Aujourd'hui, j'ai décidé d'essayer de comprendre ce que sont la "phase", le "zéro" et la "terre".
  Une petite recherche sur Google à ce sujet a révélé que la plupart des internautes répondaient à cette question à leur manière, quelque part est incomplet, quelque part avec des erreurs.
  J'ai décidé de régler ce problème à fond, avec pour résultat la publication de cet article.
  C'est assez long, mais tout y est expliqué, y compris quelle phase est, zéro, la terre, comment tout est arrivé et pourquoi tout est nécessaire.

Si très brièvement, la phase et zéro - pour l'électricité, et la terre - que pour la mise à la terre des boîtiers d'appareils électriques, dans le but de sauver des vies humaines en cas de fuite électrique du corps de l'appareil électrique.

  Depuis le début: d'où vient l'électricité?
  Toutes les centrales électriques sont construites sur le même principe: si l'aimant est entraîné en rotation à l'intérieur de la bobine (créant ainsi un champ magnétique "alternatif" périodique), un "alternatif" apparaît dans la bobine. courant électrique  (et, en conséquence, la tension "alternative").
C’est le plus grand effet en physique appelé " Force électromotrice  L'induction, également connue sous le nom d'induction emf, a été découverte au milieu du XIXe siècle.

  La tension "alternative" est lorsque la tension "constante" habituelle est prise (comme dans une batterie) et plie en un sinus, elle est donc soit positive, puis négative, puis à nouveau positive, puis à nouveau négative.

  La tension sur la bobine est de nature "variable" (personne ne la plie spécifiquement) - tout simplement parce que ce sont les lois de la physique (l'électricité à partir d'un champ magnétique ne peut être obtenue que lorsque le champ magnétique est "alternatif", et donc la tension sur la bobine sera également toujours "variable").

Cela signifie donc que quelque part dans la nature d’une centrale électrique, un aimant tourne (par exemple, l’électroaimant habituel et en réalité), appelé rotor, et autour de celui-ci, sur le stator, il y a trois bobines (uniformément maculées) surface du stator).

Cet aimant tourne, non pas par un homme, ni par un esclave, ni par une énorme fée golem sur une chaîne, mais par exemple par le flux d'eau d'une puissante centrale hydroélectrique (sur la figure, l'aimant se trouve sur l'axe de la turbine dans le "générateur").

Etant donné que dans ce cas (le cas d'un aimant tournant sur le rotor), le flux magnétique traversant les bobines (stationnaire sur le stator) change périodiquement dans le temps, une tension «alternative» est créée dans les bobines du stator.

Chacune des trois bobines est connectée à sa propre circuit électrique, et dans chacun de ces trois circuits électriques, la même tension "alternative" apparaît, décalée seulement ("en phase") d’un tiers du cercle (120 degrés sur 360) les unes par rapport aux autres.

  Un tel circuit est appelé «générateur triphasé»: il existe trois circuits électriques, chacun (la même) tension étant déphasé.
  (Dans l'image ci-dessus, "NS" est la désignation d'un aimant: "N" est le pôle nord de l'aimant, "S" est le pôle sud; vous pouvez également voir sur cette image ces trois bobines qui sont petites et séparées les unes des autres pour faciliter la compréhension, mais en réalité, ils occupent un tiers de la largeur et s’ajustent parfaitement sur l’anneau du stator, car dans ce cas, on obtient un rendement supérieur du générateur électrique)

Il serait possible de simplement prendre les deux fils d'une telle bobine à la maison, puis de nourrir la bouilloire avec eux.
  Mais vous pouvez économiser sur les câbles: pourquoi glisser deux câbles dans la maison, si vous pouvez simplement mettre à la terre une extrémité de la bobine (branchez-la dans la terre), et à partir de la deuxième extrémité, dirigez le câble vers la maison (nous appellerons cette phase «phase»).
  Dans la maison, ce fil est connecté, par exemple, à une broche de la fiche de la bouilloire et l'autre broche de la fiche de la bouilloire est mise à la terre (en gros, il est simplement coincé dans le sol).
  Nous avons la même électricité: un trou dans la prise s'appellera "phase" et le second trou dans la prise s'appellera "terre".

