Что такое фаза 0: Значение фаза и ноль в электричестве

Содержание

Значение фаза и ноль в электричестве

Углубляемся в тему

Питание потребителей осуществляется от обмоток низкого напряжения понижающего трансформатора, являющегося важнейшей составляющей работы трансформаторной подстанции. Соединение подстанции и абонентов выглядит следующим образом: к потребителям подводится общий проводник, отходящий от точки соединения трансформаторных обмоток, называемый нейтралью, наряду с тремя проводниками, представляющими собой выводы остальных концов обмоток. Выражаясь простыми словами, каждый из этих трех проводников является фазой, а общий – это ноль.

Что такое фаза и ноль в электричествеЧто такое фаза и ноль в электричестве

Между фазами в трехфазной энергетической системе возникает напряжение, называемое линейным. Его номинальное значение составляет 380 В. Дадим определение фазному напряжению — это напряжение между нулем и одной из фаз. Номинальное значение фазного напряжения составляет 220 В.

Электроэнергетическая система, в которой ноль соединен с землей, называется «система с глухозаземленной нейтралью». Чтобы было предельно понятно даже для новичка в электротехнике: под «землей» в электроэнергетике понимается заземление.

Что такое фаза и ноль в электричествеЧто такое фаза и ноль в электричестве

Физический смысл глухозаземленной нейтрали следующий: обмотки в трансформаторе соединены в «звезду», при этом, нейтраль заземляют. Ноль выступает в качестве совмещенного нейтрального проводника (PEN). Такой тип соединения с землей характерен для жилых домов, относящихся к советской постройке. Здесь, в подъездах, электрический щиток на каждом этаже просто зануляют, а отдельное соединение с землей не предусмотрено

Важно знать, что подключать одновременно защитный и нулевой проводник к корпусу щитка весьма опасно, потому как существует вероятность прохождения рабочего тока через ноль и отклонения его потенциала от нулевого значения, что означает возможность удара током

К домам, относящимся к более поздней постройке, от трансформаторной подстанции предусмотрено подведение тех же трех фаз, а также разделенных нулевого и защитного проводника. Электрический ток проходит по рабочему проводнику, а назначение защитного провода заключается в соединении токопроводящих частей с имеющимся на подстанции заземляющим контуром. В этом случае в электрических щитках на каждом этаже располагается отдельная шина для раздельного подключения фазы, нуля и заземления. Заземляющая шина имеет металлическую связь с корпусом щитка.

Известно, что нагрузка по абонентам должна быть распределена по всем фазам равномерно. Однако, предсказать заранее, какие мощности будут потребляться тем или иным абонентом, не представляется возможным. В связи с тем, что ток нагрузки разный в каждой отдельно взятой фазе, появляется смещение нейтрали. Вследствие чего и возникает разность потенциалов между нулем и землей. В случае, когда сечение нулевого проводника является недостаточным, разность потенциалов становится еще значительнее. Если же связь с нейтральным проводником полностью теряется, то велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, при которых в фазах, нагруженных до предела, напряжение приближается к нулевому значению, а в ненагруженных, наоборот, стремится к значению 380 В. Это обстоятельство приводит к полной поломке электрооборудования. В то же время, корпус электрического оборудования оказывается под напряжением, опасным для здоровья и жизни людей. Применение разделенных нулевого и защитного провода в данном случае поможет избежать возникновения таких аварий и обеспечить требуемый уровень безопасности и надежности.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме, в которых даются определения понятиям фазы, нуля и заземления:

Надеемся, теперь вы знаете, что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны. Если возникнут вопросы, задайте их нашим специалистам в разделе «Задать вопрос электрику«!

Рекомендуем также прочитать:

Фаза разноцветье в ассортименте

Именно через фазу проходит напряжение

А значит, работать с этим видом кабеля нужно особенно осторожно. Данный провод обозначается буквой l в электрике, что является сокращением слова Line

В трехфазной сети используется следующее обозначение проводников: l1, l2, l3. Иногда вместо цифр применяются английские буквы. Тогда получается la, lb, lc.

Про цветовое обозначение фаз можно говорить много. Понятно одно: фазный проводник может быть какого угодно цвета, кроме желтого, зеленого и синего. Однако в России нашли свой ответ на вопрос, какого цвета фаза. Согласно ГОСТ Р 50462-2009, рекомендуется использовать черный или коричневый цвет. Однако этот стандарт носит лишь рекомендательный характер. А потому производители не ограничивают себя определенными цветовыми рамками. Например, красный и белый встречаются гораздо чаще коричневого. Яркие цвета – розовый, бирюзовый, оранжевый, фиолетовый также часто присутствуют в наборе

Считается, что яркие цвета защитят от опасности, привлекут внимание мастера. Все-таки с напряжением не шутят

Основные определения по теме Общее заземление

Защитное заземление — соединение проводящих частей оборудования с грунтом Земли через заземляющее устройство с целью защиты человека от поражения током.Заземляющее устройство — совокупность заземлителя (то есть проводника, соприкасающегося с землёй) и заземляющих проводников.Общий провод — проводник в системе, относительно которого отсчитываются потенциалы, например, общий провод БП и прибора.Сигнальное заземление — соединение с землёй общего провода цепей передачи сигнала.Сигнальная земля делится на цифровую землю и аналоговую. Сигнальную аналоговую землю иногда делят на землю аналоговых входов и землю аналоговых выходов.Силовая земля — общий провод в системе, соединённый с защитной землей, по которому протекает большой ток.Глухозаземлённая нейтраль — нейтраль трансформатора или генератора, присоединённая к заземлителю непосредственно или через малое сопротивление.Нулевой провод — провод, соединённый с глухозаземлённой нейтралью.Изолированная нейтраль — нейтраль трансформатора или генератора, не присоединённая к заземляющему устройству.Зануление — соединение оборудования с глухозаземлённой нейтралью трансформатора или генератора в сетях трёхфазного тока или с глухозаземлённым выводом источника однофазного тока.

Заземление АСУ ТП принято подразделять на:

  1. Защитноое заземление.
  2. Рабочеее заземление, или функциональное FE.

Дополнительные сведения о нахождении земли, фазы, нулевого провода

Добавим другой способ — промышленностью запрещен. Лампочка в патроне с двумя оголенными проводами. При помощи инструмента находят фазу, можно жилу замыкать на заземление. Нельзя использовать водопроводные, газовые, канализационные трубы, прочие инженерные конструкции. По правилам, оплетка кабельной антенны снабжена занулением (заземлением). Относительно нее можно тестером (запрещенной стандартами лампочкой в патроне) находить фазу.

Для решительных людей порекомендуем пожарные лестницы, стальные шины громоотводов. Нужно зачистить металл до блеска, звонить на участок фазу

Обратите внимание, далеко не все пожарные лестницы заземлены (хотя обязаны быть), шины громоотводов 100%. Если обнаружите столь вопиющий произвол, можно обратиться в управляющие организации, при отсутствии реакции – стучите (россияне именуют правозащитников стукачами) государственным инстанциям

Указывайте нарушение правил защитного зануления зданий.

Найти нулевой провод в квартире

По правилам, корпус подъездного щитка заземлен. Выполняется при помощи солидных размеров клеммы, затянутой мощным болтом в домах старой постройки, жителям современных зданий проще будет ориентироваться количеством жил. Нулевая шина имеет самое большое число подключений, фазы разводятся по квартирам (добрые электрики вешают стикеры А, В, С; злые — не вешают). Легко проследим по раскладке автоматов защиты, счетчиков.

Что такое фаза и ноль в электричествеЧто такое фаза и ноль в электричестве

Штекер 230 вольт Великобритании

В каждом случае общий провод будет нулевым. Цвет не играет решающей роли. Хотя по нормам современные кабели снабжены разукрашенной изоляцией

Обратите внимание – если в доме обустроено заземление, жил на входе будет минимум 5. Корпус щитка сажается на желто-зеленую

Нулевой провод послужит отводу рабочего тока от приборов (замыкает цепь). Объединение ветвей на стороне потребителя запрещено. Вот тройка правил, помогающих разобраться в подъездном щитке (обратите внимание, по правилам, жилец туда не должен казать носу вовсе – предупредили):

  • Автомат защиты рвет фазу. Встречаются двухполюсные модели, используются сравнительно редко для помещений с особой опасностью (санузел). Поэтому по положению провода удастся сказать: это фаза. Затем можно автомат вырубить, жилу прозвонить на стороне квартиры. Однозначно даст положение фазы.
  • Напряжение меж нулевым проводом, любой фазой составляет 230 вольт. По ключевому признаку выделим жилу, на другую дающая указанную разницу. Разброс меж фазами составляет 400 вольт. Значения процентов на 10 выше, российские сети стараются соответствовать европейским стандартам.
  • Токовыми клещами измерим значения на жилах. По каждой фазе будет некоторое значение, сумма которых (по трем) должна течь обратно в сеть по нулевому (либо подходящему фазному). Заземление редко используется, ток здесь будет близкий нулевому при равномерной загрузке веток. Место, где значение больше всего, традиционно является нулевым проводником.
  • Клемма заземления распределительного щитка на виду. Признаку поможет найти нулевой провод в домах с NT-C-S. В других случаях сюда подводится заземление.

Откуда появился ноль, и каким он бывает

Если рассматривать планету Земля с точки зрения электротехники, то она является сферическим конденсатором. В нем три элемента:

  1. Земная твердь, имеющая отрицательный потенциал.
  2. Ионосфера – слой атмосферы, воспринимающий и частично рассеивающий излучения Солнца. Она имеет положительный потенциал.
  3. Газовая атмосфера, имеющая диэлектрические свойства и играющая роль обкладки.

Разница потенциалов между обкладками этого глобального конденсатора равна 300 тыс. вольт. Она уменьшается по мере приближения к поверхности. Так, на высоте 100 метров ее значение 10 тыс. вольт.

Почему мы считаем потенциал Земли равным нулю, ведь на самом деле он имеет вполне материальное значение, хотя и c отрицательным знаком? Этот вопрос стоит задать ученым XVIII или XIX веков, заложивших основы электротехники.

Что такое фаза и ноль в электричествеЧто такое фаза и ноль в электричестве

Например, английскому физику Майклу Фарадею. Так им было удобнее измерять напряженность электромагнитного поля – принять за точку отсчета (ноль) Землю. Этот прием используется во многих отраслях науки. Например, в термодинамике. В ней за абсолютный ноль принята температура, при которой прекращается движение электронов в атомной структуре любого вещества.

Это так называемая шкала Кельвина, которая отличается от другой системы измерения температур – она предложена Андерсом Цельсием – на 273 градуса со знаком минус.

Итак, электрический ноль – это условное понятие, которое применяют в отношении любого предмета с отрицательным потенциалом. Его можно получить тремя способами:

  1. Присоединившись к земной тверди, отчего и произошло понятие «заземление».
  2. Кристаллическая решетка всех металлов имеет отрицательный заряд разной величины, что определяет степень их электрохимической активности. Поэтому достаточно присоединиться к металлическому предмету большой массы и объема. Два последних условия являются обязательными, поскольку тело должно иметь электрическую емкость, сравнимую с Земной. Это называется рабочим заземлением.
  3. Соединив проводники с текущим по ним переменным током так, чтобы в общей точке сумма их векторного сложения была равна нулю (так называемая схема звезда), из-за чего ее назвали нейтралью. Это основа приема, называемого в электротехнике занулением.

Зачем нужен ноль в электричестве

Нуль замыкает электрическую цепь. Без этого провода в цепи не может быть электрического тока, который и дает мощность для питания бытовых приборов. По сути, нулевой провод — это земля.

