Что такое ноль и фаза в электричестве и зачем он нужен?

Очень немного людей  понимают суть электричества. Такие понятия как «электрический ток», «напряжение» «фаза» и «ноль» для большинства являются  темным лесом, хотя с ними мы сталкиваемся каждый день. Давайте же получим крупицу полезных знаний и разберемся, что такое фаза и ноль в электричестве. Для обучения электричеству с «нуля» нам нужно разобраться с фундаментальными понятиями. В первую очередь нас интересуют электрический ток и электрический заряд.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Электрический ток и электрический заряд

Электрический заряд – это физическая скалярная величина, которая определяет способность тел быть источником электромагнитных полей. Носителем наименьшего или элементарного электрического заряда является электрон. Его заряд равен примерно -1,6 на 10 в минус девятнадцатой степени Кулон.

Заряд электрона — минимальный электрический заряд (квант, порция заряда), который встречается в природе у свободных долгоживущих частиц.

Заряды условно делятся на положительные и отрицательные. Например, если мы потрем эбонитовую палочку о шерсть, она приобретет отрицательный электрический заряд (избыток электронов, которые были захвачены атомами палочки при контакте с шерстью).

Такую же природу имеет статическое электричество на волосах, только в этом случае заряд является положительным (волосы теряют электроны).

Кстати, о том, что такое ток, напряжение и сопротивление можно дополнительно почитать в нашей отдельной статье, посвященной закону Ома.

 

Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц (носителей заряда) по проводнику. Само движение заряженных частиц возникает под действием электромагнитного поля – одного из фундаментальных физических полей.

Электрический ток может быть постоянным и переменным. При постоянном токе направление и величина тока не меняются. Переменный ток – это ток, изменяющийся во времени.

Источником постоянного тока является, например, батарейка. Но именно переменный ток используется в бытовых розетках, которые стоят в наших домах. Причина в том, что переменные токи гораздо проще получать и передавать на большие расстояния.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Основным видом переменного тока является синусоидальный ток. Это такой ток, который сначала нарастает в одном направлении, достигая максимума (амплитуды) начинает спадать, в какой-то момент становится равным нулю и снова нарастает, но уже в другом направлении.

 

Непосредственно о таинственных фазе и нуле

Все мы слышали про фазу, три фазы, ноль и заземление.

Простейший случай электрической цепи –

однофазная цепь. В ней всего три провода. По одному из проводов ток течет к потребителю (пусть это будет утюг или фен), а по другому – возвращается обратно. Третий провод в однофазной сети – земля (или заземление).

Провод заземления не несет нагрузки, но служит как бы предохранителем. В случае, когда что-то выходит из-под контроля, заземление помогает предотвратить удар электрическим током. По этому проводу избыток электричества отводится или «стекает» в землю.

Провод, по которому ток идет к прибору, называется

фазой, а провод, по которому ток возвращается – нулем.

Итак, зачем нужен ноль в электричестве? Да за тем же, что и фаза! По фазному проводу ток поступает к потребителю, а по нулевому — отводится в обратном направлении. Сеть, по которой распространяется переменный ток, является трехфазной. Она состоит из трех фазовых проводов и одного обратного.

Именно по такой сети ток идет до наших квартир. Подходя непосредственно к потребителю (квартирам), ток разделяется на фазы, и каждой из фаз дается по нулю. Частота изменения направления тока в странах СНГ — 50 Гц.

В разных странах действуют разные стандарты напряжений и частот в сети. Например, в обычной домашние розетки в США подается переменный ток напряжением 100-127 Вольт и частотой 60 Герц.

Провода фазы и нуля нельзя путать. Иначе можно устроить короткое замыкание в цепи. Чтобы этого не произошло и Вы ничего не перепутали, провода приобрели разную окраску.

Каким цветом фаза и ноль обозначены в электричестве? Ноль, как правило, синего или голубого цвета, а фаза — белого, черного или коричневого. Провод заземления также имеет свой окрас — желто-зеленый.

 

Итак, сегодня мы узнали, что же значат понятия «фаза» и «ноль» в электричестве. Будем просто счастливы, если для кого-то эта информация была новой и интересной. Теперь, когда вы услышите что-то про электричество, фазу, ноль и землю, вы уже будете знать, о чем идет речь. Напоследок напоминаем, если вам вдруг понадобится произвести расчет трехфазной цепи переменного тока, вы можете смело обращаться в

студенческий сервис. С помощью наших специалистов даже самая дикая и сложная задача станет вам «по зубам».

Что такое «фаза», «ноль» и «земля», и зачем они нужны.

Сегодня решил попробовать разобраться с тем, что такое «фаза», «ноль» и «земля».
Небольшой поиск в Гугле по этому поводу выявил, что в основном люди в интернете отвечают на этот вопрос каждый по-своему, где-то неполно, где-то с ошибками.
Я решил разобраться в этом вопросе досконально, в результате чего появилась эта статья.
Достаточно длинная, но в ней всё объяснено, в том числе, что такое фаза, ноль, земля, как это всё появилось и зачем всё это нужно.

Если очень кратко, то фаза и ноль — для электричества, а земля — только для заземления корпусов электроприборов, во имя спасения жизни человека в случае утечки электрического тока на корпус электроприбора.

Если начать с самого начала: откуда берётся электричество?
Все электростанции построены на одном и том же принципе: если магнит вращать внутри катушки (создавая тем самым периодическое «переменное» магнитное поле), то в катушке возникает «переменный» электрический ток (и, соответственно, «переменное» напряжение).

Этот величайший по своему значению эффект называется в физике «ЭлектроДвижущей Силой индукции», она же «ЭДС индукции», была открыта в середине XIX века.

«Переменное» напряжение — это когда берётся обычное «постоянное» напряжение (как от батарейки), и изгибается по синусу, и оно поэтому то положительное, то отрицательное, то снова положительное, то снова отрицательное.

Напряжение на катушке является «переменным» по своей природе (никто его специально не изгибает) — просто потому что таковы законы физики (электричество из магнитного поля можно получить только тогда, когда магнитное поле «переменное», и поэтому получаемое на катушке напряжение тоже всегда будет «переменным»).

Итак, значит, где-то в дебрях электростанции вращается магнит (для примера — обычный, а в реальности — «электромагнит»), называемый «ротором», а вокруг него, на «статоре», закреплены три катушки (равномерно «размазаны» по поверхности статора).

Вращается этот магнит, не человеком, не рабом, и не огромным сказочным големом на цепи, а, например, потоком воды на мощной ГидроЭлектроСтанции (на рисунке магнит стоит на оси турбины в «Генераторе»).

Поскольку в таком случае (случае вращения магнита на роторе) магнитный поток, проходящий через катушки (неподвижные на статоре), периодически меняется во времени, то в катушках на статоре создаётся «переменное» напряжение.

Каждая из трёх катушек соединена в свою отдельную электрическую цепь, и в каждой из этих трёх электрических цепей возникает одинаковое «переменное» напряжение, только сдвинутое («по фазе») на треть окружности (120 градусов из полных 360-ти) друг относительно друга.

Такая схема называется «трёхфазным генератором»: потому что есть три электрических цепи, в каждой из которых (одинаковое) напряжение сдвинуто по фазе.

(на рисунке выше «N-S» — это обозначение магнита: «N» — северный полюс магнита, «S» — южный; также на этом рисунке вы видите те самые три катушки, которые для упрощения понимания маленькие и стоят отдельно друг от друга, но в реальности они по ширине занимают треть окружности и плотно прилегают друг к другу на кольце статора, так как в таком случае получается больший КПД генератора электроэнергии)

Можно было бы с одной такой катушки оба конца проводки просто взять и вести к дому, а там от них чайник запитать.
Но можно сэкономить на проводах: зачем тащить в дом два провода, если можно один конец катушки просто тут же заземлить (воткнуть в землю), а от второго конца вести провод в дом (этот провод назовём «фазой»).

В доме этот провод подсоединяется, например, к одному штырьку вилки чайника, а другой штырёк вилки чайника — заземляется (грубо говоря, просто втыкается в землю).
Получим то же самое электричество: одна дырка в розетке будет называться «фазой», а вторая дырка в розетке будет называться «землёй».

Теперь, раз уж у нас три катушки, сделаем так: скажем, «левые» концы катушек соединим вместе и прямо тут же заземлим (воткнём в землю).
А оставшиеся три провода (получается, это будут «правые» концы катушек) по отдельности потянем к потребителю.
Получится, мы тянем к потребителю три «фазы».

Вот мы и получили «трёхфазный ток», идущий от генератора «трёхфазного тока».
Это «трёхфазное» напряжение идёт по проводам Линии ЭлектроПередач (ЛЭП) к нам во двор, в дворовую подстанцию (домик такой стоит, рядом с детской площадкой, со знаком «осторожно, высокое напряжение»).
И не только «к нам во двор» — по всей огромной России тянули наши предки эти ЛЭПы во времена ударных пятилеток коммунизма (а это огого какая гигантская работа: тянули электричество, прокладывали дороги, осушали болота, заводы строили по всей стране, поднимали целину — это не в офисах под кондиционерами сидеть).

Изобретён этот «трёхфазный ток» был в самом конце XIX века.
Передача электричества в виде именно трёхфазного тока, как некоторые говорят, экономичнее (возможно, меньше потерь в проводах, или что-нибудь типа того), и там ещё, говорят, у него есть разные преимущества над обычным током для промышленного применения.
Например, все вращающиеся штуки на заводах — станки там, двигатели, насосы, и прочее — сделаны именно для трёхфазного тока, поскольку гораздо легче построить вращающуюся штуковину на трёхфазном токе: достаточно просто точно так же подсоединить эти три фазы к трём катушкам на кольце, и в центр вставить металлический стержень с рамкой — и будет он сам крутиться, как только пойдёт ток.
Такой агрегат называется «трёхфазным двигателем».
Поскольку изначально электричеством заморачивались именно на заводах (не было тогда ещё в домах компьютеров, холодильников и люстр), то исторически всё идёт от промышленности в первую очередь.
Поэтому, видимо, ток из электростанции в ЛЭП пускают всегда трёхфазным, с напряжением 35 килоВольтов между фазами (а сила тока в проводах при этом — около 300 Амперов).

Такое высокое напряжение нужно, потому что нужна большая мощность тока: весь город энергию ест, как-никак, да и различные заводы потребляют порою огого сколько мощности: металлургические, например.
Большую мощность тока можно получить либо повышая силу тока, либо повышая напряжение (потому что мощность тока — это сила тока умноженная на напряжение).
При этом чем больше сила тока, тем больше энергии тратится впустую при преодолении сопротивления проводов при передаче электроэнергии на расстояние по проводам (потерянная энергия равняется силе тока в квадрате, умноженной на сопротивление проводов — именно поэтому чем толще провода в ЛЭП, тем экономичнее, потому что чем толще провод, тем меньше его сопротивление).
Поэтому экономически целесообразно повышать мощность передаваемого тока, наращивая не силу тока, а напряжение (напряжению никак не мешает сопротивление проводов — такова его природа).
Потребитель потребляет из розетки именно мощность (силу тока, умноженную на напряжение), а не отдельно ток и не отдельно напряжение, поэтому его не волнует, в каком виде эта мощность к нему в дом придёт по проводам: будет ли там больше тока и меньше напряжения, или, наоборот, больше напряжения и меньше тока — потребителя волнует только мощность в целом.

Поэтому на электростанции, перед передачей электроэнергии в провода ЛЭП, излишнюю силу тока, выработанного электрогенератором, перегоняют в напряжение, а при приёме тока в «подстанции» во дворе вашего дома выполняется обратное преобразование — излишнее напряжение перегоняют обратно в силу тока, поскольку к этому моменту весь путь по ЛЭП уже успешно пройден электроэнергией с минимальными потерями.

Прямо всю силу тока перекачать в напряжение не получится, потому что при гигантских напряжениях в проводах возникают свои сложности (может пробить через изоляцию, например, или зажарить человека, проходящего под ЛЭП, или ещё чего-нибудь).
Вот забавное видео про короткое замыкание ЛЭП в 110 килоВольтов — весёлый феерверк:

Занимательный факт: при длине ЛЭП переменного тока более нескольких тысяч километров возникает ещё один вид потерь — радиоизлучение. Так как такая длина уже сравнима с длиной электромагнитной волны частотой 50 Гц, провод работает как антенна.

Я уже объяснил, что такое «фаза» и что такое «земля», и дальше я объясню, что такое «ноль» («нулевой провод») и зачем он нужен. Объяснение займёт следующие несколько абзацев, и может показаться непростым, но для понимания того, что такое «ноль», придётся понять это объяснение.

Для упрощения, пока представим, что как будто бы трёхфазный генератор стоит не на ГидроЭлектроСтанции, а прямо у нас в квартире. Условно «левые» концы катушек на статоре мы, как и раньше, соединяем вместе.

Такой способ соединения называется соединением по схеме «звезда». Полученная точка соединения трёх фазных проводов называется «нейтралью».

«Нейтраль» обычно заземляют для большей безопасности: если нейтраль не заземлить, то потом когда одна из фаз случайно замкнётся на землю где-нибудь в доме, то полученная электрическая цепь будет разомкнутой — не будет токопроводящего пути от места касания фазой земли в доме обратно на эту фазу на подстанции. А если бы нейтраль заземлили на подстанции, то обратный путь с земли в доме на фазу на подстанции прошёл бы через землю: землю можно в данном случае представить как огромный проводник, хотя строго говоря это и не так, она же не металлическая, но для наглядности можно представить её как один огромный проводник. Итак, при отсутствии заземления «нейтрали» на подстанции, при коротком замыкании фазы на землю ток из фазы в землю не пойдёт (или, может быть, пойдёт, но будет относительно небольшим), и такая неисправность не будет засечена специально созданными для этого приборами («автоматами»), и эти приборы («автоматы») не смогут вовремя предотвратить опасное замыкание фазы на землю, выключив электричество. Подробнее принцип работы «автоматов» описан в конце этой статьи. А если вас заинтересует более подробное объяснение, зачем используется именно заземлённая нейтраль, то можете прочесть его по этой ссылке.

В «нейтральной» точке, как можно посчитать по школьным формулам тригонометрии (или на глаз отмерить по графику с тремя фазами напряжения, который я давал в начале статьи), суммарное напряжение равно нулю. Всегда, в любой момент времени. Вот такая интересная особенность. Поэтому она и называется «нейтралью».

Теперь возьмём и подсоединим к «нейтрали» провод, и этот, получается, уже четвёртый провод тоже будет тянуться рядом с тремя фазными проводами (и ещё рядом будет тянуться пятый провод — это «земля», которой можно будет заземлить корпус подключенного электроприбора).

Получается, от генератора теперь будет идти четыре провода (плюс пятый — «земля»), а не три, как раньше.
Подключим эти провода к какой-нибудь нагрузке (например, к какому-нибудь трёхфазному двигателю, который тоже стоит у нас в квартире).
(на рисунке ниже генератор изображён слева, а трёхфазный двигатель — справа; точка G — это «нейтраль»).

На нагрузке (на двигателе) все три фазных провода тоже соединяются в одну точку (только не напрямую, чтобы не было короткого замыкания, а через некоторые большие сопротивления), и получается ещё одна такая «как бы нейтраль» (точка M на рисунке).
Теперь соединим четвёртый провод (идущий он «нейтрали»; точка G на рисунке) с этой второй «как бы нейтралью» (точка M на рисунке), и получим так называемый «нулевой провод» (идущий от точки G к точке M).

Зачем нужен этот «нулевой» провод?
Можно было бы, как и раньше, не заморачиваться, и просто подсоединять одну из фаз на один шпенёк вилки чайника, а другой шпенёк вилки чайника соединять с землёй, как мы делали раньше, и чайник бы нормально работал.
Вообще, как я понял, так и делали в старых советских домах: там от подстанции в дом заходят только два провода — провод фазы и провод земли.
В новых же домах (новостройках) в квартиры входят уже три провода: фаза, земля и этот «ноль». Это более прогрессивный вариант. Это европейский стандарт.
И правильно соединять фазу именно с нулём, а землю вообще оставить в покое, отдав ей только роль защиты от удара током (именно такой смысл должно нести слово «заземление», и никакого отношения к потреблению тока в розетке оно иметь не должно).
Потому что если все на землю ещё и ток будут пускать, то само заземление станет опасным — абсурд получится, будет поставлен с ног на голову весь смысл заземления.

Теперь немного математики, для тех, кто умеет её считать, и для тех, кто ещё не устал: попробуем посчитать напряжение между фазой и «нейтралью» (то же самое, что между фазой и «нулём»).
(вот ещё ссылка с расчётами, если кто-то захочет заморочиться этим)
Пусть амплитуда напряжения между каждой фазой и «нейтралью» равна U (само напряжение переменное, и скачет по синусу от минус амплитуды до плюс амплитуды).
Тогда напряжение между двумя фазами равно:
U sin(a) — U sin(a + 120) = 2 U sin((-120)/2) cos((2a + 120)/2) = -√3 U cos(a + 60).
То есть, напряжение между двумя фазами в √3 («квадратный корень из трёх») раз больше напряжения между фазой и «нейтралью».
Поскольку наш трёхфазный ток на подстанции имеет напряжение 380 Вольт между фазами, то напряжение между фазой и нулём получается равным 220 Вольтам.
Для этого и нужен «ноль» — для того, чтобы всегда, при любых условиях, при любых нагрузках в сети, иметь напряжение в 220 Вольт — ни больше, ни меньше. Оно всегда постоянно, всегда 220 Вольт, и вы можете быть уверены, что пока вся электрика в доме правильно подсоединена, у вас ничего не сгорит.
Если бы не было нулевого провода, то при разной нагрузке на каждую из фаз возник бы так называемый «перекос фаз», и у кого-то что-то могло бы сгореть в квартире (возможно даже в прямом смысле слова, вызвав пожар). Например, банально могла бы загореться изоляция проводки, если она не является пожаробезопасной.

До сих пор мы для простоты рассматривали случай воображаемого трёхфазного генератора, стоящего прямо в квартире.
Поскольку расстояние от квартиры до дворовой подстанции мало, и на проводах можно не экономить, то можно (и нужно, так же удобнее) перенести этот воображаемый трёхфазный генератор из квартиры в подстанцию.
Мысленно перенесли.
Теперь разберёмся с воображаемостью генератора. Понятно, что реальный генератор стоит не на подстанции, а где-нибудь далеко, на ГидроЭлектроСтанции, за городом. Можем ли мы на подстанции, имея три входящих фазных провода от ЛЭП, как-нибудь их соединить так, чтобы получилось всё то же самое, как если бы генератор стоял прямо в этой подстанции? Можем, и вот как.
В дворовой подстанции приходящее с ЛЭП трёхфазное напряжение снижается так называемым «трёхфазным» трансформатором до 380 Вольт на каждой фазе.
Трёхфазный трансформатор — это в простейшем случае просто три самых обычных трансформатора: по одному на каждую фазу
В реальности его конструкцию немного улучшили, но принцип работы остался тем же самым:


Бывают маленькие, и не очень мощные, а бывают большие и мощные:
Таким образом, входящие фазные провода от ЛЭП не прямо подсоединяются и заводятся в дом, а идут на этот огромный трёхфазный трансформатор (каждая фаза — на свою катушку), из которого уже «бесконтактным» способом, через электромагнитную индукцию, передают электроэнергию на три выходные катушки, от которых она идёт по проводам в жилой дом.
Поскольку на выходе из трёхфазного трансформатора имеются те же самые три фазы, которые вышли из трёхфазного генератора на электростанции, то здесь можно точно так же одни концы (условно, «левые») этих трёх выходных катушек трансформатора соединить друг с другом, чтобы получить «нейтраль» у себя на подстанции. А из нейтрали — вывести в жилой дом четвёртый «нулевой провод», вместе с тремя фазными (идущими от условно «правых» концов этих трёх выходных катушек трансформатора). И ещё добавить пятый провод — «землю».

