Что такое ре проводник: PEN-проводник: определение, требования, сечение, цвет

PEN-проводник: определение, требования, сечение, цвет

Что такое PEN-проводник?

Совмещенный защитный заземляющий и нейтральный проводник (PEN-проводник, PEN) — это проводник, выполняющий функции защитного заземляющего и нейтрального проводников (согласно ГОСТ 30331.1-2013).

PEN-проводник, как и другие защитные проводники, не относят к токоведущим частям. Однако PEN-проводник является токопроводящим проводником, который учитывают в общем числе проводников, применяемых в электрической цепи, сети или системы.

Харечко Ю.В. в своей книге [2] детализирует:

« Требования, изложенные в п. 411.4.2 ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) для систем TN, предписали заземлять нейтральную точку. К заземленной нейтральной точке многофазного источника питания или к средней точке однофазного источника питания может быть присоединен РЕN-проводник. То есть в низковольтных электроустановках переменного тока или их частях функции защитного заземляющего проводника и нейтрального проводника могут быть объединены в одном проводнике. Этот проводник называют совмещенным защитным заземляющим и нейтральным проводником. Однако он более известен по своему краткому наименованию «РЕN-проводник» или просто «РЕN». »

[2]

Примеры систем, в которых имеют место PEN-проводники.

Следовательно, в однофазных электрических системах TN-C и TN-C-S, которые имеют источники питания со средними точками (нейтралями), могут иметь место PEN-проводники. На рисунке 1 показана однофазная двухпроводная система TN-C, PEN-проводники в которой применяют и в распределительной электрической сети, и в подключенной к ней низковольтной электроустановке.

Рис. 1. Система TN-C однофазная двухпроводная (на основе рисунка 1 из книги [2] Харечко Ю.В.)

Если в системе TN-C-S PEN-проводники разделяют на защитные и нейтральные проводники на вводе низковольтной электроустановки, как показано на рисунке 2, то PEN-проводники могут быть только в распределительной электрической сети.

Рис. 2. Система TN-C-S однофазная двухпроводная, в которой PEN-проводник разделен на защитный проводник PE и нейтральный проводник N на вводе электроустановки (на основе рисунка 31B3 из ГОСТ 30331.1-2013 [1])

В случае разделения PEN-проводников где-то в электроустановке, в головной ее части используют PEN-проводники, а в других частях электроустановки применяют защитные и нейтральные проводники (смотрите рисунок 3).

Рис. 3. Система TN-C-S однофазная двухпроводная, в которой PEN-проводник разделен на защитный проводник PE и нейтральный проводник N где-то в электроустановке (на основе рисунка 3 из книги [2] Харечко Ю.В.)

PEN-проводники также широко распространены в трехфазных электрических системах TN-C (рисунок 4) и TN-C-S (рисунок 5 и 6), источники питания которых имеют нейтрали.

Рис. 4. Система TN-C трехфазная четырехпроводная, в которой функции нейтрального и защитного проводников объединены в одном проводнике во всей системе (на основе рисунка 31С из ГОСТ 30331.1-2013 [1])Рис. 5. Система TN-C-S трехфазная четырехпроводная, в которой PEN-проводник разделен на защитный проводник PE и нейтральный проводник N где-то в электроустановке (на основе рисунка 31В1 из ГОСТ 30331.1-2013)Рис. 6. Система TN-C-S трехфазная четырехпроводная, в которой PEN-проводник разделен на защитный проводник PE и нейтральный проводник N на вводе электроустановки (на основе рисунка 31В2 из ГОСТ 30331.1-2013)

Требования, сечение.

Обратимся к книге [2] под авторством Харечко Ю.В., который, предварительно проанализировав соответствующую нормативную документацию, пишет в каких случаях запрещено применять PEN-проводники. Приведу его цитаты:

« Требованиями некоторых стандартов комплекса МЭК 60364 запрещено применять PEN-проводники в отдельных низковольтных электроустановках или их частях. Например, для снижения электрических и электромагнитных воздействий на электрооборудование п. 444.4.3 стандарта ГОСТ Р 50571.4.44-2019 (МЭК 60364-4-44:2007) запрещает применять PEN-проводники во вновь создаваемых электроустановках зданий, в которых будет установлено информационное оборудование. PEN-проводник распределительной электрической сети должен быть разделен на защитный и нейтральный проводники на вводе в электроустановку здания. »

[2]

Для существующих электроустановок зданий, в которых уже применяется PEN-проводник, Харечко Ю.В. дополняет [2]:

« В существующих электроустановках зданий рекомендуется осуществить замену PEN-проводников защитными и нейтральными проводниками. То есть электроустановки зданий с информационным оборудованием должны соответствовать типу заземления системы TN-S. Если применяют систему TN-C-S, PEN-проводник должен быть разделен на защитный и нейтральный проводники на вводе в электроустановку здания. »

[2]

« Требованиями п. 708.312.2.1 стандарта МЭК 60364-7-708 запрещено применять PEN-проводники в конечных электрических цепях, питающих электрооборудование передвижного жилья (используемого на досуге), палаток и летних загородных домов. »

[2]

« Требованиями п. 709.312.2.1 стандарта ГОСТ Р 50571.7.709-2013 (МЭК 60364-7-709) запрещено применять PEN-проводники в конечных электрических цепях, питающих электрооборудование яхт, лодок, катеров, плавучих домов и иных судов, используемых только для спорта и на досуге. »

[2]

Требованиями, изложенными в п. 312.2.1, ГОСТ 30331.1-2013 запретил применять PEN-проводники в электроустановках жилых и общественных зданий, торговых предприятий и медицинских учреждений. PEN-проводник распределительной электрической сети, к которой подключают любую из указанных электроустановок зданий, соответствующую типу заземления системы TN-C-S, должен быть разделен на нейтральный и защитный проводники на ее вводе. Тип заземления системы TN-C запрещено применять для перечисленных электроустановок зданий.

