?

Darant prielaidą, kad neatsargus elektrikasfazė ir nulis ištirpsta skyde, tai sunku. Nors tai nuolat gąsdina vartotojus, bet kokioje būsenoje suklysti neįmanoma (nors pasitaiko unikalių atvejų). Tačiau „darbinis nulis“ eina išilgai daugybės griovelių, tikriausiai einančių per kelias paskirstymo dėžutes (dažniausiai mažas, apvalias, montuojamas sienoje prie lubų).

Ten daug lengviau fazę supainioti su nuliu (aš pats tai dariau ne kartą). Dėl to ant neteisingai „įžeminto“ įrenginio korpuso atsiras 220 voltų. Arba dar paprasčiau - kažkur grandinėje perdegs kontaktas - ir per elektros vartotojo apkrovą į korpusą pateks beveik tas pats 220 (jei tai 2-3 kW elektrinė viryklė, tai neatrodys per maža ).

Žmonių apsaugos funkcijai, atvirai kalbant, tai yra bloga situacija. Tačiau norint prijungti įžeminimą, APC tipo žaibo apsauga nėra mirtina, nes ten sumontuota aukštos įtampos izoliacija. Tačiau saugumo požiūriu rekomenduoti šį metodą tikrai būtų neteisinga. Nors reikia pripažinti, kad ši norma pažeidžiama labai dažnai (ir, kaip taisyklė, be jokių neigiamų pasekmių).

Pažymėtina, kad darbinio ir apsauginio nulių apsaugos nuo žaibo galimybės yra maždaug vienodos. Atsparumas (jungiančiai magistralei) nuonežymiai skiriasi, ir tai bene pagrindinis veiksnys, turintis įtakos atmosferos trukdžių srautui.

Iš tolesnio PUE teksto matote, kad pažodžiui viskas, kas yra namuose, turi būti prijungta prie neutralaus apsauginio laidininko:

7.1.68. Visose patalpose prie nulinio apsauginio laidininko būtina prijungti bendrojo apšvietimo lempų ir stacionarių elektros imtuvų (elektrinių viryklių, katilų, buitinių kondicionierių, elektrinių rankšluosčių ir kt.) atviras laidžias dalis.

Apskritai tai lengviau įsivaizduoti naudojant šią iliustraciją:

Ryžiai. 2. Įžeminimo schema

Paveikslas gana neįprastas (kasdieniniam suvokimuiir aš). Žodžiu, viskas namuose turi būti įžeminta specialiu autobusu. Todėl gali kilti klausimas – juk dešimtmečius gyvenome be šito, o visi gyvi ir sveiki (ir ačiū Dievui)? Kam taip rimtai viską keisti? Atsakymas paprastas – elektros vartotojų daugėja, ir jie tampa galingesni. Atitinkamai didėja žalos rizika.

Tačiau saugumo ir sąnaudų santykis yra statistinis, ir niekas neatšaukė taupymo. Todėl neverta per buto perimetrą aklai dėti padoraus skerspjūvio varinės juostos (vietoj grindjuostės), dėti viską ant jos, iki pat metalinių kėdės kojų. Kaip vasarą nereikėtų dėvėti kailinių ir visada dėvėti motociklininko šalmą. Tai jau adekvatumo klausimas.

Taip pat nemokslinio požiūrio srityje yra nepriklausomas tranšėjų kasimas po apsauginiu kontūru (miesto namuose tai akivaizdžiai atneš tik problemų). Tačiau tiems, kurie vis dar nori patirti visus gyvenimo malonumus - pirmame PUE skyriuje yra šios pagrindinės struktūros (tiesiogine to žodžio prasme) gamybos standartai.

Apibendrinant tai, kas išdėstyta pirmiau, galime padaryti tokias praktines išvadas:

• Jei grupės tinklas sudarytas iš trijų laidų, įžeminimui/nuliui galima naudoti apsauginį nulį. Tiesą sakant, tam jis buvo sugalvotas.
• Jei grupės tinklas sudarytas iš dviejų laidų, patartina įrengti apsauginį nulinį laidą nuo artimiausio skydo. Laido skerspjūvis turi būti didesnis nei fazė (tiksliau, galite patikrinti PUE).