Откуда берется ноль в электросети

Начало свое нуль берет от комплектной трансформаторной подстанции 6(10)/0,4 кВ, где трансформатор своей нулевой шиной соединен с контуром заземления. Изначально именно земля является проводником с нулевым потенциалом, и именно поэтому многие путают нуль с землей. ВЛ (воздушная линия электропередачи), выходя из КТП, имеет 4 провода — 3 фазы и нуль, который в начале линии соединен с нулем трансформатора. На протяжении воздушной линии через одну опору производится повторное заземление, которое дополнительно связывает нуль линии с землей, что дает более полноценную связь цепи «фаза — нуль» для того, чтобы у конечного потребителя в розетке было не менее 220В.

Что такое фаза и ноль в электричествеФаза, ноль и земля в проводе

Зачем нужен нуль

Основное назначение нулевого провода — замыкание цепи для создания электрического тока для работы любого электроприбора. Ведь для того, чтобы ток появился, необходима разность потенциалов между двумя проводами. Нуль потому так и называется, что потенциал на нем равен нулю. Отсюда и уровень напряжения 220В — 230В.

Основные понятия.

Сила
тока

скалярная физическая величина, равная
отношению заряда, прошедшего через
проводник, ко времени, за которое этот
заряд прошел.

где I
сила тока,
qвеличина
заряда (количество электричества),
t
время прохождения заряда.

Плотность
тока

векторная физическая величина, равная
отношению силы тока к площади поперечного
сечения проводника.

где jплотность
тока
,  S— площадь
сечения проводника.

Направление
вектора плотности тока совпадает с
направлением движения положительно
заряженных частиц.

Напряжение — скалярная
физическая величина, равная отношению
полной работе кулоновских и сторонних
сил при перемещении положительного
заряда на участке к значению этого
заряда.

гдеAполная
работа сторонних и кулоновских сил,
q
электрический заряд.

Электрическое
сопротивление

физическая величина, характеризующая 
электрические свойства участка цепи.

гдеρ
удельное сопротивление проводника,
lдлина
участка проводника,
Sплощадь
поперечного сечения проводника.

Проводимостьюназывается
величина, обратная сопротивлению

где Gпроводимость.

Источники помех на шине Земля

Все помехи, воздействующие на кабели, датчики, исполнительные механизмы, контроллеры и металлические шкафы автоматики, в большинстве случаев протекают и по заземляющим проводникам, создавая паразитное электромагнитное поле вокруг них и падение напряжения помехи на проводниках.

Источниками и причинами помех могут быть молния, статическое электричество, электромагнитное излучение, «шумящее» оборудование, сеть питания 220 В с частотой 50 Гц, переключаемые сетевые нагрузки, трибоэлектричество, гальванические пары, термоэлектрический эффект, электролитические процессы, движение проводника в магнитном поле и др. В промышленности встречается много помех, связанных с неисправностями или применением не сертифицированной аппаратуры. В России уровень помех регулируются нормативами — ГОСТ Р 51318.14.1, ГОСТ Р 51318.14.2, ГОСТ Р 51317.3.2, ГОСТ Р 51317.3.3, ГОСТ Р 51317.4.2, ГОСТ 51317.4.4, ГОСТ Р 51317.4.11, ГОСТ Р 51522, ГОСТ Р 50648. На этапе проектирования промышленного оборудования, чтобы снизить уровень помех, применяют маломощную элементную базу с минимальным быстродействием и стараются уменьшить длину проводников и экранирование.

Фаза и нуль понятия и отличие

Существует такое понятие, как напряжение. Это слово означает степень напряженности электрического поля в данной точке или цепи. Иначе его называют потенциалом. Если очень простыми словами, то это некий поршень, что дает толчок для электронов, чтобы они прошли по проводам и зажгли лампочку в люстре.

В общей цепи (фаза ноль), той, что приходит на люстру или розетку, есть два провода. Один из них и есть фаза. Именно этот провод находится под напряжением. Фаза в электротехнике сравнима с плюсом в автомобиле — это основное питание для сети.

Что такое фаза и ноль в электричествеЧто такое фаза и ноль в электричествеФаза, ноль, земля в розетке

Нуль — это провод, который не находится под напряжением (это именно то, чем отличается ноль от фазы). Он не перегружен в процессе отбора мощности, но, тем не менее, по нему так же течет электрический ток, только в направлении, обратном фазному. В отсутствии напряжения он является безопасным в плане поражения человека электротоком.

Заземляющие проводники заземлители

Самым распространенным цветовым обозначением изоляции заземлителей являются комбинации желтого и зеленого цветов. Желто-зеленая раскраска изоляции имеет вид контрастных продольных полос. Пример заземлителя показан далее на изображении.

Что такое фаза и ноль в электричествеЧто такое фаза и ноль в электричестве
Желто-зеленая раскраска заземлителя

Однако изредка можно встретить либо полностью желтый, либо светло-зеленый цвет изоляции заземлителей. При этом на изоляции могут быть нанесены буквы РЕ. В некоторых марках проводов их желтый с зеленым окрас по всей длине вблизи концов с клеммами сочетается с оплеткой синего цвета. Это значит то, что нейтраль и заземление в этом проводнике совмещаются.

Для того чтобы при монтаже и также после него хорошо различать заземление и зануление, для изоляции проводников применяются разные цвета. Зануление выполняется проводами и жилами синего цвета светлых оттенков, подключаемыми к шине, обозначенной буквой N. Все остальные проводники с изоляцией такого же синего цвета также должны быть присоединены к этой нулевой шине. Они не должны присоединяться к контактам коммутаторов. Если используются розетки с клеммой, обозначенной буквой N, и при этом в наличии нулевая шина, между ними обязательно должен быть провод светло-синего цвета, соответственно присоединенный к ним обеим.

Как различить фазу, ноль, землю

Проще всего определить назначение проводников по цветовой маркировке. В соответствие с нормами, фазный проводник может иметь любой цвет, нейтраль – голубую маркировку, земля – желто-зеленого цвета. К сожалению, при монтаже электрики цветовая маркировка соблюдается далеко не всегда. Нельзя забывать и вероятности того, что недобросовестный или неопытный электрик легко может перепутать фазу и ноль или подключить две фазы. По этим причинам всегда лучше воспользоваться более точными способами, чем цветовая маркировка.

Определить фазный и нулевой проводники можно с помощью индикаторной отвертки. При соприкосновении отвертки с фазой загорится индикатор, так как по проводнику проходит электроток. Ноль не имеет напряжения, поэтому индикатор загореться не может.

Отличить ноль от земли можно с помощью прозвонки. Сначала определяется и маркируется фаза, затем щупом прозвонки нужно прикоснуться к одному и проводников и клемме заземления в электрощитке. Ноль звониться не будет. При прикосновении к земле раздастся характерный звуковой сигнал.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Нулевой проводник

Нулевой проводник или, как его еще называют, нейтраль выполняет простую, но важную функцию. Он выравнивает нагрузки в сети, на выходе обеспечивая напряжение в 220 Вольт. Избавляет фазы от скачков и перекосов, нейтрализуя их. Не удивительно, что его символом является буква n – образован от английского слова Neutral. А сочетание обозначений n, l в электрике всегда идут рядом.

В распределительном щитке все кабели данной расцветки группируются на одной, нулевой шине с соответствующей буквенной аббревиатурой. В розетках также есть необходимая маркировка.

Поэтому мастер никогда не спутает, куда крепить специальный нулевой контакт.

Такая маркировка, принцип работы применимы как к однофазной, так и к трехфазной сети.

Фаза и нуль в электрике

Электроэнергия появляется в результате упорядоченного движения заряженных частиц в проводах — электронов. Рождаются эти электроны в огромных электростанциях — таких как, например, Волгоградская ГРЭС (гидроэлектростанция), Нововоронежская АЭС (атомная электростанция) и многих других в нашей стране. Далее по очень толстым проводам эта энергия передается на промежуточные подстанции (как правило, такие стоят по периферии городов), а от них — до местных КТП (комплектная трансформаторная подстанция), которые есть почти в каждом дворе.

Что такое фаза и ноль в электричествеЧто такое фаза и ноль в электричествеЛиния электропередач

Уровни напряжения в таких сетях варьируются от 750000 вольт до 380 вольт в конечной КТП. И именно последние делают так, что в розетке обычного дома появляется 220В. Казалось бы, все просто, но! В розетке находятся два провода. И из уроков физики каждый знает, что в электрике есть «фаза» и «нуль». Эти два слова дают нам свет, тепло, воду, газ и многое другое, чем мы пользуемся каждый день. Теперь по-порядку.

Что такое фаза и ноль в электричествеЧто такое фаза и ноль в электричествеКТП

Напряжение на землю больше чем фазовое. Так надо

Частный дом. Сделал заземление — 15м арматура 10ка + 2м полоса в грунте остальное на пов-сти.Напряжение ноль-фаза 216 Внапряжение земля-фаза 222 В, т.е. больше. Это нормально?Если имеет значение земля-ноль тестер показывает 3 В.

Качество заземления определяется сопротивлением.

Ну вообще — на ноле обычно потенциал от нуля отличный )) Но это — не нормально. Сделайте на вводной опоре повторное заземление ноля — и будет тогда на ноле ноль

как бы у нас по умолчанию с заземленной нейтралью сеть. Так что землите до ввода в дом смело

——————Да здравствуют временные трудности!

Если автора сильно беспокоят перекосы и очень хочется симметрии можно поставить на вход разделительный трансформатор (цену не могу представить) и сделать собственную систему электроснабжения, лучше с нулем, отдельным от заземления.

Вообще то с УЗО проблемы

Я правильно понял, что если соединю ноль с землёй после счётчика, то эти 3 В будут накручивать счётчик круглосуточно? Или замедлять?

——————Ребята, давайте жить дружно! (с)

Старый счетчик скорее всего никак на это не отреагирует. А вот новый электронный — скорее всего насчитает.

Подобную тему открывал тоже.Решил землю не делать.Ограничился УЗО.Всё работает.

Да не собираюсь я этого делать, хотябы по причине 3-х В на корпус любого прибора.Ещё вопрос: УЗО всё равно какой стороной в сеть, какой на счётчик? Ноль там отмечен как ноль а фаза цифрами 1 и 2.

——————Ребята, давайте жить дружно! (с)

кстати,если один провод от электро прибора на заземлённый штырь,а второй на фазу-он будет работать за счёт чубайса.

——————временные трудности

Через счётчик с фазы всё равно будут течь. Хоть на ноль хоть в землю. А таких горе экономов надо живьём заземлять! Сколько раз, работая в квартирных домах получал от отопления и сантехники.

——————Ребята, давайте жить дружно! (с)

не в случае отдельностоящего дома.

——————временные трудности

про сегодня не скажу,но года два назад работало с новым счётчиком.провинция-с..

——————временные трудности

даже за 2 года назад — Вы меня очень сильно удивили ну — тут уж надо смотреть, какая провинция…

Чтоб не плодить темы, а УЗО вообще можно поставить на нестабилизированной линии? Бывают перепады от 180 до 230.

по идее можно.оно следи не за напряжением,а отслеживает его разности . т.е. если через ноль и фазу проходит равное количество энергии оно не срабатывает.при утече-пробой на землю,и тому подобное равновесие нарушаеться и срабатывает размыкатель.

А выбивать постоянно не будет?

у вас по перепадам напряжений чисто сельская ситуация,может кто из товарищей подскажет. узо штука капризная-чуть утечка и выбивает-проводка должна быть качествынной.у меня 2-3 раза в год срабатывает самопроизвольно,причин не знаю,просто включаю и всё.