Харечко Ю.В. в своей книге [2] так описывает требования к PEN-проводникам:

« Требования к РЕN-проводникам изложены в ГОСТ Р 50571. 5.54-2013. Поскольку на РЕN-проводник возложены функции по защите от поражения электрическим током, выполняемые защитным заземляющим проводником, он, во-первых, должен соответствовать требованиям, предъявляемым к защитному проводнику. Прежде всего, должна быть обеспечена непрерывность электрической цепи РЕN-проводника. Поэтому в его цепь запрещено включать коммутационные устройства, например, плавкие предохранители, автоматические выключатели, устройства дифференциального тока и др. В точке разделения PEN-проводника должны быть установлены отдельные зажимы или шины, предназначенные для подключения защитных и нейтральных проводников. PEN-проводник следует подключать к тому зажиму (шине), который используют для присоединения защитных проводников. За точкой разделения PEN-проводника (по току электроэнергии) запрещено объединять защитные и нейтральные проводники. »

[2]

« Во-вторых, на PEN-проводник возложены функции по передаче электрической энергии. Поэтому он должен соответствовать требованиям, предъявляемым к нейтральному проводнику. »

[2]

Двоякая функция PEN-проводника накладывает на его выполнение следующие ограничения [2, Ю.В. Харечко]:

• сечение PEN-проводника должно быть не менее 10 мм² по меди и 16 мм² по алюминию;
• PEN-проводник может быть использован только в стационарной электропроводке;
• PEN-проводник должен быть изолирован. Его изоляция должна соответствовать самому высокому напряжению, на которое рассчитана электрическая цепь, содержащая PEN-проводник;
• запрещено использование сторонних проводящих частей в качестве РЕN-проводника.

Харечко Ю.В. подытоживает [2]:

« В электроустановках зданий практически всегда применяют переносные и передвижные электроприемники, которые подключают к стационарным электропроводкам с помощью гибких соединительных кабелей. Поскольку PEN-проводник может быть только в стационарной электропроводке, гибкий соединительный кабель любого электроприемника класса I должен иметь защитный проводник, который присоединяют к его открытой проводящей части и защитным контактам штепсельной вилки. Штепсельная розетка также должна иметь защитные контакты, которые присоединяют к защитному проводнику, берущему свое начало от PEN-проводника стационарной электропроводки. »

[2]

Цвет, буквенно-цифровая идентификация.

Требованиями, изложенными в п. 6.3.3 «PEN-проводники» ГОСТ 33542-2015, PEN-проводники предписано идентифицировать следующим образом:

• желто-зеленым цветом по всей их длине и, кроме того, метками синего цвета на их концах и в точках соединений;
• синим цветом по всей их длине и, кроме того, метками желто-зеленого цвета на их концах и в точках соединений.

« Дополнительные синие метки можно не наносить на концы PEN-проводников внутри электрического оборудования, если соответствующее требование имеется в стандарте на это электрооборудование. »

[5]

Требованиями п. 7.3.4 «PEN-проводник» ГОСТ 33542-2015 установлена следующая буквенно-цифровая идентификация рассматриваемых проводников: «PEN».

Использованная литература

1. ГОСТ 30331.1-2013
2. Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 1// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2011. – № 3. – 160 c.
3. ГОСТ Р 50571.5.54-2013
4. ГОСТ Р 50571.7.709-2013
5. ГОСТ 33542-2015

PE проводник — что это такое и для чего нужно. Защитные проводники (РЕ-проводники) Физика разделения pen на pe и n

В тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены, применяется система ТТ с обязательной защитой всех цепей УЗО.
Система TT — это система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.
При использовании системы TT все линии должны быть защищены УЗО 10 — 30 mA.

Пример на рисунке 2.

Ключевые моменты схемы TT:
— Нулевой провод с воздушной линии электропередач не соединяется с местным заземляющим устройством и шиной РЕ.
— Все линии обязательно должны быть защищены УЗО (для защиты при косвенном прикосновении и от выноса потенциала на местный РЕ-проводник и PEN-проводник воздушной линии). Поскольку только УЗО обеспечивает отключение при пробое фазы на корпус электроприбора, а УЗО традиционно считается менее надежным устройством, чем автоматы, желательно дублирование УЗО.
— Для защиты при прямом и косвенном прикосновении используются УЗО с чувствительностью 10 мА и 30 мА.
— Для защиты аппаратуры и проводки от грозовых перенапряжений должны применяться ограничители перенапряжений (грозоразрядники).
— Сопротивление растеканию местного заземляющего устройства должно удовлетворять условию:
Rа*Iа
где Iа — ток срабатывания защитного устройства;
Ra — суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника, при применении УЗО для защиты нескольких электроприемников — заземляющего проводника наиболее удаленного электроприемника.
Т. е. при УЗО 100 мА Ra должно быть не более 500 Ом, даже заземлитель в виде одного вертикального прутка длиной 2-3 м в большинстве случаев обеспечит такое сопротивление с хорошим запасом.
Однако для помещений с повышенной опасностью допустимое напряжение прикосновения должно быть уменьшено, обычно применяется величина 12В вместо 50В, соответственно, должно быть уменьшено и допустимое сопротивление заземления.
— В здании должна быть выполнена система уравнивания потенциалов, соединенная или совмещенная с шиной РЕ главного щита.