Mūsų naudojama elektros energija gaminama elektrinėse iš kintamosios srovės generatorių. Juos sukasi deginamo kuro (anglies, dujų) šiluminėse elektrinėse, krintančio vandens hidroelektrinėse arba branduolinio skilimo atominėse elektrinėse energija. Elektra mus pasiekia šimtus kilometrų elektros linijų, pakeliui transformuojasi nuo vienos įtampos vertės prie kitos. Iš transformatorių pastotės patenka į įėjimų skirstomuosius skydus, o po to į butą. Arba jis paskirstomas palei liniją tarp privačių namų mieste ar kaime.

Išsiaiškinkime, iš kur kyla sąvokos „fazė“, „nulis“ ir „žemė“. Pastotės išvesties elementas - žemyn transformatorius, iš jo žemos įtampos apvijų energija tiekiama vartotojui. Apvijos yra sujungtos žvaigždute transformatoriaus viduje, kurios bendras taškas ( neutralus) yra įžemintas transformatorių pastotėje. Jis eina per atskirą laidininką vartotojui. Į jį eina ir kitų apvijų galų trijų gnybtų laidininkai. Šie trys laidininkai vadinami " fazės"(L1, L2, L3), o bendras laidininkas yra nulis(PEN).

Kadangi nulinis laidininkas yra įžemintas, tokia sistema vadinama " sistema su tvirtai įžeminta neutrale“ PEN laidininkas vadinamas kombinuotas nulinis laidininkas. Prieš išleidžiant 7-ąjį PUE leidimą, šios formos nulis pasiekė vartotoją, o tai sukėlė nepatogumų įžeminant elektros įrangos korpusus. Norėdami tai padaryti, jie buvo prijungti prie nulio, ir tai buvo vadinama nulio nustatymas. Tačiau darbinė srovė taip pat praėjo per nulį, o jos potencialas ne visada buvo lygus nuliui, o tai sukėlė elektros smūgio riziką.

Dabar iš naujai pristatytų transformatorių pastočių išeina du nuliniai laidininkai: nulis darbininkas(N) ir nulis apsaugos(RE). Jų funkcijos atskirtos: darbinė dalis teka apkrovos srovę, o apsauginė dalis jungia įžeminamas laidžias dalis su pastotės įžeminimo grandine. Nuo jo besitęsiančiose elektros perdavimo linijose nulinis apsauginis laidininkas papildomai prijungiamas prie atramų, kuriose yra apsaugos nuo viršįtampių elementai, pakartotinio įžeminimo grandinės. Įeinant į namą, jis yra prijungtas prie įžeminimo kilpos.

Apkrovos įtampa ir srovės sistemoje su tvirtai įžeminta neutrale

Įtampa tarp trifazės sistemos fazių vadinama linijinis, o tarp fazės ir darbinio nulio – fazė. Nominali fazių įtampa yra 220 V, o linijinė – 380 V. Per daugiabučio namo grindų plokštes praeina laidai arba kabeliai, kuriuose yra visos trys fazės, darbinis ir apsauginis nulis. Kaimo vietovėse jie pasklinda po visą kaimą, naudodami savilaikį izoliuotą laidą (SIP). Jei linijoje yra keturi aliuminio laidai ant izoliatorių, tada naudojamos trys fazės ir PEN. Padalijimas į N ir PE šiuo atveju atliekamas kiekvienam namui atskirai įvesties skydelyje.