Я про дачу и спращиваю)

У меня в деревне перепады 180-230 узо нормально работает, четкое срабатывание только на утечку, ложных ни одного не было за год.

Я с двумя электриками говорил — оба сказали что будет выбивать, но вот головой я понимаю что такого быть не должно, ибо совершенно верно замечено:

Да это понятно что лучше! Никто и не спорит. Не будет ли постоянных срабатываний на дачной линии? А то просто замучает и придется выкинуть его — деньги на ветер!

Если можно. У меня автоматы все леграндовские стоят. Линия 3фазная.

Начали с «грязного» нуля, дошли до УЗО… Какая связь?Три вольта на нуле относительно земли — это просто ничто для сельской местности.У меня нулевой провод имеет повторное заземление на арматуру ЖБ опоры, с которой выполнен ввод в дом. Трёхфазное УЗО выбило за четыре года лишь один раз, во время грозы.Лично по мне, лучше допустить ложные срабатывания, чем один несчастный случай.

Пасынки ж/б, столбы гнилые уже, трансформатор на ладан дышит.

А как выбирается ампераж узо? 25 не мало?

У меня выделенная 5 кВт, соответственно вводной автомат 25 А, узо должно коммутировать такой же ток.

А у меня автомат 40 А…

Лучше сменить ИЭК на что-нибудь поприличнее, имхо.

Хреновня китайская.

Фаза в электричестве

А вы знаете, на электростанциях? Везде принцип его возникновения один и тот же: вращение магнита внутри катушки приводит к тому, что в ней появляется Этот эффект получил название ЭДС, или электродвижущая сила индукции. Вращающийся магнит называют ротором, а прикрепленные вокруг него катушки — статором.

Переменное напряжение получают от постоянного, когда последнее изгибают по синусу, в результате чего достигается то положительное, то отрицательное его значение.

Итак, магнит приходит в движение, например, благодаря потоку воды. При вращении ротора все время меняется. Поэтому и создается переменное напряжение. При трех установленных катушках каждая из них имеет отдельную электрическую цепь, а внутри нее появляется одинаковое переменное значение, где фаза напряжения сдвинута по окружности на сто двадцать градусов, то есть на треть относительно той, что расположена рядом.

Зачем нужно зануление

Человечество активно использует электричество, фаза и ноль – важнейшие понятия, которые нужно знать и различать. Как мы уже выяснили, по фазе электричество подается к потребителю, ноль отводит ток в обратном направлении. Следует различать нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники. Первый необходим для выравнивания фазового напряжения, второй используется для защитного зануления.

Электросети с изолированной нейтралью не имеют нулевого рабочего проводника. В них используется нулевой заземляющий провод. В электросистемах TN рабочий и защитный нулевой проводники объединены на всем протяжении цепи и имеют маркировку PEN. Объединение рабочего и защитного нуля возможны только до распределительного устройства. От него к конечному потребителю пускается уже два нуля – PE и N. Объединение нулевых проводников запрещается по технике безопасности, так как в случае короткого замыкания фаза замкнется на нейтраль, и все электроприборы окажутся под фазным напряжением.

Выводы Правила заземления

Радикальные методы решения проблем заземления:

  1. Используйте модули ввода.вывода только с гальванической развязкой
  2. Не применяйте длинных проводов от аналоговых датчиков
  3. Располагайте модули ввода в непосредственной близости к датчику, а сигнал передавайте в цифровой форме
  4. Используйте датчики с цифровым интерфейсом
  5. На открытой местности и при больших дистанциях используйте оптический кабель вместо медного
  6. Используйте только дифференциальные (не одиночные) входы модулей аналогового ввода

Еще советы:

  1. Используйте в пределах вашей системы автоматизации отдельную землю из медной шины, соединив её с шиной защитного заземления здания только в одной точке
  2. Аналоговую, цифровую и силовую землю системы соединяйте только в одной точке. Если этого сделать невозможно, используйте медную шину с большой площадью поперечного сечения для уменьшения сопротивления между разными точками подключения земель
  3. Следите, чтобы при монтаже системы заземления случайно не образовался замкнутый контур
  4. Не используйте по возможности землю как уровень отсчёта напряжения при передаче сигнала
  5. Если провод заземления не может быть коротким или если по конструктивным соображениям необходимо заземлить две части гальванически связанной системы в разных точках, то эти системы нужно разделить с помощью гальванической развязки
  6. Цепи, изолированные гальванически, нужно заземлять, чтобы избежать накопления статических зарядов
  7. Экспериментируйте и пользуйтесь приборами для оценки качества заземления. Допущенные ошибки не видны сразу
  8. Пытайтесь идентифицировать источник и приёмник помех, затем нарисуйте эквивалентную схему цепи передачи помехи с учётом паразитных ёмкостей и индуктивностей
  9. Пытайтесь выделить самую мощную помеху и в первую очередь защищайтесь от неё
  10. Цепи с существенно различающейся мощностью следует заземлять группами, в каждой группе – блоки с примерно равной мощностью
  11. Заземляющие проводники с большим током должны проходить отдельно от чувствительных проводников с малым измерительным сигналом
  12. Провод заземления должен быть по возможности прямым и коротким
  13. Не делайте полосу пропускания приёмника сигнала шире, чем это надо из соображений точности измерений
  14. Используйте экранированные кабели, экран заземляйте в одной точке со стороны источника сигнала на частотах ниже 1 МГц и в нескольких точках – на более высоких частотах
  15. Для особо чувствительных измерений используйте «плавающий» батарейный источник питания
  16. Самая «грязная» земля – от сетевого блока питания. Не совмещайте её с аналоговой землёй.
  17. Экраны должны быть изолированными, чтобы не появилось случайных замкнутых контуров, а также электрического контакта между экраном и землёй

Что такое фаза и ноль?

Такая проблема иногда возникает у начинающих электриков или владельцев квартир, которые сами выполняют не большие ремонтные работы, но раньше особо не вникали в устройство электропроводки. И вот наступил момент, когда перестала работать розетка или светиться лампочка в люстре, а звать электрика не хочется и есть огромное желание сделать все самому.

В этом случае первоочередная задача домашнего мастера заключается не в устранении возникшей неисправности, как кажется на первый взгляд, а в соблюдении правил электробезопасности, исключения возможности попасть под действие электрического тока. Почему-то об этом многие забывают, пренебрегая своим здоровьем.

Все токоведущие части проводки должны быть надежно заизолированы, а контакты розеток спрятаны вглубь корпуса так, чтобы к ним не было возможности случайного прикосновения открытыми участками тела. Даже механическая конструкция вилки, вставляемой в розетку, продумана таким образом, что держаться рукой за оба контакта и попасть под действие электрического тока довольно проблематично.

В обыденной жизни мы этого не замечаем и в сознании уже сложилась привычка не обращать внимания на электричество, которая может пагубно сказаться при проведении ремонтных работ с электроприборами. Поэтому изучите основные правила безопасности и будьте внимательны при обращении с электричеством.

Как устроена бытовая электропроводка.

Электроэнергия в жилой дом приходит от трансформаторной подстанции, которая преобразует высоковольтное напряжение промышленной электросети в 380 вольт. Вторичные обмотки трансформатора соединены по схеме «звезда», когда выполнено подключение трех выводов к одной общей точке «0», а три оставшихся выведены на клеммы «А», «В», «С» (для увеличения нажмите на рисунок).
Схема 
Соединенные вместе концы «0» подключены к контуру заземления подстанции. Здесь же выполнено расщепление нуля на;

  • рабочий ноль, показанный на картинке синим цветом;
  • защитный РЕ-проводник (желто-зеленая линия).

По этой схеме создаются все вновь строящиеся дома. Она называется системой TN-S. У нее на вход внутри распределительный щита дома подводятся три фазных провода и оба перечисленных ноля.

В зданиях старой постройки еще часто встречаются случаи отсутствия РЕ-проводника и четырех-, а не пятипроводная схема, которую обозначают индексом TN-C.

Фазы и ноли с выходной обмотки ТП воздушными проводами или подземными кабелями подводятся к вводному щиту многоэтажного дома, образуя трехфазную систему напряжения 380/220 вольт. Она разводится по подъездным щиткам. 

Внутрь жилой квартиры поступает напряжение одной фазы 220 вольт (на картинке выделены провода «А» и «О») и защитный проводник РЕ.

Последний элемент может отсутствовать, если не проведена реконструкция старой электропроводки здания.

Таким образом, «нулем» в квартире называют проводник, соединенный с контуром земли в трансформаторной подстанции и используемый для создания нагрузки от «фазы», подключенной к противоположному потенциальному концу обмотки на ТП. Защитный ноль, называемый еще РЕ-проводником, исключен из схемы электропитания и предназначен для ликвидации последствий возможных неисправностей и аварийных ситуаций с целью отвода возникающих токов повреждений.

Нагрузки в такой схеме распределяются равномерно за счет того, что на каждом этаже и стояках выполнена разводка и подключение определенных квартирных щитков к конкретным линиям 220 вольт внутри подъездного распределительного щита.

Система подводимых напряжений к дому и подъезду представляет собой равномерную «звезду», повторяющую все векторные характеристики ТП.

Когда в квартире выключены все электроприборы, а в розетках нет потребителей и напряжение к щитку подведено, то ток в этой цепи протекать не будет.

Сумма токов трехфазной сети складывается по законам векторной графики в нулевом проводе, возвращаясь к обмоткам трансформаторной подстанции величиной I0, или как еще ее называют 3I0.

Это рабочая, оптимальная и отработанная длительными годами система электроснабжения. Но, в ней тоже, как и в любом техническом устройстве, могут возникать поломки и неисправности. Чаще всего они связаны с низким качеством контактных соединений или же полным обрывом проводников в различных местах схемы.

Чем сопровождается обрыв провода в ноле или фазе.

Оторвать или просто забыть подключить проводник к какому-нибудь устройству внутри квартиры не сложно. Такие случаи происходят так же часто, как и отгорания металлических тоководов при плохом электрическом контакте и повышенных нагрузках.

Если внутри квартирной проводки пропало соединение любого электроприемника с квартирным щитком, то этот прибор не будет работать. И абсолютно не важно, что разорвано: цепь нуля или фазы.
 Обрыв проводника
Такая же картина проявляется в случае, когда происходит обрыв проводника любой фазы, питающей внутридомовой или подъездный электрощит. Все квартиры, подключенные к этой линии с возникшей неисправностью, перестанут получать электроэнергию.
 
При этом в двух других цепочках все электроприборы будут функционировать нормально, а ток рабочего нолевого проводника I0 суммируется из двух оставшихся составляющих и будет соответствовать их величине.

Как видим, все перечисленные обрывы проводов связаны с отключением электропитания с квартиры. Они не вызывают повреждения бытовых приборов. Самая же опасная ситуация возникает при исчезновении соединения между контуром заземления трансформаторной подстанции и средней точкой подключения нагрузок внутридомового или подъездного электрощита.

Такая ситуация может возникнуть по разным причинам, но чаще всего она проявляется при работе бригад электриков, владеющих смежной специальностью дегустаторов…
 
В этом случае пропадает путь прохождения токов по рабочему нолю к контуру заземления (А0, В0, С0). Они начинают двигаться по внешним контурам АВ, ВС, СА к которым подключено суммарное напряжение 380 вольт.

Обрыв ноля

На правой части картинки показано, что ток IАВ возник при подключении линейного напряжения к последовательно соединенным нагрузкам Ra и Rв двух квартир. В этой ситуации один хозяин может экономно отключить все электроприборы, а другой — использовать их по максимуму.