Достоинства схемы ТТ:
— Исключен вынос потенциала с PEN воздушной линии электропередач на заземленные корпуса электроприборов при аварии на воздушной линии. В ТТ нет появления опасного потенциала на корпусах при отгорании магистрального нуля.
— Электробезопасность не зависит от состояния воздушной линии.
— Незначительный ток через заземляющее устройство в нормальном состоянии.

Недостатки схемы ТТ:
— Защитное автоматическое отключение питания обеспечивается только УЗО, т. к. ток короткого замыкания на землю недостаточен для надежного срабатывания автоматов. При отказе УЗО и пробое фазы на заземленный корпус электроприбора, последний будет длительное время находиться под опасным потенциалом, кроме того, произойдет вынос потенциала на PEN-проводник питающей сети. Автоматические выключатели в системе ТТ защищают только электропроводку (от перегрузки и короткого замыкания «фаза-рабочий ноль»).
— Риск возникновения грозовых перенапряжений между местным заземляющим устройством (РЕ-проводником) и токоведущими частями (нулевы

Заземляющий проводник: требования и особенности

Заземляющие проводники представляют собой обязательную часть электроустановок любого типа, от небольших бытовых приборов до трансформаторов. Необходимы как защитные элементы от случайного соприкосновения с деталями, находящимися под высоким напряжением.

Их правильный выбор и установка очень важны не только для обеспечения бесперебойной работы, но и для улучшения качества ее безопасности во время эксплуатации.

к содержанию ↑

Немного теории

Чтобы действовать максимально эффективно, необходимо знать некоторую терминологию. Так, глухозаземленная нейтраль — общая точка обмоток для электрического оборудования, которая присоединяется к заземлителю напрямую или с использованием малого сопротивления.

Важно знать следующую информацию:

1. Основных схем для подключения нейтрали оборудования насчитывается пять. Здесь электрические приборы подключают в звезду (начала обмотки присоединяют к фазным проводам).
2. В областях соединения обмоток потенциал будет равен нулю при идеальных условиях, как и у почвы. Из-за этого заземление нейтрального кабеля необходимо производить с использованием шины.
3. Нулевой провод — тот, что подключен к нейтрали. Как правило, его принято обозначать буквой N.
4. Нулевой защитный проводник заземления обозначается символом РЕ. Его подсоединяют к земле и непосредственно к оборудованию, благодаря чему оказывается возможным получение нулевого потенциала.

Существует три основных типа подключения:

1. TN-S. К нейтрали соединяют нулевой рабочий проводник и кабель защитного заземления, которые не соединяются до конечного потребителя.
2. TN-C. Заземляющий проводник и нейтраль соединяются в одной области, образовав сплошной проводник. Такой тип обозначают символом REN.
3. TN-C-S. Совмещает в себе два предыдущих. Для подключения к нейтрали используется один проводник, который впоследствии разделяется на два — зануления и заземления.

В сетях выше тысячи, требующих специальных знаний, применяется тип IT с применением изолированной нейтрали.

к содержанию ↑

Требования к заземлителям

Главные требования к проводам-заземлителям зависят от места для их подключения. Так, проводы могут быть использованы как для непередвижных, так и передвижных электрических конструкций и приборов.

Следует обратить внимание, что основные требования к продукции, предназначенной для подключения этих типов установок, серьезно различаются. Перед непосредственным проведением работ их необходимо тщательно изучить и произвести все требуемые измерения.

В противном случае техника может выйти из строя, а сами механизмы будут представлять потенциальную опасность для жизни человека.

к содержанию ↑

Общие требования к проводам заземления

Любой провод заземления должен снижать потенциал на электрооборудовании до близкого к нулю показателя. У него должна быть возможность пропускать такой же ток, значение которого в установке равно значению тока в коротком замыкании.

В связи с этим необходимо обратить внимание на следующие требования:

1. Сечение проводников заземления не должно быть больше, чем у фазных проводников. Последние должны обеспечивать постоянное протекание тока, защита находится в работе не более двух-трех секунд.
2. Все кабели должны иметь сечение и маркировки по ГОСТу.
3. Отдельный расчет показателя проводника заземления возможен. Следует применить формулу, содержащую ток короткого замыкания, способ укладки кабеля, тип проводника.
4. Нулевой провод, как правило, обозначают голубым цветом, заземление — желтым.
5. Качество заземления рассчитывают по измерению сопротивления. Как правило, параметр должен составить не больше 4 Ом. Число зависит от сопротивления только внутри проводника.
6. Наиболее качественного заземления можно добиться при использовании винтовых зажимов. Не рекомендуется делать нулевые проводники и заземление длиннее стандарта длины.
7. У медного провода для заземления минимальное сечение составит 4 квадратных миллиметров без защиты от повреждений и не менее 2,5 — при ее наличии.

к содержанию ↑

Требования к переносным заземлениям

Переносные заземления должны соответствовать совсем другим требованиям, поскольку применяются к передвижным механизмам для обеспечения безопасных условий эксплуатации и работы.

Основные правила их использования выглядят следующим образом:

1. Данный тип проводников не оснащается изоляцией. Это необходимо, чтобы можно было легко обнаружить возможные механические повреждения или убедиться в их полной целостности. К устройствам контур заземления прикрепляется при помощи струбцины. Ее присоединение к заземлителю производится с использованием сварки.
2. Материал для проводника — медь. Такая продукция должна быть многожильной, а ее отдельные проводки — содержать не более пяти процентов брака.
3. Сечение данных заземлений должно быть не менее 16 квадратных мм, если применяется для механизмов с напряжением меньше 1000 В, и не менее 25 квадратных миллиметров, если больше.

Перед наложением заземления необходимо провести зачистку металлической поверхности. Можно достигнуть максимально доступного качества. Проверить его обычными способами достаточно сложно, поэтому чаще всего выполняют только экспериментальным путем.

