Почему фаза бьет током, а ноль нет
Человек, прикоснувшийся к оголённым проводам, обычно получает удар электрическим током, но это происходит не во всех случаях. Если контакт происходит только с одним проводом, то он может пройти без каких-либо последствий.
В этой ситуации грамотные электромонтёры говорят, что человек дотронулся не к фазному проводнику, а к нейтрали. Однако людям, далёким от электротехники, непонятно, почему фаза бьет током, а ноль нет.
Что такое ноль
Первоначально в бытовых розетках было постоянное напряжение и электроснабжение производилось по двум проводам.
В конце XIX постоянный ток был заменён трёхфазным переменным, причём для каждой фазы прокладывались два провода, в результате чего использовалась шестипроводная система электропитания.
По предложению Доливо-Добровольского по одному из проводов каждой пары были совмещены в общем нулевом проводе, а катушки генераторов и вторичные обмотки понижающих трансформаторов подключены по схеме "звезда", при которой концы обмоток соединены вместе и к этой клемме подключается этот проводник.
Это позволило уменьшить количество проводов и сечение нейтральной жилы, по которой протекает не полный ток фаз, а только уравнительный. В настоящее время место соединения нулевого проводника с трансформатором дополнительно подключается к контуру заземления подстанции.
Информация! При равномерном распределении нагрузки по фазам в трехфазной сети, ток в нейтрали отсутствует.
Как "приходят" в дом фаза и ноль
Электрический ток протекает только по замкнутой цепи и в большинстве квартир используется однофазное электропитание, для которого необходимы два провода - ноль и фаза, однако к многоэтажным домам походят четыре провода - три фазных и нейтраль, а к некоторым пять.
В этом случае к ним добавляется защитное заземление, а в квартирах проводка прокладывается трёхжильным проводом. Существуют так же схемы электроснабжения, в которых внутриквартирное заземление подключается к вводному домовому электрощитку.
Подвод электроэнергии к жилым районам производится от трансформаторной подстанции, на которой установлен понижающий трёхфазный трансформатор. Его вторичные обмотки соединены по схеме "звезда", к средней точке которой подключены нулевой провод и контур заземления. Такая схема электроснабжения называется "с глухозаземлённой нейтралью".
В такой системе напряжение 220В, которое необходимо для работы бытовых электроприборов, имеется между любым из фазных проводов и нейтралью.
Поэтому в этажном щитке кабеля, подходящие от каждой из квартир, подключаются к разным фазам и общей нейтрали.
Информация! Равномерное распределение потребителей необходимо для уменьшения тока в каждом из линейных проводников и уравнительного тока в нейтрали.
Почему нулевой провод не бьется током?
В розетку приходит два провода, а с защитным заземлением три. У них разное назначение и различные последствия в случае прикосновения к оголённым жилам руками без специальных средств защиты.
Почему фаза бьет током
Причиной того, почему фаза бьет током, а ноль нет, является, как сказано выше, тот факт, что для протекания электрического тока необходима замкнутая цепь между проводниками с разным потенциалом.
В том случае, если человек прикасается к фазному проводнику, то ток проходит по пути "фаза-человек-заземлённый пол-глухозаземлённая нейтраль трансформатора". Даже если пол сухой, а на человеке надета обувь с резиновой подошвой, сопротивление этих элементов может оказаться недостаточным для защиты от поражения током.
Почему ноль не бьёт током
Если прикосновение к фазе опасно, то почему ноль не бьет током? Дело в том, что если контакт происходит с нейтральным проводником, цепь замыкается между проводниками с одинаковым потенциалом.
Технически, люди находящиеся в квартире и стоящие на полу, заземлены или, крайнем случае, изолированы от контура. Нейтраль, в свою очередь, на трансформаторной подстанции подключена к глухозаземлённой нейтрали и также заземлена.
В каких случаях прикосновение к нейтрали опасно
Следует отметить, что при неравномерном распределении нагрузки по фазам сила тока, протекающая по нейтрали, может быть значительной величины.
В результате при большой протяжённости ЛЭП падение напряжения в этом проводнике и потенциал на его клемме в розетке может составить 20В и более. Прикосновение к этому проводу будет достаточно болезненным, а в некоторых случаях опасным.
Важно! При обрыве нейтрали на участке между зданием и понижающим трансформатором напряжение на нулевой клемме может достигать 220В. Прикасаться к такому проводнику опасно для жизни.
Вывод
Как видно из материалов статьи, ответ на вопрос, почему фаза бьет током, а ноль нет достаточно простой. Эти проводники имеют разный потенциал по отношению к заземлённым элементам здания, в том числе напольным покрытием, на котором стоит человек.
На фазной клемме имеется напряжение сети - 220В, а второй конец нейтрали заземляется на подстанции и имеет одинаковый потенциал со зданием и находящимися в нём людьми.
Однако прикосновение к нулю может быть опасным при обрыве нейтрального проводника. В этом случае на нём появляется высокое напряжение.