В результате действия закона Ома U=I∙R на одном квартирном щитке может оказаться очень маленькая величина напряжения, а на втором — близкая к линейному значению 380 вольт. Оно вызовет повреждение изоляции, работу электрооборудования при нерасчетных токах, повышенный нагрев и поломки.

Для предотвращения подобных случаев служат защиты от повышенного или пониженного напряжения, которые монтируются внутри квартирного щитка или дорогостоящих электроприборов: холодильников, морозильников и подобных устройств известных мировых производителей.

Блок защиты

Как определить ноль и фазу в домашней проводке

При возникновении неисправностей в электрической сети чаще всего домашние мастера используют простую  отвертку-индикатор напряжения.
 Индикаторная отвёртка простая
Она работает по принципу прохождения емкостного тока через тело оператора. Для этого внутри диэлектрического корпуса размещены:

  • оголенный наконечник в виде отвертки для присоединения к потенциалу фазы;
  • токоограничивающий резистор, снижающий амплитуду проходящего тока до безопасной величины;
  • неоновая лампочка, свечение которой при протекании тока свидетельствует о наличии потенциала фазы на проверяемом участке;
  • контактная площадка для создания цепи тока сквозь тело человека на потенциал земли.

Квалифицированные электрики используют для проверки наличия фазы более дорогостоящие многофункциональные индикаторы в форме отверток со светодиодом, свечением которого управляет транзисторная схема, питаемая от двух встроенных батареек, создающих напряжение 3 вольта.

Многофункциональная отвёртка индикатор

Такие индикаторы кроме определения потенциала фазы способны выполнять другие дополнительные задачи. У них нет контактной площадки, к которой необходимо прикасаться при замерах. Подробнее о том, как устроены и работают различные отвертки-индикаторы рассказано здесь: Индикаторы и указатели напряжения.

Способ проверки наличия и отсутствия напряжения в гнездах обыкновенной розетки простым индикатором показан на фотографиях ниже.
 Проверка напряжения

Контакт, на котором индикатор засвечивается, является фазой. На рабочем и защитном ноле неоновая лампочка не должна светиться. Любое обратное действие индикатора свидетельствует о неисправностях в схеме подключения.

Выявление напряжения

При эксплуатации такой отвертки необходимо обращать внимание на целостность изоляции и не прикасаться к оголенному выводу индикатора, находящемуся под напряжением.

На следующей фотографии показао измерение напряжения тестором старого образца Ц-4342
 Тестер
Стрелка прибора показывает:

  • 220 вольт между фазой и рабочим нолем;
  • отсутствие разницы потенциалов между рабочим и защитным нолем;
  • отсутствие напряжения между фазой и защитным нолем.

Последний случай является исключением. Стрелка в нормальной схеме должна тоже показывать напряжение 220 вольт.

Но оно в нашей розетке отсутствует по той причине, что здание старой постройки еще не прошло этап реконструкции электропроводки, а хозяин квартиры, выполнивший последний ремонт, сделал разводку РЕ-проводника в своих помещениях, но не подключил его к заземляющим контактам розеток и шинке РЕ-проводника квартирного щитка.

Эта операция будет проводиться после перевода здания с системы TN-C на TN-C-S. Когда он завершится, стрелка вольтметра будет находиться в положении, отмеченном красной линией, показывать 220 вольт.

Несколько способов определения фазного и нолевого провода: Как найти фазу и ноль

Особенности поиска неисправностей

Простое определение наличия или отсутствия напряжения не всегда позволяет точно определить состояние схемы.

Наличие различных положений выключателей может ввести мастера в заблуждение. Например, на картинке ниже показан типичный случай, когда при отключенном выключателе на фазном проводе светильника в точке «К» не будет напряжения даже при исправной схеме.
 Схема
Поэтому при проведении замеров и поисках неисправностей следует внимательно анализировать все возможные случаи.
 

Значение фаза и ноль в электричестве

Передача электрического тока осуществляется по трехфазным сетям, при этом большинство домов имеет однофазные сети. Расщепление трехфазной цепи осуществляется с помощью вводно-распределительных устройств (ВРУ). Простым языком этот процесс можно описать следующим образом. К электрощитку дома подводится трехфазная цепь, состоящая из трех фазных, одного нулевого и одного заземляющего проводов. Посредством ВРУ цепь расщепляется – к каждому фазному проводу добавляется один нулевой и один заземляющий, получается однофазная сеть, к которой и подключаются отдельные потребители.

Что такое фаза и ноль

Что такое фаза и ноль в электричестве?Попробуем разобраться, что такое ноль в электричестве и чем он отличается от фазы и земли. Фазные проводники используются для подачи электроэнергии. В трехфазной сети три токоподающих провода и один нулевой (нейтральный). Передаваемый ток сдвигается по фазе на 120 градусов, поэтому в цепи достаточно одного нуля. Фазовый проводник имеет напряжение 220 В, пара «фаза-фаза» – 380 В. Ноль не имеет напряжения.


Фазы генератора и фазы нагрузки соединяются между собой линейными проводниками. Нулевые точки генератора и нагрузки соединяются между собой рабочим нулем. По линейным проводам ток движется от генератора к нагрузке, по нулевым – в обратном направлении. Фазные и линейные напряжения равны независимо от способа подключения. Земля (заземляющий провод) также как и ноль не имеет напряжения. Он выполняет защитную функцию.

Зачем нужно зануление

Человечество активно использует электричество, фаза и ноль – важнейшие понятия, которые нужно знать и различать. Как мы уже выяснили, по фазе электричество подается к потребителю, ноль отводит ток в обратном направлении. Следует различать нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники. Первый необходим для выравнивания фазового напряжения, второй используется для защитного зануления.

В зависимости от типа линии электропередач может использоваться изолированный, глухозаземленный и эффективно-заземленный ноль. Большинство ЛЭП, питающих жилой сектор, имеет глухозаземленную нейтраль. При симметричной нагрузке на фазных проводниках рабочий ноль не имеет напряжения. Если нагрузка неравномерна, ток небаланса протекает по нулю, и схема электропитания получает возможность саморегулирования фаз.

Электросети с изолированной нейтралью не имеют нулевого рабочего проводника. В них используется нулевой заземляющий провод. В электросистемах TN рабочий и защитный нулевой проводники объединены на всем протяжении цепи и имеют маркировку PEN. Объединение рабочего и защитного нуля возможны только до распределительного устройства. От него к конечному потребителю пускается уже два нуля – PE и N. Объединение нулевых проводников запрещается по технике безопасности, так как в случае короткого замыкания фаза замкнется на нейтраль, и все электроприборы окажутся под фазным напряжением.

Как различить фазу, ноль, землю

Проще всего определить назначение проводников по цветовой маркировке. В соответствие с нормами, фазный проводник может иметь любой цвет, нейтраль – голубую маркировку, земля – желто-зеленого цвета. К сожалению, при монтаже электрики цветовая маркировка соблюдается далеко не всегда. Нельзя забывать и вероятности того, что недобросовестный или неопытный электрик легко может перепутать фазу и ноль или подключить две фазы. По этим причинам всегда лучше воспользоваться более точными способами, чем цветовая маркировка.

Определить фазный и нулевой проводники можно с помощью индикаторной отвертки. При соприкосновении отвертки с фазой загорится индикатор, так как по проводнику проходит электроток. Ноль не имеет напряжения, поэтому индикатор загореться не может.

Отличить ноль от земли можно с помощью прозвонки. Сначала определяется и маркируется фаза, затем щупом прозвонки нужно прикоснуться к одному и проводников и клемме заземления в электрощитке. Ноль звониться не будет. При прикосновении к земле раздастся характерный звуковой сигнал.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Фаза и ноль. Работа и измерения. Особенности

У неопытных электриков или хозяев дома появляется вопрос: что же такое фаза и ноль? Раньше они не вникали в то, как устроена электропроводка. А теперь понадобилось отремонтировать розетку, заменить лампочку, и хочется все это сделать самому.

Электросеть разделена на два типа: постоянного и переменного тока. Электрический ток является движением электронов в каком-либо направлении. При постоянном токе электроны двигаются в одну сторону, имеют полярность. При переменном токе электроны меняют свою полярность с определенной частотой.

В первую очередь домашнему умельцу нужно соблюдать электробезопасность, а потом уже думать об устранении неисправности. Некоторые пренебрежительно относятся к опасности попасть под действие тока.

Все части под напряжением должны быть защищены изоляцией, клеммы розеток углублены в корпус таким образом, чтобы не было доступа и нельзя было случайно коснуться рукой. Даже конструкция вилки сделана так, что невозможно попасть под напряжение электрического тока, держась рукой за вилку. Мы уже привыкли к электричеству, и не замечаем опасности при проведении работ по ремонту электрических устройств. Поэтому, лучше освежить в памяти правила безопасности и быть внимательными.

Принцип действия

Сеть электрического переменного тока разделена на фазу и ноль (рабочую и пустую). Нулевая фаза предназначена для образования постоянной электросети при включении устройств, а также для создания заземления. На фазе находится рабочее напряжение.

Для работы электроустройства не важно, где находится фаза, а где ноль. При установке электрических проводов и включении ее в сеть дома нужно учитывать, где фаза и ноль. Проводка прокладывается кабелем с двумя или тремя жилами. В кабеле с двумя жилами находится фаза и ноль, а в кабеле с 3-мя жилами третий провод отводится для заземления. Перед работой нужно точно определить расположение выводов проводов.

Электрический ток заходит от подстанции с трансформатором, преобразующим высокое напряжение до 380 вольт. Низкая сторона трансформатора соединена в звезду. Три вывода соединены в нулевой точке, а оставшиеся выводятся на клеммы фаз.

Узел в нулевой точке подключается к заземляющему контуру подстанции. Ноль расщепляется на рабочий и защитный. Новые строящиеся дома оснащаются проводкой по такой схеме. На входе дома в щите располагается три фазы и два провода расщепленного ноля.

В старых зданиях остается схема проводки старого типа без расщепленного ноля, там вместо пяти проводов идут 4 жилы. Электрический ток от трансформатора проходит по воздуху или под землей к входному щиту, образует систему из трех фаз (питающая сеть 380) на 220. Производится разводка по щитам подъездов. В квартиру поступает кабель с 1-й фазой на 220 В и защитный провод.

Защитный провод не всегда есть в наличии, если старая проводка не переделана. В квартире нулем называется провод, который соединен с заземляющим контуром на подстанции, применяется для образования нагрузки фазы, которая подключена к противоположному выводу на трансформаторе. Защитный ноль из схемы удален, он служит для устранения неисправностей и аварий для отвода тока при повреждениях.

В такой цепи нагрузки распределены равномерно, так как на этажах сделана разводка и выведены щиты к линиям на 220В в распредщите подъезда. Напряжение, подходящее к дому, выполнено звездой. При выключенных в квартире всех устройств и отсутствии нагрузки в розетках, в линии питания тока не будет.

Это является простой рабочей схемой электроснабжения, которая использовалась много лет. Но в любой сети могут возникнуть неисправности, которые связаны с плохими контактами соединений, либо обрывом проводов.

Обрыв провода

Проводник может легко оторваться, или его могут забыть подключить. Это происходит довольно часто, так же, как и могут отгореть провода при некачественном контактном соединении и большой нагрузке. Если в квартире нет соединения потребителя с щитком напряжения, то устройство не будет работать. Какой именно провод разорван, не имеет значения. То же самое получается при обрыве провода одной из фаз, которая питает дом или подъезд. Квартиры, питающиеся от этой линии, не будут иметь возможность получать электричество.