Maintenant, puisque nous avons trois bobines, faisons ceci: disons, connectons ensemble les extrémités «gauche» des bobines et là nous les mettons à la terre (le plaçons dans le sol).
  Et les trois fils restants (ce sont les extrémités «droites» des bobines) attirent individuellement le consommateur.
  Il s'avère que nous appelons le consommateur en trois phases.

Au point "neutre", comme on peut le calculer à partir des formules scolaires de la trigonométrie (ou à vue sur le programme avec trois phases de tension que j'ai indiquées au début de l'article), la tension totale est nulle. Toujours, à tout moment. Voici une caractéristique intéressante. Par conséquent, cela s'appelle "neutre".

Maintenant, nous prenons et connectons le fil "neutre", et cela s’avère que le quatrième fil s’étira également à côté des fils de trois phases (et le cinquième fil s’allongera le long: c’est la "terre" qui peut être mise à la terre au corps de l’appareil connecté).

Il s’avère qu’il y aura maintenant quatre fils du générateur (plus le cinquième - "masse"), et non pas trois comme auparavant.
  Nous connectons ces fils à une sorte de charge (par exemple, à un moteur triphasé, qui se trouve également dans notre appartement).
  (Dans la figure ci-dessous, le générateur est illustré à gauche et le moteur triphasé à droite; le point G est le "neutre").

Sur la charge (sur le moteur), les trois fils de phase sont également connectés à un point (non seulement directement, de sorte qu’il n’ya pas de court-circuit, mais à travers de grandes résistances), et un autre «neutre» apparaît (point M sur la figure).
  Maintenant nous connectons le quatrième fil (il passe "neutre"; point G sur la figure) avec ce second "comme si neutre" (point M sur la figure), et nous obtenons le "fil zéro" (allant du point G au point M).

  Pourquoi avez-vous besoin de ce fil "zéro"?
  Comme auparavant, il serait possible de ne pas déranger et de simplement connecter l'une des phases à un pion de la fourchette de la bouilloire et de relier l'autre pince de la fourchette de la bouilloire au sol, comme nous le faisions auparavant, et la bouilloire fonctionnerait correctement.
En règle générale, si j'ai bien compris, ils l'ont fait dans de vieilles maisons soviétiques: deux fils seulement entrent dans la maison depuis la sous-station - le fil de phase et le fil de terre.

  Dans les nouvelles maisons (nouveaux bâtiments), les appartements ont déjà trois fils: la phase, la terre et ce «zéro». C'est une option plus progressive. Ceci est une norme européenne.
  Et il est juste de connecter la phase à zéro et de laisser la Terre du tout seule, en ne lui donnant que le rôle de protection contre les chocs électriques (c’est le sens que le mot «mise à la terre» doit avoir, et il ne devrait y avoir aucune consommation de courant dans la prise).
  Parce que si tout ce qui est au sol permet également au courant de circuler, alors le sol lui-même deviendra dangereux - l'absurdité finira par se révéler, tout le sens de la mise à la terre sera retourné.

Maintenant, un peu de mathématique, pour ceux qui savent le compter et pour ceux qui ne sont pas encore fatigués: essayez de calculer la tension entre la phase et le "neutre" (la même chose qu'entre la phase et le "zéro").
  (voici un autre lien avec les calculs, si quelqu'un veut être dérouté par cela)
  Laisser l'amplitude de tension entre chaque phase et le "neutre" être égale à U (la tension elle-même est alternante et saute en sinus d'amplitudes négatives à plus d'amplitudes).
  Alors la tension entre les deux phases est:
  U sin (a) - U sin (a + 120) = 2 U sin ((- 120) / 2) cos ((2a + 120) / 2) = -√3 U cos (a + 60).
  Autrement dit, la tension entre les deux phases est √3 ("racine carrée de trois") fois plus de tension  entre phase et neutre.
  Comme notre courant triphasé à la sous-station a une tension de 380 volts entre les phases, la tension entre la phase et zéro est de 220 volts.
Pour ce faire, vous avez besoin d'un "zéro" - afin de toujours, dans toutes les conditions et sous toutes les charges du réseau, une tension de 220 volts - ni plus, ni moins. Il est toujours constant, toujours à 220 volts, et vous pouvez être sûr que tant que tous les appareils électriques de la maison seront correctement branchés, rien ne brûlera.
  S'il n'y avait pas de fil neutre, alors avec une charge différente sur chacune des phases, il y aurait un soi-disant «déséquilibre de phase», et quelqu'un pourrait brûler quelque chose dans l'appartement (peut-être même littéralement, provoquant un incendie). Par exemple, il serait trivial d'attraper un câblage isolant contre le feu s'il n'est pas résistant au feu.