к содержанию ↑

Выводы

Соблюдение всех правил выбора и установки нейтральных проводов и кабелей заземления чрезвычайно важно для обеспечения качественной и бесперебойной работы электросистем стационарных и передвижных. Без этого нельзя создать безопасные условия эксплуатации техники и предупредить ее поломки.

Разобраться в основных требованиях к кабельной продукции не так сложно. В большинстве случаев произвести установку всех систем оказывается под силу даже простым обывателям.

Заземляющий проводник: требования и особенности

Цветовая маркировка шин и проводов и ее назначение

В наше время монтаж электропроводки проводится проводами с различным цветом изоляции. И дело здесь не в каких-то модных тенденциях или красоте самого изделия, а в безопасности и удобстве эксплуатации данной электропроводки.

Ведь цветная изоляция может выполнять две функции одновременно – защиту от удара электрическим током или защиту от короткого замыкания путем наложения на проводник изоляционного материала, и с помощью цвета этого самого изоляционного материала помогает электрику определить назначения данного проводника.

Для избегания путаницы все цветовые расцветки были сведены к единому стандарту, описанному в ПУЭ.

Цветовая маркировка может быть выполнена как по всей длине проводника, так и в точках соединения проводников или на их концах. Для этого могут применять цветную изоленту или термоусадочные трубки (кембрики).

В данной статье мы рассмотрим цветную маркировку в однофазных и трехфазных цепях, а также в цепях постоянного тока.

Цвета проводов в однофазной сети

Разные цвета изоляции проводов становятся наиболее актуальны когда монтаж электрической проводки проводит один человек, а ремонт и обслуживание проводит другой. Основной задачей цветной маркировки является легкость и быстрота в определении назначения какого-то из проводов.

Цвета фазных проводов

Согласно ПУЭ фазные провода в однофазной электрической сети могут иметь следующий цвет изоляции – черный, красный, коричневый, серый, фиолетовый, розовый, оранжевый, белый, бирюзовый. Такая цветная маркировка довольно удобна – увидев провод с таким цветом изоляции становится понятно, что перед вами фаза (но все равно лучше перепроверить, так как на практике бывают случаи, когда маркировка не соблюдается).

Нулевой рабочий проводник или нейтраль

Нейтраль или нулевой рабочий проводник (N) принято выполнять проводом с голубым цветом изоляции.

Нулевой защитный проводник и нулевой совмещенный проводник

Нулевой защитный проводник (PE) имеет желто-зеленый цвет изоляции. Совмещенный же нулевой и рабочий проводник (PEN) имеет голубой окрас с желто-зелеными метками на конце или наоборот – желто-зеленый окрас с голубыми метками на конце.

Если у вас нет провода подходящего по цвету, то монтаж можно выполнить проводом любого цвета (кроме имеющего расцветку защитного PE проводника) пометив концы данного провода цветной изолентой или термоусадочной трубкой, которые имеют цвет, обозначающий назначение проводника. Также можно пометить концы проводника нужным цветом и в случае, когда монтаж уже выполнен проводником другого цвета.

Ниже показаны цвета, которыми обозначают фазные, нулевые, защитные и совмещенные проводники:

Цвета проводов и шин в сети переменного тока при трехфазном подключении

Для соблюдения правильного чередования фаз при подключении трехфазных потребителей электрической энергии тоже применяют цветную маркировку шин и кабелей. Это значительно облегчает жизнь монтажникам и ремонтникам, так как по цвету кабеля или шины можно определить фазу, которая подключена или будет подключена к этому кабелю или шине. В отличии от однофазных потребителей, где фазный провод может быть выполнен кабелями с разными цветами изоляции (перечень выше), для трехфазных потребителей цвета, которыми могут обозначать фазы строго регламентированы ПУЭ.

При трехфазном подключении фаза А должна обозначатся желтым цветом, фаза В – зеленым, фаза С – красным. Нулевой рабочий, защитный и совмещенный проводники имеют такой же окрас, как и при однофазном подключении.

Допустимо выполнение цветовых обозначений кабелей и шин не по всей их длине, а только в местах присоединения кабелей или шин, как это показано на рисунке выше.

Также цветовые коды могут соответствовать международному стандарту IEC 60446 или же могут применять кодировку принятую внутри страны соответствующими регламентирующими документами. Например, в США и Канаде для заземленных и незаземленных систем используют различные цветовые коды. Ниже приведена таблица, в которой показаны для сравнения цветовые кодировки кабелей и шин различных стран:

Цвета проводов и шин в цепях постоянного тока

В цепях постоянного тока обычно используется только две шины, а именно плюс и минус. Но иногда  цепи постоянного тока бывают со средним проводником. Согласно ПУЭ шины и провода подлежат следующей маркировке в цепях постоянного тока: положительная шина (+) – красная, отрицательная (-) – синяя, нулевая рабочая М (при ее наличии) – голубая.

Изменения в цветовую маркировку шин и проводов

В Российской Федерации ГОСТ Р 50462-92, который регулировал идентификацию проводников в электрических сетях по цифровым и цветовым обозначениям с 01.01.2011 был заменен на ГОСТ Р 50462-2009, который имеет довольно существенные отличия от ГОСТ Р 50462-92 и имеет некоторые противоречия  с ПУЭ 7. Ниже приведена таблица, в которой приведены рекомендации к цветной маркировке шин и кабелей согласно ГОСТ Р 50462-92:

Нулевой защитный проводник | Все про ремонт квартиры

В этой статье речь пойдет о  заземлении в квартире , а именно, что такое система заземления квартиры и нулевой защитный проводник. Рассмотрим системы заземления  TN-C, TN-S, TN-C-S.

Как обозначается нулевой защитный проводник

Электропитание  квартиры осуществляется переменным током с напряжением, номиналом 220-230 Вольт.

1. При этом один рабочий проводник является фазным (или просто «Фаза»), а второй  рабочий проводник является нулевым (иначе «рабочий ноль»). На схемах «Фаза» обозначается -L,»Ноль» обозначается-N. Такая электропроводка называется двухпроводная.
2. Помимо двухпроводной электропроводки квартиры, применяется трехпроводная . Третий провод  является нулевым защитным проводом (или «Земля»), обозначается-PE. Цвет жилы заземления в кабеле желто-зеленый.

На схеме и приборах нулевой защитный проводник (ЗЕМЛЯ) обозначается так.

Назначение нулевого защитного проводника

Предназначен нулевой защитный проводник  для создания кратковременного тока короткого замыкания и срабатывания защитного отключения поврежденного электроприбора  от питающей сети, с целью обеспечения вашей  электробезопасности .

Система питания и система заземления

В жилых зданиях  электропитание осуществляется от электроустановок в которых нейтраль(Ноль) источника питания глухозаземленна, а открытые проводящие части электроустановки присоединены  к этой глухозаземленной нейтрали. Обозначается эта система электропитания-TN.

Система электропитания TN  для вашей квартиры может быть одной из трех видов.

1.Система заземления TN-C

с и с т е м а TN-С — это система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении линии от источника до квартиры.

Система электропитания квартиры TN-C

Важно! Эта система электропитания применяется во всех старых домах. С 2007 года согласно ПУЭ (правила Устройства Электроустановок) схема проводки TN-C во вновь строящихся домах запрещена.

При серьезном ремонте квартиры необходимо перевести схему электропроводки TN квартиры на систему TN-C-S (смотри ниже).

2.Система заземления TN-S

с и с т е м а электропитания TN-S -это измененная система электропитания TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении линии от источника до квартиры.

Система электропитания квартиры TN-S

Важно! Не путать на протяжении всей электропроводки квартиры проводники PE (Земля) и N (ноль).

3.Система заземления TN-C-S

с и с т е м а электропитания TN-C-S — это измененная система электропитания TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания.

Система электропитания квартиры TN-C-S

То есть  в квартире проводники PE (Земля) и N (Ноль) разделены, а в этажном щите совмещены и присоединены к одной клемме (смотри схему выше).

Эта схема заземления особенно актуальна при серьезном ремонте квартиры с системой питания  TN-C  и переходе электропроводки на систему электропитания TN-C-S.

Правила при монтаже трехпроводной  системы электропитания квартиры

1. Нулевой защитный проводник  не должен прерываться никакими предохранителями и автоматами защиты.
2. При наличии в щите УЗО (устройство защитного отключения) нулевой защитный провод(Земля) не должен нигде ,на линии электропитания,иметь контакта с N проводником(Ноль). В противном случае будет срабатывать УЗО (устройство защитного отключения).
3. Нулевой защитный проводник   в квартире, должен иметь сечение равное сечению рабочих проводников.
4. Нулевой защитный проводник  должен прокладываться в непосредственной близости от рабочих проводников.Иными словами в одном кабеле.
5. Прокладка нулевого защитного проводника отдельно от рабочих проводов Запрещена!
6. Нельзя использовать для заземления электропроводки квартиры коммуникации общего назначения(трубы отопления,водоснабжения, арматуру в стенах)
7. Нельзя подключать нулевой защитный проводник  к независимым («чужим») шинам заземления. Если такие есть у вас на лестничной площадке.
8. Сопротивление изоляции должно соответствовать данным таблице ниже:

Согласно ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей), Приложение 3; 3.1 (часть таблицы 37), минимально допустимые значения сопротивления изоляции электроустановок напряжением до 1000 В :

Специально для сайта: Все про ремонт квартиры

Другие статьи сайта близкие по теме

55. 61953237.741349

Поделись ссылкой:

Заземление — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством^[1]. В электротехнике при помощи заземления добиваются защиты от опасного действия электрического тока путём снижения напряжения прикосновения до безопасного для человека и животных значения. Также заземление применяется для использования земли в качестве проводника тока (например, в проводной электросвязи). Производится с помощью заземлителя, обеспечивающего непосредственный контакт с землёй, и заземляющего проводника.

Терминология

• Глухозаземлённая нейтраль — нейтраль трансформатора или генератора, присоединённая непосредственно к заземляющему устройству. Глухозаземлённым может быть также вывод источника однофазного переменного тока или полюс источника постоянного тока в двухпроводных сетях, а также средняя точка в трёхпроводных сетях постоянного тока.
• Изолированная нейтраль — нейтраль трансформатора или генератора, неприсоединённая к заземляющему устройству или присоединённая к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств.
• Заземляющее устройство — совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
• Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединённых между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду.
  • Искусственный заземлитель — заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.
  • Естественный заземлитель — сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.
• Заземляющий проводник — проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.
• Защитный (PE) проводник — проводник, предназначенный для целей электробезопасности.
• Защитный заземляющий проводник — защитный проводник, предназначенный для защитного заземления.
• Защитный проводник уравнивания потенциалов — защитный проводник, предназначенный для защитного уравнивания потенциалов.
• Нулевой защитный проводник — защитный проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземлённой нейтрали источника питания.
• Нулевой рабочий (нейтральный) проводник (N) — проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для питания электроприёмников и соединённый с глухозаземлённой нейтралью генератора или трансформатора в сетях трёхфазного тока, с глухозаземлённым выводом источника однофазного тока, с глухозаземлённой точкой источника в сетях постоянного тока.
• Совмещённые нулевой защитный и нулевой рабочий (PEN) проводники — проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ, совмещающие функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.
• Главная заземляющая шина — шина, являющаяся частью заземляющего устройства электроустановки до 1 кВ и предназначенная для присоединения нескольких проводников с целью заземления и уравнивания потенциалов.
• Проводящая часть — часть, которая может проводить электрический ток.
• Токоведущая часть — проводящая часть электроустановки, находящаяся в процессе её работы под рабочим напряжением, в том числе нулевой рабочий проводник (но не PEN-проводник).
• Открытая проводящая часть — доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.
• Сторонняя проводящая часть — проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.
• Зона нулевого потенциала (относительная земля) — часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю.
• Защитное заземление — заземление, выполняемое в целях электробезопасности.
• Рабочее (функциональное) заземление — заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).
• Защитное зануление в электроустановках напряжением до 1 кВ — преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземлённой нейтралью генератора или трансформатора в сетях трёхфазного тока, с глухозаземлённым выводом источника однофазного тока, с заземлённой точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.
• Уравнивание потенциалов — электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов. СУП — система уравнивания потенциалов.
• Защитное уравнивание потенциалов — уравнивание потенциалов, выполняемое в целях электробезопасности.
• Выравнивание потенциалов — снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединённых к заземляющему устройству, или путём применения специальных покрытий земли.
• Зона растекания (локальная земля) — зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала.
• Замыкание на землю — случайный электрический контакт между токоведущими частями, находящимися под напряжением, и землёй.
• Прямое прикосновение — электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением.
• Косвенное прикосновение — электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.
• Защита от прямого прикосновения — защита для предотвращения прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
• Защита при косвенном прикосновении — защита от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции.
• Защитное автоматическое отключение питания — автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполняемое в целях электробезопасности.
• Разделительный трансформатор — трансформатор, первичная обмотка которого отделена от вторичных обмоток при помощи защитного электрического разделения цепей.
• Безопасный разделительный трансформатор — разделительный трансформатор, предназначенный для питания цепей сверхнизким напряжением.
• Защитный экран — проводящий экран, предназначенный для отделения электрической цепи и/или проводников от токоведущих частей других цепей.
• Защитное электрическое разделение цепей — отделение одной электрической цепи от других цепей в электроустановках напряжением до 1 кВ с помощью:
  • двойной изоляции;
  • основной изоляции и защитного экрана;
  • усиленной изоляции.
• Основная изоляция — изоляция токоведущих частей, обеспечивающая в том числе защиту от прямого прикосновения.
• Дополнительная изоляция — независимая изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, выполняемая дополнительно к основной изоляции для защиты при косвенном прикосновении.
• Двойная изоляция — изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, состоящая из основной и дополнительной изоляций.
• Усиленная изоляция — изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, обеспечивающая степень защиты от поражения электрическим током, равноценную двойной изоляции.
• Непроводящие (изолирующие) помещения, зоны, площадки — помещения, зоны, площадки, в которых (на которых) защита при косвенном прикосновении обеспечивается высоким сопротивлением пола и стен и в которых отсутствуют заземлённые проводящие части.
• Коэффициент замыкания на землю в трёхфазной электрической сети — отношение разности потенциалов между неповреждённой фазой и землёй в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землёй в этой точке до замыкания.
• Напряжение на заземляющем устройстве — напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.
• Напряжение прикосновения — напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землёй при одновременном прикосновении к ним человека или животного.
• Ожидаемое напряжение прикосновения — напряжение между одновременно доступными прикосновению проводящими частями, когда человек или животное их не касается.
• Напряжение шага — напряжение между двумя точками на поверхности земли, на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека.
• Сверхнизкое (малое) напряжение (СНН) — напряжение, не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока.
• Сопротивление заземляющего устройства — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.
• Эквивалентное удельное сопротивление земли с неоднородной структурой — удельное электрическое сопротивление земли с однородной структурой, в которой сопротивление заземляющего устройства имеет то же значение, что и в земле с неоднородной структурой.

Термин «земля», используемый в статье, следует понимать как земля в зоне растекания.

Термин «удельное сопротивление», используемый в статье для земли с неоднородной структурой, следует понимать как эквивалентное удельное сопротивление.

Термин «повреждение изоляции» следует понимать как единственное повреждение изоляции.

Термин «автоматическое отключение питания» следует понимать как защитное автоматическое отключение питания.

Термин «уравнивание потенциалов», используемый в статье, следует понимать как защитное уравнивание потенциалов.

Определение

в кембриджском словаре английского языка

Щелкните стрелки, чтобы изменить направление перевода.

• Двуязычные словари

• setState({ stateSidebarNavBi: { english_french: ! stateSidebarNavBi.english_french } })» title=»Change language direction» tabindex=»0″/>
  Английский французский
  Французский – английский
• 
  Английский – немецкий
  Немецкий – английский
• setState({ stateSidebarNavBi: { english_indonesian: ! stateSidebarNavBi.english_indonesian } })» title=»Change language direction» tabindex=»0″/>
  Английский – индонезийский
  Индонезийский — английский

определение в Кембриджском словаре английского языка

Щелкните стрелки, чтобы изменить направление перевода.

• Двуязычные словари

• 
  Английский французский
  Французский – английский
• english_german } })» title=»Change language direction» tabindex=»0″/>
  Английский – немецкий
  Немецкий – английский
• 
  Английский – индонезийский
  Индонезийский — английский
• setState({ stateSidebarNavBi: { english_italian: ! stateSidebarNavBi.english_italian } })» title=»Change language direction» tabindex=»0″/>

Разница между проводником и сверхпроводником

В чем разница между проводником и сверхпроводником

Основное различие между проводником и сверхпроводником состоит в том, что сверхпроводник имеет нулевое электрическое сопротивление, а проводники имеют некоторое конечное сопротивление.На самом деле сверхпроводник — это особый тип проводника, который достигает сверхпроводимости только тогда, когда его температура опускается ниже критической.