В двух остальных цепях все устройства будут работать в нормальном режиме, а ток ноля будет складываться из оставшихся составляющих. Все вышеописанные обрывы проводников связаны с выключением питания от квартиры, бытовые устройства при этом не ломаются. Опасным случаем может стать момент, когда исчезнет соединение между средней точкой потребителей щита дома и контуром заземления трансформатора подстанции. Это возникает у электриков, не имеющих достаточной квалификации.

Путь прохода тока через ноль к заземлению исчезает. Ток начинает идти по наружным контурам, имеющим напряжение в 380 В. В результате получается что на нагрузках вместо 220В будет 380В. На одном щите окажется небольшое напряжение, а на втором около 380 В. Высокое значение напряжения повредит изоляцию, нарушит работу устройств, приведет к поломкам и выходу из строя приборов.

Чтобы таких ситуаций не было, применяют защитные устройства для блокировки от повышенного напряжения. Они устанавливаются в щиток квартиры, либо внутри дорогостоящих приборов.

Способы определения где фаза и ноль

Любой домашний мастер при электромонтажных работах дома или в другом месте при подключении розетки или люстры сталкивается с вопросом определения фазы и ноля на проводах. Мы расскажем, какие существуют методы и способы правильного определения фазных проводов, нулевых жил, заземляющих защитных проводов. Конечно, для имеющего опыт в таких электромонтажных работах специалиста не доставит большого труда определить фазу и нулевой провод. Но как быть людям, которые не умеют этого делать?

Разберемся, как можно в домашних условиях без специальных инструментов для измерения и электронных приборов своими силами узнать наличие на проводах где фаза и ноль, заземление.

Во время поломок в сети тока часто домашние умельцы применяют недорогую индикаторную отвертку для проверки наличия напряжения китайского изготовления.

Она действует по закону емкостного тока, проходящего по телу человека. Такая отвертка состоит из следующих деталей:
  • Наконечник металлический, заточенный под отвертку, присоединяется к фазе.
  • Резистор для ограничения тока, который уменьшает амплитуду тока до небольшой величины.
  • Лампочка неоновая, начинает светиться при прохождении тока, показывает наличие фазы на проводнике.
  • Площадка для касания пальцем человека, чтобы создавалась цепь тока по телу через землю.

Квалифицированные специалисты применяют для контроля фазы приборы с качественными деталями и имеющими несколько функций, с индикаторами под отвертку, светодиод светится с помощью транзисторной схемы, подключенной от батареек на 3 вольта.

Такие устройства кроме фазы могут решать другие вспомогательные задачи. Они не имеют клеммы для контакта пальцем. Как проверять наличие фазы в розетках индикатором, показано на рисунке.

Днем плохо видно, как светится лампочка, требуется приглядываться. Там, где лампочка светится, есть фаза. На рабочем нуле и защитном заземлении лампочка не будет гореть. Если лампа светится в других случаях, то это говорит о том, что имеются неисправности в схеме.

Во время работы с такой отверткой нужно проверить исправность ее изоляции, не касаться вывода индикатора без изоляции под напряжением. Также с помощью тестера можно в розетке определить наличие напряжения.

Показания на тестере:
  • 220 В между фазой и нолем.
  • Нет напряжения между защитным нолем и рабочим.
  • Нет напряжения между защитным нолем и фазой.

Последний вариант – это исключение. При нормальной схеме стрелка будет показывать разность потенциалов 220 В. Но в наших розетках его нет, так как здание дома старое, электропроводка не изменялась. После реконструкции электропроводки вольтметр покажет напряжение 220 В.

Особенности нахождения неисправности

Состояние схемы электропроводки не всегда определяется путем обычной проверки напряжения. На выключателях имеется различное положение, которое иногда вводит в заблуждение электрика. На рисунке изображен случай, при выключенном выключателе на проводе фазы светильника нет напряжения при исправной проводке.

Поэтому, при измерениях в поиске поломок нужно проводить тщательный анализ возможных случаев.

Цветовка проводов

Определить, на какой жиле есть напряжение, а на какой нет, довольно просто. Существует много способов вычисления где находятся фаза и ноль.

Одним из методов является определение по цвету изоляции проводов. Каждая жила в кабеле и в электрооборудовании окрашена цветом изоляции определенной расцветки, определенной стандартом. Зная цвета распределения функциям проводов, можно легко произвести установку электропроводки.

Рабочие фазы подключают проводами с черным цветом изоляции, либо может быть коричневый или серый цвет. Нулевой провод монтируют в светло-синей изоляции. При установке вспомогательного дополнительного заземления применяют проводники с зеленым или желтым цветом изоляции.

Такой способ определения по цвету проводов, фаза и ноль, не является надежным, так как при монтаже электропроводки специалисты не всегда добросовестно соблюдают маркировку проводов по цвету жил.

Похожие темы:

Разница фазы и ноля в электрических цепях: как определить фазу

При проведении электромонтажных работ дома или в квартире самостоятельно жильцы часто интересуются, что такое фаза, зачем она нужна, и какими способами можно ее обнаружить. Ниже рассмотрены понятия фаза и ноль в электрике.

Электрический щиток

Электрический щиток

Принцип работы сети переменного тока

Чтобы понять, что такое фаза в электричестве, нужно представлять особенности переменного тока. От постоянного он отличается периодическими изменениями, как по значению, так и по направлению. Его характеристики – напряжение в данный момент времени и частота (отношение числа циклов к единице времени). Переменный ток находится в розетках и прямых подключениях к электрическому щиту.

Однофазный ток

Он направляется от распределительного щитка по двум проводам (фазному и нулевому), между которыми находится 220-вольтное напряжение. В электричестве фаза – это провод, по которому электроток направляется к розетке или прибору. Что такое в электричестве ноль? Это, в свою очередь, кабель, идущий от розетки, по которому ток направляется обратно. Иногда вопросом, что такое ноль, интересуются в контексте заземления. Физически это разные провода, хотя их потенциалы совпадают. Однофазный ток можно подвести к потребителю как двумя проводами (без заземления), так и тремя (с ним). Заземление производится для отвода утечки, защиты жильцов от удара током и приборов – от перегрузок.

Двухфазный ток

Это сочетание двух однофазных, смещенных относительно друг друга на 90 °. Конструктивно это выглядит как сочетание двух проводов-фаз (с указанным сдвигом) и двух нулевых.

Трехфазный ток

Здесь конструкция состоит уже из трех фаз тока, каждая из последующих смещена относительно предыдущей на 120 °. По жилым домам такой ток распределяют четырьмя проводами (три фазы и ноль) либо пятью (указанные плюс заземление). После прохождения через распределительный щит розетки в квартире им питают через одну фазу и ноль.

Структура электросети, основные элементы

Электросеть является связующим звеном между генераторами и реципиентами электрической энергии. Источниками энергии во внутренних сетях производственных и жилых помещений являются ВРУ (вводно-распределительные устройства). К ним посредством коммутаторов и предохранителей подключаются кабели, осуществляющие запитку электрического оборудования либо группы приемников через шинопроводы и ящики коммутации.

Структура электросети многоквартирного дома

Структура электросети многоквартирного дома

Устройство бытовой электропроводки

Стандартная схема электрической проводки содержит следующие элементы:

  • многотарифный электросчетчик;
  • выключатель-автомат с номинальным значением тока 25 А;
  • механизм отключения, предохраняющий от короткого замыкания и перегрузок сети;
  • дифференциальный автоматический выключатель с порогом срабатывания 30 мА (ток утечки), он защищает розетки;
  • шкаф для монтажа с шинами (ноль и заземление) и дощечками для установки выключателей;
  • несколько автоматов для освещения с номинальным значением тока 10 А;
  • кабели с коробками распределения, направляющиеся к розеткам и приборам, освещающим помещения.

Часто владельцы квартир интересуются, фаза это плюс или минус, и в чем разница между нолем и землей. Поскольку электрическая фаза обладает переменным потенциалом, то показатель оного в проводе фазы становится то положительным, то отрицательным. Посему утверждать, что фаза это минус (либо плюс), будет некорректно – эти понятия лежат в разных плоскостях.

Теперь о том, чем нуль отличается от земли. Отличие в том, что через нулевой провод проходит ток и размыкается автоматами (к примеру, вводным). Для заземления в многоквартирном доме нужно подсоединиться к расположенной в стояке жиле, предназначенной специально для этого. Любое другое место, в том числе и щитковый корпус, применять для заземления строго запрещено – это грозит серьезными проблемами для здоровья жильцов.

Устройство бытовой электропроводки

Устройство бытовой электропроводки

Что происходит в нуле и фазе при обрыве провода

Если электропровод оборвался, соответствующая розетка или подсоединенный к ней прибор перестает функционировать. При этом не имеет значение, фазный или нулевой провод пострадал. Если разорвался кабель между щитами многоквартирного дома и одного из его подъездов, электричества лишатся все квартиры, подсоединенные к подъездному щиту. Если в трехфазном сочленении оборвался один из фазных проводов, ток,  который был в нем до этого, возникает в нулевом проводе, при этом в двух оставшихся фазах ничего не меняется.

Способ обнаружения отгорания нуля

Способ обнаружения отгорания нуля

Способы определения фазных и нулевых проводов

Зная, что в электротехнике фаза – это провод, по которому к прибору идет электричество, пользователь может заинтересоваться, можно ли найти фазу и нуль без использования приборов. Способ это сделать есть, хотя он не особенно надежен, так как не всегда прокладчики сетей соблюдают стандарты цветовой маркировки разных типов проводов. По стандартам, изоляция нулевого кабеля должна иметь голубой или синий цвет, заземления – быть окрашенной в желтую и зеленую полоску. Для фазного провода расцветка не регламентируется, она может быть разной, но только отличающейся от остальных кабелей.

Найти фазу можно по напряжению, которое измеряется мультиметром. В настройках указывают переменное напряжение более 220 В. Устанавливают контакт двух щупов с гнездами V и COM. Щупом, расположенным в V, касаются проводов – при прикосновении к нулю прибор ничего не покажет, а в фазе обнаружит напряжение в 7-15 В.

Также можно воспользоваться автоматом и индикаторной отверткой. С проводов счищают 1-2 см изоляции. Включают автомат и подносят отвертку рабочей стороной к проводу, держа при этом палец на металлическом отрезке рядом с рукоятью. При поднесении к фазе лампочка загорается.

Важно! При этом способе нельзя прикасаться пальцем к рабочей стороне отвертки. Провода перед процедурой надо развести подальше друг от друга, чтобы не случилось короткого замыкания.

Мультиметр позволяет провести детекцию фазного провода

Мультиметр позволяет провести детекцию фазного провода

Зануление в квартире

Это соединение зануляющего кабеля с нулевым проводником электросети и корпусом прибора. Предполагается, что процедура обеспечивает ускорение отключения устройства от сети при прикосновении к опасному месту, если напряжение выше некоторого порога. Но она сопряжена с дополнительной опасностью: при разрыве нуля все приборы, подключенные в этот момент к сети квартиры, будут на поверхности иметь фазу (а не ноль), что создает существенную угрозу для здоровья жильцов. Поэтому проведение таких монтажных работ жестко регламентируется.

Знать, что именно называется фазой в электросети, и как ее обнаружить, чрезвычайно важно при проведении электромонтажных работ. В противном случае высок риск нанести ущерб здоровью квартирантов или состоянию электроприборов.

Видео

Фаза и ноль — что такое, как определить фазу и ноль в электричестве

Далеко не всегда хочется вызывать специалистов при необходимости заменить люстру, повесить бра или дополнительный светильник. Но когда электромонтажными работами занимаешься впервые, так или иначе начинаешь задаваться вопросом, что представляют собой такие понятия как «ноль» и «фаза».

