* ElectroShkola.RU *

Понятие «электричество» для од­них что-то очень отдаленное и теоре­тическое, вроде законов физики, для других — вполне прикладная область знаний, доступная специалистам, для третьих всего лишь компонент до­машнего комфорта, модифицировать который иногда приходится собствен­норучно. Именно на третью категорию и расчитан наш сайт, призванный дать элемен­тарные познания об устройстве элек­тросети дома и квартиры, а также об источниках электроэнергии. С его помощью вы сможете если не самостоятель­но установить систему видеоконтроля в многоэтажном доме, то во всяком случае сделать электромонтаж в своей квартире или доме.

Однако прежде, чем мы научимся отличать фазный провод от нуле­вого, давайте разберемся со значением слова «электричество» и поймем, откуда, собственно, оно приходит в наши дома.

Единая российская энергосистема — все электростанции, находя­щиеся на территории России, — является базовым источником электро­энергии для всех квартир-потребителей. За счет линий электропередач, опоясывающих всю страну, и осуществляется передача и распределение электроэнергии. Непосредственно в самих линиях электропередач на­пряжение очень высокое (оно измеряется в мегаиольтах), благодаря чему потери при передаче электроэнергии уменьшаются.

Также с точки зрения экономии сегодня практически во всем рос­сийском жилом массиве передача электроэнергии происходит при по­мощи трехфазной системы. Передается электроэнергия посредством че­тырех проводов (трехфазная цепь, имеющая нейтральный провод). Три из этих проводов называются линейными, четвертый — нейтральным, либо нулевым.

Переменный ток получают при помощи генераторов переменного тока, в основе работы которых лежат знакомые нам из учебников по фи­зике явления электромагнитной индукции. Именно благодаря электро­движущей силе (ЭДС) индукции в цепи возникает переменный ток. И при условии наибольшего значения ЭДС значение силы тока будет максимальным. Терминологически эта взаимозависимость называется совпадением по фазе.

Одной из основных характеристик переменного тока является вы­деление тепла проводником с заданным сопротивлением, через который протекает переменный ток. Если мы подберем значение силы постоян­ного тока (за время одного периода), совпадающее с количеством тепла, выделяемого на этом же проводнике при протекании переменного тока, следовательно, получим величину, которая называется действующим значением силы переменного тока.

Сила переменного тока зависит от показателей напряжения, сопро­тивления, а также от индуктивности всех проводников, которые подклю­чены к цепи. Благодаря индуктивности сила переменного тока ощутимо снижается. Поскольку сопротивление цени совпадает по величине с от­ношением напряжения к силе тока, то для его увеличения и нужно под­ключить к цепи катушку индуктивности.

Катушка индуктивности в электрической цепи оказывает сопро­тивление переменному току, поскольку при изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая этому изменению. Даже при скачке напряжения сила тока не успеет «допрыгнуть» до максималь­ного значения. То есть назначение катушки индуктивности — ограничи­вать силу переменного тока.

Следовательно, отличие трехфазной системы переменного тока состоит в нали­чии трех электрических цепей с одинако­выми амплитудами и частотой, однако сме­щенных но фазе относительно друг друга на 120 градусов. Фаза — это и есть каждая цепь и переменный ток в ней.

Нам, потребителям электроэнергии, нужно в нашей квартирной электросети куда более низкое напряжение, чем то, ко­торое присутствует в самой энергосистеме. Чтобы оно понизилось до нужной потреби­телю отметки, необходимы две составляю­щие. Вначале на понижающей подстанции (они есть в каждом ми крорайоне либо одна на несколько небольших поселков) напря­жение снижается примерно на 6 10 кВ (ки­ловольт). Далее напряжение снижается до 220-380 В (вольт) в трансформаторных подстанциях, которые мы на­зываем трансформаторными будками. Именно такое напряжение и при­сутствует в квартирном электрощитке.

Теперь вспомним базовые понятия из школьного учебника фи­зики. Линейное напряжение — это то напряжение, которое возника­ет непосредственно между линейными проводами. Значение линей­ного напряжения рассчитывают от фазового напряжения по формуле Un =1,73хUф = 1,73х220 = 380 в.

Разберемся с термином «фазное напряжение». По величине оно го­раздо меньше линейного и, как правило, составляет 220 В. Возникает оно между нулевым проводом и одним из фазных.

Таким образом, нужное нам напряжение обеспечивают трехфазные генераторы переменного тока, установленные на понижающих подстан­циях. Принцип их действия таков: каждый отдельно взятый фрагмент генератора индуцирует линейное напряжение. Поскольку таких фраг­ментов множество и расположены они симметрично по окружности генератора, происходит то самое смещение линейных напряжений от­носительно друг друга по фазе, о котором было написано выше. А уже от трансфор­маторной подстанции через распределительные щитки к нам поступает напряжение с учетом того, что наши домашние энергопотребители — компьютеры, телевизоры, фены и другие электроприборы — изначаль­но рассчитаны на питание от однофазной электрической сети, то есть на подведение к ним всего трех проводов: фазного, нулевого и провода за­щитного заземления.

Также переменный электрический ток имеет еще одну характери­стику, в которой нам важно разобраться: частоту, измеряемую в герцах. С понятием частоты тока сопряжено понятие нагрузки сети.

Наша домашняя сеть более или менее перегружена в зависимости от того, насколько часто электроприборы используются в повседневной жизни. На практике, когда мы подключаем к сети или отключаем элек­троприборы, соответственно увеличивается или уменьшается нагрузка в сети. Пропорционально ее увеличению либо уменьшению в сети бу­дет падать либо возрастать напряжение. Это не ведет к обесточиваншо наших квартир, так как задача понижающих подстанций, оснащенных автоматической системой регулирования напряжения, — выравнивать постоянное напряжение в сети, несмотря на то что мы изменяем нагруз­ку на нее. На понижающей подстанции постоянно осуществляется пере­коммутация мощностей отдельных фрагментов понижающих трансфор­маторов.

Однако перебои с напряжением в нашей квартирной сети все-таки периодически случаются. Это происходит потому, что система регулиро­вания напряжения и частоты, как и любая другая система, периодически дает сбои, следствием которых является внезапный скачок напряжения. В результате приходится ремонтировать электропроводку либо нести в починку электроприборы. И то и другое в большинстве случаев можно выполнить самостоятельно, изучив азы электромонтажных работ.