Електричний струм особливо небезпечний для людини, до того ж він не видно. При монтажі проводки застосовують дроти різних кольорів для безпечної та швидкої роботи, літерами та цифрами позначають перетин дроту. Кольорові та символьні позначення прописані в стандартах, не варто їх порушувати, щоб не наражати своє і чуже життя на небезпеку.
Колірне маркування ізоляції жил
Візуально дроти відрізняються один від одного не тільки кольором та діаметром, а й кількістю та видом жил. Залежно від цієї характеристики розрізняють одножильні та багатожильні електричні дроти. Їхнє різноманіття знаходить своє застосування в ланцюгах змінного струму як у виробничих трифазних мережах напругою 380В, так і в домашній однофазної мережі 220В. Силові ланцюги постійного струмувикористовують цей стандарт електричних проводів.
Однофазна двопровідна мережа 220В
До такої мережі відноситься застарілий тип проводки, де як жили використовуються алюмінієві дротив єдиній білій оплетці, в народі «локшина». Одна жила електричного проводу – фазний провідник, друга жила – нульова. Однофазна двопровідна мережа використовується для звичайних побутових потреб: простих розеток та вимикачів.
Проблема при монтажі одноколірної проводки полягає у скрутному визначенні фазного та нульового проводів. Наявність додаткового вимірювального обладнаннядопоможе впоратися із завданням, можна використовувати мультиметр або спеціальну викрутку з індикатором, пробником, тестером, «продзвінком».
Проектування однофазної двопровідної мережі дозволено ГОСТом для приміщень з невеликим навантаженням на електричну мережу та невисокими вимогами до безпеки. У таких випадках застосовують два одножильні дроти або один двожильний з жилами різних кольорів.
У разі використання цільного дроту одна жила має коричневий колір, інша — синій або блакитний. Відповідно до загальноприйнятого маркування коричнева жила - це фаза, а синя - нульовий провідник, суворо не рекомендується цей порядок порушувати. На практиці зустрічаються фазні дроти відмінних від коричневих кольорів: чорний, сірий, червоний, бірюзовий, білий, рожевий, помаранчевий, але не синій.
Застосування двох незалежних одножильних проводів також потребує маркування. Можна використовувати кольоровий по всій довжині провід, наприклад, синій для нуля, червоний для фази. Допустимо маркувати однакові за кольором дроти ізолентою або термозбіжними трубками різних кольорів, розташовуючи маркування з обох кінців кожної жили.
Застосування трубки передбачає не обмотування кінців, а надягання її на провід і вплив гарячим повітрям з метою фіксації термоусадки на дроті. Для домашнього використання можна використовувати будь-які кольори маркувальних матеріалів, доступні та зрозумілі монтажнику проводки.
Однофазна трипровідна мережа 220В
Сучасні вимоги до монтажу електричної проводкидиктують наявність третього дроту - заземлення. У цьому відмінність та основна перевага однофазної трипровідної мережі.
Три електричних провідникавиконують відповідні функції: фаза, нуль та заземлення, захист від травмування змінним струмом. Маркування фазного дроту залишається коричневим, нульового – синім або блакитним, а провід заземлення обов'язково застосовувати в оплетці жовто-зеленого кольору.
Побутова техніка, що відповідає європейським стандартам безпеки, потребує підключення до розеток, що мають заземлення. Такі розетки мають спеціальний контакт, до якого підводиться жовто-зелений провід. Використовувати цей колір для маркування дроту фаза і нуль суворо не рекомендується, щоб уникнути можливих неприємних наслідків.
Трифазна мережа 380В
Трифазна мережа так само, як і однофазна, може бути із заземленням або без нього. Залежно від цього розділяють трифазну чотирипровідну електричну мережу напругою 380В та трифазну п'ятипровідну мережу.
Чотирипровідна мережа складається з трьох фазних провідників та одного нульового робочого провідника, захисний провідник заземлення тут відсутній. У п'ятипровідній мережі крім трьох фазних провідників та одного нульового є провідник заземлення.
