Jak určit, kde je fáze, kde je nula a kde je zem?

Elektřina přišla do našich domovů před více než 100 lety a přinesla s sebou známé pojmy jako fáze, nula a země. Ale slyšet a rozumět tomu, co to je, jsou úplně jiné věci. Pojďme zjistit, jak tyto koncepty aplikovat v praxi.

Elektrický proud – jak to funguje?

Ze školního kurzu fyziky každý ví, že elektrický proud může být konstantní a střídavý. Do domácích zásuvek v bytových prostorách je přiváděn střídavý proud o napětí 220 V.

Elektrický obvod je systém proudových spotřebičů připojených ke zdroji energie ve dvou bodech pomocí vodiče. Jeden vodič vede proud do zařízení a druhý jej vrací zpět. Vodič, kterým proud prochází, se nazývá fáze a výstupní vodič se nazývá nula. Uzemnění je ochranný vodič, který slouží jako svod nouzového napětí.

• Fáze je vodič, kterým je přiváděn proud.
• Nula je vybíjecí vodič, který vyrovnává napětí.
• Zem – zemnění, vodič, který není pod napětím a slouží pro nouzové situace.

Pokud porovnáme vizuálně, představme si nádrž, do které se voda přivádí jednou trubkou k plnění a druhou se vypouští, když je naplněna až po okraj. Přívodní potrubí je srovnatelné s fází, výstupní potrubí je srovnatelné s nulou a nádrž je srovnatelná se spotřebitelským zařízením. Pokud dojde k problému s výtlačným potrubím, nádrž bude nadále přetékat a nakonec praskne. Aby se tomu zabránilo, je v nádrži umístěna třetí trubka, která nouzově odvádí přebytečnou vodu do speciální nádrže. Třetí trubka v tomto případě bude vykonávat funkci uzemnění.

Fáze, nulový vodič a zem v napájení

Napájení spotřebitelů pochází z trafostanice a je přiváděno do elektrického panelu, ze kterého je distribuováno mezi spotřebitele. V bytovém domě se většinou jedná o přístupový rozvaděč, ze kterého je přiváděno napájení do bytových rozvaděčů. Jak tento systém funguje?

Transformátor rozvodny přijímá proud 380 V. Z jeho vinutí zapojených do hvězdy se odebírají 3 fáze a přivádějí se do rozvaděče. Společná nula je připojena k připojovacímu bodu vinutí, kde je připojena k zemní smyčce a rozděluje se na pracovní nulu a ochranný PE vodič (zem).

Všechny moderní bytové domy jsou připojeny k elektrické síti právě tímto pětivodičovým obvodem, který je označen TN-S. Staré sovětské budovy lze propojit pomocí pevného uzemňovacího systému, kde funkce země vykonává nulový vodič. Uzemnění bylo provedeno z transformátoru a z panelu a kabel neměl zemnící vodič.

Standardně se předpokládá, že hodnota napětí ve všech třech fázích přiváděných do přístupového panelu je přibližně stejná. Ve skutečnosti může být objem zatížení, v závislosti na počtu spotřebitelů a jejich výkonu, v každé fázi velmi odlišný. V důsledku toho vzniká potenciální rozdíl mezi nulovým a zemnícím vodičem. Malý nulový průřez tento rozdíl dále prohlubuje, až ke ztrátě spojení s nulou.

Výsledkem jsou havarijní stavy, kdy v přetížených vedeních klesne napětí na minimum a ve zbytku stoupne na 380 V. Proto je oddělení nulového a zemnicího vodiče důležité pro spolehlivý provoz elektrické sítě a bezpečnost lidí.

Jak určit fázi a nulu při provádění bytových elektroinstalací

Při instalaci zásuvek, spínačů a dalších prvků domácího napájecího zdroje se používají indikátory – speciální šroubováky, které identifikují vodič proudu.

Indikátory mohou být 2 typů:

• Jednoduchý čínský indikátor skládající se z hrotu, kontaktní podložky, omezovacího odporu a neonové lampy uvnitř rukojeti. Princip činnosti spočívá ve vytvoření elektrického obvodu využívajícího lidské tělo jako nulu při dotyku fázového vodiče. Mistr se dotkne špičkou jádra a prstem podložky na konci rukojeti, čímž uzavře obvod. Proud prochází klesajícím odporem, stává se bezpečným pro člověka a aktivuje lampu. Kontrolka se rozsvítí – to indikuje fázi. Pokud kontrolka nesvítí, znamená to, že drát je nulový.
• Multifunkční profesionální indikátor. Jeho obvod je postaven na tranzistoru napájeném 3voltovými bateriemi. V takových šroubovácích není žádná kontaktní podložka, takže tento indikátor je považován za spolehlivější a bezpečnější. Když se dotknete fázového vodiče, LED začne svítit.

Je důležité nedotýkat se rukama špičky nebo holé nohy šroubováku, aby nedošlo k úrazu elektrickým proudem.

Pokud je připojen zemnící vodič, lze fázi a nulu určit pomocí voltmetru (multimetru) – multifunkčního měřicího zařízení. Při nastavování kontaktů voltmetru střídavě na fázi, nulu a kostru zařízení zobrazí:

• mezi fází a nulou – 220 V;
• mezi nulou a zemí – 0 V;
• mezi zemí a fází – 220 V.

U zásuvek instalovaných ve starých domech je tato metoda poměrně pochybná, protože zemnící vodič není v takových obvodech zapojen. I s fází bude ukazovat 0 V.

Jak se označují žíly kabelů a proč?

Podle požadavků GOST má třívodičové vedení bytu následující označení jádra:

• fáze – hnědá (černá);
• pracovní nula – světle modrá (modrá);
• uzemnění (ochranná nula) – žlutozelená.

Pokud je použit kabel s jinými barvami, měly by být na spojovacích bodech označeny pomocí cambrics nebo teplem smrštitelného kabelu, natřeny barvami, které odpovídají normám.

Třífázové kabely vstupující do rozvaděče mohou být označeny podle moderních a starých sovětských norem.

Staré značení, které platilo standardně do roku 2011, počítá s označením fází žlutou, zelenou a červenou barvou a nuly modrou barvou. Ochranné uzemnění je označeno žlutozelenou barvou a pracovní uzemnění, které současně plní funkci nuly a země, je označeno kombinací modré izolace se žlutozelenou značkou na konci nebo naopak.

Podle nové GOST musí být fázové vodiče označeny v šedé, hnědé a černé barvě.

Při provádění jakýchkoliv prací na elektrickém vedení je nutné nejprve odpojit síť od napětí. Neopatrné zacházení s elektřinou ohrožuje zdraví a život!

Viz také:

• 220 nebo 230 voltů: jaké by mělo být síťové napětí?
• Které polypropylenové trubky jsou lepší: studium vlastností