Kiekvienas vartotojas į butą gauna vieną fazę – darbinį ir apsauginį nulį. Buitiniai vartotojai tolygiai paskirstomi tarp fazių, kad apkrova būtų vienoda. Tačiau praktiškai tai nepasiteisina: neįmanoma numatyti, kiek energijos sunaudos kiekvienas abonentas. Kadangi apkrovos srovės skirtingose ​​transformatoriaus fazėse nėra vienodos, reiškinys vadinamas „ neutralus poslinkis“ Tarp „žemės“ ir nulinio laidininko vartotojas patiria potencialų skirtumą. Jis didėja, jei laidininko skerspjūvis yra nepakankamas arba pablogėja jo kontaktas su transformatoriaus nuliniu gnybtu. Nutraukus ryšį su nuliu, įvyksta avarija: labiausiai apkrautose fazėse įtampa linkusi į nulį. Neapkrautose fazėse įtampa tampa artima 380 V, sugenda visa įranga.

PEN laidininkui patekus į tokią situaciją, visi neutralizuoti skirstomųjų skydų ir elektros prietaisų korpusai įjungiami. Prisilietimas prie jų yra pavojingas gyvybei. Apsauginio ir darbinio laidininko funkcijų atskyrimas leidžia tokioje situacijoje išvengti elektros smūgio.

Kaip atpažinti fazinius ir apsauginius laidininkus

Fazinių laidininkų potencialas žemės atžvilgiu yra lygus 220 V (fazinė įtampa). Prisilietimas prie jų yra pavojingas gyvybei. Bet tai yra jų atpažinimo metodo pagrindas. Tam tikslui buvo sukurtas prietaisas, vadinamas vieno poliaus įtampos indikatorius arba indikatorius. Jo viduje yra nuosekliai sujungta lemputė ir rezistorius. Kai paliečiate "fazę" su indikatoriumi, srovė teka per ją ir žmogaus kūną į žemę. Šviesa dega. Rezistoriaus varža ir lemputės uždegimo slenkstis parenkami taip, kad srovė būtų už žmogaus kūno jautrumo ribų ir jos nejaustų.

Fazinius laidininkus galima atpažinti iš jų spalvos, naudojami juodi, pilki, rudi, balti arba raudoni. Sunkiausia yra su senomis elektros plokštėmis: jos turi vienodos spalvos laidininkus. Tačiau „fazę“ visada galima nustatyti naudojant indikatorių be klaidų.

Nulinis darbinis laidininkas yra mėlynos spalvos, apsauginis laidas pažymėtas geltonai žaliomis juostelėmis. Ant jų nėra įtampos, bet geriau be reikalo neliesti. Elektrikai turi tokį dėsnį: jei dabar nėra įtampos, ji gali atsirasti bet kurią akimirką.

Elektros srovė perduodama trifaziais tinklais, o daugumoje namų yra vienfaziai tinklai. Trifazės grandinės padalijimas atliekamas naudojant įvesties paskirstymo įrenginius (IDU). Paprasta kalba šį procesą galima apibūdinti taip. Prie namo elektros skydo prijungta trifazė grandinė, susidedanti iš trijų fazių, vieno nulinio ir vieno įžeminimo laido. Naudojant ASU, grandinė padalijama – prie kiekvieno fazinio laido pridedamas vienas nulinis ir vienas įžeminimo laidas, todėl susidaro vienfazis tinklas, prie kurio prijungiami atskiri vartotojai.

Kas yra fazė ir nulis

Pabandykime tai išsiaiškinti kas yra nulis elektros ir kuo jis skiriasi nuo fazės ir žemės. Elektros tiekimui naudojami faziniai laidininkai. Trifaziame tinkle yra trys srovės tiekimo laidai ir vienas nulis (neutralus). Perduodama srovė yra fazinis poslinkis 120 laipsnių, todėl grandinėje pakanka vieno nulio. Fazinio laidininko įtampa yra 220 V, fazių-fazių poroje – 380 V. Nulis neturi įtampos.

Kodėl būtinas nulis?

Žmonija aktyviai naudojasi elektra, fazė ir nulis– svarbiausios sąvokos, kurias reikia žinoti ir išskirti. Kaip jau išsiaiškinome, vartotojui tiekiama fazinė elektra, nulis pašalina srovę priešinga kryptimi. Būtina atskirti nulinius darbinius (N) ir nulinius apsauginius (PE) laidus. Pirmasis yra būtinas fazės įtampai išlyginti, antrasis naudojamas apsauginiam įžeminimui.

Priklausomai nuo elektros linijos tipo, gali būti naudojamas izoliuotas, tvirtai įžemintas arba efektyviai įžemintas nulis. Dauguma elektros linijų, tiekiančių gyvenamąjį sektorių, turi tvirtai įžemintą neutralę. Esant simetriškai apkrovai faziniams laidininkams, darbinis nulis neturi įtampos. Jei apkrova netolygi, disbalanso srovė teka ties nuliu, o maitinimo grandinė sugeba savarankiškai reguliuoti savo fazes.

Elektros tinklai su izoliuotu nuliu neturi nulinio darbinio laidininko. Jie naudoja neutralų įžeminimo laidą. TN elektros sistemose darbiniai ir apsauginiai nuliniai laidininkai yra sujungti visoje grandinėje ir pažymėti PEN. Sujungti darbinį ir apsauginį nulį galima tik iki skirstomųjų įrenginių. Nuo jo iki galutinio vartotojo jau yra du nuliai - PE ir N. Nulinių laidų derinys draudžiamas dėl saugos priemonių, nes trumpojo jungimo atveju fazė užsidarys į nulinę padėtį, o visi elektros prietaisai bus po žeme. fazinė įtampa.

Kaip atskirti fazę, nulį, žemę

Lengviausias būdas nustatyti laidininkų paskirtį yra spalvinis žymėjimas. Pagal standartus fazinis laidininkas gali būti bet kokios spalvos, neutralus gali būti mėlynas, o žemė – geltonai žalia. Deja, montuojant elektriką ne visada laikomasi spalvų kodavimo. Negalima pamiršti galimybės, kad nesąžiningas ar nepatyręs elektrikas gali lengvai supainioti fazę ir nulį arba sujungti dvi fazes. Dėl šių priežasčių visada geriau naudoti tikslesnius metodus nei spalvų kodavimą.

Fazinius ir nulinius laidus galite nustatyti naudodami indikatorinį atsuktuvą. Kai atsuktuvas liečiasi su faze, indikatorius užsidegs, kai elektros srovė teka per laidininką. Nulis neturi įtampos, todėl indikatorius negali užsidegti.

Nulį nuo žemės galite atskirti naudodami rinkimo toną. Pirma, nustatoma ir pažymėta fazė, tada su tęstinumo zondu reikia liesti vieną iš laidininkų ir įžeminimo gnybtą elektros skydelyje. Nulis neskambės. Kai paliesite žemę, pasigirs būdingas garso signalas.

Yra žinoma, kad elektros energija gaminama elektrinėse naudojant kintamosios srovės generatorius. Tada per elektros linijas iš transformatorinių pastočių elektra tiekiama vartotojams. Pažiūrėkime atidžiau, kaip energija tiekiama į daugiaaukščių ir privačių namų įėjimus. Taip net naujokams elektriko srityje bus aišku, kas yra fazė, nulis ir įžeminimas ir kodėl jie reikalingi.

Paprastas paaiškinimas

Taigi, pirmiausia paprastais žodžiais pasakysime, kas yra fazinis ir nulinis laidas, taip pat įžeminimas. Fazė yra laidininkas, per kurį srovė patenka į vartotoją. Atitinkamai, nulis užtikrina, kad elektros srovė judėtų priešinga nulinės grandinės kryptimi. Be to, nulio tikslas elektros instaliacijoje yra išlyginti fazės įtampą. Įžeminimo laidas, dar vadinamas įžeminimu, neturi įtampos ir yra skirtas apsaugoti žmogų nuo elektros smūgio. Daugiau apie tai galite sužinoti atitinkamoje svetainės skiltyje.

Tikimės, kad mūsų paprastas paaiškinimas padėjo jums suprasti, kas elektrotechnikoje yra nulis, fazė ir įžeminimas. Taip pat rekomenduojame mokytis, kad suprastumėte, kokios spalvos yra faziniai, nuliniai ir įžeminimo laidininkai!