Разбираться в этих обозначениях необходимо хотя бы для того, чтобы правильно подключить провода. Желательно восполнить пробелы в знаниях об электричестве, при отсутствии опыта в данной сфере, перед началом работ.

Выделяют три обозначения проводов:

  • фаза
  • ноль
  • заземление

Определить, какой кабель в розетке или осветительном приборе к чему относится, можно подручными средствами или по цвету. Под понятием «ноль», как правило, подразумевают «рабочий ноль», «фаза» — «фазные провода», а под «заземлением» — «защитный ноль».

Профессиональные электрики могут различать кабели с первого взгляда. А вот для рядового человека различать данные обозначения немного сложно. Тем более что специальные инструменты, позволяющие определить, где фаза и ноль, имеются далеко не у всех.

В реальности способов распознания проводов не так уж и много. А безопасных – еще меньше. Поэтому чаще всего определяют кабели по цвету.

Маркировка кабелей по цвету

Это один из наиболее простых методов. Чтобы определить, что такое фаза и ноль по цвету, необходимо четко знать какие оттенки и чему соответствуют. Можно воспользоваться информацией о принятых в стране стандартах.

Не секрет, что каждый провод имеет индивидуальный цвет. Поэтому распознавание нуля не должно составлять особых проблем. Полученные знания позволят легко справиться с монтажом осветительного прибора или установкой розетки.

Особенно актуален этот способ для новостроек. Ведь там, как правило, провода протягиваются опытными специалистами, которые четко соблюдают нормы и стандарты. Принятый на территории Российской Федерации в 2004 году стандарт IEC 60446 жестко регламентирует разделение фазы, заземления и нуля по цвету.

Стоит учесть, что:

  • если провод имеет синий либо сине-белый оттенок, можно смело говорить о том, что это – рабочий ноль
  • защитный ноль представлен кабелями в желто-зеленой оболочке
  • другие цвета характерны для фазы. Это могут быть красный, коричневый, белый либо черный. Возможны и другие варианты.

Такое обозначение успешно применяется в большинстве случаев. Но если проводка старая, или есть сомнения в профессионализме электриков, целесообразнее пользоваться дополнительными методами.

Самостоятельное определение фазы и ноля при помощи подручных средств

Специалисты рекомендуют для облегчения определения проводов начинать именно с распознавания фазы. Этот способ можно использовать совместно с предыдущим (по цвету).

Индикаторная отвертка непременно найдется в арсенале каждого домашнего мастера. Она необходима как для проведения комплекса работ по электромонтажу, так и при элементарной замене ламп либо установке осветительных приборов.

Метод до смешного прост. При касании жалом индикаторной отвертки провода определенного цвета, находящегося под напряжением, и одномоментного прикосновения контакта на инструменте, должен загореться индикатор. Он сигнализирует о наличии сопротивления. Значит, проверяемый провод является фазным.

Определение при помощи этого метода строится на том, что внутри инструмента располагается лампочка и резистор (сопротивление). Когда электрическая цепь замыкается, загорается сигнал. Именно наличие в индикаторной отвертке сопротивления и позволяет производить процедуру совершенно безопасно для человека, способствуя снижению тока до минимальных значений.

Метод определения фазы и ноля при помощи контрольной лампы

Этот способ подразумевает использование контрольной лампы для определения проводов определенного цвета в трехпроводной сети. Применять данный метод следует с особой осторожностью. 

Применение этого метода подразумевает создание контрольной лампы. Для этого в патрон вкручивается обычная лампочка. В клеммах патрона размещаются провода, на концах которых отсутствует изоляция. При отсутствии возможности создать такую конструкцию допустимо использовать традиционную настольную лампу, оснащенную электрической вилкой. Теперь для определения необходимо поочередно, по цветам присоединять провода.

Стоит отметить, что использование данного метода позволяет определить, присутствует ли среди пары проверяемых проводов фазный. А какой именно из этих двух – фаза, распознать будет непросто. Загорание контрольной лампы означает, что с высокой долей вероятности одни провод – фаза, а другой – ноль.

Отсутствие света говорит о том, что фазный провод среди проверяемых отсутствует. Хотя возможен вариант, что нет именно нуля. Поэтому применение этого метода целесообразно, скорее всего, для определения правильности монтажа и работоспособности проводки.

Определение сопротивления петли фаза-ноль

Для обеспечения нормального функционирования электрических приборов и проверки автоматов необходимо периодически проводить замеры сопротивления петли фаза-ноль. Потому как первоочередными причинами поломок осветительных приборов являются перегрузки сети и короткое замыкание. Измерение сопротивления позволяет в кратчайшие сроки выявить неисправность и предотвратить подобную ситуацию.

Далеко не все знают, что представляет собой понятие «петля фаза-ноль». Под этой фразой скрывается контур, образованный в результате соединения нулевого провода, находящегося в заземленной нейтрали. Замыкание этой электрической сети образует петлю фаза-ноль.

Измеряют сопротивление в этом контуре следующими методами:

  • падением уровня напряжения в отключенной цепи
  • падением уровня напряжения в результате сопротивления возрастающей нагрузки
  • использованием профессионального инструмента, интерпретирующего короткое замыкание в цепи

Второй способ используется чаще всего, так как отличается удобством, возможностью быстро измерить сопротивление, а также безопасностью.

Фаза ноль. Что такое фаза и ноль, просто о сложном

   Чтобы выяснить, что такое фаза ноль, обычному человеку совсем не нужно углубляться в электронные дебри. Вокруг нас множество живых примеров, на которых можно доходчиво объяснить суть этих понятий. Давайте рассмотрим обыкновенную штепсельную розетку.

   К розетке подведены два электрических провода. Подключение к розетке двух проводов применялось раньше – примерно 5- 7 лет назад перешли на новые стандарты. Сейчас используются розетки, изготавливаемые по европейским стандартам. При вскрытии такой розетки внутри можно увидеть уже не два, а три провода. Подача переменного тока производится по одному из них, который и носит название фазы. Так как во всех старых домах двухпроводная система, давайте начнём именно с неё.

Определение фазы

   Определить, какой из двух проводов является фазой, можно при помощи специальной отвертки. В случае прикосновения индикаторная лампочка, установленная в ручке отвертки, будет светиться. Материалом для рукоятки служит полупрозрачный пластик, в современных моделях используются циферблаты.

   Виды индикаторных отвёрток для определения фазы

   Рабочая частота фазного провода в большинстве случаев составляет 50 герц, то есть положительные и отрицательные значения меняются местами 50 раз в течение одной секунды.

   Провод, называемый «ноль», не находится под напряжением и используется в качестве зануления. В случае короткого замыкания, ноль отводит электрический ток. Провод фазы нельзя трогать ни в коем случае, тогда как к нулю можно прикасаться совершенно свободно.

   Подключенные проводки имеют различную окраску. Ноль, как правило, имеет голубую или синюю расцветку. Фаза имеет собственную окраску, поскольку находится под напряжением и представляет серьезную опасность. Смертельный случай может наступить и при напряжении чуть более 50-ти вольт, а в розетках – вообще 220 вольт.

Современные евророзетки

   Как и говорилось выше, в них используется три провода. Первый из них, фазный, находящийся под напряжением, имеет любую окраску, кроме синей, но это только в том случае если монтаж выполнен правильно. Запомните, синяя или голубая окраска используется для нулевого рабочего проводника. Третий провод, окрашенный в желто-зеленый цвет, называется защитным нулевым. В таких розетках проводник фазы располагается справа, а если в выключателях, то сверху. Защитный нулевой проводник в розетках расположен слева. Роль первых двух проводов уже выяснилась, осталось ответить на вопрос: для чего нужен третий, защитный провод?

   Когда оборудование, подключаемое в розетку, находится полностью в исправном состоянии, то ноль находится в бездействии. Его защита производится при коротком замыкании, когда ток попадает на участки, обычно не попадающие под напряжение. Защитный провод заберет этот ток на себя и перенаправит его в землю или к источнику. То есть, можно будет ощутить лишь легкий удар током.

Видео

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Что такое фаза и разность фаз? — Определение и значение

Этап

Определение: Фаза переменного количества определяется как разделенная часть цикла, через которую количество перемещается вперед из выбранной исходной точки. Когда две величины имеют одинаковую частоту, а их максимальная и минимальная точка достигаются в одной и той же точке, считается, что эти величины находятся в одной фазе.

phase Рассмотрим два переменных тока I m1 и I m2 , показанных на рисунке ниже.Оба количества одновременно достигают своей максимальной и минимальной пиковых точек. И нулевое значение обеих величин устанавливается в один и тот же момент.

same-phase Разность фаз

Определение: Разность фаз между двумя электрическими величинами определяется как угловая разность фаз между максимально возможным значением двух переменных величин, имеющих одинаковую частоту.

Другими словами, две переменные величины имеют разность фаз, когда они имеют одинаковую частоту, но достигают нулевого значения в разный момент.Угол между нулевыми точками двух переменных величин называется углом разности фаз.

Рассмотрим два переменных тока величин I m1 и I m2 , которые показаны векторно. Оба вектора вращаются с одинаковой угловой скоростью ω радиан в секунду. Два тока принимают нулевое значение в разные моменты времени. Поэтому говорят, что они имеют разность фаз угла φ.

phase-difference Количество, которое достигает своего положительного максимального значения раньше другого, называется ведущей величиной, тогда как количество, которое достигает своего максимального положительного значения после другого, называется отставанием.Ток I m1 опережает ток на I m2 или, другими словами, ток I m2 является запаздывающим током на I m1 .

Цикл: Когда переменная величина проходит через полный набор значений + ve или –ve или проходит через электрические градусы 360 °, то считается, что цикл полностью завершен.

.

Что такое Phase и почему нас это волнует? [Analog Devices Wiki]

Цель:

Цель этой лабораторной работы — понять, что имеется в виду под фазовым соотношением между сигналами, и увидеть, насколько хорошо теория согласуется с практикой. Второстепенным результатом будет предварительное понимание аппаратного обеспечения ADALM1000 и программного обеспечения ALICE.

Примечания:

Как и во всех лабораториях ALM, мы используем следующую терминологию при описании подключений к разъему ALM1000 и настройке оборудования.Зеленые прямоугольники обозначают подключения к разъему аналогового ввода-вывода M1000. Контакты аналогового канала ввода / вывода обозначаются как CA и CB. При настройке для принудительного измерения напряжения / измерения тока –V добавляется, как в CA- V , или при настройке для принудительного измерения тока / измерения напряжения –I добавляется, как в CA-I. Когда канал настроен в режиме высокого импеданса только для измерения напряжения, –H добавляется как CA-H.

Кривые осциллографа также обозначаются по каналу и напряжению / току. Например, CA- V , CB- V для сигналов напряжения и CA-I, CB-I для сигналов тока.

Фон:

Мы исследуем концепцию фазы, посмотрев на синусоидальные волны и пассивные компоненты, которые позволят нам наблюдать фазовый сдвиг реальных сигналов. Сначала мы рассмотрим синусоидальную волну и фазовый член в аргументе. Вы должны быть знакомы с уравнением:

(1)

ω устанавливает частоту синусоидальной волны по мере продвижения t, а θ определяет сдвиг во времени, который определяет фазовый сдвиг в функции.

Функция sin возвращает значение от 1 до -1.Сначала установите t равным константе, скажем, 1. Аргумент ωt больше не является функцией времени. При ω в радианах грех π / 4 составляет примерно 0,7071. 2π радиан равняется 360 °, поэтому π / 4 радиана соответствует 45 °. В градусах грех 45 ° также равен 0,7071.