  Jusqu'ici, pour simplifier, nous avons considéré le cas d'un imaginaire générateur triphasédebout dans l'appartement.
  Comme la distance entre l'appartement et la sous-station de triage est petite et que les fils ne peuvent pas être économisés, il est possible (et c'est aussi plus pratique) de transférer ce générateur imaginaire triphasé de l'appartement à la sous-station.
  Transféré mentalement.
  Parlons maintenant de l'imagination du générateur. Il est clair que le véritable générateur ne se trouve pas à la sous-station, mais quelque part au loin, à la centrale hydroélectrique, en dehors de la ville. Pouvons-nous au niveau de la sous-station, en ayant trois fils de phase entrants en provenance de lignes électriques, les connecter d’une manière ou d’une autre pour que tout soit identique, comme si le générateur se trouvait dans cette sous-station? Nous pouvons et c'est comme ça.
  Dans la sous-station de triage venant de lignes électriques tension triphasée  réduit par le transformateur dit "triphasé" à 380 volts sur chaque phase.
  Un transformateur triphasé n’est dans le cas le plus simple que trois des transformateurs les plus courants: un pour chaque phase

  En réalité, sa conception a été légèrement améliorée, mais le principe de fonctionnement est resté le même:

  Il y a des petites et pas très puissantes, mais il y a des grandes et puissantes:

  Ainsi, les fils de phase entrants des lignes électriques ne sont pas directement connectés et amenés dans la maison, mais vont à cet énorme transformateur triphasé (chaque phase est relié à sa propre bobine), à ​​partir duquel, par induction électromagnétique, transmettent l'énergie électrique aux trois bobines de sortie. à partir duquel elle passe les fils dans un immeuble résidentiel.
  Comme à la sortie du transformateur triphasé, les mêmes trois phases sont issues du générateur triphasé de la centrale, il est ici possible de connecter l'une des extrémités (conditionnellement, «à gauche») de ces trois bobines de transformateur de sortie entre elles pour obtenir un «neutre». "dans ma sous-station. Et à partir du neutre, amenez le quatrième "câble zéro" dans le bâtiment résidentiel, en même temps que les câbles triphasés (provenant des extrémités conventionnelles "droites" de ces trois bobines de transformateur de sortie). Et ajoutez le cinquième fil - le "sol".

Ainsi, trois «phases», «zéro» et «terre» (total - cinq fils) sortent de la sous-station, puis distribuées à chaque escalier (par exemple, une phase peut être distribuée à chaque escalier - il s'avère que trois fils entrent à chaque entrée: une phase, zéro et la terre), sur chaque palier, dans des tableaux de distribution électrique (où sont situés les compteurs).

Nous avons donc reçu les trois fils sortant de la sous-station: "phase", "zéro" (parfois "zéro" est également appelé "neutre") et "terre".
  «Phase» est n'importe quelle phase courant triphasé  (déjà réduit à 380 volts entre les phases de la sous-station; entre la phase et zéro, exactement 220 volts s’avéreront).
"zéro" est le fil du "neutre" à la sous-station.
  «Masse» est simplement un fil issu d'une mise à la terre correcte et appropriée (par exemple, soudé à un long tuyau avec très peu de résistance, enfoncé profondément dans le sol près de la sous-station).

Selon le schéma de connexion en parallèle, le fil intérieur de la phase d'entrée est divisé en tous les appartements (il en est de même avec le fil neutre et le fil de terre).
  En conséquence, le courant sera divisé par des appartements selon la règle. courant parallèle: la tension dans chaque appartement sera la même, et l'intensité du courant est d'autant plus grande que la charge connectée dans chaque appartement est importante.
  C'est-à-dire que dans chaque appartement, la force du courant ira "à chacun selon ses besoins" (et passera par le comptoir des appartements, qui calculera tout cela).

