Лекция B10022

Работата по електропреносната мрежа трябва да бъде оставена на специалистите - следователно са дадени само съвети, които касаят безопасността и ежедневните проблеми на експерименталния учен

• Често се погрешно приема, че 230 V променлив ток (от добре познатия контакт на Schuko) и 400 V трифазен ток (преди 380 V; ток на мощност от дебел пет-пинов контакт) са различни видове ток
• Всъщност почти всеки пантограф днес се захранва с трифазен ток през петполюсна линия.
  От петте проводника един е защитният проводник (зелено-жълт в кабела), три са фазови проводници под напрежение (два черни, един кафяв), а единият е общият връщащ проводник (син). Това се нарича неутрален проводник: той не носи никакъв ток, ако всички фазови проводници са еднакво натоварени.
• 230 V променлив ток за по-малки устройства се получава от трифазното захранване, ако се използват само неутрални проводници, защитни проводници и фазов проводник

• Нулевият проводник и защитният проводник са заземени.
• Трите фазови проводника водят до неутрален проводник 230 V с променливо напрежение от 50 Hz.
• Фазовите проводници водят един към друг 400 V (следователно 400 V трифазен ток)

Той се нарича трифазен ток, тъй като фазовото изместване на захранването с трифазен променлив ток може да генерира въртящо се магнитно поле, което позволява безчеткови високоефективни електрически двигатели

• За нормалното захранване на малки консуматори трите фази се превключват поотделно и се получават три отделни вериги с 230 V

230 V - окабеляване на контакт (фиг.)

• Жълто-зеленият защитен проводник е свързан със земята в сградата (например чрез водопровода)
• Синият неутрален проводник е заземен (фабрично), той не носи напрежение към земята, тестерът за напрежение не показва нищо
• Черният проводник на гнездо на Шуко (наричан накратко "фаза") носи напрежение към земята - там можете да получите токов удар или тестерът за напрежение показва напрежение

Поради трифазното захранване обикновено има 3 отделни вериги в сграда или лаборатория. Те трябва да се зареждат възможно най-равномерно.

• Напр. Трифазна връзка често се използва за електрическа печка, въпреки че тук не работи голям двигател. След това две котлони и фурната се свързват към отделни фази
• Електрическите вериги в лабораторията обикновено са защитени от защитни превключватели ("автоматични прекъсвачи") или предпазители с 16 ампера, така че можете да заредите всеки с обща мощност от максимум 16 ампера х 230 волта = 3680 вата.
• Има бързи и бавни предпазители. При първия е достатъчен кратък свръхток, за да отговорите. Обичайните прекъсвачи обикновено издържат на къси, силни пренапрежения, но реагират, когато работят дълго време с ниски свръхток.

Предпазителите предпазват от риск от пожар, но не и от удар, тъй като те могат да бъдат фатални от 50 mA (милиампера) !

• Електрическите устройства могат да бъдат напълно изолирани (напр. От твърд пластмасов капак) и след това да имат двупинов щепсел без защитен контакт (например бормашини, преносими компютри)
• Устройствата с метална обвивка имат двупинов щепсел със защитен контакт (Schuko). Това е свързано с корпуса на устройството чрез жълто-зеления кабел (напр. За настолни компютри, потапящи нагреватели, отоплителни фурни, климатични шкафове) и осъществява контакт с щифтовете, когато е поставенФиг.).
• Ако проводникът под напрежение в устройството влезе в контакт с корпуса, това води до ток от няколкостотин ампера чрез късо съединение, след което предпазителят надеждно изскача и напрежението се изключва (Фиг.).
• Ако приемем, че защитният проводник е загубен, корпусът ще остане под напрежение. Контактът ще доведе до токов удар, предпазителят няма да реагира (токът е твърде слаб, Фиг.),

Ако фазата влезе в контакт с корпуса чрез резистор (например през проникнала вода), през защитния проводник протича само малък ток на повреда; предпазителят 16 A не реагира, не би се забелязало възникващо късо съединение (Фиг.).

Тук влиза в действие предпазителят FI (прекъсвач на остатъчния ток): той вече реагира, когато няколко милиампера се протекат над защитния проводник (т.нар. Ток на утечка) и изключи фазовия проводник (Фиг.)

Неизправност: Когато дадено устройство е включено, редовно изгасва предпазител, въпреки че нищо не показва късо съединение и консумацията на енергия на устройствата, свързани към веригата, трябва да е доста под 16 А.

• Това могат да бъдат (1) токовете на изтичане, току-що споменати (FI ключът реагира)
• Освен това, когато са включени, много устройства (2) консумират ток, който е в пъти по-висок от номиналния им изход (пусков ток).

50 А не е нищо необичайно в компютърния монитор. Ако сега напр. няколко устройства напр. са свързани към един съединител и са включени там с общ превключвател, това също може да предизвика бавни прекъсвачи да реагират

Допълнителни проблеми

• Исторически, остарели, чужди или самоизработени устройства: с това често се занимава ученият.
  Ако тук има разхлабен щепсел или нещо подобно. трябва да се поправи, трябва да се отбележи, че защитният проводник на стари устройства е червен вместо жълто-зелен или че изобщо не са използвани правилни цветове.
• В миналото стандартното напрежение за еднофазен променлив ток беше 220 V вместо 230 V. Това не е проблем, тъй като колебанията в зависимост от разстоянието от доставчика на електроенергия така или иначе са в този диапазон
• В американските устройства защитният проводник има трети щифт вместо контактните пружини, които използваме по периферията, и те обикновено работят с 110 V вместо 230. Затова бъдете внимателни, когато инсталирате германски щепсел Schuko !