Теперь пусть t будет меняться со временем, как обычно. Когда значение ωt изменяется линейно со временем, оно дает синусоидальную волновую функцию, как показано на рисунке 1. Когда ωt изменяется от 0 до 2π, синусоидальная волна изменяется от 0 до 1, до -1 и обратно до 0.Это один цикл или один период T синусоидальной волны. Ось x — это изменяющийся во времени аргумент / угол ωt, который изменяется от 0 до 2π.

Значение θ равно 0 в функции, представленной на рисунке 1. Поскольку sin (0) = 0, график начинается с 0. Это простая синусоида без смещения по времени, что означает отсутствие смещения фазы. Обратите внимание, что если мы используем градусы ωt, он идет от 0 до 2π или от 0 до 360 °, чтобы получить синусоидальную волну, показанную на рисунке 1.

Рисунок 1: 2 цикла SIN (t)

В качестве примечания: что происходит, когда ωt больше 2π? Введите 2.5π в калькуляторе и посмотрим. Как вы должны знать, функция синуса повторяется каждые 2π радиан или 360 °. Это похоже на вычитание 2π (I) радиан из аргумента, где I — наибольшее целое число, которое дает неотрицательный результат.

Что произойдет, когда мы построим вторую синусоидальную волновую функцию на рисунке 1 с таким же значением ω и θ, равным 0? У нас есть еще одна синусоидальная волна, которая располагается поверх первой синусоидальной волны. Поскольку θ равно 0, между синусоидальными волнами нет разницы фаз, и они выглядят одинаково во времени.

Теперь измените θ на π / 2 радиан или 90 ° для второй формы сигнала. Мы видим исходную синусоидальную волну и синусоидальную волну, сдвинутую во времени влево. На рис. 2 показаны исходная синусоида (зеленый) и второй синус (оранжевый) со смещением во времени. Поскольку смещение является постоянным, мы видим, что исходная синусоидальная волна сдвинута во времени на значение θ, которое в этом примере составляет 1/4 периода волны.

Рисунок 2: зеленый — SIN (t) оранжевый — SIN (t + pi / 4)

Тета — это временной сдвиг или фазовая часть уравнения 1.Фазовый угол определяет смещение во времени и наоборот. Уравнение 2 показывает взаимосвязь. Нам довелось выбрать наиболее распространенное смещение 90 °. Сдвиг фазы между синусоидальной и косинусоидальной волнами составляет 90 °. Угол смещения почти всегда не равен 90. На самом деле часто это функция частоты.

Когда на осциллографе, например, отображаются 2 синусоидальные волны, фазовый угол может быть рассчитан путем измерения времени между двумя сигналами (переходы от отрицательного к положительному нулю или «нарастающие фронты» могут использоваться в качестве контрольных точек измерения времени на осциллограмме. ).Один полный период синусоидальной волны во времени равен 360 °. Взяв отношение времени между двумя формами сигнала, ∆t, и времени в одном периоде полной синусоидальной волны, T, вы можете определить угол между ними. Уравнение 2 показывает точное соотношение.

Фаза:

(2)

Где T — период синусоиды.

Естественные временные сдвиги в синусоиде.

Некоторые пассивные компоненты дают временной сдвиг между напряжением на них и током через них.В классе мы показали, что напряжение на резисторе и ток через резистор являются простой зависимостью от времени. В / I = R. где R действительное значение в омах. Таким образом, напряжение на резисторе и ток через резистор всегда совпадают по фазе.

Для конденсаторов и катушек индуктивности уравнение, связывающее В, и I, аналогично. В / I = Z, где Z — импеданс с действительной и мнимой составляющими. В этой лаборатории мы рассмотрим только конденсаторы.

Обычно конденсаторы состоят из двух проводящих пластин, разделенных диэлектрическим материалом.Когда к пластинам прикладывается разность потенциалов, между пластинами создается электрическое поле. Диэлектрики конденсаторов могут быть изготовлены из многих материалов, включая тонкие изоляционные пленки и керамику. Отличительной характеристикой конденсатора является его емкость (C), измеряемая в фарадах (F), которая измеряет соотношение между напряжением и накоплением заряда.

Основное правило для конденсаторов заключается в том, что напряжение на конденсаторе не изменится, если через конденсатор не течет ток.Скорость изменения напряжения (dv / dt) зависит от величины тока. Для идеального конденсатора ток i (t) связан с напряжением по следующей формуле:

(3)

В настоящий момент все последствия этого выходят за рамки данной лабораторной работы. Вы увидите это поведение в последующих лабораторных работах. Импеданс конденсатора зависит от частоты. Импеданс уменьшается с частотой, и наоборот, чем ниже частота, тем выше полное сопротивление.

(4)

Где ω определяется как угловая скорость:

Одна тонкость в уравнении 4 — это мнимый оператор j.Когда мы смотрели, например, на резистор, в уравнении импеданса не было мнимого оператора. Синусоидальный ток через резистор и напряжение на резисторе не имеют временного сдвига между ними, потому что взаимосвязь полностью реальна. Единственное отличие — амплитуда. Напряжение синусоидально и совпадает по фазе с синусоидой тока. С конденсатором дело обстоит иначе. Когда мы смотрим на форму волны синусоидального напряжения на конденсаторе, она будет сдвинута во времени по сравнению с током через конденсатор.За это отвечает воображаемый оператор j. Глядя на рисунок 3, мы видим, что форма волны тока находится на пике (максимуме), когда наклон формы волны напряжения (скорость изменения во времени dv / dt) является самым высоким.

Разница во времени может быть выражена как фазовый угол между двумя формами сигнала, как определено в уравнении 2.

Рисунок 3: Определение фазового угла между напряжением и током.

Вы, наверное, видели схемы, полностью состоящие из резисторов.Эти схемы имеют только реальный импеданс, а это означает, что все напряжения во всей цепи будут синфазными (, т.е. θ = 0 градусов), поскольку именно комплексный импеданс сдвигает ток во времени относительно напряжения. Обратите внимание, что сопротивление конденсатора полностью мнимое. Резисторы имеют реальные импедансы, поэтому схемы, содержащие как резисторы, так и конденсаторы, будут иметь сложные импедансы.

Чтобы вычислить теоретический фазовый угол между напряжением и током в RC-цепи:

i (t) = v (t) / Z контур

Где Z цепь — полное сопротивление цепи = I

Переставьте уравнение так, чтобы оно выглядело как I = A + jB

Где A и B — действительные числа.

Таким образом, фазовое соотношение тока и напряжения будет следующим:

(5)

Материалы:

Аппаратный модуль ADALM1000
2 — резисторы 470 Ом
1 — конденсатор 1 мкФ

Осциллограф:

Вы собираетесь использовать плату ALM1000 и программное обеспечение рабочего стола ALICE для функций осциллографа. В руководстве пользователя рассказывается, как все настроить.

Генератор сигналов:

Вы также собираетесь использовать плату ALM1000 для функций генератора сигналов.В руководстве пользователя рассказывается, как настроить генератор сигналов.

Инструкционные цели:

1. Изучите соотношение фаз напряжения и тока в резистивной цепи.
2. Изучите соотношение фаз напряжения и тока в емкостной резистивной (RC) цепи.

Процедура:

Настройте быстрое измерение с помощью ALICE Desktop:

• Убедитесь, что ALM1000 подключен к порту USB и запустите приложение ALICE Desktop.
• Главный экран должен выглядеть как дисплей осциллографа с настраиваемым диапазоном, положением и параметрами измерения.
• Убедитесь, что в нижней части экрана для CA V / Div и CB V / Div установлено значение 0,5.
• Также убедитесь, что для CA V Pos и ​​CB V Pos установлено значение 2,5.
• CA I mA / Div должно быть установлено на 2,0, а CA I Pos должно быть установлено на 5,0.
• В окне управления AWG установите для частоты CHA и CHB значение 1000 Гц с фазой 90 °, 0 В Мин. И 5 В Макс. (5.000V Pk-Pk выход). Выберите режим SVMI и форму сигнала Sin.

• В раскрывающемся списке Meas выберите P-P для CA- V , CA-I и CB- V .
• Установите Time / Div на 0,5 мс и в раскрывающемся списке Curves выберите CA- V , CA-I и CB- V .

Обратите внимание, что выходы генератора функций CHA и CHB подключаются к входам каналов непосредственно на плате. Для подключения не нужен провод.

• На вашей беспаечной макетной плате подключите выход CHA к одному концу резистора 470 Ом.
• Подключите другой конец резистора к GND.
• Нажмите кнопку «Пуск» в области видимости.

Если плата была откалибрована правильно, вы должны увидеть одну синусоиду поверх другой. С CHA и CHB оба равны 5,00 Vpp. Если калибровка неправильная, вы можете увидеть 2 синусоидальные волны в фазе с амплитудой CHA, отличной от CHB. Выполните повторную калибровку, если есть значительная разница напряжений.

2. Измерьте фазовый угол между двумя сгенерированными сигналами:

• Убедитесь, что CA V / Div и CB V / Div по-прежнему установлены на 0.5 и что CA V Pos и ​​CB V Pos установлены на 2,5.
• CA I мА / Div должно быть установлено на 2,0, а CA I Pos должно быть установлено на 5,0
• Установите частоту CHA и CHB на 1000 Гц с фазой 90 °, 0 В, Мин. И 5 В Максимальные значения (выход 5.0V Pk-Pk). Выберите режим SVMI и форму сигнала Sin.

Вы должны увидеть то, что выглядит как 1 синусоида. Есть два, только один над другим.

• В окне управления AWG измените фазу θ канала B на 135 ° (90 + 45).
• Какой канал выглядит так, как будто синусоидальный сигнал встречается раньше другого? _______________

Сигнал CHB должен выглядеть так, как будто он предшествует (происходит раньше) сигналу CHA. Сигнал CHB пересекает ось 2,5 V снизу вверх перед сигналом CHA. Оказывается, положительный θ называется фазовым отведением. Контрольная точка времени пересечения низкого и высокого уровня является произвольной. Также можно использовать переход от высокого к низкому.

• Измените фазовый сдвиг CHB на 45 ° (90 — 45).

Теперь похоже, что сигнал CHB отстает от сигнала CHA.

• Установите для дисплея измерений CA значение «Частота» и «Фаза A-B». Для CB дисплея B-A Delay.
• Установите время / деление на 0,2 мс.
• Нажмите красную кнопку Стоп, чтобы приостановить программу. Используя левую кнопку мыши, мы можем добавить точку маркера на дисплей.

Если синусоида CHA пересекает «первую» и «вторую» CHB, мы можем измерить временной сдвиг между ними.

• Убедитесь, что вертикальное положение двух сигналов установлено на 2.5.
• Измерьте разницу во времени между пересечениями нуля сигналов CHA и CHB с помощью маркеров.

Что такое ∆t? __________________

• Используйте измеренную ∆t и уравнение 2 для расчета фазового сдвига. θ ________ °

Обратите внимание, что вы не можете измерить частоту сигнала, для которого на экране не отображается хотя бы один полный период. Обычно для получения стабильных результатов требуется более 2 циклов. Вы генерируете частоту, поэтому уже знаете, что это такое.Вам не нужно измерять его в этой части лаборатории.

3. Измерение величины с помощью реальной схемы.

Рисунок 5: Соединения на макетной плате R-R.

• Постройте схему, показанную на рисунке 4, на беспаечной макетной плате, используя два резистора 470 Ом.
• В окне управления AWG установите частоту CHA на 200 Гц с фазой 90 °, 0 В Мин. И 5 В Макс. (Выход 5.0V Pk-Pk). Выберите режим SVMI и форму сигнала Sin.
• Выберите режим Hi-Z для CHB. Остальные настройки для CHB не имеют значения, потому что теперь он используется только как вход.

