Что такое фаза, ноль и земля: объясняем простым языком

Электрический ток — как это работает?

Из школьного курса физики каждому известно, что электрический ток может быть постоянным и переменным. К бытовым розеткам жилых помещений подведен переменный ток с напряжением 220 В.

Электрическая схема представляет собой систему потребителей тока, подключенных к источнику питания в двух точках при помощи проводника. По одному проводнику ток подается на приборы, а по другому — возвращается обратно. Тот проводник, по которому приходит питание, называется фазой, а отводящий — нулем. Заземление представляет собой защитный проводник, который служит для аварийного отведения напряжения.

Кратко формулируя:

Фаза — проводник, по которому подается ток.
Ноль — отводящий проводник, который выравнивает напряжение.
Земля — заземление, проводник, который не находится под напряжением и служит для аварийных ситуаций.

Если сравнивать наглядно, то представим себе бак, в который по одной трубе подается вода для наполнения, а по второй — отводится при наполнении до краев. Подающая труба сравнима с фазой, отводящая — с нулем, а бак — с прибором-потребителем. В случае неполадок с отводящей трубой бак будет продолжать переполняться, и в итоге его разорвет. Чтобы этого не случилось, в баке предусматривают третью трубу, которая аварийно отводит излишки воды в специальный резервуар. Третья труба, в данном случае, будет выполнять функцию заземления.

Фаза, ноль и земля в электроснабжении

Электропитание к потребителям поступает от трансформаторной подстанции и подается на электрощит, от которого распределяется между потребителями. В многоквартирном доме это обычно подъездный щит, от которого питание отводится на квартирные щитки. Как устроена эта система?

Трансформатор подстанции получает ток напряжением 380 В. От его обмоток, соединенных звездой, отводятся 3 фазы, поступающие на щит. Общий ноль подключен в точку соединения обмоток, где он подключается к заземляющему контуру и расщепляется на рабочий ноль и защитный PE проводник (землю).

Все современные многоквартирные дома подключаются к электросети именно по такой, пятипроводной схеме, которая обозначается TN-S. Старые советские постройки могут быть подключены по системе глухого заземления, где функции земли выполняет нулевой проводник. Заземление выводилось с трансформатора и со щитка, а в кабеле не было предусмотрено заземляющей жилы.

По умолчанию считается, что величина напряжения во всех трех фазах, поступающих на подъездный щит, примерно одинаковая. По факту объем нагрузки, зависящей от количества потребителей и их мощности, в каждой фазе может быть очень разным. За счет этого возникает разность потенциалов нулевой и заземляющей жил. Малое сечение нуля еще больше усугубляет эту разность, вплоть до потери связи с нулем.

Результатом становятся аварийные ситуации, когда в перегруженных линиях напряжение падает до минимума, а в остальных — поднимается до значений 380 В. Именно поэтому разделение нулевого и заземляющего провода важно для надежной работы электрической сети и безопасности людей.

Как определить фазу и ноль при проведении квартирных электромонтажных работ

При монтаже розеток, выключателей и других элементов домашней сети питания используются индикаторы — специальные отвертки, определяющие токоподающую жилу.

Индикаторы могут быть 2 типов:

Простой китайский индикатор, состоящий из наконечника, контактной площадки, ограничительного сопротивления и неоновой лампы внутри рукоятки. Принцип действия заключается в создании электрической цепи с использованием человеческого тела в качестве нуля при прикосновении к фазному проводу. Мастер прикасается наконечником к жиле, а пальцем — к площадке с торца рукоятки, замыкая цепь. Ток проходит через понижающее сопротивление, становится безопасным для человека и активирует лампу. Лампочка загорается — это указывает на фазу. Если лампочка не горит — значит, жила нулевая.
Многофункциональный профессиональный индикатор. Его схема построена на транзисторе, запитанном от 3-вольтовых батареек. Контактная площадка в таких отвертках отсутствует, поэтому такой индикатор считается более надежным и безопасным. При прикосновении к фазной жиле светодиод начинает светиться.

Важно не прикасаться руками к наконечнику и оголенной ножке отвертки, чтобы не получить удар током.

Если заземляющая жила подключена, то определить фазу и ноль можно при помощи вольтметра (мультиметра) — многофункционального измерительного прибора. При установке контактов вольтметра на фазу, ноль и землю поочередно, прибор покажет:

между фазой и нулем — 220 В;
между нулем и землей — 0 В;
между землей и фазой — 220 В.

Для розеток, установленных в домах старой постройки, этот способ достаточно сомнительный, так как земляная жила в таких схемах не подключена. Даже с фазой она покажет 0 В.

Как маркируются кабельные жилы и почему

Согласно требованиям ГОСТов, трехжильная квартирная проводка имеет следующую маркировку жил:

фаза — коричневый (черный);
рабочий ноль — голубой (синий);
заземление (защитный ноль) — желто-зеленый.

Если используется кабель с другими цветами, следует в местах соединений сделать маркирующие отметки при помощи кембриков или термоусадки, окрашенных в соответствующие стандартам цвета.

Трехфазные кабели, входящие в щитовую, могут маркироваться по современным и старым советским стандартам.

Старая маркировка, действовавшая в качестве стандарта до 2011 года, предусматривает обозначение фаз желтым, зеленым и красным цветами, а нуля — синим цветом. Защитное заземление маркируется желто-зеленым цветом, а рабочее заземление, выполняющее одновременно функции нуля и земли — сочетанием голубой изоляции с желто-зеленой меткой на конце или наоборот.

По новому ГОСТу фазные жилы должны обозначаться серым, коричневым и черным цветами.

Помните!

При проведении любых работ с электрической проводкой необходимо предварительно обесточить сеть. Беспечное обращение с электричеством грозит риском для здоровья и жизни!

Читайте также:

Автор

Алексей Иванов

Редактор