Que peut-il arriver si tout le monde allume les appareils de chauffage un soir d'hiver?
  La consommation électrique augmentera considérablement, le courant dans les lignes électriques peut dépasser les limites calculées et l'un ou l'autre des fils peut s'éteindre (le fil se réchauffe d'autant plus fort que la résistance est élevée et que le courant qui la traverse est plus intense et lutte contre cette résistance). ou tout simplement la sous-station elle-même brûlera (pas celle de la cour de la maison, mais une des sous-stations principales de la ville, qui peut laisser des centaines de maisons sans électricité, une partie de la ville peut rester assise pendant plusieurs jours sans électricité et sans pouvoir faire cuire sa propre nourriture).

Si quelqu'un d'autre a encore une question: pourquoi tirer les trois fils dans la maison, si vous ne pouviez tirer que deux phases et zéro ou phase et terre?

Seules la phase et le terrain ne fonctionneront pas (en général).
  Ci-dessus, nous avons considéré que la tension entre la phase et le zéro est toujours égale à 220 volts.
  Mais quelle est la tension entre phase et terre n'est pas un fait.
  Si la charge sur les trois phases était toujours égale (voir le diagramme "étoile" quand je l'ai expliqué ci-dessus), la tension entre la phase et la terre serait toujours de 220 volts (juste une coïncidence).
  Si, à l'une des phases, la charge est nettement supérieure à celle d'autres phases (par exemple, une personne allume l'installation de super soudage), un «déséquilibre de phase» se produira et, sur les phases à faible charge, la tension par rapport au sol pourra monter à 380 Volts. .
  Naturellement, l'équipement (sans les "fusibles") est dans ce cas allumé et les fils non protégés peuvent également prendre feu, ce qui peut provoquer un incendie dans l'appartement.
  On obtient exactement le même déséquilibre de phase si le fil "zéro" se casse, ou même s’éteint à la sous-station, si fil zéro trop de courant ira (plus le "déséquilibre de phase" sera important, plus le courant traversera le fil zéro).
  Par conséquent, dans réseau domestique  Le zéro doit être utilisé et le zéro ne peut pas être remplacé par la terre.
  Je me souviens que lorsque mon père a aménagé son appartement dans un nouvel immeuble à Moscou et qu'il a vu le fil de terre qu'il connaissait de la jeunesse soviétique, il a ensuite vu un fil zéro qu'il ne connaissait pas. Sans y réfléchir à deux fois, il a simplement coupé le fil zéro en disant que il n'est pas nécessaire "...

Alors pourquoi avons-nous besoin d'un fil de "terre" dans la maison?

Afin de "mettre à la terre" les enceintes d'appareils électriques (ordinateurs, théières, machines à laver et lave-vaisselle), afin qu'elles ne soient pas choquées par le toucher.

Les appareils cassent parfois aussi.

Que se passera-t-il si le fil de phase, quelque part à l'intérieur de l'appareil, tombe et tombe sur le corps de l'appareil?

Si le boîtier de l'appareil que vous avez mis à la terre à l'avance, un «courant de fuite» se produira (un court-circuit de la phase à la terre se produira, ce qui fera chuter le courant dans le fil principal à la phase zéro, car presque toute l'électricité se précipitera sur le trajet de moindre résistance, en raison du court-circuit qui en résultera. ).

Ce courant de fuite sera immédiatement détecté soit par un "automatique" dans le blindage, soit par un "dispositif de déconnexion de protection" (RCD), également dans le blindage, qui ouvrira immédiatement le circuit.

Pourquoi ne pas assez "machine" conventionnelle, et pourquoi mettre le RCD? Parce que "l'automate" et l'UZO ont un principe de fonctionnement différent (et aussi, "l'automate" fonctionne beaucoup plus tard que l'UZO).

  Le RCD surveille le courant entrant dans l’appartement (phase) et le courant sortant de l’appartement (zéro), et ouvre le circuit si ces courants ne sont pas identiques (alors que l’automate ne mesure que le courant sur la phase et ouvre le circuit si le courant sur la phase dépasse la limite autorisée).
  Le principe de fonctionnement du différentiel est très simple et logique: si le courant entrant n'est pas égal à sortant, cela signifie qu'il "coule" quelque part: quelque part, la phase a un contact quelconque avec le sol, ce qui ne devrait pas être conforme aux règles.
  Le RCD mesure la différence entre l'ampérage sur la phase et l'ampérage à zéro. Si cette différence dépasse plusieurs dizaines de milliampères, le RCD déclenche et éteint immédiatement l’électricité de l’appartement afin que personne ne soit touché en touchant l’appareil en panne.
Si le RCD ne se tenait pas dans le tableau de bord et que le fil de phase susmentionné, disons dans un ordinateur, tomberait et se rapprocherait d’un boîtier relié à la terre, et resterait si inaperçu, puis au bout de quelques jours, une personne se tiendrait près de et parler au téléphone, en appuyant d'une main sur le boîtier de l'ordinateur et de l'autre côté - par exemple, sur la batterie de chauffage (qui est également un immense terrain, car la longueur du réseau de chauffage est énorme), puis devinez ce qui arriverait à cette personne.
  Et si, par exemple, l'UZO était debout, mais que le boîtier de l'ordinateur ne serait pas mis à la terre, alors l'UZO ne fonctionnerait que lorsque la personne aurait touché le boîtier et la batterie. Mais au moins, cela fonctionnerait quand même instantanément, contrairement à «l’automate», qui ne fonctionnerait qu’après un certain temps, bien que petit, mais pas instantanément, comme un RCD, et à ce moment-là, une personne pourrait être "frit." Il semblerait alors que vous ne pouvez pas mettre à la terre les boîtiers d'appareils électriques - le différentiel dans tous les cas, "instantanément" fonctionnera et ouvrira le circuit. Mais est-ce que quelqu'un veut tenter sa chance pour savoir si le RCD a suffisamment de temps pour déclencher et couper instantanément le courant jusqu'à ce que ce courant cause des dommages sérieux au corps?
  Pour que la "terre" soit nécessaire et que le RCD soit défini.

Par conséquent, nous avons besoin des trois fils: "phase", "zéro" et "terre".

Dans l'appartement, trois fils de "phase", "zéro", "terre" conviennent à chaque prise.
  Par exemple, trois de ces fils sortent du bouclier sur le palier (avec un autre téléphone, une paire torsadée pour Internet - ils l'appellent tous «courant faible», car il y a de petits courants, inoffensifs), et vont à l'appartement.
  Dans l'appartement au mur (dans les appartements modernes) accroche le panneau interne de l'appartement.
  Là, ces trois fils sont divisés et pour chaque "point d'accès" à l'électricité, il y a un "automatique" séparé, signé: "cuisine", "hall", "pièce", "machine à laver", etc.
  (dans la figure ci-dessous: l'automate «commun» se trouve en haut; après quoi les automates «séparés» signés; le fil vert est la terre, le bleu est égal à zéro, le brun est la phase: il s'agit de la norme codage couleur  fils)

  De chaque machine "distincte", trois fils vont déjà au "point d'accès": trois fils pour le poêle, trois fils pour le lave-vaisselle, un trois fils pour toutes les prises de courant, trois fils pour l'éclairage, etc.

Le plus populaire à présent est de combiner l’automate "principal" et le différentiel différentiel (RCD) dans un seul appareil (la figure ci-dessous le montre à gauche). Le compteur d’électricité est placé entre l’automate commun "principal" (qui possède également un différentiel intégré) et le reste, des automates "séparés", automatiques (bleu - zéro, phase brune, vert - terre: c’est le standard pour la désignation de couleur des fils):

  Et pourtant, avant le tas, le schéma est en fait à peu près le même (sauf qu'ici l'automate principal et le différentiel différentiel sont des dispositifs différents):

Chaque "machine" est fabriquée en usine sous un certain courant maximal admissible.

Par conséquent, il est "coupé" si vous chargez trop le "point d'accès" (par exemple, vous avez inclus une trop grande quantité de tout ce qui est puissant dans les prises de courant du hall).

En outre, la machine "s'éteindra" en cas de "court-circuit" (phase zéro), ce qui sauvera votre appartement d'un incendie.

La vie humaine en l'absence de bonne mise à la terre  les appareils électriques automatiques sans UZO ne seront pas sauvegardés car l'automatique fonctionne trop lentement (c'est un appareil plus grossier, pour ainsi dire).

Il semble être sur ce sujet pour le moment.

Lors de l'entretien et de la réparation réseau électrique domestique, installation de prises, commutateurs nécessaires pour trouver la phase et le zéro. Ceci est nécessaire pour la sécurité humaine et le bon raccordement électrique. Inventé les sondes les plus simples et pas chères, permettant de trouver la phase sans difficulté.