Что такое проводник?

В электротехнике и электронике проводник — это тип материала, который пропускает заряд, иначе известный как электрический ток. Наиболее распространенные электрические проводники сделаны из металлов, например, меди, серебра, золота и т. Д. Такие материалы позволяют протекать току из-за наличия свободных электронов или ионов, которые начинают двигаться при приложении разности потенциалов.

Примеры проводников : медь, золото, серебро, алюминий и т. Д.

Что такое сверхпроводник?

Сверхпроводник — это материал, который демонстрирует нулевое электрическое сопротивление, то есть нет сопротивления протеканию электрического тока. Сопротивление вызывает потерю энергии в виде тепла, но, поскольку сопротивления нет, нет потери энергии внутри сверхпроводника. Сопротивление прямо пропорционально температуре. Но в отличие от обычных проводников, сопротивление которых медленно уменьшается, сопротивление сверхпроводников падает до нуля ниже фиксированной температуры, известной как критическая температура.

Нормальные проводники имеют некоторое постоянное сопротивление, даже когда их температура достигает абсолютного нуля, но сопротивление сверхпроводника резко падает до нуля ниже критической температуры. Абсолютно никакого сопротивления.

Сверхпроводимость — это квантовое явление, которое возникает в некоторых специальных проводниках только при температуре ниже критической. Сверхпроводник испытывает квантовую фиксацию или левитацию внутри магнитного поля, где он фиксирует свое положение, паря внутри магнитного поля, известного как магнитная левитация.

Примеры сверхпроводников :

• Ртуть ведет себя как сверхпроводник, поскольку он теряет все сопротивление при охлаждении ниже 4,1 кельвина (К).
• 27 чистых металлов, известных как мягкие или Сверхпроводники класса I , поскольку его идентифицирующие характеристики равны нулю ниже критического сопротивления, например, Алюминий , Цинк , Ртуть , Свинец и т. Д.
• Сверхпроводники класса II изготовлены из сплавов, известных как твердый сверхпроводник с более высоким критическим магнитным полем, таких как NbTi ( Ниобий-Титан ).Эти сверхпроводники находятся в состоянии вихря (смешанное состояние между проводником и сверхпроводником).

Основные различия между проводниками и сверхпроводниками

материала, который позволяет использовать поток или заряд

с напряжением

Похожие сообщения:

Conductor Is Reborn Web Presence Management

Я невероятно рад представить революционные изменения в Conductor и нашей отрасли.Сегодня мы объявляем о переходе Conductor от SEO к Web Presence Management.

Когда мы основали Conductor, я мог по 10 пальцам сосчитать количество компаний, в которых есть постоянные команды SEO (eBay, Shopping.com и т. Д.). Мы основали Conductor с видением, что компании будут а) инвестировать в SEO как законный канал трафика и приносящий доход и б) нуждаться в партнерах и технологиях для измерения и максимально эффективного использования этого канала.

Перенесемся в 2014 год, и это видение стало реальностью.Посетители прошлогодней конференции Conductor C3, возможно, помнят эту невероятную статистику, которая подчеркивает степень проникновения SEO в ДНК современной компании: осенью 2013 года более миллиарда профессионалов имели слово «SEO» в названиях должностей или описаниях в LinkedIn. , и это число продолжает расти. Сегодня более 500 компаний снабжают свои маркетинговые команды технологиями Conductor.

Мы основали Conductor с видением, что компании будут а) инвестировать в SEO как реальный канал и б) нуждаться в партнерах и технологиях для измерения и управления этим каналом.В 2014 году это стало стандартом.

Родился кондуктор SEO; мы сыграли жизненно важную роль, помогая компаниям понять, почему создание SEO-команд и инвестирование в канал имеют решающее значение. И необходима дальнейшая эволюция; Теперь, когда компании видят, что подавляющее большинство потребителей отдают предпочтение «неоплачиваемым» СМИ, а не платным, необходимость «удвоить» на «неоплачиваемых» каналах становится на первый план. Это создает возможность для постоянного развития SEO и для того, что мы хотим делать для поддержки нашей глобальной клиентской базы.

Проходят дни создания недоступного для обнаружения контента. Дни создания автономных «SEO-страниц» уходят. Как компании, мы должны взять под свой контроль наши веб-сайты и создать невероятный потребительский опыт, который позволит достичь наших целей по трафику и, что более важно, доставит удовольствие нашим клиентам. Об этом просят потребители, и очень скоро это потребуется.

Как компаниям, мы должны взять под свой контроль наши веб-сайты и создать невероятный потребительский опыт, который позволит достичь наших целей по трафику и, что более важно, доставит удовольствие нашим клиентам.

Согласно старой цифровой парадигме клиенты изучали товары прямо на вашем веб-сайте. Теперь исследования проводятся еще до того, как они попадают на ваш сайт; через поисковые системы, в социальных сетях и других источниках контента. Теперь львиная доля ваших клиентов попадает на ваш сайт только на более позднем этапе пути к покупке. Их привычки кликов говорят нам, что они недоступны через платные СМИ.

Понимание, кто эти клиенты, как выглядит их путь к покупке, и использование нужного контента в нужное время….это представляет будущее цифрового маркетинга.

Мы называем это Web Presence Management (WPM). Сегодня Conductor возрождается WPM.

Наше постоянное видение заключается в том, чтобы помогать нашим клиентам добиваться удивительных результатов, проявлять все более стратегические цели и добиваться значительных результатов для своих компаний. Мы будем следовать этому видению всем, что у нас есть, и инвестировать во все возможные места, чтобы воплотить его в жизнь.