Pasigilinkime į temą

Vartotojai maitinami iš žemos įtampos apvijų žeminančiojo transformatoriaus, kuris yra svarbiausias transformatorinės pastotės veikimo komponentas. Sujungimas tarp pastotės ir abonentų yra toks: vartotojams tiekiamas bendras laidininkas, besitęsiantis nuo transformatoriaus apvijų prijungimo taško, vadinamo nuliniu, kartu su trimis laidininkais, kurie yra likusių apvijų galų laidai. apvijos. Paprastai tariant, kiekvienas iš šių trijų laidininkų yra fazė, o bendras yra nulis.

Tarp fazių trifazėje energijos sistemoje atsiranda įtampa, vadinama linijos įtampa. Jo vardinė vertė yra 380 V. Apibrėžkime fazės įtampą – tai įtampa tarp nulio ir vienos iš fazių. Nominali fazės įtampa yra 220 V.

Elektros energijos sistema, kurioje neutrali yra prijungta prie žemės, vadinama "tvirtai įžeminta neutralia sistema". Kad būtų visiškai aišku net pradedantiesiems elektrotechnikos srityje: „žemė“ elektros energijos pramonėje reiškia įžeminimą.

Fizinė tvirtai įžemintos neutralės reikšmė yra tokia: transformatoriaus apvijos sujungtos „žvaigžde“, o nulinė – įžeminta. Neutralis veikia kaip kombinuotasis nulinis laidininkas (PEN). Toks sujungimas su žeme būdingas sovietinės statybos gyvenamiesiems pastatams. Čia įėjimuose kiekvieno aukšto elektros skydas tiesiog nulinis, o atskiras pajungimas į žemę nenumatytas. Svarbu žinoti, kad apsauginio ir nulinio laidininko prijungimas prie skydo korpuso vienu metu yra labai pavojingas, nes yra tikimybė, kad darbinė srovė praeis per nulį ir jos potencialas nukryps nuo nulio, o tai reiškia galimybę elektros šokas.

Namams, priklausantiems vėlesnei statybai, iš transformatorių pastotės tiekiamos tos pačios trys fazės, taip pat atskirti nuliniai ir apsauginiai laidai. Elektros srovė praeina per darbinį laidininką, o apsauginio laido paskirtis yra sujungti laidžias dalis su pastotėje esančia įžeminimo kilpa. Šiuo atveju kiekvieno aukšto elektros skyduose yra atskira magistralė, skirta atskiram fazės, nulio ir įžeminimo prijungimui. Įžeminimo magistralė turi metalinę jungtį su skydo korpusu.

Yra žinoma, kad apkrova tarp abonentų turi būti tolygiai paskirstyta visuose etapuose. Tačiau iš anksto numatyti, kokią galią sunaudos konkretus abonentas, neįmanoma. Dėl to, kad apkrovos srovė kiekvienoje atskiroje fazėje skiriasi, atsiranda neutralus poslinkis. Dėl to atsiranda potencialų skirtumas tarp nulio ir žemės. Tuo atveju, kai nulinio laidininko skerspjūvis yra nepakankamas, potencialų skirtumas tampa dar didesnis. Jei ryšys su nuliniu laidininku visiškai nutrūksta, yra didelė avarinių situacijų tikimybė, kai fazėse, apkrautose iki ribos, įtampa artėja prie nulio, o neapkrautose fazėse, atvirkščiai, siekia 380 V. Ši aplinkybė lemia visišką elektros įrangos gedimą. Tuo pačiu metu elektros įrenginių korpusas tampa įtampa, pavojingas žmonių sveikatai ir gyvybei. Atskirtų nulinių ir apsauginių laidų naudojimas tokiu atveju padės išvengti tokių nelaimingų atsitikimų ir užtikrins reikiamą saugos ir patikimumo lygį.

Žemės dirvožemio danga mums atrodo įprasta ir amžinai egzistuojanti gamtoje. Tačiau tai netiesa. Gamta sukūrė dirvą per 4,5 milijardo metų! Dirvožemio susidarymo pagrindas buvo uolienų atmosferos produktai. Atmosferos poveikis yra sudėtingas procesas, daugelio fizinių, cheminių ir biologinių veiksnių bendro veikimo rezultatas. 37 vaizdo įrašas.