• Соедините выход CHA, вход CHB и GND проводами, как показано цветными контрольными точками.
• Установите горизонтальную шкалу времени на 1,0 мСм / дел, чтобы отобразить два периода формы сигнала.
• Нажмите кнопку «Пуск» на осциллографе, если она еще не запущена.

Форма волны напряжения, отображаемая в CHA, представляет собой напряжение на обоих резисторах ( В R1 + В R2 ).Форма волны напряжения, отображаемая в CHB, представляет собой напряжение только на R 2 ( В R2 ). Для отображения напряжения на R 1 мы используем параметры отображения математической формы сигнала. В раскрывающемся меню Math выберите уравнение CAV-CBV. Теперь вы должны увидеть третью форму сигнала для напряжения на R 1 ( В, R1 ). Чтобы увидеть обе кривые, вы можете настроить вертикальное положение канала, чтобы разделить их. Не забудьте вернуть вертикальное положение, чтобы перестроить сигналы.

• Запишите В R1 и В R2 .

В R1 _______ В PP .
В R2 _______ В PP .
V R1 + V R2 _______ V PP .

• Видите ли вы какую-либо разницу между нулевыми переходами V R1 и V R2 ? _________
• Можете ли вы даже увидеть две отдельные синусоидальные волны? ________

Возможно нет.Не должно быть наблюдаемого временного сдвига и, следовательно, сдвига фазы.

4. Измерьте величину интересной реальной цепи.

• Замените R 2 конденсатором емкостью 1 мкФ C 1 .

Рисунок 7: Соединения RC-макетной платы.

• В окне управления AWG установите частоту CHA на 500 Гц с фазой 90 °, 0 В Мин. И 5 В Макс. (Выход 5,0 В, пик-пик). Выберите режим SVMI и форму сигнала Sin.
• Выберите режим Hi-Z для CHB.
• Установите горизонтальную шкалу времени на 0,5 мс / дел, чтобы отобразить два периода формы сигнала.

Поскольку через конденсатор не проходит постоянный ток, нам приходится обрабатывать средние (постоянные) значения сигналов по-разному.

• В правой части главного экрана есть места для ввода смещения постоянного тока для каналов A и B. Установите значения смещения, как показано.

• Теперь, когда мы удалили смещение входных сигналов, нам нужно изменить вертикальное положение сигналов, чтобы перецентрировать их на сетке.Установите для CA V Pos и ​​CB V Pos значение 0,0.

• Нажмите кнопку «Пуск» осциллографа, если она еще не запущена.
• Измерьте CA- V , CA-I, CB- V и Math (CAV — CBV) pk-pk.

Какой сигнал представляет собой форму волны Math? _________________

• Запись В R1 , В C1 и В R1 + V C1 .

В R1 ____________ В PP .
I R1 ____________ мА PP .
V C1 _______________ V PP .
V R1 + V C1 ____________ V PP .

Теперь что-то о фазе. Надеюсь, вы увидите несколько синусоид со смещениями по времени или фазами, отображаемыми на сетке. Давайте измерим временные сдвиги и вычислим разности фаз.

5.Измерьте разницу во времени между В R1 , I R1 и В C1 . И вычислите сдвиги фаз.

Используйте уравнение 2 и измеренное значение ∆t, чтобы вычислить фазовый угол θ.

Маркеры полезны для определения ∆t. Вот как.

• Отобразите не менее 2 циклов синусоидальных волн.

• Установите горизонтальное время / дел. до 0,5 мкс. Обязательно нажмите красную кнопку «Стоп», прежде чем пытаться разместить маркеры на сетке.

Обратите внимание, что дисплей Marker Delta отслеживает знак различия.

Вы можете использовать дисплей измерений, чтобы получить частоту. Поскольку вы устанавливаете частоту источника, вам действительно не нужно зависеть от окна измерения для этого значения.

Предположим, что ∆t равно 0, если вы действительно не видите никакой разницы с 1 или 2 периодами синусоидальной волны на экране.

• Поместите первый маркер на негатив. к поз. место пересечения нуля для сигнала CA- V ( V R1 + V C1 ).Поставьте второй маркер на ближайший нег. к поз. место пересечения нуля для сигнала Math ( V R1 ). Запишите разницу во времени и вычислите фазовый угол. Обратите внимание, что ∆t может быть отрицательным числом. Означает ли это, что фазовый угол опережает или отстает?

∆t _________, θ _________

Чтобы удалить маркеры для следующего измерения, нажмите красную кнопку «Стоп».

• Поместите первый маркер на негатив. к поз. место пересечения нуля для сигнала CA- V ( V R1 + V C1 ).Поставьте второй маркер на ближайший нег. к поз. место пересечения нуля для сигнала CB- V ( V C1 ). Запишите разницу во времени и вычислите фазовый угол.

∆t _________, θ _________

• Поместите первый маркер на негатив. к поз. место пересечения нуля для сигнала Math ( V R1 ). Поставьте второй маркер на ближайший нег. к поз. место пересечения нуля для сигнала CB- V ( V C1 ).Запишите разницу во времени и вычислите фазовый угол.

∆t _________, θ _________

Есть ли какое-либо измеряемое время (фазовый сдвиг) между сигналом Math ( V R1 ) и отображаемой кривой тока CA-I? Поскольку это последовательная цепь, ток, поступающий через канал A AWG, равен току в R 1 и C 1 .

6. Измерьте разницу во времени и вычислите сдвиг фазы θ на другой частоте.

• Установите AWG CHA на 1000 Гц и время / деление на 0,2 мсек / дел.
• Поместите первый маркер на отриц. к поз. место пересечения нуля для сигнала CA- V ( V R1 + V C1 ). Поставьте второй маркер на ближайший нег. к поз. место пересечения нуля для сигнала Math ( V R1 ). Запишите разницу во времени и вычислите фазовый угол. Обратите внимание, что ∆t может быть отрицательным числом. Означает ли это, что фазовый угол опережает или отстает?

∆t _________, θ _________

Чтобы удалить маркеры для следующего измерения, нажмите красную кнопку «Стоп».

• Поместите первый маркер на негатив. к поз. место пересечения нуля для сигнала CA- V ( V R1 + V C1 ). Поставьте второй маркер на ближайший нег. к поз. место пересечения нуля для сигнала CB- V ( V C1 ). Запишите разницу во времени и вычислите фазовый угол.

∆t _________, θ _________

• Поместите первый маркер на негатив. к поз. место пересечения нуля для сигнала Math ( V R1 ).Поставьте второй маркер на ближайший нег. к поз. место пересечения нуля для сигнала CB- V ( V C1 ). Запишите разницу во времени и вычислите фазовый угол.

∆t _________, θ _________

Пост-лабораторные вопросы:

Ответьте на все вопросы в разделе процедуры.

Приложение:

университет / курсы / alm1k / circuitits1 / alm-cir-phase1.txt · Последнее изменение: 19 июл 2020 18:35 автор: dmercer

.

Что такое фазированные и нефазированные генотипы?

9,3 года назад пользователем

Нант (Франция)

Привет

на самом деле (я думаю) поэтапный или нефтапный статус не имеет отношения к какому-либо показателю качества. Для каждого человека есть две хромосомы, помеченные (произвольно, если у вас нет генотипов родителей) отцовской и материнской. Имена говорят сами за себя.

Для ненавистного генотипа в позиции SNP (которая называется условной из-за некоторой оценки качества) вы можете знать, какой аллель находится на материнской хромосоме, а какой — на отцовской хромосоме.Генотип «заказан». Если вы можете назначить для гетерозиготного вызова (все еще обусловленного качеством) в другом положении SNP, какой аллель находится на отцовской хромосоме, а какой — на материнской, то вы можете фазировать эти два SNP — или, точнее, для фазирования аллелей в этом SNP. Затем вы получаете гаплотип — или набор «упорядоченных» SNP.

В этом контексте заказ 0/1 в SNP1 и 1/0 в SNP 2 не то же самое, что наличие 0/1 в SNP 1 и 1/0 в SNP 2.

Первый дает: 0 1, а второй дает 0 0 _____ _____

  1 0 1 1
  

Теперь можно использовать некоторую предварительно оцененную фазовую информацию о популяции панели — обычно отличной от популяции, в которой вы называете свои аллели — чтобы помочь определить аллель при низком качестве. Это то, что делает BEAGLECALL, обычно в контексте генотипирования чипа.

Что касается данных 1000 G, то поэтапные данные помогают лучше оценить неравновесие по сцеплению.Это также означает, что формат может отличаться, поэтому вам нужно быть осторожным, когда вы берете его в качестве входных данных. Но помимо формата ввода и дополнительной информации о LD, то, как вы можете использовать поэтапный и нефазовый здесь, на самом деле не отличается.

Кристиан

PS: извините если переборщил с основами

• ссылка на сайт изменен 8.4 года назад • написано 9.3 года назад пользователем Генотепы • 950 .

В фазе / вне фазы — Вопросы и ответы в МРТ

Синфазно v Не синфазно

Что подразумевается под синфазным и не синфазным изображением?

Как описано в предыдущих вопросах и ответах, фазовая компенсация между сигналами воды и жира, возникающими из одного и того же вокселя, вызывает специфический артефакт, известный как артефакт химического сдвига второго типа на градиентных эхо-изображениях.Этот артефакт проявляется черной линией вокруг органов и анатомических структур на границе раздела вода-жир. Величина этого артефакта зависит от чередования фаз между водой и жиром, которые из-за своих химических сдвигов резонируют с частотами, изменяющимися примерно на 215 Гц при 1,5 Тл.

Это циклическое переключение фазы между синфазным и противофазным происходит примерно каждые 2,2 мс при напряжении 1,5 Тл. (При 3.0T цикл в два раза быстрее, происходит каждые 1.1 мс). GRE-изображения, полученные при 1,5T на TE с 2,2, 6,6, 11,0 мсек, называются в противофазе (OOP) ; полученные в 4.4, 8.8 и т. д. называются синфазными (IP) .

In-phase v Out-of-phase

К концу 1980-х годов несколько исследователей начали понимать, что эффект отмены фазы может быть использован клинически для идентификации и даже количественного определения содержания жира в тканях, таких как печень.Сегодня этот принцип особенно часто используется для того, чтобы помочь отличить аденомы надпочечников (которые обычно содержат жир) от карцином и метастазов (которые не содержат). Диагностика множества других поражений брюшной полости, включая ангиомиолипомы, почечную светлоклеточную карциному и очаговую жировую инфильтрацию печени, может быть подтверждена визуализацией IP-OOP. Методика, проиллюстрированная ниже, включает получение пары изображений GRE с одним и тем же TR, но с двумя разными значениями TE, одним IP и вторым OOP.Поражения, интенсивность сигнала которых значительно падает на изображениях ООП, вероятно, содержат микроскопический жир. Соответственно, сканирование IP / OOP теперь является стандартной частью большинства протоколов визуализации брюшной полости во всем мире.

Аденома надпочечника с высоким содержанием липидов (стрелка). Синфазное изображение GRE при TE = 4,4 мсек показывает опухоль с промежуточной интенсивностью сигнала.

Стеатоз печени. Синфазный GRE с TE = 4,4 мс.

In-phase v Out-of-phase

Смещенное по фазе изображение GRE при TE = 2.2 мсек. Аденома (стрелка) попадает в сигнал, артефакт отмены фазы.

In-phase v Out-of-phase

Уменьшение печеночного сигнала на несинфазном изображении GRE с TE = 2,2 мс.

Липидные капли (стрелка) при аденоме надпочечника.

hepatic steatosis

Образец показывает липидные капли

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *