Как определить фазу и ноль индикатором и мультиметром

С поиском фазы многие из нас не сталкивались никогда, другие это делают постоянно, а третьим это нужно от случая к случаю. Зачем? Ситуации бывают всякие. Вот хотя бы некоторые из них:

1. Надо повесить люстру, имеющую два, три или более плафонов.
2. Вы купили электроприбор, который требует соблюдения полярности, а наши розетки на это не рассчитаны (и такое бывает, хоть и редко).
3. Вы ремонтируете проводку в квартире или делаете разводку в доме, а провода у вас еще советские, все одного цвета. Вам вроде много и не надо — всего лишь узнать, как найти фазу и ноль индикаторной отверткой, которая у вас есть.
4. Вам надо найти оголенный провод, который является источником опасности (такая ситуация встречается при разборке зданий, ремонте в незнакомых помещениях, а отключить все это не представляется возможным).

Но перед тем как начать наши поиски, разберемся, что мы ищем.

Основное понятие

Все мы из школьного курса физики знаем, что в наших электросетях течет переменный ток. Некоторые даже знают, насколько он переменный — 50Гц. То есть за одну секунду носители заряда дергаются туда-сюда пятьдесят раз. График напряжения и тока в сети графически выглядит как синусоида.

Амплитуда колебания напряжения составляет около 310 В. Если пропустить этот ток через диодный мостик и выпрямить, то мы получим действующее напряжение в сети — 220 В. Фактически это среднее значение по всей синусоиде, получается оно делением амплитуды на квадратный корень из двойки.

А вот дальше интереснее. Мало кто из обывателей знает, что в России трехфазное электроснабжение. Наглядно это выглядит так: из трансформаторной будки в вашем микрорайоне выходит не один питающий провод, а три, и еще один, называемый нейтралью или нулем. Разница между первыми тремя состоит в том, что синусоиды тока и напряжения в них смещены друг относительно друга на 2π/3. Это значит, что если в одном проводе цикл находится в одной трети, то второй только начался, а третий еще не догнал. Трудно представить? Можно привести такую картинку:

Это явление и получило название сдвига по фазе.

В каждую квартиру подводится один такой провод и нейтраль, соединяющая вас с концами всех трех обмоток вашего дворового трансформатора и с землей. Впрочем, у вас должна быть еще и отдельная земля, чтобы отводить статику от корпусов бытовой техники.

Из этого рисунка вы можете понять, что утверждение «в нуле напряжения нет» не совсем верно. Его там не будет тогда, когда у всех в квартирах будут стоять электроприборы, работающие от трех фаз — тогда нагрузка на них будет симметричной. Но мало кому в голову придет ставить в квартиру электродвигатели от промышленных агрегатов, и симметричной нагрузка бывает редко. Поэтому какое-то напряжение в нулевом проводе всегда есть.

Поиск фазы

В настоящее время мы без труда можем определить фазовый провод с помощью специальных устройств. Эта несложная операция под силу любому человеку. Сделаем это двумя способами — с помощью индикаторной отвертки и мультиметра. А в конце поговорим, можно ли найти фазу и ноль без приборов и как это сделать.

Как определить индикаторной отверткой

Индикаторная отвертка представляет собой устройство с прозрачной ручкой, внутри которой находится лампочка-конденсатор, а конец ручки представляет собой проводник. Выглядит это так:

Принцип работы такого индикатора прост. Вы вставляете отвертку в розетку, и если попадаете на фазу и нажимаете на контактную пластину на ручке, то увеличиваете емкость конденсатора засчет своего тела — неоновая лампочка горит. Фазу вы найдете легко. А вот ноль, даже если в нем есть напряжение — нет. Оно там не бывает больше 60 В, а ниже этого порога индикаторная отвертка ничего не покажет. Этого и не нужно: когда лампочка загорается только при соприкосновении с фазой, такая отвертка является лучшим определителем фазы.

Более продвинутые варианты индикаторов (со светодиодом, звуковым сигналом и на батарейках) тут не помощники: они покажут и более низкое напряжение. Если его показывать, то тогда уж и с величиной. И для определения этой величины мы лучше воспользуемся мультиметром. А вот применять такие индикаторы для поиска скрытой проводки лучше всего. Есть и более продвинутые приборы для этой цели. Одни из них реагируют на поле, создаваемое переменным током, другие — на металл в стене. Но у всех этих приборов другая область применения, которая находится за пределами этой темы.

Ищем с помощью мультиметра

Это несложно. Для начала выставим на переключателе вашего тестера на функцию измерения переменного напряжения (либо этот сектор будет называться ACV, либо будет стоять V~) с пределом выше 220 В. У кого-то это будет 500, у кого-то 800. Тестеры бывают разные. Черный щуп вставим в общее гнездо (около него написано COM), а красный — в гнездо для замеров тока, напряжения и сопротивления. Не надо ставить в гнездо для работы с десятиамперным током, у вас там его, скорее всего, нет. Затем оба вторых конца щупов вставляем в отверстия розетки. Если она рабочая, на дисплее высветится значение вашего напряжения — от 220 до 230 В.