Аналогічно з двофазним маркуванням жил, синя чи блакитна жила використовується для нульового провідника, жовто-зелена – для провідника заземлення. Для фази А передбачений коричневий колір, для фази – чорний, фаза С маркується сірим кольором. Можливі винятки з правил для фазних жил колірне маркуваннядопускає використовувати інші кольори, але не синій і жовто-зелений, які вже мають свою функцію.
У розподілі за групами однофазного навантаження або підключення трифазного навантаження використовуються чотирижильні та п'ятижильні дроти.
Мережа постійного струму
Мережа постійного струму відрізняється від мережі змінного струму тим, що в ній є два провідники: плюс і мінус. Жила плюсового провідника маркується червоним, а жила мінусового провідника – синім.
Практика колірного поділу проводів знайома професіоналам і любителям своєї справи, активно застосовується в електриці, але все ж таки не варто сліпо довіряти маркуванню. Підстрахування вимірювальним приладом - обдуманий і зважений хід при монтажі електричних мереж, не варто їх нехтувати.
Якщо ви електрик, нам корисна ваша думка про статтю. Будь ласка, напишіть свій коментар нижче.
Пересічний споживач з електрикою стикається, щодня заживаючи
світло та включаючи той чи інший прилад у розетку. Вимикачі
один від одного відрізняються мало, а ось з розетками все набагато
складніше. Спробуємо розібратися, як влаштовано розетку.
Почнемо з тієї, яка була виготовлена та встановлена років так
10-15 тому. Вона підключена всього до двох дротів. Ізоляція
одного з проводів обов'язково повинна мати блакитну або
синє забарвлення. Саме так визначається робочий нульовий провідник.
Струм по ньому йде не від джерела, а від споживача. Цей
провід цілком невинний, і якщо схопитися за нього, не торкаючись
до другого, нічого страшного і жахливого не трапиться.
А ось другий провід, забарвлення якого може бути будь-яким, за винятком
синій, блакитний, жовто-зеленої у смужку та чорної, більше
небезпечний та підступний. Називається він фазний провідник.
Доторкнувшись до цього дроту, можна отримати гарненький
розряд. І це не жарти, оскільки напруга побутової мережі змінного
струму 220 В, а будь-який струм, напруга якого понад 50 В,
вбиває людину за кілька секунд. Наявність напруги на фазних
провідників можна визначити спеціальними індикаторами.
Однофазний трифазний змінний струмБагато хто чув такі загадкові слова, як одна фаза, три
фази, нуль, заземлення, або земля, і знають, що це важливі поняття
у світі електрики. Однак не всі розуміють, що вони означають.
Тим не менш, знати це обов'язково. Не заглиблюючись у технічні
подробиці, які не потрібні домашньому майстру, можна
сказати, що трифазна мережа - це такий спосіб передачі електричного
струму, коли змінний струм тече по трьох дротах, а по
одному повертається назад. Вищесказане треба трохи пояснити.
Будь-яка електричний ланцюгскладається з двох дротів. По одному
струм йде до споживача (наприклад, до чайника), а інакше -
повертається назад. Якщо розімкнути такий ланцюг, то струм йти
не буде. Ось і весь опис однофазного ланцюга. Той провід, яким
струм йде, називається фазовим або просто фазою, а яким
повертається - нульовим чи нулем. Трифазний ланцюгскладається
з трьох фазових проводів та одного зворотного. Це можливо
тому, що фаза змінного струму в кожному з трьох дротів зсунута
по відношенню до сусіднього дроту на 120 °. Більше
докладно це питання допоможе відповісти підручник з електромеханіки.
Передача змінного струму відбувається саме за допомогою
трифазних мереж. Це вигідно економічно - не потрібні ще
два нульові дроти. Підходячи до споживача, струм поділяється на
три фази, і кожної їх дається по нулю. У такому вигляді він зазвичай
і потрапляє в квартири та будинки, хоча іноді трифазна мережа заводиться
прямо до будинку. Як правило, йдеться про приватний сектор, і таке
стан справ має свої плюси та мінуси.