Таким образом, из подстанции в итоге выходят три «фазы», «ноль» и «земля» (всего — пять проводов), и далее распределяются на каждый подъезд (например, можно распределить по одной фазе в каждый подъезд — получается по три провода заходит в каждый подъезд: одна фаза, ноль и земля), на каждую лестничную площадку, в электрораспределительные щитки (где счётчики стоят).

Итак, мы получили все три провода, выходящие из подстанции: «фаза», «ноль» (иногда «ноль» называют ещё «нейтралью») и «земля».
«фаза» — это любая из фаз трёхфазного тока (уже пониженного до 380 Вольт между фазами на подстанции; между фазой и нулём получится ровно 220 Вольт).
«ноль» — это провод от «нейтрали» на подстанции.
«земля» — это просто провод от хорошего правильного грамотного заземления (например, припаян к длинной трубе с очень малым сопротивлением, вбитой глубоко в землю рядом с подстанцией).

Внутри подъезда фазовый провод по схеме параллельного включения расщипляется на все квартиры (то же самое делается с нулевым проводом и проводом земли).
Соответственно, делиться ток по квартирам будет по правилу параллельного тока: напряжение в каждую квартиру будет идти одно и то же, а сила тока — тем больше, чем больше подключенная нагрузка в каждой квартире.
То есть, в каждую квартиру сила тока будет идти «каждому по потребностям» (и проходить через квартирный счётчик, который это всё будет подсчитывать).

Что может произойти, если все включат обогреватели зимним вечером?
Потребляемая мощность резко возрастёт, ток в проводах ЛЭП может превзойти допустимые рассчитанные пределы, и может либо какой-то из проводов перегореть (провод разогревается тем сильнее, чем больше его сопротивление и чем большая сила тока в нём течёт, и борется с этим сопротивлением), либо просто сама подстанция сгорит (не та, которая во дворе дома, а одна из Главных Подстанций города, которая может оставить без электроэнергии сотни домов, часть города может несколько суток сидеть без света и без возможности приготовить себе еду).

Если ещё у кого-то остался вопрос: зачем тянуть в дом все три провода, если можно было бы тянуть только два — фазу и ноль или фазу и землю?

Только фазу и землю тянуть не получится (в общем случае).
Выше мы посчитали, что напряжение между фазой и нулём всегда равно 220 Вольтам.
А вот чему равно напряжение между фазой и землёй — это не факт.
Если бы нагрузка на всех трёх фазах всегда была равной (см. схему «звезды», когда я объяснял её выше), то напряжение между фазой и землёй было бы всегда 220 Вольт (просто вот такое совпадение).
Если же на какой-то из фаз нагрузка будет значительно больше нагрузки на других фазах (скажем, кто-нибудь включит супер-сварочную-установку), то возникнет «перекос фаз», и на малонагруженных фазах напряжение относительно земли может подскочить вплоть до 380 Вольт.
Естественно, техника (без «предохранителей») в таком случае горит, и незащищённые провода тоже могут загореться, что может привести к пожару в квартире.
Точно такой же перекос фаз получится, если провод «нуля» оборвётся, или даже просто отгорит на подстанции, если по нулевому проводу пойдёт слишком большой ток (чем больше «перекос фаз», тем сильнее ток идёт по проводу нуля).
Поэтому в домашней сети обязательно должен использоваться ноль, и нельзя ноль заменить землёй.
Помню, когда мой отец делал разводку в его квартире в новостройке в Москве, и видел знакомый ему с советской молодости провод земли, а потом видел незнакомый ему провод ноля, то он, недолго думая, просто откусывал кусачками провод ноля, приговаривая, что «а он не нужен»…

Тогда зачем нам в доме нужен провод «земли»?

Для того, чтобы «заземлять» корпусы электроприборов (компьютеров, чайников, стиральных и посудомоечных машин), для того, чтобы от них не било током при прикосновении.

Приборы тоже иногда ломаются.

Что будет, если провод фазы, где-нибудь внутри прибора, отвалится и упадёт на корпус прибора?

Если корпус прибора вы заранее заземлили, то возникнет «ток утечки» (произойдёт короткое замыкание фазы на землю, вследствие чего упадёт ток в основном проводе фаза-ноль, потому что почти всё электричество устремится по пути меньшего сопротивления — по создавшемуся короткому замыканию фазы на землю).

Этот ток утечки будет немедленно замечен либо «автоматом» стоящим в щитке, либо «Устройством Защитного Отключения» (УЗО), тоже стоящим в щитке, и оно сразу разомкнёт цепь.

Почему недостаточно обычного «автомата», и зачем ставят именно УЗО? Потому что у «автомата» и у УЗО разный принцип работы (а ещё, «автомат» срабатывает гораздо позже, чем УЗО).

УЗО наблюдает за входящим в квартиру током (фаза) и исходящим из квартиры током (ноль), и размыкает цепь, если эти токи неодинаковы (в то время как «автомат» измеряет только силу тока на фазе, и размыкает цепь, если ток на фазе превосходит допустимый предел).
Принцип работы УЗО очень прост и логичен: если входящий ток не равен исходящему, то, значит, где-то «протекает»: где-то фаза имеет какой-то контакт с землёй, чего по правилам быть не должно.
УЗО измеряет разность между силой тока на фазе и силой тока на нуле. Если эта разность превышает несколько десятков миллиАмперов, то УЗО немедленно срабатывает и выключает электричество в квартире, чтобы никто не пострадал, прикоснувшись ко сломанному прибору.
Если бы в щитке не стояло УЗО, и вышеупомянутый провод фазы внутри корпуса, скажем, компьютера, отвалился бы, и замкнулся бы на заземлённый корпус компьютера, и лежал бы так себе незамеченным, а, потом, через пару дней, человек стоял бы рядом, и разговаривал по телефону, оперевшись одной рукой на корпус компьютера, а другой рукой — скажем, на батарею отопления (которая тоже фактически является одной гигантской землёй, т.к. протяжённость отопительной сети огромная), то догадайтесь, что бы стало с этим человеком.
А если бы, например, УЗО стояло, но корпус компьютера не был бы заземлён, то УЗО сработало бы только во время прикосновения человека к корпусу и батарее. Но, по крайней мере, оно бы в любом случае мгновенно сработало, в отличие от «автомата», который бы сработал только через некоторый промежуток времени, пусть и маленький, но не мгновенно, как УЗО, и к тому времени человек мог бы быть уже «зажарен». Казалось бы, тогда, можно и не заземлять корпусы электроприборов — УЗО же в любом случае «мгновенно» сработает и разомкнёт цепь. Но кто-нибудь хочет испытать судьбу на предмет того, успеет ли УЗО достаточно «мгновенно» сработать и отключить ток, пока этот ток не нанесёт серьёзных повреждений организму?
Так что и «земля» нужна, и УЗО нужно ставить.

Поэтому нужны все три провода: «фаза», «ноль» и «земля».

В квартире к каждой розетке подходит тройка проводов «фаза», «ноль», «земля».
Например, из щитка на лестничной площадке выходят три этих провода (вместе с ними ещё телефон, витая пара для интернета — всё это называют «слаботочкой», потому что там протекают маленькие токи, неопасные), и идут в квартиру.
В квартире на стене (в современных квартирах) висит внутренний квартирный щиток.
Там эти три провода расщепляются и на каждую «точку доступа» к электричеству стоит свой отдельный «автомат», подписнанный: «кухня», «зал», «комната», «стиральная машина», и так далее.
(на рисунке ниже: сверху стоит «общий» автомат; после которого стоят подписанные «отдельные» автоматы; зелёный провод — земля, синий — ноль, коричневый — фаза: это стандарт цветового обозначения проводов)

От каждого такого «отдельного» автомата своя, отдельная, тройка проводов уже идёт к «точке доступа»: тройка проводов к печке, тройка проводов к посудомойке, одна тройка проводов на все зальные розетки, тройка проводов на освещение, и т. п..

Наиболее популярно сейчас совмещать «главный» автомат и УЗО в одном устройстве (на рисунке ниже оно показано слева). Счётчик электроэнергии ставится между «главным» общим автоматом (который имеет также встроенное УЗО) и остальными, «отдельными», автоматами (синий — ноль, коричневый — фаза, зелёный — земля: это стандарт цветового обозначения проводов):

И вот ещё до кучи схема, по сути, о том же (только здесь главный автомат и УЗО — это разные устройства):

Каждый «автомат» изготовлен на заводе под определённую максимально допустимую силу тока.

Поэтому он «вырубается», если вы даёте слишком большую нагрузку на «точке доступа» (например, включили слишком много всего мощного в розетки в зале).

Также, автомат «вырубится» в случае «короткого замыкания» (замыкания фазы на ноль), чем спасёт вашу квартиру от пожара.

Жизнь человека, при отсутствии правильного заземления электроприборов, автомат без УЗО не спасёт, так как автомат слишком медленно срабатывает (это более грубое устройство, так сказать).

Вроде бы, по этой теме пока всё.

Фаза ноль земля что это

Передача электрического тока осуществляется по трехфазным сетям, при этом большинство домов имеет однофазные сети. Расщепление трехфазной цепи осуществляется с помощью вводно-распределительных устройств (ВРУ). Простым языком этот процесс можно описать следующим образом. К электрощитку дома подводится трехфазная цепь, состоящая из трех фазных, одного нулевого и одного заземляющего проводов. Посредством ВРУ цепь расщепляется – к каждому фазному проводу добавляется один нулевой и один заземляющий, получается однофазная сеть, к которой и подключаются отдельные потребители.

Что такое фаза и ноль

Попробуем разобраться, что такое ноль в электричестве и чем он отличается от фазы и земли. Фазные проводники используются для подачи электроэнергии. В трехфазной сети три токоподающих провода и один нулевой (нейтральный). Передаваемый ток сдвигается по фазе на 120 градусов, поэтому в цепи достаточно одного нуля. Фазовый проводник имеет напряжение 220 В, пара «фаза-фаза» – 380 В. Ноль не имеет напряжения.

Зачем нужно зануление

Человечество активно использует электричество, фаза и ноль – важнейшие понятия, которые нужно знать и различать. Как мы уже выяснили, по фазе электричество подается к потребителю, ноль отводит ток в обратном направлении. Следует различать нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники. Первый необходим для выравнивания фазового напряжения, второй используется для защитного зануления.

В зависимости от типа линии электропередач может использоваться изолированный, глухозаземленный и эффективно-заземленный ноль. Большинство ЛЭП, питающих жилой сектор, имеет глухозаземленную нейтраль. При симметричной нагрузке на фазных проводниках рабочий ноль не имеет напряжения. Если нагрузка неравномерна, ток небаланса протекает по нулю, и схема электропитания получает возможность саморегулирования фаз.

Электросети с изолированной нейтралью не имеют нулевого рабочего проводника. В них используется нулевой заземляющий провод. В электросистемах TN рабочий и защитный нулевой проводники объединены на всем протяжении цепи и имеют маркировку PEN. Объединение рабочего и защитного нуля возможны только до распределительного устройства. От него к конечному потребителю пускается уже два нуля – PE и N. Объединение нулевых проводников запрещается по технике безопасности, так как в случае короткого замыкания фаза замкнется на нейтраль, и все электроприборы окажутся под фазным напряжением.

Как различить фазу, ноль, землю

Проще всего определить назначение проводников по цветовой маркировке. В соответствие с нормами, фазный проводник может иметь любой цвет, нейтраль – голубую маркировку, земля – желто-зеленого цвета. К сожалению, при монтаже электрики цветовая маркировка соблюдается далеко не всегда. Нельзя забывать и вероятности того, что недобросовестный или неопытный электрик легко может перепутать фазу и ноль или подключить две фазы. По этим причинам всегда лучше воспользоваться более точными способами, чем цветовая маркировка.

Определить фазный и нулевой проводники можно с помощью индикаторной отвертки. При соприкосновении отвертки с фазой загорится индикатор, так как по проводнику проходит электроток. Ноль не имеет напряжения, поэтому индикатор загореться не может.

Отличить ноль от земли можно с помощью прозвонки. Сначала определяется и маркируется фаза, затем щупом прозвонки нужно прикоснуться к одному и проводников и клемме заземления в электрощитке. Ноль звониться не будет. При прикосновении к земле раздастся характерный звуковой сигнал.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Что такое «фаза», «ноль» и «земля», и зачем они нужны.

Что такое «фаза», «ноль» и «земля», и зачем они нужны.

Вращает этот магнит, скажем, поток воды на ГидроЭлектроСтанции.

Можно было бы с одной такой катушки два провода просто взять и вести к дому, а там от них чайник запитывать.
Но можно сделать экономнее: зачем тащить два провода, если можно один конец катушки просто тут же заземлить, а от второго конца вести провод в дом.
Этот провод назовём «фазой».
В доме этот провод подсоединить к одному штырьку вилки чайника, а другой штырёк вилки – заземлить.
Получим то же самое электричество.

Теперь, раз уж у нас три катушки, сделаем так: (например) левые концы катушек соединим вместе тут же, и заземлим.
А оставшиеся три провода и потянем к потребителю.
Получится, мы тянем к потребителю три «фазы».
Вот мы и получили «трёхфазный ток».
Точнее, генератор «трёхфазного тока».
Это «трёхфазное» напряжение идёт по проводам Линии ЭлектроПередач (ЛЭП) к нам во двор, в дворовую подстанцию (домик такой стоит, рядом с детской площадкой).

«Трёхфазный ток» был изобретён Николой Теслой.
Передача электричества в виде трёхфазного тока, некоторые говорят, экономичнее (я не знаю, чем), и там ещё, говорят, у него есть разные преимущества над обычным током для промышленного применения.
Например, все вращающиеся штуки на заводах — станки там, двигатели, насосы, и прочее — сделаны именно для трёхфазного тока, поскольку гораздо легче построить вращающуюся хрень на трёхфазном токе: достаточно просто точно так же подсоединить эти три фазы к трём катушкам на окружности, и в центр вставить металлический стержень с рамкой — и будет он сам крутиться, как только пойдёт ток.
Такой агрегат называется «трёхфазным двигателем».
Поскольку изначально электричеством заморачивались именно на заводах (не было тогда ещё в домах компьютеров, холодильников и люстр), то исторически всё идёт от промышленности в первую очередь.
Поэтому, видимо, ток из электростанции в ЛЭП пускают всегда трёхфазным, с напряжением 35 килоВольтов между фазами (а ток — около трёхсот Амперов).

Такое высокое напряжение нужно, потому что нужна большая мощность тока: весь город энергию ест, как-никак.
Большую мощность тока можно получить либо повышая силу тока, либо повышая напряжение.
При этом чем больше сила тока, тем больше энергии тратится впустую при преодолении сопротивления проводов (потерянная энергия равняется силе тока в квадрате, умноженной на сопротивление проводов).
Поэтому экономически целесообразно повышать мощность передаваемого тока наращивая напряжение.
Потребитель потребляет из розетки именно мощность (силу тока, умноженную на напряжение), а не что-то отдельное, поэтому его не волнует, каким образом эта мощность к нему в дом попадёт.

Кстати, интересный момент: над силой тока в линии электропередачи мы вообще говоря не властны: сила тока — это мера того, как сильно ток течёт по проводам.
Можно сравнить это с силой тока холодной воды по трубам: если все краны включат в ванных, то сила тока воды будет очень большой, а если, наоборот, все краны свои закроют, то вода по трубам вообще не будет течь, и мы никак не можем управлять этой силой тока.
А вот напряжению тока вообще без разницы, потребляет ли кто-нибудь ток, или нет — оно полностью в нашей власти, и только мы можем им управлять.

Поэтому в ЛЭП за основу берётся именно напряжение тока, и именно с ним работают: перед передачей тока по проводам, излишнюю силу тока, выработанного электрогенератором, перегоняют в напряжение, а при приёме тока в «подстанции» во дворе вашего дома – наоборот, излишнее напряжение перегоняют обратно в силу тока, поскольку весь путь успешно пройден током с минимальными потерями.

Прямо всю силу тока перекачать в напряжение не получится, потому что при гигантских напряжениях в проводах возникают свои сложности (может пробить через изоляцию, например, или зажарить человека, проходящего под проводом, или ещё чего-нибудь).
Кстати, забавное видео про короткое замыкание на линии ЛЭП:

Теперь рассмотрим подробнее «трёхфазный ток».
Это три провода, по которым течёт одинаковый ток, но сдвинутый на 120 градусов (треть окружности) друг относительно друга.
Какое напряжение у этого тока?
Напряжение всегда измеряется между чем-то и чем-то.
Напряжением трёхфазного тока называется напряжение между двумя его фазами («линейное» напряжение).
Там, где мы соединили все три фазы вместе в одной точке (это называется соединением по схеме «звезда»), мы получили «нейтраль» (G на рисунке).
В ней, как нетрудно догадаться (или посчитать по формулам тригонометрии) напряжение равно нулю.

Пока просто попробуем подключить генератор к нагрузке, стоящей рядом.
Если все три выходящие из генератора линии соединить, через сопротивления, во вторую «нейтраль» (точка G), то мы получим так называемый «нулевой провод» (от G до M).

Зачем нам нужен нулевой провод?
Можно было бы дома просто подсоединять одну из фаз на один шпенёк вилки, а другой шпенёк вилки соединять с землёй, и чайник бы кипел.
Вообще, как я понял, так и делают в старых советских домах: там есть только фаза и земля в квартирах.
В новых же домах в квартиры входят уже три провода: фаза, земля и этот «ноль».
Это европейский стандарт.
И правильно соединять именно фазу с нулём, а землю вообще оставить в покое, отдав ей только роль защиты от удара током («заземление»).
Потому что если все на землю ещё и ток будут пускать, то само заземление станет опасным — абсурд получится.
Ещё некоторые мысли по поводу того, зачем нужны все три провода, есть в конце этой статьи, можете сразу пролистать и прочитать.