Остается узнать, где тут фаза. Вставляем красный щуп в одно из отверстий розетки, а черный либо держим пальцами, либо подсоединяем к земле, например, к батарее центрального отопления (найдите место, где краска отвалилась, или счистите немного). Если вы попали на фазу, то на дисплее отобразится действующее напряжение около 220 В. А если на нуль, то больше 60 В вы не увидите (чаще — не больше 30 В).

Определение фазовых и нулевого проводов для установки трехфазной розетки

Такая ситуация может случиться в доме с электроплитами советского производства. Пять проводов у вас есть, они одного цвета, розетка будет несимметричной, и нам надо знать точно, где тут три фазы, где нуль, а где земля. И это важно — все виды трехфазных розеток у нас несимметричные.

Тут вам нужна небольшая справка. Если между одной фазой и нейтралью у нас 220 В, то между двумя фазами со сдвигом на 120 градусов (2π/3) 220 надо будет умножить на квадратный корень из трех, и мы получим действующее напряжение 380 В.

Так что запасаемся цветными маркерами, бумажкой и ручкой, и начинаем разгадывать головоломку. Помечаем изоляцию маркерами разных цветов, ищем фазы таким же образом, как и в обычной розетке, записываем результаты на бумажку. Выделить три фазы будет сравнительно просто. А затем потребуется найти нуль и заземление. Если заземление сделано правильно, то напряжение в нем будет равно нулю, а в нейтрали будет несколько десятков вольт.

Для контроля измерим напряжение между фазами. Оно должно быть 380 В, и между нулем и каждой фазой должно получиться 220 В.

Еще одно интересное применение мультиметра

Тестер можно применять для поиска скрытой проводки в квартире, если она находится под напряжением. Обычно это можно сделать и без него, если проводка проведена по правилам. В этом случае можно ориентироваться по распределительным коробкам. Хуже, если квартира вам досталась после доморощенного евроремонта, когда все лишнее просто залепили штукатуркой.

Для обнаружения проводки вам понадобится тестер и транзистор КП303 (можно и другой полевой).

Переведите переключатель в режим измерения сопротивления где-то на 200 кОм. Щупы вставьте в стандартное положение (COM и универсальное гнездо) и присоедините их концы к истоку и стоку транзистора. На затвор можно намотать проволочную антенну. Если в стене есть провод под напряжением, то он будет создавать электромагнитное поле, пусть и небольшое, которое будет изменять внутреннее сопротивление транзистора.

Если нет приборов

А что делать, если у вас нет в наличии ни тестера, ни индикаторной отвертки? Как определить фазу и ноль без приборов? Оказывается, и это возможно.

Правда, прежде чем это делать, посмотрите в свой щиток: может быть, делать ничего и не придется. Если дом новый и проводка в нем сделана по правилам, то провода можно определить по цветам. Так, ноль делают синим, фазу — любым другим цветом, а заземление желто-зеленым. Обратите также внимание на автоматические выключатели (вроде маленьких рубильников): они должны стоять на фазе. Если вы открутите розетку и увидите землю на своем месте, то, скорее всего, ноль с фазой электрики тоже не перепутали.

Вообще же существуют бытовые способы диагностики проводки, вот некоторые из них:

1. с помощью пробника;
2. с помощью картошки;
3. с применением старых предохранителей и плоскогубцев;
4. «голыми» руками.

По понятным причинам последние три мы обсуждать не будем.

Использование пробника

Пробником называется лампа накаливания в патроне с двумя выведенными проводами. Советовать такой способ проверки не совсем этично: инструкциями этот способ запрещен. Не стоит его применять в ситуациях, когда вы не знаете, сколько фаз проведено в помещение и где там что включается и выключается.

Но иногда использовать пробник приходится. Например, чтобы отличать нуль от заземления при отсутствии розеток (мы рассматриваем ситуацию, когда розетки не установлены, а из стены торчат три провода).

В последнее время в жилые помещения ставят трехжильную проводку. Если электрики пренебрегли правилами цветовой индикации проводов, можно отличить, где нуль, а где земля именно с помощью пробника. Для этого в щитке нужно отключить один из нулей, если вы не знаете, какой из них настоящий, и проверить работоспособность будущей розетки. Если вы отключили нуль, то розетки работать не будут, и лампочка не загорится — квартирное заземление не связано с цепью. А при отключении земли лампочка будет работать.

Чего делать не надо

На самом деле вы и так знаете основные правила работы с проводкой, но некоторые хотелось бы повторить.

1. Не хватайте щупы мультиметра за оголенные части. Надеюсь, не надо объяснять, почему.
2. У некоторых граждан есть привычка искать скрытую проводку голыми руками. Если вы к таким относитесь, нет смысла вас отговаривать. Но совет дать можно: проделывайте это тыльной стороной ладони. При ударе током вы отскочите от стены, в противном случае вы рискуете не отпустить оголенный провод из-за судороги.
3. Иногда можно для индикации нуля и фазы измерять сопротивление, а не напряжение. Будьте внимательны: при работе тестером в таком режиме не замыкайте фазу на заземление, так как может произойти короткое замыкание.