Paprastai tai atsispindi formulėje:Uolos + saulė + oras + vanduo + gyvi organizmai = dirvožemis.

Dirvožemio formavimosi procesas, žinoma, nesibaigia ir šiandien, bet labai lėtai. Dirvožemis yra nuolatiniame vystymosi – formavimosi arba irimo – procese Žemės dirvožemio dangos formavimosi proceso trukmę lemia daugybė veiksnių. Dirvožemiui susiformuoti prireikia daug tūkstantmečių. Tuo pačiu metu neracionalus aplinkos tvarkymas, kenkiantis dirvožemiui, gali jį sunaikinti vos per kelerius metus.

Kaip manote, ar dirvožemį reikėtų priskirti prie atsinaujinančių ar neatsinaujinančių gamtos išteklių? Ar įmanoma tiksliai atsakyti į šį klausimą?

Žemės dirvožemio danga suteikia gyvybę augalams, gyvūnams ir žmonėms. Dirvožemis yra svarbiausias visų Žemės sausumos ekologinių sistemų komponentas ir yra unikali ekosistema (daugiau informacijos rasite 2 ir 3 temose). Jis jungia gyvus organizmus su litosfera, atmosfera ir hidrosfera. Dirvožemis yra atskiro mokslo – dirvožemio mokslo – tyrimo objektas. Dirvožemio mokslo įkūrėjas - puikus Rusijos mokslininkas Vasilijus Vasiljevičius Dokučajevas. Sankt Peterburge yra pavadintas Centrinis dirvožemio mokslo muziejus. V.V. Dokuchaev, kuris yra vienas didžiausių pasaulyje dirvožemio ekologijos muziejų. Muziejuje galite gauti atsakymus į klausimus – Kas yra dirvožemis? Kaip jis formuojamas? Kas auga šioje žemėje? Kas gyvena šioje žemėje? Muziejus yra turtingiausios įvairių pasaulio gamtos vietovių dirvožemių kolekcijos saugotojas.

Šiuo metu mokslininkai nustato apie šimtą dirvožemių tipų. Kodėl yra skirtingų tipų dirvožemis?

Dirvožemių įvairovė, žinoma, yra susijusi su sąlygų, kuriomis jie susiformavo, įvairove. Ypač svarbus klimatas ir uolienų, iš kurių susidaro dirvožemis, savybės.

Pažiūrėkite į paveikslėlį ir palyginkite chernozem, velėninį ir tundros podzolinį dirvožemį.

Ar žinote, kokie dirvožemio tipai būdingi jūsų vietovėje? Dirvožemyje yra keli sluoksniai, sujungti vienas su kitu. 38 vaizdo įrašas. Tarp jų išskiriama pamatinė uoliena, kuri, pasiekusi paviršių, susidėlioja, ir pradinė uoliena, iš kurios susidaro viršutinis dirvožemio sluoksnis. Apatinis sluoksnis vadinamas podirviu.

Unikali dirvožemio savybė yra derlingumas. Būtent tai užtikrina gyvybės egzistavimą Žemėje. Dirvožemio derlingumą lemia humusinių medžiagų (humuso) kiekis joje. Humusas – tai organinių medžiagų sankaupa, susidariusi irstant augalams ir kitoms gyvoms liekanoms. Jis suteikia dirvožemiui juodą spalvą ir užtikrina augalų augimą bei vystymąsi (t. y. gyvybę Žemėje). Kuo daugiau humuso dirvoje, tuo ji derlingesnė. Daugiausia humuso randama chernozemo dirvose. 39 vaizdo įrašas.

Iš ko sudarytas dirvožemis?

Maždaug 50% dirvožemio erdvės užima oras, užpildantis tarpus tarp kietųjų dalelių. Apie 45 % dirvožemio masės sudaro mineralinės medžiagos, apie 5 % – organinės medžiagos. Tačiau ši informacija apie dirvožemio sudėtį nesuteikia tikro supratimo apie tai.