Теперь попробуем посчитать напряжение между фазой и «нейтралью».
Вот ещё ссылка с расчётами.
Пусть напряжение между каждой фазой и «нейтралью» равно U.
Тогда напряжение между двумя фазами равно:
U sin(a) – U sin(a + 120) = 2 U sin((-120)/2) cos((2a + 120)/2) = – √ 3 U cos(a + 60).
То есть, напряжение между двумя фазами в √ 3 раз больше напряжения между фазой и «нейтралью».
Поскольку наш трёхфазный ток на подстанции имеет напряжение 380 Вольт между фазами, то напряжение между фазой и нулём получается равным 220 Вольтам.
Для этого и нужен «ноль» – для того, чтобы всегда, при любых условиях, при любых нагрузках в сети, иметь напряжение в 220 Вольт – ни больше, ни меньше.
Если бы не было нулевого провода, то при разной нагрузке на каждую из фаз возник бы «перекос» (об этом ближе к концу статьи), и у кого-то что-то могло бы сгореть.

Ещё один момент: выше мы рассмотрели введение нейтрали у генератора.
А откуда взять нейтраль на дворовой подстанции?
В дворовой подстанции трёхфазное напряжение снижается (трёхфазным) трансформатором до 380 Вольт на каждой фазе.
Это будет похоже на генератор: тоже три катушки, как на рисунке.
Поэтому их тоже можно друг с другом соединить, и получить «нейтраль» на подстанции. А из нейтрали – «нулевой провод».
Таким образом, из подстанции выходят «фаза», «ноль» и «земля», идут в каждый подъезд (своя фаза в каждый подъезд, наверное), на каждую лестничную площадку, в электрораспределительные щитки.

Итак, мы получили все три провода, выходящие из подстанции: «фаза», «ноль» («нейтраль») и «земля».
«фаза» – это любая из фаз трёхфазного тока (уже пониженного до 380 Вольт).
«ноль» – это провод от (заземлённой – воткнутой в землю – на подстанции) «нейтрали».
«земля» – это провод от заземления (скажем, припаян к длинной трубе с очень малым сопротивлением, вбитой глубоко в землю).

По подъездам получается такая разводка (если предположить, что подъезд = квартира):

На подстанции фазы с левой стороны все соединены и заземлены, образуя ноль, а в конечных точках – в конце подъезда, после того, как они пройдут по всем квартирам – вообще не соединены никуда.
Потому что если бы в конце каждая фаза была бы замкнута на «ноль», то ток гулял бы себе по этому пути наименьшего (нулевого) сопротивления, и в квартиры (под нагрузку) вообще бы не заходил.
А так, он вынужден будет идти через квартиры.
И делиться будет по правилу параллельного тока: напряжение в каждую квартиру будет идти одно и то же, а сила тока – тем больше, чем больше нагрузка.
То есть, в каждую квартиру сила тока будет идти «каждому по потребностям» (и проходить через счётчик, который это всё будет считать).
Но для того, чтобы ток был постоянным по мере включения и отключения новых потребителей, нужно, чтобы сила тока в общем проводе каждый раз сама подстраивалась под подлюченную нагрузку.

Что может быть, если все включат обогреватели зимним вечером?
Ток в ЛЭП может превзойти допустимые пределы, и могут либо провода загореться, либо электростанция сгорит (что и было несколько раз в москве, но летом).

Есть ещё один вопрос: зачем тянуть в дом все три провода, если можно было бы тянуть только два – фазу и ноль или фазу и землю?

Фазу и землю тянуть не получится (в общем случае).
Это выше мы посчитали, что напряжение между фазой и нулём всегда равно 220 Вольтам.
А вот чему равно напряжение между фазой и землёй – это не факт.
Если бы нагрузка на всех трёх фазах всегда была равной (см. схему «звезды»), то напряжение между фазой и землёй было бы всегда 220 Вольт (просто вот такое совпадение).
Если же на какой-то из фаз нагрузка будет значительно больше нагрузки на других фазах (скажем, кто-нибудь включит супер-сварочную-установку), то возникнет «перекос фаз», и на малонагруженных фазах напряжение относительно земли может подскочить вплоть до 380 Вольт.
Естественно, техника (без «предохранителей») в таком случае горит, и незащищённые провода тоже, что может привести к пожару.
Точно такой же перекос фаз получится, если провод «нуля» оборвётся или отгорит на подстанции.
Поэтому в домашней сети нужен ноль.

Тогда зачем нам в доме нужен провод «земли»?
Для того, чтобы «заземлять» корпусы электроприборов (компьютеров, чайников, стиральных и посудомоечных машин), для того, чтобы от них не било током.
Приборы тоже иногда ломаются.
Что будет, если провод фазы, где-нибудь внутри прибора, отвалится и упадёт на корпус прибора?
Если корпус прибора вы заранее заземлили, то возникнет «ток утечки» (упадёт ток в основном проводе фаза-ноль, потому что почти всё электричество устремится по пути меньшего сопротивления – по почти прямому замыканию фазы на ноль).
Этот ток утечки будет замечен «Устройством Защитного Отключения» (УЗО), и оно разомкнёт цепь.
УЗО наблюдает за входящим в квартиру током (фаза) и изходящим из квартиры током (ноль), и размыкает цепь, если эти токи не равны.
Если эти токи разные – значит, где-то «протекает»: где-то фаза имеет какой-то контакт с землёй.
Если эта разница резко подскакивает – значит, где-то в квартире фаза замкнула на землю.
Если бы в щитке не стояло УЗО, и вышеупомянутый провод фазы внутри корпуса, скажем, компьютера, отвалился бы, и замкнулся бы на корпус компьютера, и лежал бы так себе, а, потом, через пару дней, человек стоял бы рядом, и разговаривал по телефону, оперевшись одной рукой на корпус компьютера, а другой рукой – скажем, на батарею отопления, то догадайтесь, что бы стало с этим человеком.
Так что «земля» тоже нужна.

Поэтому нужны все три провода: «фаза», «ноль» и «земля».

В квартире к каждой розетке подходит своя тройка проводов «фаза», «ноль», «земля».
Например, из щитка на лестничной площадке выходят три этих провода (вместе с ними ещё телефон, витая пара для интернета и мб какое-нибудь кабельное ТВ), и идут в квартиру.
В квартире на стене висит внутренний щиток.
Там на каждую «точку доступа» к электричеству стоит свой «автомат».
От каждого автомата своя, отдельная, тройка проводов уже идёт к «точке доступа»: тройка к печке, тройка к посудомойке, тройка на зальные розетки и свет в люстре, и т.п..
Каждый «автомат» изготовлен на заводе под определённую максимальную силу тока.
Поэтому он «вырубается», если вы даёте слишком большую нагрузку на «точке доступа» (например, включили слишком много всего мощного в розетки в зале).
Также, автомат «вырубится» в случае «короткого замыкания» (замыкания фазы на ноль), чем спасёт вашу квартиру от пожара.
Вас самих он не спасёт (слишком медленный). Вас спасёт толькоУЗО.

Под конец, просто так, напишу немного про «трансформатор» (читать не обязательно).

Я пробовал несколько раз понять, как он работает, но так и не понял.

Сила тока в цепи всегда подстраивается под подключённую нагрузку.
Для понимания этого факта можно рассмотреть, как работает трансформатор на подстанции.

Трансформатор – это сердечник, на котором две катушки: по одной ток входит, а по другой – выходит.

Если мы не выводим оттуда ток, то вводящая катушка – сама по себе, и она создаёт магнитный поток, который в свою очередь создаёт «сопротивляющееся напряжение» (это называется «ЭДС самоиндукции»), равное напряжению во вводящей цепи, и сводящее его в ноль.
Это «природное» свойство катушки («индуктивности») – она всегда сопротивляется какому бы то ни было изменению напряжения.
И по подключенному участку вводящей цепи ток практически не идёт (этот участок отводится от ЛЭП параллельно, чтобы, если в нём ток пропадёт, то у всех остальных ток остался), и практически нет потерь на таком «холостом ходу» трансформатора.

Потеряется только малость энергии, в том числе энергия, потраченная на «гистерезис» сердечника и на разогрев сердечника вихревыми токами (поэтому особо мощные трансформаторы погружают в масло для постоянного охлаждения).

Магнитный поток, распространяясь по сердечнику внутрь выводящей катушки, создаёт в ней тоже напряжение, которое могло бы вызвать протекание тока, но поскольку в данном случае к выводящей цепи мы ничего не подключили, то тока там не будет.

Если же мы начинаем выводить ток – замыкаем выводящую цепь – то по выводящей катушке начинает идти ток, и она тоже начинает создавать своё магнитное поле в сердечнике, противоположное магнитному полю, создаваемому вводной катушкой. Из-за этого ЭДС самоиндукции вводной катушки уменьшается, и более не компенсирует напряжение во вводной цепи, и по вводной цепи начинает течь ток. Ток нарастает до тех пор, пока магнитный поток «не станет прежним». Как это – я хз, в википедии так написано, а сам я так и не понял, как этот трансформатор работает.

Поэтому получается, что ток на выходе из трансформатора сам себя регулирует: если нет нагрузки, то там не течёт ток; если есть нагрузка – то ток течёт соответствующий нагрузке.
И если мы смотрим телевизор, а потом соседи включают пылесос, то у нас обоих ничего не «вырубается», так как сила тока тут же подстраивается под нас – потребителей электроэнергии.

ФАЗА, НОЛЬ, ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Давайте для начала разберемся что такое фаза и что такое ноль, а потом посмотрим как их найти.

В промышленных масштабах у нас производится трехфазный переменный ток. а в быту мы используем, как правило, однофазный. Это достигается за счет подключения нашей проводки к одному из трех фазовых проводов (рисунок 1), причем, какая именно фаза приходит в квартиру нам, для дальнейшего рассмотрения материала, глубоко безразлично. Поскольку этот пример очень схематичен, следует кратко рассмотреть физический смысл такого подключения (рисунок 2).

Электрический ток возникает при наличии замкнутой электрической цепи, которая состоит из обмотки (Lт) трансформатора подстанции (1), соединительной линии (2), электропроводки нашей квартиры (3). (Здесь обозначение фазы L, нуля – N).

Еще момент – чтобы по этой цепи протекал ток, в квартире должен быть включен хотя бы один потребитель электроэнергии Rн. В противном случае тока не будет, но НАПРЯЖЕНИЕ на фазе останется.

Один из концов обмотки Lт на подстанции заземлен, то есть имеет электрический контакт с грунтом (Змл). Тот провод, который идет от этой точки является нулевым, другой – фазовым.

Отсюда следует еще один очевидный практический вывод: напряжение между “нулем” и “землей” будет близко к нулевому значению (определяется сопротивлением заземления), а “земля” – “фаза”, в нашем случае 220 Вольт.

Кроме того, если гипотетически ( На практике так делать нельзя! ) заземлить нулевой провод в квартире, отключив его от подстанции (рис.3), напряжение “фаза” – “ноль” у нас будет те же 220 Вольт.

Что такое фаза и ноль разобрались. Давайте поговорим про заземление. Физический смысл его, думаю уже ясен, поэтому предлагаю взглянуть на это с практической точки зрения.

При возникновении по каким- либо причинам электрического контакта между фазой и токопроводящим (металлическим, например) корпусом электроприбора, на последнем появляется напряжение.

В описанной выше ситуации защиту от поражения электрическим током может также обеспечить устройство защитного отключения.

При касании этого корпуса может возникнуть, протекающий через тело электрический ток. Это обусловлено наличием электрического контакта между телом и “землей” (рис.4). Чем меньше сопротивление этого контакта (влажный или металлический пол, непосредственный контакт строительной конструкции с естественными заземлителями (батареи отопления, металлические водопроводные трубы) тем большая опасность Вам грозит.

Решение подобной проблемы состоит в заземлении корпуса (рисунок 5), при этом опасный ток “уйдет” по цепи заземления.

Конструктивно реализация этого способа защиты от поражения электрическим током для квартир, офисных помещений состоит в прокладке отдельного заземляющего проводника РЕ (рис.6), который впоследствии заземляется тем или иным образом.

Как это делается – тема для отдельного разговора, поскольку существуют различные варианты со своими достоинствами, недостатками, но для дальнейшего понимания этого материала они не принципиальны, поскольку предлагаю рассмотреть нескольку сугубо практических вопросов.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ФАЗУ И НОЛЬ

Где фаза, где ноль – вопрос, возникающий при подключении любого электротехнического устройства.

Для начала давайте рассмотрим как найти фазу. Проще всего это сделать индикаторной отверткой (рисунок 7).

Токопроводящим жалом индикаторной отвертки (1) касаемся контролируемого участка электрической цепи (во время работы контакт этой части отвертки с телом недопустим!), пальцем руки касаемся контактной площадки 3, свечение индикатора 2 свидетельствует о наличии фазы.

Помимо индикаторной отвертки фазу можно проверить мультиметром (тестером), правда это более трудоемко. Для этого мультиметр следует перевести в режим измерения переменного напряжения с пределом более 220 Вольт. Одним щупом мультиметра (каким – безразлично) касаемся участка измеряемой цепи, другим – естественного заземлителя (батареи отопления, металлические водопроводные трубы). При показаниях мультиметра, соответствующим напряжению сети (около 220 В) на измеряемом участке цепи присутствует фаза (схема рис.8).

Обращаю Ваше внимание – если проведенные измерения показывают отсутствие фазы утверждать что это ноль нельзя. Пример на рисунке 9.

1. Сейчас в точке 1 фазы нет.
2. При замыкании выключателя S она появляется.

Поэтому следует проверить все возможные варианты.

Хочу заметить, что при наличии в электропроводке провода заземления отличить его от нулевого проводника методом электрических измерений в пределах квартиры невозможно. Как правило, провод, которым выполнено заземление имеет желто зеленый цвет, но лучше убедиться в этом визуально, например снять крышку розетки и посмотреть какой провод подсоединен к заземляющим контактам.

© 2012-2017 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Фаза, ноль и земля – что это такое?

Электрическая энергия, которой мы пользуемся, вырабатывается генераторами переменного тока на электростанциях. Их вращает энергия сжигаемого топлива (угля, газа) на ТЭС, падающей воды на ГЭС или ядерного распада на АЭС. До нас электричество добирается через сотни километров линий электропередач, претерпевая по дороге преобразования с одной величины напряжения в другую. От трансформаторной подстанции оно приходит в распределительные щитки подъездов и далее – в квартиру. Или по линии распределяется между частными домами поселка или деревни.

Разберемся, откуда берутся понятия «фаза», «ноль» и «земля». Выходной элемент подстанции — понижающий трансформатор. с его обмоток низкого напряжения идет питание потребителю. Обмотки соединяются в звезду внутри трансформатора, общая точка которой (нейтраль ) заземляется на трансформаторной подстанции. Отдельным проводником она идет к потребителю. Идут к нему и проводники трех выводов других концов обмоток. Эти три проводника называются «фазами » (L1, L2, L3), а общий проводник – нулем (PEN).

Система с глухозаземленной нейтралью

Поскольку нулевой проводник заземлен, то такая система называется «системой с глухозаземленной нейтралью ». Проводник PEN называется совмещенным нулевым проводником. До выхода в свет 7-го издания ПУЭ ноль в таком виде доходил до потребителя, что создавало неудобства при заземлении корпусов электрооборудования. Для этого их соединяли с нулем, и это называлось занулением. Но через ноль шел и рабочий ток, и его потенциал не всегда равнялся нулю, что создавало риск поражения электрическим током.

Теперь из вновь вводимых трансформаторных подстанций выходят два нулевых проводника: нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ). Функции их разделены: по рабочему протекает ток нагрузки, а защитный соединяет подлежащие заземлению токопроводящие части с контуром заземления подстанции. На отходящих от нее линиях электропередачи нулевой защитный проводник дополнительно соединяют с контуром повторного заземления опор, содержащих элементы защиты от перенапряжений. При вводе в дом его соединяют с контуром заземления.

Напряжения и токи нагрузки в системе с глухозаземленной нейтралью

Напряжение между фазами трехфазной системы называют линейным. а между фазой и рабочим нулем – фазным. Номинальные фазные напряжения равны 220 В, а линейные – 380 В. Провода или кабели, содержащие в себе все три фазы, рабочий и защитный ноль, проходят по этажным щиткам многоквартирного дома. В сельской местности они расходятся по поселку при помощи самонесущего изолированного провода (СИП). Если линия содержит четыре алюминиевых провода на изоляторах, значит, используются три фазы и PEN. Разделение на N и РЕ в таком случае выполняется для каждого дома индивидуально во вводном щитке.

К каждому потребителю в квартиру приходит одна фаза, рабочий и защитный ноль. Потребители дома распределяются по фазам равномерно, чтобы нагрузка была одинаковой. Но на практике этого не получается: невозможно предугадать, какую мощность будет потреблять каждый абонент. Так как токи нагрузки в разных фазах трансформатора не одинаковы, то происходит явление, называемое «смещением нейтрали ». Между «землей» и нулевым проводником у потребителя появляется разность потенциалов. Она увеличивается, если сечения проводника недостаточно или его контакт с выводом нейтрали трансформатора ухудшается. При прекращении связи с нейтралью происходит авария: в максимально нагруженных фазах напряжение стремится к нулю. В ненагруженных фазах напряжение становится близким к 380 В, и все оборудование выходит из строя.

В случае, когда в такую ситуацию попадает проводник PEN, под напряжением оказываются все зануленные корпуса щитов и электроприборов. Прикосновение к ним опасно для жизни. Разделение функции защитного и рабочего проводника позволяет избежать поражения электрическим током в такой ситуации.

Как распознать фазные и защитные проводники

Фазные проводники несут в себе потенциал относительно земли, равный 220 В (фазному напряжению). Прикосновение к ним опасно для жизни. Но на этом основан способ их распознавания. Для этого применяется прибор, называемый однополюсным указателем напряжения или индикатором. Внутри него расположены последовательно соединенные лампочка и резистор. При прикосновении к «фазе» индикатором ток протекает через него и тело человека в землю. Лампочка светится. Сопротивление резистора и порог зажигания лампочки подобраны так, чтобы ток был за гранью чувствительности человеческого организма и им не ощущался.

Конструкция однополюсного указателя напряжения

Конструкция однополюсного указателя напряжения

Для чего нужны фаза, ноль и заземление?

Известно, что электрическая энергия вырабатывается на электрических станциях при помощи генераторов переменного тока. Затем, по линиям электропередач от трансформаторных подстанций электроэнергия поступает потребителям. Разберем подробнее, каким образом энергия подводится к подъездам многоэтажных домов и частным домам. Это даст понять даже чайникам в электрике, что такое фаза, ноль и заземление и зачем они нужны.

Простое объяснение

Итак, для начала простыми словами расскажем, что собой представляют фазный и нулевой провод, а также заземление. Фаза — это проводник, по которому ток приходит к потребителю. Соответственно ноль служит для того, чтобы электрический ток двигался в обратном направлении к нулевому контуру. Помимо этого назначение нуля в электропроводке — выравнивание фазного напряжения. Заземляющий провод, называемый так же землей, не находится под напряжением и предназначен для защиты человек от поражения электрическим током. Подробнее о заземлении вы можете узнать в соответствующем разделе сайта.

Надеемся, наше простое объяснение помогло разобраться в том, что такое ноль, фаза и земля в электрике. Также рекомендуем изучить цветовую маркировку проводов. чтобы понимать, какого цвета фазный, нулевой и заземляющий проводник!

Углубляемся в тему

Питание потребителей осуществляется от обмоток низкого напряжения понижающего трансформатора, являющегося важнейшей составляющей работы трансформаторной подстанции. Соединение подстанции и абонентов выглядит следующим образом: к потребителям подводится общий проводник, отходящий от точки соединения трансформаторных обмоток, называемый нейтралью, наряду с тремя проводниками, представляющими собой выводы остальных концов обмоток. Выражаясь простыми словами, каждый из этих трех проводников является фазой, а общий – это ноль.

Между фазами в трехфазной энергетической системе возникает напряжение, называемое линейным. Его номинальное значение составляет 380 В. Дадим определение фазному напряжению — это напряжение между нулем и одной из фаз. Номинальное значение фазного напряжения составляет 220 В.

Электроэнергетическая система, в которой ноль соединен с землей, называется «система с глухозаземленной нейтралью». Чтобы было предельно понятно даже для новичка в электротехнике: под «землей» в электроэнергетике понимается заземление.

Физический смысл глухозаземленной нейтрали следующий: обмотки в трансформаторе соединены в «звезду», при этом, нейтраль заземляют. Ноль выступает в качестве совмещенного нейтрального проводника (PEN). Такой тип соединения с землей характерен для жилых домов, относящихся к советской постройке. Здесь, в подъездах, электрический щиток на каждом этаже просто зануляют, а отдельное соединение с землей не предусмотрено. Важно знать, что подключать одновременно защитный и нулевой проводник к корпусу щитка весьма опасно, потому как существует вероятность прохождения рабочего тока через ноль и отклонения его потенциала от нулевого значения, что означает возможность удара током.

К домам, относящимся к более поздней постройке, от трансформаторной подстанции предусмотрено подведение тех же трех фаз, а также разделенных нулевого и защитного проводника. Электрический ток проходит по рабочему проводнику, а назначение защитного провода заключается в соединении токопроводящих частей с имеющимся на подстанции заземляющим контуром. В этом случае в электрических щитках на каждом этаже располагается отдельная шина для раздельного подключения фазы, нуля и заземления. Заземляющая шина имеет металлическую связь с корпусом щитка.

Известно, что нагрузка по абонентам должна быть распределена по всем фазам равномерно. Однако, предсказать заранее, какие мощности будут потребляться тем или иным абонентом, не представляется возможным. В связи с тем, что ток нагрузки разный в каждой отдельно взятой фазе, появляется смещение нейтрали. Вследствие чего и возникает разность потенциалов между нулем и землей. В случае, когда сечение нулевого проводника является недостаточным, разность потенциалов становится еще значительнее. Если же связь с нейтральным проводником полностью теряется, то велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, при которых в фазах, нагруженных до предела, напряжение приближается к нулевому значению, а в ненагруженных, наоборот, стремится к значению 380 В. Это обстоятельство приводит к полной поломке электрооборудования. В то же время, корпус электрического оборудования оказывается под напряжением, опасным для здоровья и жизни людей. Применение разделенных нулевого и защитного провода в данном случае поможет избежать возникновения таких аварий и обеспечить требуемый уровень безопасности и надежности.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме, в которых даются определения понятиям фазы, нуля и заземления:

Надеемся, теперь вы знаете, что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны. Если возникнут вопросы, задайте их нашим специалистам в разделе «Задать вопрос электрику «!

Рекомендуем также прочитать:

Фаза, ноль и земля – что это такое?

Электрическая энергия, которой мы пользуемся, вырабатывается генераторами переменного тока на электростанциях. Их вращает энергия сжигаемого топлива (угля, газа) на ТЭС, падающей воды на ГЭС или ядерного распада на АЭС. До нас электричество добирается через сотни километров линий электропередач, претерпевая по дороге преобразования с одной величины напряжения в другую. От трансформаторной подстанции оно приходит в распределительные щитки подъездов и далее – в квартиру. Или по линии распределяется между частными домами поселка или деревни.

Разберемся, откуда берутся понятия «фаза», «ноль» и «земля». Выходной элемент подстанции — понижающий трансформатор, с его обмоток низкого напряжения идет питание потребителю. Обмотки соединяются в звезду внутри трансформатора, общая точка которой (нейтраль) заземляется на трансформаторной подстанции. Отдельным проводником она идет к потребителю. Идут к нему и проводники трех выводов других концов обмоток. Эти три проводника называются «фазами» (L1, L2, L3), а общий проводник – нулем (PEN).

Система с глухозаземленной нейтралью

Поскольку нулевой проводник заземлен, то такая система называется «системой с глухозаземленной нейтралью». Проводник PEN называется совмещенным нулевым проводником. До выхода в свет 7-го издания ПУЭ ноль в таком виде доходил до потребителя, что создавало неудобства при заземлении корпусов электрооборудования. Для этого их соединяли с нулем, и это называлось занулением. Но через ноль шел и рабочий ток, и его потенциал не всегда равнялся нулю, что создавало риск поражения электрическим током.

Теперь из вновь вводимых трансформаторных подстанций выходят два нулевых проводника: нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ). Функции их разделены: по рабочему протекает ток нагрузки, а защитный соединяет подлежащие заземлению токопроводящие части с контуром заземления подстанции. На отходящих от нее линиях электропередачи нулевой защитный проводник дополнительно соединяют с контуром повторного заземления опор, содержащих элементы защиты от перенапряжений. При вводе в дом его соединяют с контуром заземления.

Напряжения и токи нагрузки в системе с глухозаземленной нейтралью

Напряжение между фазами трехфазной системы называют линейным, а между фазой и рабочим нулем – фазным. Номинальные фазные напряжения равны 220 В, а линейные – 380 В. Провода или кабели, содержащие в себе все три фазы, рабочий и защитный ноль, проходят по этажным щиткам многоквартирного дома. В сельской местности они расходятся по поселку при помощи самонесущего изолированного провода (СИП). Если линия содержит четыре алюминиевых провода на изоляторах, значит, используются три фазы и PEN. Разделение на N и РЕ в таком случае выполняется для каждого дома индивидуально во вводном щитке.

К каждому потребителю в квартиру приходит одна фаза, рабочий и защитный ноль. Потребители дома распределяются по фазам равномерно, чтобы нагрузка была одинаковой. Но на практике этого не получается: невозможно предугадать, какую мощность будет потреблять каждый абонент. Так как токи нагрузки в разных фазах трансформатора не одинаковы, то происходит явление, называемое «смещением нейтрали». Между «землей» и нулевым проводником у потребителя появляется разность потенциалов. Она увеличивается, если сечения проводника недостаточно или его контакт с выводом нейтрали трансформатора ухудшается. При прекращении связи с нейтралью происходит авария: в максимально нагруженных фазах напряжение стремится к нулю. В ненагруженных фазах напряжение становится близким к 380 В, и все оборудование выходит из строя.

В случае, когда в такую ситуацию попадает проводник PEN, под напряжением оказываются все зануленные корпуса щитов и электроприборов. Прикосновение к ним опасно для жизни. Разделение функции защитного и рабочего проводника позволяет избежать поражения электрическим током в такой ситуации.

Как распознать фазные и защитные проводники

Фазные проводники несут в себе потенциал относительно земли, равный 220 В (фазному напряжению). Прикосновение к ним опасно для жизни. Но на этом основан способ их распознавания. Для этого применяется прибор, называемый однополюсным указателем напряжения или индикатором. Внутри него расположены последовательно соединенные лампочка и резистор. При прикосновении к «фазе» индикатором ток протекает через него и тело человека в землю. Лампочка светится. Сопротивление резистора и порог зажигания лампочки подобраны так, чтобы ток был за гранью чувствительности человеческого организма и им не ощущался.

Конструкция однополюсного указателя напряжения

Конструкция однополюсного указателя напряжения

1	корпус
2	разъемное соединение
3	пружина
4	индикаторная неоновая лампа
5	контакт для прикосновения
6	изолированная часть
7	резистор

Распознать фазные проводники можно по их расцветке, для них используются черный, серый, коричневый, белый или красный цвет. Сложнее всего со старыми электрощитами: в них проводники одного цвета. Но «фазу» с помощью индикатора определить можно всегда и без ошибок.

Нулевой рабочий проводник – синего (голубого) цвета, защитный маркируется желто-зелеными полосами. Напряжение на них отсутствует, но лучше без нужды их не касаться. Есть у электриков такой закон: если сейчас напряжения нет, то оно может появиться в любой момент.

Оцените качество статьи:

Фаза и ноль. работа и измерения. особенности

Виды повреждений

На стояке подъезда

Для начала в общих чертах рассмотрим, что собой представляет электросеть городского многоэтажного дома. Источником питания в данном случае является трансформаторная подстанция, от которой протянуты провода к главному распределительному щиту постройки. Напряжение в главном щитке трехфазное, то есть сеть 380 Вольт. Отсюда уже выводятся группы проводов на каждую квартиру. В самих квартирах сеть уже однофазная – 220 В. Если произойдет обрыв общего нуля на стояке подъезда, это может стать причиной выхода бытовой техники из строя. Приводит это к неравенству — в трехфазной схеме питания произойдет перекос фаз и вместо симметричной нагрузки образуется несимметричная, проходящая в четырехпроводной цепи.

Простыми словами можно это объяснить так: от главного щитка в подъезде к каждой отдельной квартире подается одинаковое напряжение – 220 В. Если произойдет обрыв нулевого провода, может получиться так, что к одной квартире поступит 300 Вольт, а к другой 170 (как пример). Результат – перенапряжение и «недонапряжение» станет причиной выхода электроприборов из строя. Обычно если происходит повреждение нуля, ломается техника, имеющая двигатель: стиральная машина, холодильник, кондиционер и т.д. Помимо этого может произойти пожар, что еще хуже.

Что собой представляет перекос фаз

Внутри жилого помещения

Совсем противоположная ситуация может произойти при обрыве нуля в однофазной сети 220 Вольт, то есть внутри Вашей квартиры, частного дома либо на даче. В этом случае последствием может стать поражение человека электрическим током. Происходит это потому, что в розетке у Вас появиться одноименная фаза на обоих зажимах. Сейчас мы расскажем, чем вызвано появление так называемой второй фазы.

От Вашего вводного щитка ток проходит по фазному проводу, а так как большинство потребителей электроэнергии постоянно подключены к сети (та же люстра), при обрыве напряжение перейдет от фазы к нулю. Результат – в двух отверстиях розетки будет присутствовать электрический ток. Но это еще не самое страшное, т.к. главная опасность заключается в том, что удар током может произойти от любой техники. Причина этому – неправильная система заземления сети в квартире либо доме. Если Вы подключите «землю» в распределительном щитке к нулевой шине (чего делать нельзя), при прикосновении к заземленному корпусу бытовой техники Вас сразу же ударит током. Последствия, как Вы понимаете, могут быть плачевными. Сразу же предоставляем к Вашему вниманию правильный вариант защиты от обрыва нуля в доме — сеть с системой заземления TN-S:

Подведя итог по поводу последствий обрыва нуля в трехфазной и однофазной сети, следует отметить следующее: при повреждении нулевого провода на стояке подъезда опасность распространиться на бытовую технику, а при повреждении рабочего нуля в самой квартире угроза распространится на Вас.

Увидеть, что может произойти, если оборвется нулевая жила, Вы можете на данном видео:

Наглядный обзор неисправности

Чем грозит обрыв фазного или нулевого провода

С течением времени в розетках, переходных коробках, выключателях можно наблюдать обрыв провода. Это может произойти вследствие некачественного соединения, когда нагрузка была больше допустимой. Когда пропадает ноль или фаза в квартире, электротехнические устройства и приборы прекращают работу.

Определение фазы на участке квартиры

Эта же ситуация будет ставить в известность потребителя, если произойдет обрыв провода на одном из участков питания до вводного или распределительного щита, тогда не только одна, но и все квартиры, питающиеся от оборванной фазы, останутся без электричества, но другие потребители, питающиеся от других фаз, будут его получать. Когда обрывается ноль, обесточиваются все квартиры в доме.

Определение фазы и нуля в помещении

Домашним инструментом для определения фазы служит отвертка-индикатор, которая в своем устройстве имеет:

• токопроводящий наконечник по форме отвертки, который вставляют в одно из отверстий розетки для нахождения фазы;
• резистор ограничения тока;
• светодиод или неоновую лампочку, назначение которых — показать, что при их горении это и есть фаза;
• с другой стороны пробника металлический контакт для пальца руки, которым создается цепь для протекания безопасного тока.

Определение фазы тока

Когда в проверяемом контакте есть свечение светодиода, то это и есть фаза. Значит, второй контакт — ноль. Можно также для определения использовать тестер или другой измерительный прибор напряжения, когда выполнено подключение защитного провода. В этом случае между фазой и рабочим нулем будет показываться 220 В, а между защитой и нулем стрелка не будет отклоняться.

Поиск неисправностей

Работоспособность схемы питания квартиры изображена простым определением. Наличие фазы или рабочего нуля — не совсем правильный подход, так как кроме этого надо соблюсти еще ряд мероприятий — учесть положение включающих устройств, наличие в розетках потребителей с нагревательными элементами, но выключенных кнопкой на приборе.

Нахождение электричества

По этой причине поиск обрыва сети надо проводить при пустых розетках и выключенных устройствах включения (выключателях), кроме тех случаев, когда обрыв может находиться на линии от выключателя до светильника. Типовая схема разводки электропитания в квартире — это когда на розетки приходит фаза и рабочий ноль, а на осветительный прибор через выключатель — фаза. Ноль на светильник обычно подается напрямую от распределительной коробки, что представлено на фото ниже:

Определение сопротивления петли «ноль/земля»

Замер величины сопротивления петли является залогом бесперебойной работы электрических приборов. Время от времени это следует проводить, поскольку основные причины поломки техники кроются в замыканиях и перегрузках электросетей. Замер сопротивления позволит исключить подобные неприятности.

Что представляет собой эта петля

Данная петля является контуром, возникающим в результате соединения «нуля» с заземленной нейтралью. Как раз именно замыкание этой цепи и будет образовывать данную петлю.

Главная задача по измерению сопротивления данной петли — надежная защита оборудования и кабелей от перегрузок во время эксплуатации. Высокое сопротивление станет причиной чрезмерного повышения температуры электролинии, и как следствие, возникновения пожара. Значительное влияние на качество электропроводки оказывает влажность воздуха, температура, время суток — все это сказывается на состоянии электросети.

Назначение фазы и нуля

Чтобы полностью понять, что же именно подразумевает словосочетание “фаза и ноль в электрике” обратимся к аналогии. Электрический ток наиболее удобно сравнивать с водой, а токонесущие провода – с трубами.

Итак, представим следующее. У нас имеется одна труба, по которой горячая вода из резервуара поступает в большую кастрюлю. Также имеется вторая труба, которая по мере наполнения кастрюли сбрасывает излишек поступающей горячей воды обратно в резервуар. Теперь расшифровка: первая труба – фаза, кастрюля – полезная нагрузка, вторая труба – ноль. Ток по фазе приходит к нагрузке, а по нулевому проводу уходит обратно. Вот и все.

Теперь представим что произойдет, если из-за неисправности второй трубы горячая вода из кастрюли не будет уходить обратно в резервуар. В этом случае кастрюля очень быстро наполнится, а кипяток начнет с нее выливаться и может нас ошпарить.

Чтобы этого избежать, подводим к кастрюле третью трубу. Эта труба будет играть роль аварийного выхода для поступающей воды. Тогда, если вторая труба, отводящая воду отказывается работать, то излишек воды будет уходить через третью трубу. А третья труба идет в землю в специально выкопанный для этого котлован. Вот именно этот пример нам наглядно демонстрирует заземление.

Выше мы описали работу тока в однофазной сети, а также назначение фазы и нуля. В трехфазной происходит то же самое, только ток течет одновременно по трем проводам, а возвращается по четвертому.

Из примера становится понятно, что нельзя путать фазу с нулем, а также нельзя их соединять между собой. Для удобства все кабеля имеют свою цветовую маркировку, благодаря которой можно без всяких приборов определить принадлежность провода к фазе или нулю.

Внимание! Для пущей уверенности лучше перед началом работы все-таки прозвонить кабель, несмотря на цветовую маркировку. Очень часто в силу собственного незнания, неопытные электрики вообще не заморачиваются по поводу цвета проводов, и именно из-за этого существует опасность

Тут хорошо работает правило: доверяй, но проверяй!

По поводу цветовой маркировки. В электричестве приняты следующие обозначения: фазный провод коричневого, черного либо белого цвета, нулевой – голубого или синего, а провод заземления имеет желто-зеленый цвет.

Имейте ввиду, цвета не всегда могут быть такими: не так давно мне в трехфазной сети попались три красных провода (фаза), а нулевой провод был черного цвета.

Про электричество. Что такое Фаза и Ноль

В электроэнергетике не так-то и много разновидностей подключённых проводов. Различают провода питания и защитные провода.

В этой небольшой статье мы не будем углубляться в дебри, трёхфазные и пятифазные сети. Всё рассмотрим буквально на пальцах, на том, что нас окружает и что есть в наличии во всех магазинах и в каждом электрифицированном жилище. Проще говоря, возьмём и вскроем обычную розетку.

Начнём с времён минувших и отдадим предпочтение той электрической розетке, которая была изготовлена и установлена лет так 10, а то и 15 назад. Мы видим, что розетка подключена всего к двум проводам.

Один из этих проводов обязательно должен иметь голубоватую или синюю окраску. Именно так определяется рабочий нулевой проводник. По нему не идёт ток от источника — он направляется от Вас к источнику. Он вполне безобидный, и если схватиться за него, не прикасаясь ко второму, то ничего страшного и ужасного не случится.

А вот второй провод, окраска которого может быть любой, за исключением синей, голубой, жёлто-зелёной в полоску и чёрной, более коварный и злостный. А что вы хотите, ведь он всегда под напряжением, так как именно к нему поступают свеженькие электроны и заряженные частицы от трансформаторов и генераторов электростанций и подстанций. Называется он фазный проводник.

Дотронувшись до этого провода, вы можете получить хорошенький разряд, вплоть до смертельного исхода. И это не шутки, так как любой ток, напряжение которого свыше 50 Вольт убивает человека за несколько секунд, а у нас в бытовых розетках не менее 220 Вольт переменного тока.

Наличие напряжения на фазных проводниках можно определить специальными индикаторами. Они выполнены в виде обыкновенных отвёрток с крестовиной или лопаткой.

Рукоятка такой отвёртки состоит из полупрозрачного пластика, внутри которой встроена лампочка — диод. Верхняя часть рукоятки — металлическая.

Дотроньтесь рабочей частью индикатора до проводника, а большим пальцем руки — до металлической части на рукоятке. Если встроенный диод загорелся, значит трогать этот провод не стоит — он сейчас под напряжением.

Заметьте, что нулевой проводник никогда не вызовет горение диода, так как на нём по определению нет напряжения при условии, что он не соприкасается с проводником, по которому протекает ток.

А что же мы увидим, если вскроем розетку современного производства, приобщённую к евро стандартам. В такой розетке три провода. Два нам уже знакомы. Фазный проводник, который всегда под напряжением и может иметь любую окраску. Рабочий нулевой проводник, как правило имеет синюю или голубоватую окраску. И третий проводник, состоящий из жёлтой и зелёной окраски вдоль всего провода, который принято называть защитным нулевым проводником. Причём обычно фазный проводник расположен справа в розетках или сверху в выключателях. А нулевой защитный проводник располагается слева в розетках или снизу в выключателях.

Если по фазному проводу поступает напряжение к розетки, а по нулевому уходит от розетки к источнику, то зачем же нужен защитный?

Если подключаемое в розетку оборудование полностью исправно и проводка в надлежащем состоянии, то защитный нулевой проводник не принимает никакого участия и попросту бездействует.

Но представим, что произошло короткое замыкание, перенапряжение или замыкание на части оборудования, нормально не находящиеся под напряжением. То есть ток попал на те части, которые обычно не находятся под его действием, и поэтому изначально не соединены с проводниками Фаза и Рабочий ноль. Вы попросту ощутите удар электрического того на себе, и в худшем случае — можете погибнуть в следствии остановки сердечной мышцы.

Тут и нужен тот самый защитный нулевой проводник. Он заберёт этот ток и перенаправит его к источнику или в землю, в зависимости от того, как выполнена проводка в конкретном помещении. И даже Если Вы случайно прикоснётесь к оборудованию, не нормально находящемуся под напряжением, вы не ощутите сильного удара, ведь ток тоже не дурак — он ищет лёгкие пути, то есть выбирает ту дорогу, где наименьшее сопротивление. Сопротивление человеческого тела составляет приблизительно 1000 Ом, в то время как сопротивление защитного нулевого проводника всего около 0,1-0,2 Ом.

Пользуйтесь современными технологиями и стандартами, чтобы быть в безопасности в любой момент при любых обстоятельствах. Помните, что Ваша безопасность зависит от принимаемых Вами действий и мероприятий по её обеспечению!

Цвета и обозначение проводов

Для того, чтобы без приборов найти фазный, нулевой и заземляющий провод электропроводки, они, в соответствии с правилам ПУЭ покрываются изоляцией разный цветов.

На фотографии представлена цветовая маркировка электрического кабеля для однофазной электропроводки напряжением переменного тока 220 В.

На этой фотографии представлена цветовая маркировка электрического кабеля для трехфазной электропроводки напряжением переменного тока 380 В.

По представленным схемам в России начали маркировать провода с 2011 года. В СССР цветовая маркировка была другая, что необходимо учитывать при поиске фазы и нуля при подключении установочных электроизделий к старой электропроводке.

Таблица цветовой маркировки проводов до и после 2011 года

Период действия ПУЭ	Первая фазаL1	Вторая фазаL2	Третья фазаL3	Нулевойпровод, N	Заземляющийпровод, РЕ
До 1 января 2011 г.	желтый	зеленый	красный	голубой	желто — зеленый (черный)
После 1 января 2011 г.	коричневый	черный	серый	светло-синий	желто — зеленый

В таблице представлена цветовая маркировка проводов электрической проводки, принятая в СССР и России.
В некоторых других странах цветовая маркировка отличается, за исключением желто — зеленого провода. Международного стандарта пока нет.

Обозначение L1, L2 и L3, обозначают не один и тот же фазный провод. Напряжение между этими проводами составляет 380 В. Между любым из фазных и нулевым проводом напряжение составляет 220 В, оно и подается в электропроводку дома или квартиры.

В чем отличие проводов N и PE в электропроводке

По современным требованиям ПУЭ в квартиру кроме фазного и нулевого проводов, должен подводиться еще и заземляющий провод желто — зеленого.

Нулевой N и заземляющий провода PE подключаются к одной заземленной шине щитка в подъезде дома. Но функцию выполняют разную. Нулевой провод предназначен работы электропроводки, а заземляющий – для защиты человека от поражения электрическим током и подсоединяется к корпусам электроприборов через третий контакт электрической вилки. Если произойдет пробой изоляции и фаза попадет на корпус электроприбора, то весь ток потечет через заземляющий провод, перегорят плавкие вставки предохранителей или сработает автомат защиты, и человек не пострадает.

В случае, если электропроводка проложена в помещении кабелем без цветовой маркировки то определить, где нулевой, а где заземляющий проводник приборами невозможно, так как сопротивление между проводами составляет сотые доли Ома. Единственной подсказкой может послужить тот факт, что нулевой провод заводится в электрический счетчик, а заземляющий проходит мимо счетчика.

Внимание! Прикосновение к оголенным участкам схемы подключенной к электрической сети может привести к поражению электрическим током

Что представляет собой фаза и ноль в трехфазной сети

Как мы знаем из школьного курса физики – электрический ток движется только в замкнутом контуре. То есть по одному проводу он должен прийти, а по другому уйти. Чтобы не морочить голову, сразу даем определение:

• – Фаза – проводник, по которому к потребителю приходит ток;
• – Ноль – проводник, по которому ток уходит от потребителя.

Для правильной работы электрическому току всегда необходим замкнутый контур. Ток течет в одном направлении

Фазный провод – провод, по которому ток приходит к любой нагрузке, будь-то электрочайник или холодильник, неважно. Ноль – провод, по которому ток возвращается

Кроме этого нулевой провод выполняет еще одну полезную функцию – выравнивает фазное напряжение. Заземление – провод, на котором нет напряжения. Он служит резервным проводом для того, чтобы в случае утечки тока защитить человека от удара.

Теперь возьмем трансформатор, который питает дом. Трансформатор – устройство, повышающее, либо понижающее напряжение в сети. Чтобы конечный потребитель получил питание, к обмоткам низкого напряжения подключаются четыре провода. К выводам трансформаторной обмотки подключаются три провода (это и есть наши фазы), а ноль (еще называют “общий”) берется из точки соединения трансформаторных обмоток.

Теперь рассмотрим еще два термина и сразу дадим им определения:

1. 1. Линейное напряжение – напряжение, возникающее между фазными проводами в трехфазной электросети. Номинальное значение линейного напряжения – 380 вольт.
2. 2. Фазное напряжение – напряжение между одним фазным проводом и нулем. Номинальное значение такого напряжения – 220 вольт.

Существуют системы, в которых заземление присоединяют именно к нулевому проводу. Такая система носит название “глухозаземленная нейтраль”.

Делается это так: обмотки в трансформаторе соединяются по типу “звезда” (есть еще и соединение “треугольник”, а такде различные сочетания этих соединений, но об этом в другой раз). После этого нейтраль заземляют. Тогда наш ноль одновременно служит и заземлением (совмещенный нейтральный проводник, PEN).

Такой тип заземления практиковали в советское время при постройке жилых домов. Проще говоря, в таких домах электрощиток зануляют. Однако такой метод достаточно опасен, поскольку в некоторых случаях ток может пройти через ноль, возникнет отличный от нуля потенциал, результат варьируется от удара током до небольшого опасного фейерверка.

В наше время к жилым домам также подводят три фазы, но помимо трех фазных проводов, между трансформатором и домом также присутствуют отдельно нулевой провод отдельно провод заземления. На каждой подстанции имеется контур заземления: в случае утечки тока в электросистеме жилого дома – ток возвращается к заземлению на подстанции.

При монтаже такой сети необходимо учитывать, что в электрощите должны присутствовать отдельные шины для фаз, отдельная шина для нуля, отдельная шина для заземления

Внимание, при монтаже заземления не забудьте о том, что шина заземления должна быть соединена металлически с корпусом электрощитка

На самом деле, аварийные ситуации, так или иначе связанные с отсутствием заземления или с совмещением нуля и заземления, в трехфазных сетях происходят периодически, поэтому заземление действительно необходимо. Немного отвлечемся и посмотрим, какие ситуации наиболее часто распространены.

Для правильной эксплуатации вся нагрузка должна быть равномерно распределена между фазами. Такое бывает редко, да и неизвестно, что именно будет подключать потребитель. Если возникает ситуация, при которой нагрузка на одну из фаз увеличивается, на другую – уменьшается, а к третьей – вообще непонятно что подключают, тогда происходит смещение нейтрали.

Из-за этого смещения между нулевым проводом и проводом заземления появляется разность потенциалов. Если же нулевой провод имеет сечение, которого недостаточно, то пресловутая разность потенциалов увеличивается.

А когда фазы теряют связь с нейтральным проводником, получаются две следующих ситуации:

1. 1. Если фазы нагружены до предела, то напряжение падает до нуля;
2. 2. Если фазы наоборот не нагружены, то напряжение растет до 380.

Как видите, такое напряжение явно уничтожит бытовую технику, рассчитанную на сети в 220 вольт. Помимо этого, в таких ситуациях металлические корпуса электрооборудования тоже будут под напряжением.

Отсюда следует, что использование раздельного варианта нуля и заземления более предпочтительно, так как позволяет обойтись без таких аварийных случаев.

Зануление в квартире

Электричество в современной жизни — источник создания комфортной жизни для человека. Вокруг нас постоянно работают электрические помощники бытового предназначения, это может быть кухонный комбайн или моющий пылесос, телевизор или ПК, по этой причине понимать, как получают питание эти приборы и устройства просто необходимо.

Важным аспектом безопасной эксплуатации бытовой техники является наличие в квартире рабочего нуля (N) и защитного провода (РЕ). Ноль нужен для создания нагрузки с использованием фазы, а защитный провод — зануления. В качестве защиты может применяться провод, имеющий соединение с ТП по изолированной схеме или глухо заземленной нейтралью — эффективный заземленный ноль.

Значение защитного провода можно рассмотреть на таком примере, как работа нагревательного устройства (бойлера). Вариант, который можно часто встретить, — это когда вследствие нагрузки и длительной работы элемент нагревания ТЭН делает пробой, иными словами, корпус лопается, и нить спирали касается воды. В этом случае вода — токопроводящая жидкость — касается корпуса обогревателя, но когда произойдет включение бойлера от терморегулятора, автомат защиты сработает от КЗ между корпусом и фазой, так как он был занулен защитным проводом, и человек не попадет под воздействие электротока. Не существует выражения «нулевая фаза», это противоположные понятия.

Нулевой проводник (нейтраль)

Для нулевого проводника или нейтрали традиционно используется синий цвет. Подключение в распределительном щитке осуществляется через специальную нулевую шину, обозначаемую символом N. К этой шине подключаются все провода, имеющие синий цвет.

Сама шина соединяется с вводом через счетчик электроэнергии. В некоторых случаях соединение может осуществляться напрямую, без каких-либо дополнительных автоматических устройств.

В распределительной коробке все нейтральные провода синего цвета соединяются вместе и не принимают участия в коммутации. Исключение составляет провод, идущий от выключателя. Подключение синих проводов к розеткам выполняется с помощью специального нулевого контакта, обозначаемого буквой N. Данная маркировка проставляется на оборотной стороне каждой розетки.

Принцип работы сети переменного тока

Сеть переменного тока делится на две составляющие: рабочая фаза и пустая фаза. Рабочую фазу иногда просто называют фазой. Пустую называют нулевой фазой или просто — ноль. Она служит для создания непрерывной электрической сети при подключении приборов, а также для заземления сети. А на фазу подается рабочее напряжение.

При включении электроприбора не важно, какая фаза рабочая, а какая пустая. Но при монтаже электропроводки и подключении ее в общедомовую сеть это нужно знать и учитывать

Дело в том, что установка электропроводки делается или с помощью двухжильного кабеля, или трехжильного. В двухжильном одна жила – рабочая фаза, вторая – ноль. В трехжильном рабочее напряжение делится на две жилы. Получается две рабочих фазы. Третья жила – пустая, ноль. Общедомовая сеть выполняется из трехжильного кабеля. Общая схема электропроводки в частном доме или квартире, в основном, тоже делается из трехжильного провода. Поэтому перед подключением квартирной проводки нужно определить рабочие и нулевую фазы.

Домашняя электропроводка: находим ноль и фазу

Установить в домашних условиях, где какой провод находится, можно разными способами. Мы разберем только самые распространенные и доступные практически любому человеку: с использованием обычной электрической лампочки, индикаторной отвертки и тестера (мультиметра).

Про цветовую маркировку фазных, нулевых и заземляющих проводов на видео:

Проверка с помощью электролампы

Перед тем, как приступить к такой проверке, нужно собрать с использованием лампочки устройство для проверки. Для этого ее следует вкрутить в подходящий по диаметру патрон, после чего закрепить на клемме провода, сняв изоляцию с их концов стриппером или обычным ножом. Затем проводники лампы нужно поочередно прикладывать к тестируемым жилам. Когда лампа загорится, это будет означать, что вы нашли фазный провод. Если проверяется кабель на две жилы, уже понятно, что вторая будет нулевой.

Проверка индикаторной отверткой

Хорошим помощником в работе, связанной с электрическим монтажом, является индикаторная отвертка. В основе работы этого недорогого инструмента лежит принцип протекания сквозь корпус индикатора емкостного тока. В ее состав входят следующие основные элементы:

• Металлический наконечник, имеющий форму плоской отвертки, который прикладывается к проводам для проверки.
• Неоновая лампочка, загорающаяся при прохождении сквозь нее тока и сигнализирующая таким образом о фазовом потенциале.
• Резистор для ограничения величины электрического тока, который защищает устройство от сгорания под воздействием мощного потока электронов.
• Контактная площадка, позволяющая при прикосновении к ней создать цепь.

Профессиональные электромонтеры используют в своей работе более дорогие светодиодные индикаторы с двумя встроенными элементами питания, но простенькое устройство китайского производства вполне доступно любому человеку и должно иметься у каждого хозяина дома.

Если вы проверяете наличие напряжения на проводе с помощью этого прибора при дневном свете, то придется приглядываться в ходе работы более внимательно, так как свечение сигнальной лампы будет плохо заметно.

При касании жалом отвертки фазного контакта сигнализатор загорается. При этом ни на защитном нуле, ни на заземлении светиться он не должен, в противном случае можно сделать вывод, что в схеме подключения имеются неполадки.

Пользуясь этим индикатором, будьте внимательны, чтобы нечаянно не коснуться рукой провода под напряжением.

Про определение фазы наглядно на видео:

Проверка мультиметром

Для определения фазы с помощью домашнего тестера прибор нужно поставить в режим вольтметра и измерить попарно величину напряжения между контактами. Между фазой и любым другим проводом этот показатель должен составлять 220 В, а прикладывание щупов к заземлению и защитному нулю должно показывать отсутствие напряжения.

ФАЗА, НОЛЬ, ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Давайте для начала разберемся что такое фаза и что такое ноль, а потом посмотрим как их найти.

В промышленных масштабах у нас производится трехфазный переменный ток. а в быту мы используем, как правило, однофазный. Это достигается за счет подключения нашей проводки к одному из трех фазовых проводов (рисунок 1), причем, какая именно фаза приходит в квартиру нам, для дальнейшего рассмотрения материала, глубоко безразлично. Поскольку этот пример очень схематичен, следует кратко рассмотреть физический смысл такого подключения (рисунок 2).

Электрический ток возникает при наличии замкнутой электрической цепи, которая состоит из обмотки (Lт) трансформатора подстанции (1), соединительной линии (2), электропроводки нашей квартиры (3). (Здесь обозначение фазы L, нуля — N).

Еще момент — чтобы по этой цепи протекал ток, в квартире должен быть включен хотя бы один потребитель электроэнергии Rн. В противном случае тока не будет, но НАПРЯЖЕНИЕ на фазе останется.

Один из концов обмотки Lт на подстанции заземлен, то есть имеет электрический контакт с грунтом (Змл). Тот провод, который идет от этой точки является нулевым, другой — фазовым.

Отсюда следует еще один очевидный практический вывод: напряжение между «нулем» и «землей» будет близко к нулевому значению (определяется сопротивлением заземления), а «земля» — «фаза», в нашем случае 220 Вольт.

Кроме того, если гипотетически ( На практике так делать нельзя! ) заземлить нулевой провод в квартире, отключив его от подстанции (рис.3), напряжение «фаза» — «ноль» у нас будет те же 220 Вольт.

Что такое фаза и ноль разобрались. Давайте поговорим про заземление. Физический смысл его, думаю уже ясен, поэтому предлагаю взглянуть на это с практической точки зрения.

При возникновении по каким- либо причинам электрического контакта между фазой и токопроводящим (металлическим, например) корпусом электроприбора, на последнем появляется напряжение.

В описанной выше ситуации защиту от поражения электрическим током может также обеспечить устройство защитного отключения.

При касании этого корпуса может возникнуть, протекающий через тело электрический ток. Это обусловлено наличием электрического контакта между телом и «землей» (рис.4). Чем меньше сопротивление этого контакта (влажный или металлический пол, непосредственный контакт строительной конструкции с естественными заземлителями (батареи отопления, металлические водопроводные трубы) тем большая опасность Вам грозит.

Решение подобной проблемы состоит в заземлении корпуса (рисунок 5), при этом опасный ток «уйдет» по цепи заземления.

Конструктивно реализация этого способа защиты от поражения электрическим током для квартир, офисных помещений состоит в прокладке отдельного заземляющего проводника РЕ (рис.6), который впоследствии заземляется тем или иным образом.

Как это делается — тема для отдельного разговора, поскольку существуют различные варианты со своими достоинствами, недостатками, но для дальнейшего понимания этого материала они не принципиальны, поскольку предлагаю рассмотреть нескольку сугубо практических вопросов.

Выводы Правила заземления

Радикальные методы решения проблем заземления:

1. Используйте модули ввода.вывода только с гальванической развязкой
2. Не применяйте длинных проводов от аналоговых датчиков
3. Располагайте модули ввода в непосредственной близости к датчику, а сигнал передавайте в цифровой форме
4. Используйте датчики с цифровым интерфейсом
5. На открытой местности и при больших дистанциях используйте оптический кабель вместо медного
6. Используйте только дифференциальные (не одиночные) входы модулей аналогового ввода

Еще советы:

1. Используйте в пределах вашей системы автоматизации отдельную землю из медной шины, соединив её с шиной защитного заземления здания только в одной точке
2. Аналоговую, цифровую и силовую землю системы соединяйте только в одной точке. Если этого сделать невозможно, используйте медную шину с большой площадью поперечного сечения для уменьшения сопротивления между разными точками подключения земель
3. Следите, чтобы при монтаже системы заземления случайно не образовался замкнутый контур
4. Не используйте по возможности землю как уровень отсчёта напряжения при передаче сигнала
5. Если провод заземления не может быть коротким или если по конструктивным соображениям необходимо заземлить две части гальванически связанной системы в разных точках, то эти системы нужно разделить с помощью гальванической развязки
6. Цепи, изолированные гальванически, нужно заземлять, чтобы избежать накопления статических зарядов
7. Экспериментируйте и пользуйтесь приборами для оценки качества заземления. Допущенные ошибки не видны сразу
8. Пытайтесь идентифицировать источник и приёмник помех, затем нарисуйте эквивалентную схему цепи передачи помехи с учётом паразитных ёмкостей и индуктивностей
9. Пытайтесь выделить самую мощную помеху и в первую очередь защищайтесь от неё
10. Цепи с существенно различающейся мощностью следует заземлять группами, в каждой группе – блоки с примерно равной мощностью
11. Заземляющие проводники с большим током должны проходить отдельно от чувствительных проводников с малым измерительным сигналом
12. Провод заземления должен быть по возможности прямым и коротким
13. Не делайте полосу пропускания приёмника сигнала шире, чем это надо из соображений точности измерений
14. Используйте экранированные кабели, экран заземляйте в одной точке со стороны источника сигнала на частотах ниже 1 МГц и в нескольких точках – на более высоких частотах
15. Для особо чувствительных измерений используйте «плавающий» батарейный источник питания
16. Самая «грязная» земля – от сетевого блока питания. Не совмещайте её с аналоговой землёй.
17. Экраны должны быть изолированными, чтобы не появилось случайных замкнутых контуров, а также электрического контакта между экраном и землёй

Что такое «фаза», «ноль» и «земля», и зачем они нужны.

Начнём с основ.
Допустим, на электростанции, вращается магнит (для примера — обычный, а в реальности — электромагнит), называемый «ротором», а вокруг него, на «статоре», закреплены три катушки (размазаны по статору).

Вращает этот магнит, скажем, поток воды на ГидроЭлектроСтанции.

Поскольку в таком случае магнитный поток, проходящий через катушки, меняется, то в катушках создаётся напряжение.
Каждая из трёх катушек — отдельная цепь, и в каждой из этих трёх цепей возникает одинаковое напряжение, сдвинутое на треть окружности друг относительно друга.
Получается «трёхфазный генератор».

Можно было бы с одной такой катушки два провода просто взять и вести к дому, а там от них чайник запитывать.

Но можно сделать экономнее: зачем тащить два провода, если можно один конец катушки просто тут же заземлить, а от второго конца вести провод в дом.
Этот провод назовём «фазой».
В доме этот провод подсоединить к одному штырьку вилки чайника, а другой штырёк вилки — заземлить.
Получим то же самое электричество.

Теперь, раз уж у нас три катушки, сделаем так: (например) левые концы катушек соединим вместе тут же, и заземлим.
А оставшиеся три провода и потянем к потребителю.
Получится, мы тянем к потребителю три «фазы».
Вот мы и получили «трёхфазный ток».
Точнее, генератор «трёхфазного тока».
Это «трёхфазное» напряжение идёт по проводам Линии ЭлектроПередач (ЛЭП) к нам во двор, в дворовую подстанцию (домик такой стоит, рядом с детской площадкой).

«Трёхфазный ток» был изобретён Николой Теслой.

Передача электричества в виде трёхфазного тока, некоторые говорят, экономичнее (я не знаю, чем), и там ещё, говорят, у него есть разные преимущества над обычным током для промышленного применения.
Например, все вращающиеся штуки на заводах — станки там, двигатели, насосы, и прочее — сделаны именно для трёхфазного тока, поскольку гораздо легче построить вращающуюся хрень на трёхфазном токе: достаточно просто точно так же подсоединить эти три фазы к трём катушкам на окружности, и в центр вставить металлический стержень с рамкой — и будет он сам крутиться, как только пойдёт ток.
Такой агрегат называется «трёхфазным двигателем».
Поскольку изначально электричеством заморачивались именно на заводах (не было тогда ещё в домах компьютеров, холодильников и люстр), то исторически всё идёт от промышленности в первую очередь.
Поэтому, видимо, ток из электростанции в ЛЭП пускают всегда трёхфазным, с напряжением 35 килоВольтов между фазами (а ток — около трёхсот Амперов).

Такое высокое напряжение нужно, потому что нужна большая мощность тока: весь город энергию ест, как-никак.
Большую мощность тока можно получить либо повышая силу тока, либо повышая напряжение.
При этом чем больше сила тока, тем больше энергии тратится впустую при преодолении сопротивления проводов (потерянная энергия равняется силе тока в квадрате, умноженной на сопротивление проводов).
Поэтому экономически целесообразно повышать мощность передаваемого тока наращивая напряжение.
Потребитель потребляет из розетки именно мощность (силу тока, умноженную на напряжение), а не что-то отдельное, поэтому его не волнует, каким образом эта мощность к нему в дом попадёт.

Кстати, интересный момент: над силой тока в линии электропередачи мы вообще говоря не властны: сила тока — это мера того, как сильно ток течёт по проводам.
Можно сравнить это с силой тока холодной воды по трубам: если все краны включат в ванных, то сила тока воды будет очень большой, а если, наоборот, все краны свои закроют, то вода по трубам вообще не будет течь, и мы никак не можем управлять этой силой тока.
А вот напряжению тока вообще без разницы, потребляет ли кто-нибудь ток, или нет — оно полностью в нашей власти, и только мы можем им управлять.

Поэтому в ЛЭП за основу берётся именно напряжение тока, и именно с ним работают: перед передачей тока по проводам, излишнюю силу тока, выработанного электрогенератором, перегоняют в напряжение, а при приёме тока в «подстанции» во дворе вашего дома — наоборот, излишнее напряжение перегоняют обратно в силу тока, поскольку весь путь успешно пройден током с минимальными потерями.

Прямо всю силу тока перекачать в напряжение не получится, потому что при гигантских напряжениях в проводах возникают свои сложности (может пробить через изоляцию, например, или зажарить человека, проходящего под проводом, или ещё чего-нибудь).
Кстати, забавное видео про короткое замыкание на линии ЛЭП:



Теперь рассмотрим подробнее «трёхфазный ток».
Это три провода, по которым течёт одинаковый ток, но сдвинутый на 120 градусов (треть окружности) друг относительно друга.
Какое напряжение у этого тока?
Напряжение всегда измеряется между чем-то и чем-то.
Напряжением трёхфазного тока называется напряжение между двумя его фазами («линейное» напряжение).
Там, где мы соединили все три фазы вместе в одной точке (это называется соединением по схеме «звезда»), мы получили «нейтраль» (G на рисунке).
В ней, как нетрудно догадаться (или посчитать по формулам тригонометрии) напряжение равно нулю.

Пока просто попробуем подключить генератор к нагрузке, стоящей рядом.
Если все три выходящие из генератора линии соединить, через сопротивления, во вторую «нейтраль» (точка G), то мы получим так называемый «нулевой провод» (от G до M).



Зачем нам нужен нулевой провод?
Можно было бы дома просто подсоединять одну из фаз на один шпенёк вилки, а другой шпенёк вилки соединять с землёй, и чайник бы кипел.
Вообще, как я понял, так и делают в старых советских домах: там есть только фаза и земля в квартирах.
В новых же домах в квартиры входят уже три провода: фаза, земля и этот «ноль».
Это европейский стандарт.
И правильно соединять именно фазу с нулём, а землю вообще оставить в покое, отдав ей только роль защиты от удара током («заземление»).
Потому что если все на землю ещё и ток будут пускать, то само заземление станет опасным — абсурд получится.
Ещё некоторые мысли по поводу того, зачем нужны все три провода, есть в конце этой статьи, можете сразу пролистать и прочитать.

Теперь попробуем посчитать напряжение между фазой и «нейтралью».
Вот ещё ссылка с расчётами.
Пусть напряжение между каждой фазой и «нейтралью» равно U.
Тогда напряжение между двумя фазами равно:
U sin(a) — U sin(a + 120) = 2 U sin((-120)/2) cos((2a + 120)/2) = -√3 U cos(a + 60).
То есть, напряжение между двумя фазами в √3 раз больше напряжения между фазой и «нейтралью».
Поскольку наш трёхфазный ток на подстанции имеет напряжение 380 Вольт между фазами, то напряжение между фазой и нулём получается равным 220 Вольтам.
Для этого и нужен «ноль» — для того, чтобы всегда, при любых условиях, при любых нагрузках в сети, иметь напряжение в 220 Вольт — ни больше, ни меньше.
Если бы не было нулевого провода, то при разной нагрузке на каждую из фаз возник бы «перекос» (об этом ближе к концу статьи), и у кого-то что-то могло бы сгореть.

Ещё один момент: выше мы рассмотрели введение нейтрали у генератора.

А откуда взять нейтраль на дворовой подстанции?
В дворовой подстанции трёхфазное напряжение снижается (трёхфазным) трансформатором до 380 Вольт на каждой фазе.
Это будет похоже на генератор: тоже три катушки, как на рисунке.
Поэтому их тоже можно друг с другом соединить, и получить «нейтраль» на подстанции. А из нейтрали — «нулевой провод».
Таким образом, из подстанции выходят «фаза», «ноль» и «земля», идут в каждый подъезд (своя фаза в каждый подъезд, наверное), на каждую лестничную площадку, в электрораспределительные щитки.

Итак, мы получили все три провода, выходящие из подстанции: «фаза», «ноль» («нейтраль») и «земля».
«фаза» — это любая из фаз трёхфазного тока (уже пониженного до 380 Вольт).
«ноль» — это провод от (заземлённой — воткнутой в землю — на подстанции) «нейтрали».
«земля» — это провод от заземления (скажем, припаян к длинной трубе с очень малым сопротивлением, вбитой глубоко в землю).

По подъездам получается такая разводка (если предположить, что подъезд = квартира):



На подстанции фазы с левой стороны все соединены и заземлены, образуя ноль, а в конечных точках — в конце подъезда, после того, как они пройдут по всем квартирам — вообще не соединены никуда.
Потому что если бы в конце каждая фаза была бы замкнута на «ноль», то ток гулял бы себе по этому пути наименьшего (нулевого) сопротивления, и в квартиры (под нагрузку) вообще бы не заходил.
А так, он вынужден будет идти через квартиры.
И делиться будет по правилу параллельного тока: напряжение в каждую квартиру будет идти одно и то же, а сила тока — тем больше, чем больше нагрузка.
То есть, в каждую квартиру сила тока будет идти «каждому по потребностям» (и проходить через счётчик, который это всё будет считать).
Но для того, чтобы ток был постоянным по мере включения и отключения новых потребителей, нужно, чтобы сила тока в общем проводе каждый раз сама подстраивалась под подлюченную нагрузку.

Что может быть, если все включат обогреватели зимним вечером?

Ток в ЛЭП может превзойти допустимые пределы, и могут либо провода загореться, либо электростанция сгорит (что и было несколько раз в москве, но летом).

Есть ещё один вопрос: зачем тянуть в дом все три провода, если можно было бы тянуть только два — фазу и ноль или фазу и землю?

Фазу и землю тянуть не получится (в общем случае).
Это выше мы посчитали, что напряжение между фазой и нулём всегда равно 220 Вольтам.
А вот чему равно напряжение между фазой и землёй — это не факт.
Если бы нагрузка на всех трёх фазах всегда была равной (см. схему «звезды»), то напряжение между фазой и землёй было бы всегда 220 Вольт (просто вот такое совпадение).
Если же на какой-то из фаз нагрузка будет значительно больше нагрузки на других фазах (скажем, кто-нибудь включит супер-сварочную-установку), то возникнет «перекос фаз», и на малонагруженных фазах напряжение относительно земли может подскочить вплоть до 380 Вольт.
Естественно, техника (без «предохранителей») в таком случае горит, и незащищённые провода тоже, что может привести к пожару.
Точно такой же перекос фаз получится, если провод «нуля» оборвётся или отгорит на подстанции.
Поэтому в домашней сети нужен ноль.

Тогда зачем нам в доме нужен провод «земли»?
Для того, чтобы «заземлять» корпусы электроприборов (компьютеров, чайников, стиральных и посудомоечных машин), для того, чтобы от них не било током.
Приборы тоже иногда ломаются.
Что будет, если провод фазы, где-нибудь внутри прибора, отвалится и упадёт на корпус прибора?
Если корпус прибора вы заранее заземлили, то возникнет «ток утечки» (упадёт ток в основном проводе фаза-ноль, потому что почти всё электричество устремится по пути меньшего сопротивления — по почти прямому замыканию фазы на ноль).
Этот ток утечки будет замечен «Устройством Защитного Отключения» (УЗО), и оно разомкнёт цепь.
УЗО наблюдает за входящим в квартиру током (фаза) и изходящим из квартиры током (ноль), и размыкает цепь, если эти токи не равны.
Если эти токи разные — значит, где-то «протекает»: где-то фаза имеет какой-то контакт с землёй.
Если эта разница резко подскакивает — значит, где-то в квартире фаза замкнула на землю.
Если бы в щитке не стояло УЗО, и вышеупомянутый провод фазы внутри корпуса, скажем, компьютера, отвалился бы, и замкнулся бы на корпус компьютера, и лежал бы так себе, а, потом, через пару дней, человек стоял бы рядом, и разговаривал по телефону, оперевшись одной рукой на корпус компьютера, а другой рукой — скажем, на батарею отопления, то догадайтесь, что бы стало с этим человеком.
Так что «земля» тоже нужна.

Поэтому нужны все три провода: «фаза», «ноль» и «земля».

В квартире к каждой розетке подходит своя тройка проводов «фаза», «ноль», «земля».
Например, из щитка на лестничной площадке выходят три этих провода (вместе с ними ещё телефон, витая пара для интернета и мб какое-нибудь кабельное ТВ), и идут в квартиру.
В квартире на стене висит внутренний щиток.
Там на каждую «точку доступа» к электричеству стоит свой «автомат».
От каждого автомата своя, отдельная, тройка проводов уже идёт к «точке доступа»: тройка к печке, тройка к посудомойке, тройка на зальные розетки и свет в люстре, и т.п..
Каждый «автомат» изготовлен на заводе под определённую максимальную силу тока.
Поэтому он «вырубается», если вы даёте слишком большую нагрузку на «точке доступа» (например, включили слишком много всего мощного в розетки в зале).
Также, автомат «вырубится» в случае «короткого замыкания» (замыкания фазы на ноль), чем спасёт вашу квартиру от пожара.
Вас самих он не спасёт (слишком медленный). Вас спасёт толькоУЗО.

Под конец, просто так, напишу немного про «трансформатор» (читать не обязательно).

Я пробовал несколько раз понять, как он работает, но так и не понял…

Сила тока в цепи всегда подстраивается под подключённую нагрузку.
Для понимания этого факта можно рассмотреть, как работает трансформатор на подстанции.

Трансформатор — это сердечник, на котором две катушки: по одной ток входит, а по другой — выходит.

Если мы не выводим оттуда ток, то вводящая катушка — сама по себе, и она создаёт магнитный поток, который в свою очередь создаёт «сопротивляющееся напряжение» (это называется «ЭДС самоиндукции»), равное напряжению во вводящей цепи, и сводящее его в ноль.
Это «природное» свойство катушки («индуктивности») — она всегда сопротивляется какому бы то ни было изменению напряжения.
И по подключенному участку вводящей цепи ток практически не идёт (этот участок отводится от ЛЭП параллельно, чтобы, если в нём ток пропадёт, то у всех остальных ток остался), и практически нет потерь на таком «холостом ходу» трансформатора.

Потеряется только малость энергии, в том числе энергия, потраченная на «гистерезис» сердечника и на разогрев сердечника вихревыми токами (поэтому особо мощные трансформаторы погружают в масло для постоянного охлаждения).

Магнитный поток, распространяясь по сердечнику внутрь выводящей катушки, создаёт в ней тоже напряжение, которое могло бы вызвать протекание тока, но поскольку в данном случае к выводящей цепи мы ничего не подключили, то тока там не будет.

Если же мы начинаем выводить ток — замыкаем выводящую цепь — то по выводящей катушке начинает идти ток, и она тоже начинает создавать своё магнитное поле в сердечнике, противоположное магнитному полю, создаваемому вводной катушкой. Из-за этого ЭДС самоиндукции вводной катушки уменьшается, и более не компенсирует напряжение во вводной цепи, и по вводной цепи начинает течь ток. Ток нарастает до тех пор, пока магнитный поток «не станет прежним». Как это — я хз, в википедии так написано, а сам я так и не понял, как этот трансформатор работает.

Поэтому получается, что ток на выходе из трансформатора сам себя регулирует: если нет нагрузки, то там не течёт ток; если есть нагрузка — то ток течёт соответствующий нагрузке.
И если мы смотрим телевизор, а потом соседи включают пылесос, то у нас обоих ничего не «вырубается», так как сила тока тут же подстраивается под нас — потребителей электроэнергии.

фаза ноль

Главная /фаза-ноль

Передача электрического тока осуществляется по трехфазным сетям, при этом большинство домов имеет однофазные сети. Расщепление трехфазной цепи осуществляется с помощью вводно-распределительных устройств (ВРУ).

К электрощитку дома подводится трехфазная цепь, состоящая из трех фазных, одного нулевого и одного заземляющего проводов. Посредством ВРУ цепь расщепляется – к каждому фазному проводу добавляется один нулевой и один заземляющий, получается однофазная сеть, к которой и подключаются отдельные потребители.

Бытовые электрические сети на входе в распределительный щиток имеют линейное напряжение 380 В трехфазного переменного тока. Проводка в квартирах, имеет напряжение 220 В, так как она подключена к одной из фаз и нулевому проводнику.

Кроме того, правильно смонтированная бытовая проводка должна быть обязательно заземлена. В домах старой застройки заземляющего проводника может не быть. Таким образом, при монтаже проводки и электроприборов необходимо знать назначение каждого из двух или трех проводов.

Ноль в электричестве и чем он отличается от фазы и земли.

Фазные проводники используются для подачи электроэнергии. В трехфазной сети три токоподающих провода и один нулевой (нейтральный).

Передаваемый ток сдвигается по фазе на 120 градусов, поэтому в цепи достаточно одного нуля. Фазовый проводник имеет напряжение 220 В, пара «фаза-фаза» – 380 В. Ноль не имеет напряжения.
Фазы генератора и фазы нагрузки соединяются между собой линейными проводниками.

Нулевые точки генератора и нагрузки соединяются между собой рабочим нулем. По линейным проводам ток движется от генератора к нагрузке, по нулевым – в обратном направлении. Фазные и линейные напряжения равны независимо от способа подключения. Земля (заземляющий провод) также как и ноль не имеет напряжения. Он выполняет защитную функцию.

Фаза, ноль, землю как различить

Узнать, на какую жилу подается напряжение, а на какую нет, несложно. Есть несколько способов определения фазы и нуля.
Фазы определяются по цвету оболочки жил.
Обычно рабочие фазы имеют цвета черный, коричневый или серый, а ноль – светло-синий. Если устанавливается дополнительное заземление, то его жила — зеленого цвета.

В этом случае не используют дополнительных приборов для определения фаз. Следовательно, такой способ не очень надежен, потому что, монтируя проводку, электрики могут не соблюдать цветовую маркировку жил.

Обращаем Ваше внимание, что до 2011 года заземляющий провод в СССР иногда маркировался Черным цветом, а с 2011 Черным стали маркировать один из фазных провод.

В таблице представлена цветовая маркировка проводов электрической проводки, принятая в СССР и России.
Для других стран, цветовая маркировка часто не совпадает, за исключением желто — зеленого провода. Международного стандарта пока нет.
Внимание: обозначение L1, L2 и L3, обозначают не один и тот же фазный провод. Напряжение между этими проводниками составляет 380 В. Между любым фазным проводом и нулевым напряжение составляет 220 В, оно и подается в электропроводку квартир.

фазный провод обозначается:

L в однофазной сети,

L1, L2 и L3 каждая из фаз соответственно в трехфазной сети

N нулевой провод

РЕ заземляющий.

Период действия стандарта	Первая фаза L1	Вторая фаза L2	Третья фаза L3	Нулевой провод, N	Заземляющий провод, РЕ
До 1 января 2011 г.	желтый	зеленый	красный	голубой	желто — зеленый (черный)
После 1 января 2011 г.	коричневый	черный	серый	светло-синий	желто — зеленый

 

К сожалению на практике, при монтаже электрики, цветовая маркировка далеко не всегда соблюдается.

Есть вероятность, что неопытный электрик легко может перепутать фазу и ноль или подключить две фазы.

Определить фазный и нулевой проводники можно с помощью индикаторной отвертки.

 

При соприкосновении отвертки с фазой загорится индикатор, так как по проводнику проходит электроток. Ноль не имеет напряжения, поэтому индикатор загореться не может.
Отличить ноль от земли можно с помощью прозвонки. Сначала определяется и маркируется фаза, затем щупом прозвонки нужно прикоснуться к одному и проводников и клемме заземления в электрощитке. Ноль звониться не будет. При прикосновении к земле раздастся характерный звуковой сигнал.

Помимо индикаторной отвертки фазу можно проверить мультиметром. Для этого тестер перевести в режим измерения переменного напряжения с пределом более 220 Вольт. Одним щупом мультиметра каснуться участка измеряемой цепи, другим — естественного заземлителя металлические водопроводные трубы.

Сопутствующие вопросы:

Измерение фаза-ноль

Испытания автоматических выключателей до 1000В, прогрузка автоматов

Протоколы электроизмерений примеры

технический отчет электроизмерений

 

Звоните мы решим все вопросы!

Тел./факс: +7 (812) 466-46-29

Общая почта: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Технические вопросы: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Электролаборатория: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

График работы: пн-пт с 9:00 до 18:00

отзывы

Вадим Андреевич

Столкнулся я недавно тут с одной проблемой по поводу этой фазы ноля, сменили станки, а вот все проверить не получилось. Поэтому пришлось обратиться в организацию ООО «ЛенПроектСтрой» в Санкт-Петербурге. Они то мне и объяснили что во время измерений сопротивления фаза-нуль проверяется безопасность линий электропередач, от возможных повреждений электрическим током, возникающему при коротком замыкании. А также эти замеры дают возможность проверить качество соединений находящихся в цепи. При повышенном токе близкому к предельному, сопротивление в цепи повышается. Из-за этого происходит нагрев проводников, что может послужить причиной выхода их из строя.

Далее они осмотрели силовой щит, провели проверку «автоматов». Затем первой измеряется дальняя точка линии, и по очереди до последней в автомате защиты. Полученные данные были занесены в протокол об электроизмерениях. Провели вычисления тока короткого замыкания, который появляется когда замыкается фазный проводник на нулевой.
И производится расчет времени, за которое срабатывает автомат электромагнитной защиты. В заключении хотелось бы сказать, а может и порекомендовать работать с данными профессионалами было приятно, стоимость работ обошлась не дорого, претензий и вопросов по работе к ним не имею, так что рекомендую.

 

Что и почему Phase Zero — Product Creation Studio

Phase Zero — это стратегия проектирования , которая помогает компаниям, производящим медицинское оборудование, эффективно использовать ресурсы, используя новые возможности для продуктов. Вот как.

Когда дело доходит до медицинских устройств, большинство компаний начинают с формального процесса разработки продукта. Эти структуры обычно состоят из последовательности этапов, предназначенных для перехода от требований к квалифицированным образцам с производственной линии; обычно с четырьмя или пятью калитками по пути.Участие в таком процессе организует и уделяет внимание всем аспектам продукта, многократно тестируя и улучшая конструкцию, чтобы обеспечить функционирование, безопасность и соответствие рыночным нормам.

Хотя эти процессы и содержащиеся в них действия имеют решающее значение для создания медицинского устройства, успех на рынке должен основываться на работе, проделанной до начала процесса разработки продукта. Работа по уточнению входных данных по нескольким ключевым параметрам часто является тем, что требуется организации для снижения рисков, связанных с запуском продукта.Им следует рассмотреть возможность целенаправленных усилий, направленных на развитие уверенности в следующих основных принципах:

• Видение и ценность

• Техническая осуществимость

• Бизнес-стратегия

На первых порах возможности организациям медицинского оборудования следует рассмотреть уровень их уверенности в каждом из этих аспектов. Если есть серьезные сомнения в отношении любого из этих ключевых аспектов видения, функции или жизнеспособности бизнеса, это должно инициировать попытку «нулевой фазы».

Нулевой этап — это шаг, который позволяет команде разработчиков сосредоточиться на вызывающей озабоченность теме, снижая риск неудачи и повышая доверие к проекту.

Короче говоря, если что-то не дает вам спать по ночам, возможно, пришло время ввести нулевую фазу.

Заполните резервуары

Нулевой этап — это одновременно исследование конкретного элемента риска и целенаправленные усилия по снижению риска. Хотя может показаться, что добавление шага замедлит разработку, при правильном использовании оно делает формальный процесс разработки продукта намного более эффективным.Команда разработчиков будет уверена, что их вклад приведет к созданию жизнеспособного продукта. Такая предварительная работа помогает избежать ловушек при разработке, таких как разрешение посторонних сценариев использования, которые могут привести к конфликту требований, или разрешение предполагаемых решений на поздних этапах программы. А поскольку нулевой этап ориентирован на осуществимость на ранней стадии, бремя контроля проектирования часто можно уменьшить или полностью устранить, в отличие от формальных этапов разработки продукта.

Если мы думаем о нашей уверенности в видении и ценности, функциях и бизнес-стратегии, например о резервуарах, фаза ноль работает для заполнения самого нижнего резервуара.Имейте в виду, что каждый аспект следует исследовать индивидуально — допустимо участие в нескольких этапах нулевой фазы. Такое сужение фокуса помогает каждому проекту Phase Zero иметь четкие цели, которые позволяют небольшой команде укреплять структуру и самостоятельно управлять своей деятельностью в Phase Zero. Хотя деятельность Phase Zero может длиться несколько месяцев или даже несколько лет, процесс может дать ценную информацию и обеспечить запуск продукта со значительным снижением рисков.

В случае успеха процесс Phase Zero повышает уверенность организации в ценности продукта, его функциональности и его соответствии общим целям бизнеса.

Видение и ценность

Обеспечение видения и ценности включает в себя глубокое понимание пользователей для создания подтвержденного видения продукта и истории. Мероприятия на этом этапе будут включать изучение пользователей и исследование рынка. На этом шаге часто рассматриваются потребности и предпочтения пользователей, чтобы сделать продукт лучше. Это также может включать изучение конкурентов на рынке. Видения и ценности достаточно хорошо изучены и имеют долгую историю создания основы для успешного запуска продукта.Дизайнерские дома часто преуспевают в деятельности, которая помогает отточить видение и ценность.

Техническая функциональность

Оценка технической функциональности включает создание и демонстрацию новых технических возможностей и функций. Он должен включать в себя конкретные шаги по оценке технологии и осуществимости посредством тестирования прототипов и других действий. На этом этапе проверьте стоимость и производительность, надежность и надежность. Раннее прототипирование имеет решающее значение для обеспечения технической функциональности.Опять же, дизайнерские дома часто могут заполнить любые организационные пробелы, чтобы выполнить эти шаги.

Бизнес-стратегия

Бизнес-стратегия может включать в себя ряд идей, которые могут быть задействованы в поддержке подхода к коммерциализации продукта и бизнес-планированию. Сюда могут входить модель роста бизнеса, соответствие рынку, ландшафт интеллектуальной собственности, регулирование и компенсация, а также процесс принятия решений. Поскольку бизнес-стратегия включает в себя различные категории и иногда значительную работу в каждой категории, бизнес-стратегия заслуживает более глубокого погружения.Также может потребоваться помощь разных экспертов. В частности, стартапам может потребоваться потратить значительный уровень энергии и ресурсов на обеспечение разумности своих бизнес-стратегий.

Три кита успеха

У организаций-разработчиков, особенно стартапов, может возникнуть соблазн сосредоточиться на своей зоне комфорта, например, на сильных сторонах их технологий. Этап Zero предназначен для того, чтобы производители медицинских устройств учитывали три основных фактора успеха: видение и ценность, функции и бизнес-стратегию.Слабость в любой из этих областей может помешать успеху на рынке.

Тратя время и ресурсы на неудобные части процессов Phase Zero, можно в конечном итоге сэкономить время и деньги, сделав структуру разработки продукта более эффективной. Компании могут повысить эффективность, потому что подготовка в конечном итоге экономит время и деньги.

Действия Phase Zero могут помочь организации снизить риски неудач в будущем развитии. Это увеличивает вероятность успеха запуска продукта.

Когда компании смотрят на видение и ценность, техническую осуществимость и бизнес-стратегию, они должны оценить, где продукты слабые, а где риск наибольший. Стратегии Phase Zero могут помочь с уверенностью заполнить эти резервуары.

Что такое фаза ноль? | The Scientist Magazine®

МАЛЫЕ ДОЗЫ

Эти исследования микродозирования включают введение субфармакологических или субтерапевтических доз (порядка микрограммов) кандидата в лекарство людям, за которыми наблюдают для получения предварительного профиля ADME или PK (см. Врезку) .Есть надежда, что более раннее предоставление компаниям более надежных данных о том, как лекарство перерабатывается в организме, значительно ускорит этап более дорогостоящих клинических испытаний.

«Хотя подход фазы 0 не подходит для всех соединений, при продуманном применении методы фазы 0 помогают разработчикам выбирать только наиболее многообещающие лекарственные препараты-кандидаты для дальнейшей разработки, снижая риск неудачи из-за плохих характеристик PK и биодоступности у людей. «говорит Ченслер. «Для фармацевтических и биотехнологических фирм на ранних этапах тестирования Phase Zero — это рентабельный способ увеличения стоимости за счет предоставления данных на ранних этапах цикла разработки / инвестирования.

Предоставлено Accium Biosciences

Другие менее убеждены. На заседании Канадского общества фармацевтических наук в июне 2005 г., состоявшемся в Торонто, несколько участников выразили озабоченность по поводу достоверности или использования данных нулевой фазы, учитывая, что Типичные эксперименты с микродозированием основаны на использовании 1% или менее конечной терапевтической дозы. «Необходимо учитывать возможные различия в PK субфармакологической дозы по сравнению с полной фармакологической дозой», — говорит Ченслер.«Соединения, которые обладают опосредованным переносчиком метаболизмом, высоким метаболизмом при первом прохождении или прочно связаны с белками плазмы или сайтами связывания мишени, могут не иметь сопоставимых PK-свойств между микродозой и полной дозой».

В некоторой степени недавнее исследование CREAM — Консорциум по обеспечению ресурсами и оценке микродозирования AMS (масс-спектрометрия с ускорителем) — решило эти проблемы. Такие компании, как Eli Lilly and Company, Schering-Plough и Roche, спонсировали испытание. В испытании CREAM сравнивались профили PK в микро- и фармакологических дозах пяти соединений, которые считаются репрезентативными для типа соединений, которые представляют исследователям доклинические проблемы PK: варфарин, антиэстроген ZK253, диазепам, мидазолам и эритромицин.

Три из этих препаратов показали результаты PK-микродоз, отражающие фармакологические дозы, в то время как два других предоставили «полезную информацию о свойствах лекарств», согласно исследователям CREAM.

РЕГУЛИРОВАНИЕ ФАЗЫ НУЛЯ

Европейцы первыми выступили с мнением об эффективности анализа фазы 0, когда Европейское агентство по оценке лекарственных средств (EMEA) в начале 2003 г. опубликовало документ с изложением позиции. использование микродозирования в качестве доклинических исследований безопасности в поддержку дальнейших клинических исследований, и он определил микродозу как 1/100 дозы, необходимой для проявления фармакологического эффекта, но не более 100 граммов.В апреле этого года FDA пошло на шаг дальше документа EMEA, выпустив проект руководящего документа, касающегося исследовательских приложений для новых исследуемых лекарств (IND), который включал ссылку на использование микродозирования как части этого процесса.

Руководство было разработано для того, чтобы дать спонсорам возможность тестировать лекарства на людях на ранних этапах разработки, чтобы можно было выбрать и усовершенствовать наиболее многообещающие новые химические соединения, а те, которые обречены на неудачу, можно было бы устранить раньше, согласно Якобсон-Крам из CDER.«Документ с изложением позиции EMEA касается только исследований микродоз», — поясняет он. «Они допускают только разовые, нефармакологические дозы и предоставляют информацию только о фармакокинетике. В руководстве FDA также обсуждается возможность проведения клинических исследований с повторными дозами с использованием доз, предназначенных для индукции фармакологических эффектов. Эти последние типы исследований предоставляют гораздо больше информации о потенциальной эффективности. »

После внедрения, по словам Ченслера, новое руководство должно в короткие сроки сэкономить компаниям миллионы долларов на затратах на разработку.В традиционном IND, объясняет он, доклиническая токсикология и требования безопасности стоят более 650 000 долларов, а выполнение требований может занять до шести месяцев. Однако, исходя из сокращенных требований к токсикологии и безопасности, описанных в проекте руководства Exploratory IND, эксперимент по микродозированию на людях может быть начат с менее чем 150 000 долларов на доклинические токсикологические исследования и испытания на безопасность, которые могут быть завершены в течение одного месяца.

«Еще одним важным финансовым фактором является экономия на синтезе тестируемых соединений», — добавляет он.«Чтобы выполнить требования CMC для пилотного, серийного и производственного синтеза тестируемого соединения с использованием традиционного подхода IND, компания потратит около 1,2 миллиона долларов за 12-месячный период. что часто может быть достигнуто менее чем за шесть месяцев менее чем за 500 000 долларов «.

ТРИ ПУТИ К НУЛЕВОЙ ФАЗЕ

Во многих отношениях исследования фазы НУЛЬ возможны только благодаря техническим достижениям в области детектирования — масс-спектрометрии на ускорителе (AMS), позитронно-эмиссионной томографии (PET) и жидкостной хроматографии. -тандемная масс-спектрометрия (LC-MS / MS), которая позволяет обнаруживать практически одиночные молекулы.Здесь Али Арджоманд, президент и главный операционный директор Accium Biosciences в Сиэтле, описывает сильные и слабые стороны каждого метода.

«И не забывайте о значительных упущенных возможностях групп научных разработчиков, которые остаются озабоченными соединениями свинца, которые могли быть устранены уже с помощью исследования Phase Zero», — говорит Ройс Моррисон, директор по медицинским вопросам Northwest Kinetics в Такоме, штат Вашингтон компания, которая проводит клинические исследования от имени клиентов.

NOT A PANACEA

Дэвид Шульц, вице-президент по развитию бизнеса Ockham Development Group, компании по разработке лекарств в Такоме, штат Вашингтон, предупреждает, что компаниям не следует рассматривать исследовательский IND как ярлык для разработки. «Мы считаем, что фармацевтическим и биотехнологическим компаниям необходимо быть уверенными в том, что они выберут соответствующий тип IND [исследовательский или традиционный] для подачи в зависимости от их целей, кандидатов и целей исследований и разработок», — говорит он.«Нормативные вопросы могут возникнуть, если компания попытается провести исследования в рамках исследовательской IND, которая была бы более уместной в рамках традиционной IND. Мы обеспокоены тем, что компании не будут пытаться использовать исследовательский процесс IND в качестве кратчайшего пути, не понимая всех последствий».

В то же время, добавляет Шульц, исследования нулевой фазы и микродозирования представляют собой область, в которой дальновидные сервисные организации могут помочь дифференцироваться, а также помочь предоставить рекомендации и знания своим клиентам в этом процессе.Он сравнивает текущие возможности с возможностями отрасли в области электронного сбора данных (EDC) пять-семь лет назад.

«Те организации, которые вложили средства в понимание и определение отраслевого ландшафта в отношении систем EDC, внедрения и подачи электронных документов в FDA, действительно могут обслуживать своих клиентов более эффективно и полно», — говорит он. «Таким образом, многие из этих организаций были вознаграждены, завоевав доверие и бизнес своих клиентов в области фармацевтики и биотехнологий.Используя опыт в переходе от доклинической к клинической разработке, фармакокинетике и разработке лекарств, CRO, сосредоточенный на ранних стадиях клинической разработки, действительно может предоставить клиентам ценные услуги, давая рекомендации о том, когда проводить исследования нулевой фазы и микродозирования, а также как проводить их и как использовать данные, собранные в ходе этих исследований ».

Микродозирование не станет панацеей от того, что беспокоит промышленность, — говорит Якобсон-Крам.« Это дает раннюю информацию о фармакокинетике и может исключить дальнейшую разработку лекарств с плохая биодоступность.Это ни в коем случае не позволит выявить лекарства, которые не работают на более позднем этапе разработки из-за проблем с безопасностью или эффективностью. Это инструмент, а не волшебная палочка ».

Что такое проект этапа 0 для разработки встроенных систем?

Проекты этапа 0 снижают риски и повышают доверие

Инженеры умеют решать проблемы — нам нравится искать творческие решения сложных проблем. Определение проблемы и оценка способов ее решения так же важны, как и фактическая реализация решения.

Фаза 0 Проекты предоставляют структуру и бюджет для определения проблемы и оценки потенциальных решений перед тем, как погрузиться в детальную реализацию проекта.

Типичный проект этапа 0 включает следующие шаги:

1. Понять и охарактеризовать проблему
2. Захватить и уточнить требования
3. Создание концепций архитектуры системы
4. Анализ компромиссов и окончательный выбор
5. Оценить объем работ на этапе рабочего проектирования (график и бюджет)

Разобраться в проблеме

Очень важно, чтобы ключевые заинтересованные стороны имели общее понимание точного характера и характеристик решаемой проблемы.Обычно для этого требуется ~ 1-3 совместных собрания, на которых подробно обсуждаются следующие темы:

• Основные функциональные характеристики с выявленными областями повышенного риска
• Раскадровка для конечных пользователей и вариантов использования
• Необходимые сертификаты (например, UL, FCC, CE)
• Ожидаемый годовой объем производства
• Цели графика разработки продукта

Захват требований

Захватите набор требований, которые определяют, что должен делать новый встроенный продукт или программное обеспечение.На этом критическом этапе важно «мыслить масштабно» и фиксировать даже те особенности и функции, которые считаются менее важными. В противном случае, скорее всего, будет реализован дизайн, который может не иметь достаточных возможностей для роста и развития вместе с вашим пониманием и позиционированием ваших продуктов на динамичном рынке.

Определение архитектуры

По сути, этот шаг направлен на определение соответствующих экспертов в предметной области (разработчиков программного обеспечения, программистов FPGA, проектировщиков печатных плат, инженеров-механиков) и предоставление им возможности провести мозговой штурм и набросать варианты архитектуры.