Qu'est-ce que la phase et le zéro? Essayons de le comprendre: par définition phase  ou déphasage  appelé paramètre lag dans le temps. En ce qui concerne les voitures électriques, il s’avère que nous avons par exemple un générateur de courant alternatif à deux conducteurs. Si aucune de ces broches n'est mise à la terre, elles auront une tension alternative et les valeurs des potentiels aux bornes seront opposées.

Ne comprends pas bien? Ensuite, c'est un peu différent: la tension alternative est donc appelée variable car elle change constamment de polarité. C'est-à-dire que cela change dans le temps d'un potentiel positif à un potentiel négatif et inversement. De plus, ces fluctuations se produisent très rapidement 50 fois par seconde (dans certains pays, 60 fois par seconde).
  Prenons, par exemple, le transformateur le plus courant (pour simplifier, nous supposons qu’il n’a qu’un seul enroulement secondaire); s’il est inclus dans le réseau alternatif, une tension apparaît sur l’enroulement secondaire. Donc, la tension sera présente aux deux extrémités enroulement secondaire, mais les potentiels seront directement opposés, quand sur une sortie “+”, sur l’autre il y aura “-” et vice versa. C'est exactement ce qu'on appelle déphasage.

Il n’est pas difficile de deviner que le concept de phase n’est acceptable que par rapport au courant alternatif.

Si sur une machine électrique l'une des bornes est mise à la terre, la tension ne restera que sur un fil et elle changera par rapport à la terre. C'est juste un tel fil dans l'électricité et appelé phase.

Que se passe-t-il si nous touchons la phase? Il s'avère qu'un circuit électrique est formé entre vous et la terre et dans ce cas, vous serez une charge! Je pense qu'il n'y a pas besoin de dire ce que c'est   la vie en dangerPar conséquent, lorsque vous travaillez avec un réseau industriel, vous devez pouvoir définir la phase.

Désignation de couleur des fils électriques

Pour faciliter l'installation, les câbles d'alimentation électrique sont marqués avec des couleurs différentes. Cela devrait permettre sans appareils de déterminer la phase et le zéro. Mais en pratique codage couleur  très rarement conforme à la norme.

L'un de ces fils doit nécessairement avoir une couleur bleuâtre ou bleue. C'est comme ça que ça se détermine ouvrier conducteur zéro  (Zéro). Le courant de la source ne la traverse pas - il va de vous à la source. C'est complètement inoffensif, et si vous l'attrapez sans toucher à la seconde, rien de grave ni de terrible ne se produira.

Le deuxième fil, dont la couleur peut être n’importe laquelle, à l’exception du bleu, du bleu, des rayures jaune-vert, s’appelle conducteur de phase (phase).

Le troisième fil, peint en couleur jaune-vert, est appelé (Terre).

Comment déterminer la phase

Le moyen le plus simple de déterminer le fil de phase est bien sûr la sonde. Une telle sonde ressemble à un tournevis ordinaire, mais elle est transparente et contient une ampoule au néon. Il est d'ailleurs appelé un tournevis indicateur.

Afin de déterminer la phase utilisant de tels tournevis indicateur  vous avez juste besoin de le toucher au fil, mais vous devez toujours garder votre doigt sur le dessus en métal de l'indicateur. En allumant de cette façon, nous créons un circuit électrique entre la phase et la terre, mais nous ne souffrirons pas car le tournevis indicateur a une résistance de limitation de haute résistance à l'intérieur.
La présence de la phase peut être déterminée par la lueur de l'ampoule au néon à l'intérieur de l'indicateur.

La deuxième façon de déterminer la phase consiste à utiliser un multimètre.

Le fil de phase peut être déterminé et un multimètre. Pour ce faire, sélectionnez la plage de mesure tension alternative  valeur supérieure à 220 volts. Deux sondes sont connectées au multimètre dans les prises “COM” et “V”, respectivement.

Nous touchons l'une des sondes avec notre doigt et avec la deuxième sonde, incluse dans la prise marquée «V», et les touchons aux conducteurs. Si vous touchez la phase, l'appareil affichera une petite valeur - 8-15 volts. Lorsque vous touchez le fil zéro, la lecture de l'instrument reste à zéro.