Esame įpratę manyti, kad dirvožemis yra retai apgyvendintas, jo paviršiuje yra didžioji dalis gyvų organizmų. Bet tai visai netiesa! Daugeliui gyvūnų tai yra buveinė. Visi žino, kad dirvožemyje gyvena sliekai, vabzdžių lervos ir patys vabzdžiai. Dirvožemis yra daugelio paukščių ir kitų gyvūnų lizdų ir laikymo vieta. Mokslininkų skaičiavimai rodo, kad gyvų būtybių masė dirvožemyje yra? gyvų miško gyventojų masės ir daugiau? gyvos stepių augmenijos masės.

Nustatyta, kad kuo mažesni organizmai, tuo didesnis jų skaičius dirvožemyje. Taigi 1 m 3 dirvožemio yra kelios dešimtys milijonų kirminų ir vabzdžių. O 1 grame dirvožemio yra daugiau nei milijonas pirmuonių mikroorganizmų. Apskritai, mokslininkai apskaičiavo, kad Žemėje dirvožemio mikroorganizmų skaičius yra maždaug vienas milijardas tonų!Tačiau gyvų organizmų svarbą dirvožemio procesuose lemia ne jų masė, o didžiulis jų atliekamas darbas. 40 vaizdo įrašas.

Dirvožemio bakterijų, kurios nuolat apdoroja mirštančias augalų ir kitų organizmų dalis, darbo nepastebime. Bet jei jis sustotų, Žemės paviršius būtų nusėtas šiomis liekanomis. Sunku įsivaizduoti, kas nutiks mūsų nuostabiajai planetai vos po šimto metų! O sliekai, kaip žinia, maitindamiesi praryja dirvą. Jei viename hektare dirvos gyvena apie 140 tūkstančių sliekų, tai jų masė – 500 kg! Tai reiškia, kad per vienerius metus jie per savo kūną praleidžia apie dešimt tonų dirvožemio masės!

Kokia yra dirvožemio biosferos funkcija?

Svarbu suprasti, kad norint apibūdinti dirvožemį, nepakanka žinoti jo sudėtį. Mokslinės žinios apie dirvožemį siejasi su supratimu, kad tai sudėtingas natūralus kūnas, turintis tam tikrą struktūrą. Prisiminkime: dirvožemis nėra mechaninis įvairių medžiagų mišinys. Dirvožemis yra sudėtinga mineralų, organinių medžiagų ir gyvų organizmų sąveikos sistema.

Jų sąveikos dėka dirvožemis atlieka savo biosferos funkcijas. Bet, kartojame, tai suteikia ne tik sudėtis, bet ir dirvožemio struktūra.

Dirvožemis sudarytas iš labai smulkių dalelių. Mikroskopiniai organizmai gyvena vandens plėvelėje, kuri gaubia dirvožemio daleles. Didesni nusėda tarp dirvožemio dalelių, kaip urvuose. Abu jie sudaro vieną darinį su dirvožemiu. Tie, kurie gyvena dalelių paviršiuje, reikalauja oro, o tie, kurie yra dalelių viduje, gali gyventi be oro.

Mityba, kvėpavimas ir visi kiti gyvų organizmų gyvenimo procesai lemia daugybę dirvožemio sudėties pokyčių. Tuo pačiu metu jie į šiuos procesus įtraukia ore esančias ir vandenyje ištirpusias medžiagas, o patys išskiria naujas medžiagas, susidarančias jų gyvybės procese.

Taigi dirvožemis atlieka savo biosferos funkciją kaip galutinė grandis, užtikrinanti visos planetos biomasės susidarymą.

Dirvožemio sunaikinimas gali vykti tiek dėl natūralių procesų, tiek dėl neracionalių žmogaus veiksmų.