Трифазна система складається із трьох джерел
електроенергії та трьох ланцюгів, з'єднаних спільними проводами
лінії передач.
Джерелом енергії всім фаз є трифазний генератор.
Черговість підключення трифазних двигунів
як навантаження виявляється суттєвим для встановлення
напрями їхнього обертання, то для забезпечення цієї однозначності
прийняті такі умовні колірні позначення
фаз: А – жовта ізоляція; В – зелена; С - червона та нейтраль
- Чорна.
Однофазний трифазний змінний струм. При з'єднанні зіркою, крім рівної напруги на затискачах
кожної з фаз ( фазної напругиміж фазою та загальним
проводом - Uф), існує і напруга між різними фазами,
зване лінійною напругою - Uл. Лінійна напруга
у цьому випадку більше фазного у √3 разів.
Якщо струм у всіх фазах виявляється однаковим (таке навантаження
називається симетричною; прикладом може бути трифазний
двигун), то струм у нейтральному дроті відсутній і цей
провід не потрібний. Але інші навантаження, що підключаються, бувають несиметричними,
тому їм нейтральний провід необхідний.
Дещо рідше, ніж з'єднання зіркою, у трифазних мережах
застосовують з'єднання трикутником. Обмотки фаз джерела
електрорушійної сили при цьому з'єднуються так, що кінець
однією з'єднується з початком наступної і т.д.
Перевагою з'єднання фаз трикутником вважається те,
що навіть при несиметричному навантаженні немає необхідності використовувати
четвертий провід.
Зауважимо, що підключення навантажень у разі підведення
напруги від джерела способом трикутника може бути зроблено
як трикутником, і зіркою.
Двофазні електричні мережізастосовувалися на початку XX століття електричних розподільчих мережах змінного струму. Вони застосовувалися два контури, напруги у яких зрушили по фазі друг щодо друга на (90 електричних градусів). Зазвичай у контурах використовувалися чотири лінії - дві на кожну фазу. Рідше застосовувався один загальний провід, що мав більший діаметр, ніж два інші дроти. Деякі з ранніх двофазних генераторів мали по два повноцінних ротора з обмотками, фізично повернутими на 90 градусів.
Вперше ідеї використання двофазного струму для створення крутного моменту були висловлені Домініком Араго в 1827 році. Практичне застосуваннябуло описано Миколою Тесла у його патентах від 1888 року, приблизно тоді ж ним було розроблено конструкцію двофазного електродвигуна. Далі ці патенти були продані компанії Вестінгауза, яка почала розвивати двофазні мережі зі США. Пізніше ці мережі були витіснені трифазними, теорія яких розроблялася російським інженером Михайлом Осиповичем Доливо-Добровольським, який працював у Німеччині в компанії AEG. Однак завдяки тому, що в патентах Тесли містилися спільні ідеї використання багатофазних ланцюгів, компанії Вестінгауза деякий час вдавалося стримувати їх розвиток за допомогою патентних судових процесів.
Перевагою двофазних мереж було те, що вони допускали простий, м'який пуск електричних двигунів. На зорі електротехніки ці мережі з двома окремими фазами були простіші для аналізу та розробки. Тоді ще не було створено методу симетричних складових (він був винайдений у 1918 році), який згодом дав інженерам зручний математичний інструментарій для аналізу несиметричних режимів навантаження багатофазних електричних систем.
Схема трансформатора Скотта
Двофазні контури зазвичай використовують дві окремі пари токонесучих провідників. Можуть використовуватися і три провідники, проте по загальному дроту протікає векторна сума фазних струмів, і тому загальний провід повинен мати більший діаметр. На відміну від цього, трифазних мережахпри симетричному навантаженні векторна сума фазних струмів дорівнює нулю, і тому в цих мережах можна використовувати три лінії однакового діаметра. Для електричних розподільчих мережвимога трьох провідних ліній краще, ніж вимога чотирьох, оскільки це дає значну економію у вартості провідних ліній та у витратах на їх встановлення.