Для каждого варианта определят:

1. ключевые функциональные компоненты системы,
2. интерфейсы между этими компонентами.

Анализ компромиссов

Торговые исследования выполняются для оценки и выбора ключевых архитектурных и дизайнерских подходов. Нередко окончательный выбор представляет собой гибрид первоначальных вариантов. Общие компромиссы включают:

• Варианты упаковки электроники — форм-факторы печатной платы и интерфейсы
Выбор ОС
• — Чистый металл vs.RTOS против встроенного Linux
• Для встраиваемых устройств альтернативы MCU / DSP / FPGA / SOC / SOM для разных семейств или поставщиков
• Для подключенных устройств, беспроводных устройств и их соотношений цена / скорость / мощность: Wi-Fi, Bluetooth, BLE, 802.15.4, LoRa и т. Д.
• Для высокопроизводительных приложений рассмотрите подходы к вычислениям ЦП и ГП, аппаратному ускорению и передаче данных.

Смета проекта

Системные требования и спецификации архитектуры служат прочной основой для разработки точных оценок затрат и сроков для последующих фаз проекта разработки, например.g., подробный проект, проверка и уточнение проекта, подготовка к производству и т. д. Подробная смета этапа проектирования часто включает:

• Проектирование электроники на уровне платы, включая схематический захват и моделирование цепей
• Разработка и проверка ПЛИС
• Схема монтажной платы
• Электромеханическое проектирование и интеграция
• Разработка прошивки и программного обеспечения
• Координация быстрого прототипирования
• Испытание и проверка прототипа полностью интегрированной встроенной системы

Этап 0 Стоимость проекта

Если вы изучаете новую встроенную конструкцию, но не знаете, с чего начать, проект фазы 0 может быть недорогим вариантом, имеющим большую ценность: определение и документация, которые могут стать ключевым фактором успеха проекта.

Хотите приблизительно узнать, сколько обычно стоит проект фазы 0?

Ознакомьтесь с нашей страницей с ценами.

Что вы получите от нулевой фазы GCMI? — GCMI Atlanta

Быстрые ответы на важные вопросы, которые снижают риск инноваций в сфере медицинских технологий

Когда новатор выявил медицинскую проблему, ключевую роль играет эффективный подход для минимизации риска и определения жизнеспособности потенциальных решений. Наша нулевая фаза направлена ​​на раннюю оценку критически важных элементов продукта, минимизируя риски, затраты и усилия.

Ключевые вопросы:

• Какую клиническую необходимость или проблему необходимо решить?
• Как основные характеристики продукта будут соответствовать клиническим потребностям?
• Каковы правила регулирования продукта?
• Можно ли защитить интеллектуальную собственность новатора?
• Есть ли рынок для продукта?
• Кто конкуренты?

Ответы на эти вопросы подтверждают направление проекта и предвидят ваши потребности в ресурсах, сроки и потребности команды.Что же тогда новаторам в области медицинских технологий с «эскизом салфетки» или исследовательской идеей ожидать от предложения услуг GCMI Phase Zero?

Короче говоря, по завершении нулевой фазы у новатора будут индивидуальные возможности для разработки продукта. Этот процесс представляет собой совместный подход с участием новатора и опытной команды инженеров и менеджеров проектов GCMI. Он устраняет эмоциональную сторону уравнения и предоставляет данные, которые направляют новаторов к принятию решения «годен / не годен» и начинают путь к коммерциализации.Конечная продукция и результаты Phase Zero основаны на фактах и ​​данных, подтверждающих ценность запуска полной программы разработки продукта.

Минимизация риска фокусируется на ресурсах, технических препятствиях, времени и стоимости в рамках каждого из ключевых вопросов:

Клиническая потребность / рынок / возмещение: Phase Zero помогает новаторам ответить на самые важные вопросы, например: «Каковы текущие потребности и как они решаются? Зачем кому-то переходить с устройства, уже представленного на рынке, на мой продукт? Мой продукт «я тоже» на рынке, или я предлагаю что-то другое? » Этот процесс дает первоначальную оценку того, кто будет покупать ваш продукт и по какой цене, а также стратегическую оценку потенциальных конкурентов и их доли на рынке, средней цены продаж и целевых объемов продаж.Это основанные на фактах утверждения, которые помогут вам понять свои рыночные риски.

Технология: Результаты Phase Zero сводят к минимуму риск, уточняя важные исходные данные для проектирования и гарантируя, что все основные характеристики продукта определены и включены. Процесс устраняет основные риски продукта и неизвестные факторы посредством тестирования производительности и удобства использования. Определение основных характеристик продукта на этом этапе позволяет нам быстро итерировать дизайн, экономя время и деньги на более поздних этапах разработки продукта.

Интеллектуальная собственность (IP): Результаты Phase Zero учитывают, рискует ли ваша конструкция нарушать чей-то патент, и есть ли у вашего продукта особенности, которые могут быть запатентованы. Это исследование не только определяет риск интеллектуальной собственности, но также способствует проектированию и созданию прототипов.

Нормативно-правовая база: Отчеты Phase Zero содержат информацию о путях регулирования аналогичных продуктов и стратегию регулирования, в которой вы можете быть уверены.Изучение путей регулирования других компаний может дать информацию о путях регулирования вашего продукта. Он также выявляет недостатки существующих продуктов, которые могут привести к появлению полезных функций и возможностей для новых идей. Этот процесс снижает риск неопределенности для пути регулирования.

По окончании нулевой фазы вы будете знать свой целевой продукт и рынок, на который следует ориентироваться. Phase Zero сужает объем и фокус вашего проекта, сокращая сроки разработки продукта и помогая устранить возможность смещения промежуточного звена.

Связанные — «Шесть вещей, которые нужно знать на нулевой фазе»

На нулевой фазе: 6 вещей, которые новаторы должны знать о процессе утверждения FDA.

При разработке медицинских продуктов правильное определение и приверженность процессу утверждения FDA может привести к успеху или провалу многих новых проектов. Это не так просто, как «У меня есть идея», «Я сделал прототип» или «Устройство работает?» Успех проекта зависит от тщательного планирования и рассмотрения всех функциональных аспектов — нормативных, технологических, клинических, коммерческих, юридических и т. Д.

В процессе, который мы определяем как «нулевую фазу», мы задаем следующие вопросы и отвечаем на них, чтобы лучше понять путь развития технологии.

• Есть ли рынок для продукта? Кто-нибудь за это заплатит?
• Как ваше устройство улучшит результаты по сравнению с текущими стандартами обслуживания?
• Как проходит процесс утверждения продукта FDA?
• Можете ли вы защитить свою технологию с помощью интеллектуальной собственности (IP)? Кто ваши конкуренты?
• Каковы важнейшие элементы дизайна, спецификации и потребности пользователей, благодаря которым ваше устройство работает?

В конце нулевой фазы новатор лучше поймет, что заставляет их технологию функционировать, что делает их концепцию уникальной и что им нужно делать методично, объективно, поэтапно, чтобы получить этот продукт через последовательные «фазовые ворота». в руки конечных пользователей.

Правильные вопросы и получение объективных ответов определят будущие рабочие потоки и финансирование. Вот шесть важных моментов, которые нужно знать о пути FDA на нулевой фазе.

1. Насколько важен выбор пути утверждения FDA?

510K, PMA или класс 1 (не регулируется)? Это дорогостоящее решение, которое определит будущие рабочие потоки, сроки и финансирование. Добавление функций или требований о возмещении расходов может привести к получению более ценного продукта с небольшими добавленными объемами работы.Проект FDA 510k может быть сравнительно дороже в реализации по сравнению с продуктом класса 1, но он может удвоить оценку. Цель: принять осознанное решение о вашем ландшафте (плательщик, IP-адрес и т. Д.) И двигаться вперед, полностью осведомленные о том, что вы делаете и как.

2. Какова ваша конкурентная среда и как регулируются эти конкуренты?

Есть ли утвержденное FDA предикатное устройство? Как это по сравнению с тем, что сейчас есть на рынке? Каковы его показания к применению и какие испытания он прошел? Знание этой информации на ранней стадии процесса может помочь направить ваши усилия в правильном направлении и убедиться, что вы не пропустили ни одного важного рабочего потока, необходимого для утверждения.Это также проинформирует ваш маркетинг. Подробнее об этом через минуту.

3. О чем заботится FDA?

Наличие патента — это хорошо, но FDA глубоко заботится о некоторых других переменных.

Работает ли продукт правильно и как ожидается? Это безопасно и эффективно? Как и с какими элементами управления будет изготавливаться ваше устройство? Эти переменные могут иметь огромное значение для вашего процесса разработки. Чтобы избежать дорогостоящих и неприятных сюрпризов, спрогнозируйте, как будет регулироваться ваше устройство, прежде чем углубляться в процесс разработки!

4. FDA не спрашивает о вашей стратегии возмещения расходов.

Возмещение от страховых компаний, таких как Medicare, связано с претензиями и полученными объективными доказательствами. Продукты 510K ограничены тем, что производители могут сказать о своих устройствах и взимать за них плату. Существуют также установленные оценки продуктов, которые решают аналогичные проблемы. Поскольку это имеет решающее значение для предпринимателей в сфере медтехники, Phase Zero внимательно изучает возмещение расходов. FDA не спрашивает, какова ваша стратегия возмещения расходов. Тем не менее, ценность продукта и возможность получить за него деньги тесно связаны с вашими этикетками и маркетинговыми заявлениями, которые их глубоко волнуют.

Заявления о вашем товаре напрямую влияют на его товарность. Неспособность уделить маркетинговым претензиям необходимое внимание на раннем этапе может иметь серьезные отрицательные последствия для времени вывода продукта на рынок, его возмещения и прибыльности.

5. Время, необходимое для подачи заявки в FDA, варьируется.

Время, необходимое для подачи и получения одобрения FDA, зависит от классификации устройства. Эффективно выполненный проект FDA 510K может занять от 12 до 18 месяцев.Наша команда проделала путь от обратной стороны салфетки до приложения 510K за 11 месяцев с высоко мотивированным предпринимателем и молодой компанией NFANT Labs. Для продуктов, требующих доклинических испытаний, это время может сильно варьироваться в зависимости от требований исследования. Такая изменчивость указывает на важность знания нормативных требований к вашим устройствам как можно раньше в процессе разработки!

6. Ваши сторонние поставщики услуг важны для FDA.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) будет полностью заботиться о проектировании продуктов, инженерах-проектировщиках и сторонних испытательных лабораториях по таким вопросам, как упаковка, биосовместимость и доклинические испытания.Всегда нанимайте экспертов, которые сделают это от вашего имени. GCMI ведет предварительно проверенный список утвержденных поставщиков с сертификатами ISO, сертификатами или аккредитациями испытательных лабораторий, стандартами испытательных лабораторий и прошел аудит на соответствие этим стандартам или мерам соответствия.

Если вам нужна помощь в оценке рыночной конъюнктуры вашего медицинского продукта, пути регулирования и того, оправдывает ли он дальнейшие инвестиции, напишите в GCMI по адресу [email protected], посетите наш веб-сайт https://gcmiatl.com/medical-device-design/ или заполните нашу онлайн-форму запроса.

Phase Zero: последняя большая идея Пентагона

Новый термин вошел в лексикон национальной безопасности, любезно предоставленный Пентагоном. Это «Фаза Ноль». И это имеет некоторые потенциально тревожные последствия для внешней политики США и политики развития, особенно в Африке. К сожалению, концепция не получает того внимания, которого она заслуживает.

Министерство обороны (DoD) тратит бесчисленные часы на разработку планов потенциальных войн. В каждом плане излагаются конкретные задачи и военные требования для отдельных этапов войны, от подготовки к боевым действиям (этап 1), до начала военных действий (этап 2), крупных боевых действий (этап 3) и «постконфликтного периода». «стабилизация (Фаза 4), а затем переход к гражданскому контролю (Фаза 5).

Совсем недавно у Пентагона появилась идея, что повышенное внимание военных к предконфликтным ситуациям — превентивные действия — может принести огромные дивиденды, поскольку отпадает необходимость в использовании войск США по всему миру.

Вот где начинается фаза ноль. Она подразумевает, что перед разрозненными региональными боевыми командованиями Америки стоит новая военная задача — устранение корней нестабильности и терроризма в самых неблагополучных странах мира.

Обоснование этой новой миссии было изложено в Четырехгодичном обзоре обороны 2006 года.QDR утверждает, что победа в «долгой войне» с терроризмом требует поддержки слабых и несостоятельных государств, чтобы они могли лучше защищать свои границы и территории и устранять «неуправляемые пространства», гостеприимные для врагов Америки. Соответственно, американские вооруженные силы должны расширять подготовку иностранных сил безопасности и сотрудничать с гражданскими агентствами США в работе с развивающимися странами.

Центральным элементом этой стратегии является недавно объявленное Африканское командование (AFRICOM), которое должно начать операции в конце 2008 года.По мнению Пентагона, основная задача командования будет заключаться в «формировании» действий, направленных на смягчение тревожных тенденций до того, как они дойдут до кризиса, а не в традиционных операциях с применением силы. С этой целью AFRICOM будет межучрежденческой операцией. Хотя командующий будет четырехзвездным генералом, один из двух его заместителей будет старшим офицером дипломатической службы США, а в командование будет входить много сотрудников гражданских агентств США.

Так в чем проблема? Разве мы не должны приветствовать У.S. Военная заинтересованность в предотвращении конфликтов и устранении нестабильности в слабых и несостоятельных государствах? Опасность этой схемы заключается в том, что она ставит Пентагон на место водителя и угрожает милитаризацией взаимодействия США с Африкой. Межведомственная координация — это одно, но возложить руководство этой интеграцией на Пентагон — рискованное предложение, как ясно видно из недавней статьи в Washington Post.

То, что Пентагон называет «нулевой фазой», подозрительно похоже на то, что некоторые из нас до сих пор причудливо называют «дипломатией» и «помощью в целях развития».«Учитывая огромные ресурсы Пентагона по сравнению с гражданскими агентствами, любые« формирующие »действия, которые исходят от AFRICOM, скорее всего, будут отражать военные приоритеты США и не учитывать более широкие политические соображения и соображения развития. В конце концов, главной заботой Министерства обороны в слабых и несостоятельных государствах является для наращивания потенциала местных сил безопасности. Находятся ли эти силы под эффективным и подотчетным гражданским контролем — это второстепенная проблема.

В более общем плане, вооруженные силы США совершенно не оснащены для того, чтобы квалифицированно бороться со структурными источниками отсталости, отчужденности и нестабильности в странах-мишенях.Устранение таких слабых мест потребует многолетнего подхода к управлению и развитию под руководством Государственного департамента и при поддержке Агентства США по международному развитию и других гражданских агентств, при этом военные будут играть второстепенную роль.

Центральным элементом этой стратегии является недавно объявленное Африканское командование. Импульс к объединению всех действий Фазы Ноль в боевых командах понятен. В отличие от Государственного департамента, который опирается на посольства на уровне страны, несколько командований обеспечивают привлекательную платформу для региональных подходов.Но, как я указал в недавней книге с Кейси Браун, эффективные подходы «всего правительства» к хрупким государствам работают лучше всего, когда каждому из «трехмерных» аспектов — развитию, дипломатии и обороне — уделяется равное внимание. Передавая Пентагону ответственность за интеграцию политики в масштабах всего правительства, AFRICOM рискует подорвать публичную дипломатию США, подчеркнув при этом наш имидж милитаристской нации.

Это также усиливает одно из самых тревожных наследий Буша.

Администрирование: аутсорсинг У.С. внешней политики в министерство обороны. После 11 сентября Пентагон превратился в огромного поставщика экономической, гуманитарной помощи, помощи в области безопасности и борьбы с терроризмом не только в Ираке и Афганистане, но и в десятках африканских стран.

По сути, эта нездоровая динамика отражает вопиющее несоответствие между полномочиями, предоставленными государственному секретарю для руководства глобальным участием страны, и скудными ресурсами, фактически выделенными Государственному департаменту и USAID для выполнения этого мандата.Огромные возможности Пентагона создают постоянную гравитационную силу, утаскивая гражданское руководство внешней политикой США. Но окончательный ответ заключается не в том, чтобы подчиниться этому притяжению, а в борьбе с ним. Администрация Буша и Конгресс должны гарантировать, что гражданская ветвь власти имеет мандат, персонал и ресурсы, необходимые для формирования глобального участия США — в «нулевой фазе» и далее.

Phase Zero — YARD & Company

Планировщики и дизайнеры, как правило, много работают на этапе подготовки к разработке (архитектура, проектирование, зонирование, права и т. Д.), а затем остановитесь, когда закончится планирование или начнется строительство. Предполагается, что на данный момент за дело взялась строительная бригада, и здание настроено на то, чтобы воплотить в реальность этот красивый рендеринг, который мы нарисовали. Но что, если все это время мы игнорировали важную часть фазологии проекта? Что, если самый активный, веселый и самый умный этап действительно начинается и совпадает с графиком строительства? Мы называем это «нулевой фазой». На нулевой фазе мы используем строительную площадку и прилегающую территорию для проверки предположений и продолжения активного взаимодействия с общественностью, снижая риски проекта и обеспечивая более разумный результат после его запуска.

Четыре причины, по которым мы думаем, что мы все должны инвестировать в нулевую фазу:

1. ПРОТОТИП ВО ВРЕМЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

Не прекращайте проектирование, когда экскаватор входит в землю. Протестируйте в реальном времени, как люди будут взаимодействовать с магазинами, улицами и общественными местами, которые мы планируем использовать для проекта. Благодаря быстрому дешевому прототипированию и активации мы можем тестировать и корректировать дизайн пространства в реальном времени.

2. ТЕСТИРОВАНИЕ НОВЫХ КОНЦЕПЦИЙ

Если мы действительно серьезно относимся к расовому и экономическому включению в наши проекты, то давайте просто не будем предполагать, что проект привлечет местную и расово разнообразную группу розничных торговцев, а предоставим им возможность проверить свои бизнес-идеи теперь, прежде чем просить их подписать долгосрочную аренду.Узнайте вместе, что работает, а что нет, чтобы лучше понять свой бизнес и как может выглядеть аренда.

3. СОЗДАВАЙТЕ СПРОС, СНИЖЕНИЕ РИСКА

Срок строительства проекта иногда может измеряться годами, и за это время все меняется, подвергая проект рискам. Вместо того, чтобы предполагать, что проект будет сдан в аренду, почему бы не создать спрос на продукт в период строительства, используя недорогую, но забавную тактику активации? Обустройство строительной площадки (трейлеры, ограждения, морские контейнеры и т. Д.)) в сочетании с более общедоступным использованием может быть идеальным для этого типа проекта.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БРЕНДА И ИСТОРИИ

Слишком часто мы брендируем проекты и пытаемся рассказать их историю еще до того, как мы начнем. Phase Zero переворачивает эту временную шкалу с ног на голову. Позвольте сообществу и будущим арендаторам помочь в развитии бренда и рассказать историю, явившись, чтобы подтвердить или уточнить предположения о том, что будет работать, а что нет.