Dirvožemio dangos sunaikinimas miško kirtimo vietoje

Gamtiniai procesai, tokie kaip ledynų plitimas, ugnikalnių išsiveržimai, kalnų formavimasis, žemės drebėjimai, uraganai, tornadai ar potvyniai, gali tik paveikti žemės plutos būklę ir dirvožemio formavimosi procesus. Tačiau natūrali dirvožemio erozija (viršutinių derlingiausių sluoksnių sunaikinimas ir pašalinimas dėl vandens ir vėjo poveikio) yra lėtas nenutrūkstamas procesas, tuo pačiu metu, kai susidaro naujas dirvožemio sluoksnis. Kitaip nei natūrali, antropogeninė dirvožemio erozija atsiranda dėl žmogaus įsikišimo į natūralią aplinką ekonominiais tikslais. Neracionalus laukų ir ganyklų naudojimas, miškų kirtimas, vandens telkinių sausinimas ir panašiai – visa tai gali per labai trumpą laiką sunaikinti dirvožemio derlingumą.

Pavyzdžiui, pirmieji naujakuriai Amerikoje taip negailestingai išnaudojo žemę, kad per 100 metų sunaikino 20 % dirbamos žemės. Dirvožemis taip pat sunaikinamas dėl užmirkimo ir dykumėjimo.

Kartūs žmogaus neapgalvoto gamtos išnaudojimo įrodymai – Šiaurės Afrikos dykumos, Baltijos kopos, eroduotos erdvės Australijoje, Pakistane, Indijoje ir Kanadoje. Vien europinėje mūsų šalies dalyje yra iki 2 mln. daubų, kurios susidarė daugiausiai ariant žemę. Kiekvienais metais žemė praranda derlingo dirvožemio sluoksnį, kurį kurdama gamta praleido tūkstančius metų. Dirvotyrininkai eroziją vadina tikra tragedija.

Mokslininkai mano, kad norint išlaikyti teritorijos ekologinį tvarumą, kiekviena gamtinė zona turi išlaikyti tam tikrą ariamos žemės, ganyklų ir miškų santykį. Taigi, pavyzdžiui, miško stepėje, remiantis V.V. Dokuchaev, miškai turėtų būti 10-18%. Dabar dėl pernelyg didelio arimo jų liko gerokai mažiau.

Šiuolaikiniais duomenimis, žmonija per istorinį laikotarpį jau prarado apie 2 milijardus hektarų kadaise derlingų žemių, pavertusi jas antropogeninėmis dykumomis. Tai daugiau nei visos šiuolaikinės ariamos žemės plotas pasaulyje, sudarantis 1,5 milijardo hektarų. Dvidešimtojo amžiaus pabaigoje tapo akivaizdu, kad dirvožemio degradacija įgavo nerimą keliantį mastą ir buvo viena iš pagrindinių grėsmių. pasaulinė aplinkos krizė. Tai ypač kelia nerimą, nes, remiantis naujausiais skaičiavimais, pasaulyje yra daugiau nei vienas milijardas alkanų žmonių, tai yra, kas šeštas planetos žmogus. Tai reiškia, kad daugiau žmonių nei bet kada žmonijos istorijoje kenčia nuo bado ir netinkamos mitybos, o dirvožemio derlingumas ir žemdirbystei tinkami plotai mažėja.

Ar kada nors susimąstome, ką mūsų gyvenime reiškia žemė? Galbūt labai retai. Mums atrodo, kad kadangi žemė nėra gėlė, ne vabzdys ir ne gyvūnas, kas jai gali nutikti? Jis visada gulės po kojomis. Ir tuo pat metu visame pasaulyje žinomas ekologas Jeanas Pierre'as Dorsta sakė: „Dirvožemis yra brangiausias mūsų kapitalas. Viso sausumos biocenozių komplekso – natūralių ir dirbtinių – gyvybė ir gerovė galiausiai priklauso nuo susidarančio plono sluoksnio. viršutinė Žemės danga“.

Nuvertindama šio didžiausio gamtos turto vaidmenį, žmonija kelia pavojų savo egzistavimui.

Dirvožemio apsauga nuo sunaikinimo ir kova su jo derlingumo mažėjimu yra pagrindinė aplinkos problema, kuriai reikia nedelsiant atkreipti pasaulio bendruomenės dėmesį.