Двухфазна напруга може бути отримана від трифазного джерела шляхом з'єднання однофазних трансформаторівза так званою схемою Скотта. Симетричне навантаження в такій трифазній системі точно еквівалентна симетричному трифазному навантаженню.
У деяких країнах (наприклад, в Японії) схему Скотта використовують для живлення залізниць, електрифікованих системою однофазного змінного струму промислової частоти. В цьому випадку в контактній мережі чергуються лише дві фази, а не три. На двоколійних дорогах шляхи різних напрямків можуть на всьому протязі живитися кожен від своєї фази двофазної мережі, що дозволяє позбавитися чергування фаз по ходу поїзда і влаштування нейтральних вставок (хоча це ускладнює роботу станцій). У Росії така система не набула поширення.
Двофазний електричний струм
Двофазним електричним струмомназивається сукупність двох однофазних струмів, зрушених по фазі щодо один одного на кут π 2 (\displaystyle (\frac (\pi )(2))), або на 90°:
I 1 = I m sin ω t (\displaystyle i_(1)=I_(m)\sin \omega t);
I 2 = I m sin (ω t − π 2).
Φ 1 = Φ m sin ω t (\displaystyle \Phi _(1)=\Phi _(m)\sin \omega t);
Φ 2 = Φ m sin (ω t − π 2) (\displaystyle \Phi_(2)=\Phi_(m)\sin(\omega t-(\frac(\pi)(2)))).
Двофазні електричні мережізастосовувалися на початку 20 століття в електричних розподільчих мережах змінного струму. У них застосовувалися два контури, напруги в яких були зрушені по фазіодин щодо одного на 90 градусів. Зазвичай у контурах використовувалися 4 лінії – по дві на кожну фазу. Рідше застосовувався один загальний провід, що мав більший діаметр, ніж два інші дроти. Деякі з ранніх двофазних генераторів мали по два повноцінних ротора з обмотками, фізично повернутими на 90 градусів.
Вперше ідеї використання двофазного струму для створення крутного моменту були висловлені Домініком Арагов 1827 року. Практичне застосування було описано Миколою Теслау його патентах від 1888 року, приблизно тоді ж ним була розроблена конструкція відповідного електродвигуна. Далі ці патенти були продані компанії Вестінгауза, яка почала розвивати двофазні мережі із США. Пізніше ці мережі були витіснені трифазними, теорія яких розроблялася російським інженером Михайлом Осиповичем Доливо-Добровольським, що працював у Німеччині в компанії AEG. Однак завдяки тому, що в патентах Тесли містилися спільні ідеї використання багатофазних ланцюгів, компанії Вестінгауза деякий час вдавалося стримувати їх розвиток за допомогою патентних судових процесів.
Перевагою двофазних мереж було те, що вони допускали простий, м'який пуск електричних двигунів. На зорі електротехніки ці мережі з двома окремими фазами були простіші для аналізу та розробки. Тоді ще не було створено метод симетричних складових(він був винайдений в 1918), який згодом дав інженерам зручний математичний інструментарій для аналізу несиметричних режимів навантаження багатофазних електричних систем.
Двофазні контури зазвичай використовують дві окремі пари токонесучих провідників. Можуть використовуватися і три провідники, проте по загальному дроту протікає векторна сума фазних струмів, і тому загальний провід повинен мати більший діаметр. На відміну від цього, в трифазних мережах при симетричному навантаженні векторна сума фазних струмів дорівнює нулю, і тому в цих мережах можна використовувати три лінії однакового діаметра. Для електричних розподільчих мереж вимога трьох провідних ліній краще, ніж вимога чотирьох, оскільки це дає значну економію у вартості провідних ліній та у витратах на їх встановлення.