Огромное спасибо всем нашим фантастическим клиентам, которые поддерживают нас каждый день, нашим более 130 кондукторам, которые день за днем ​​отдают компании все, что у них есть, и всем, кто работает в этой отрасли.

(О, и платные СМИ — мы идем за вами!)

Дирижер: конец платных СМИ от проводника

Об авторе: Сет Бесмертник

Как генеральный директор Conductor, Сет сосредоточен по созданию лучшей в мире маркетинговой платформы для гуманизации их маркетинга и повышения ценности для своих клиентов. Сет увлечен преобразованием бизнеса в двигатели человеческого роста, прогрессивной культурой работы, ориентированной на людей, маркетингом, ориентированным на клиентов, и предпринимателями.

Что делают дирижеры, размахивая руками — и что мы из этого получаем

В детстве (как и большинство детей, я полагаю) я привык думать, что дирижирование оркестром влечет за собой что-то вроде того, что делает Багз Банни в это видео:

Размахивание руками, как это часто делают дирижеры, казалось, в основном для галочки. Мне показалось, что дирижер больше танцует под музыку, чем на самом деле ведет музыкантов каким-либо значимым образом.Только когда я вышла замуж за музыканта-любителя, я действительно узнала, что дирижер может иметь важное влияние на то, как звучит оркестр. Но по мере того как мы с Гретой переезжали с места на место, и она присоединялась к разным ансамблям, я слышал, как она объясняет, почему одни дирижеры лучше других.

Я узнал, что одной из основных функций дирижера было просто скоординировать работу всего оркестра, чтобы все музыканты начинали и прекращали играть в нужное время.Одним из ключей к этому было выражение ритма музыки движением дирижерской палочки (или рук). После этого музыканты могли подсчитать количество ударов, когда они молчали (которое может исчисляться сотнями), и начать играть в нужное время. У разных песен разные ритмы, поэтому дирижер использует разные движения, чтобы выразить бит в зависимости от ритма. На этой диаграмме показаны некоторые из более простых шаблонов, которые может использовать проводник:

Хорошие дирижеры , как сказала мне Грета, используют что-то очень похожее на эти образцы, поэтому музыкантам легко следовать и начинать играть в нужное время. Плохие дирижеры (часто описываемые более красочно) больше похожи на Багза Банни в видео — они настолько озабочены «эмоциями» пьесы, что пренебрегают основами.

Но на что именно обращают внимание музыканты, пытаясь следовать за дирижером? Что такого особенного в движении проводника, что облегчает или затрудняет отслеживание? Как видно даже из этой простой диаграммы (или из этой серии видеороликов), даже базовые ритмы не всегда легко усвоить.Чтобы еще больше запутать ситуацию, многие руководства для дирижеров предполагают, что биение отображается, когда движение дирижера меняет направление, а рука движется с максимальной скоростью. Но простая физика предполагает, что изменение направления сопровождается низкой скоростью . Единственный способ согласовать эти два понятия — это если движение проводника на самом деле отслеживает широкую петлю, так что ему не нужно менять скорость при изменении направления.

Джефф Лак и Джон Слобода прикрепили к пальцу дирижера, исполняющего простейший рисунок — однотонный — трекер (дирижер не использовал дубинку).Они попросили его дирижировать тремя разными способами, с постепенно расширяющимися петлями в нижней части движения, где должен быть указан ритм.

Они показали световое изображение этих движений добровольцам (некоторым музыкантам, некоторым нет), которые должны были нажимать кнопку в такт, который указывал дирижер. У зрителей было время попрактиковаться до того, как началось настоящее исследование, но им не дали подробных инструкций о том, где должен происходить ритм в движении дирижера.

Так какие характеристики дирижерских движений совпадали с ритмами, обозначенными зрителями? Возможно, самое интересное, что не совпало с : радиус кривизны механизма. Ширина дуги движения дирижера не влияла на воспринимаемые биения. Что действительно повлиял на , так это скорость и ускорение по траектории движения руки дирижера: оба значения в значительной степени коррелировали с восприятием ритма зрителем.Зрители имели тенденцию указывать биение, когда скорость проводника была высокой, но ускорение было отрицательным (то есть замедлялось).

Итак, если скорость и ускорение имеют значение, то, возможно, простая демонстрация зрителям этого движения без каких-либо кривых также приведет к тому же ритму. Во втором эксперименте Удача и Слобода сделали именно это: скорость и ускорение проводника были воспроизведены вдоль горизонтальной линии, как если бы кривая движения руки была просто растянута по экрану компьютера.Могли ли зрители уловить ритм, обозначенный дирижером? Да, в некоторой степени. И скорость, и ускорение были связаны с биениями, воспринимаемыми просмотром. Однако зрители действительно чувствовали, что движения дирижера производились двумя долями, а не единственной долей.

Наконец, движения проводника были показаны по исходным траекториям, но с постоянной скоростью и ускорением. И снова радиус движений проводника не влиял на воспринимаемый ритм.Таким образом, похоже, что скорость и ускорение движений дирижера являются ключевыми факторами, которые используют зрители, чтобы решить, когда должен быть ритм.

Исследователи говорят, что ускорение является более важным из двух факторов: биения отображаются, когда проводник замедляется или ускоряется. Но они также отмечают, что другие аспекты движения не изучались, и что в других, более сложных проводящих движениях могут быть задействованы другие факторы.

Джефф Лак, Джон Слобода (2008).Изучение пространственно-временных свойств простых жестов с использованием задачи синхронизации Восприятие музыки, 25 (3), 225-239 DOI: 10.1525 / mp.2008.25.3.225

Что это такое и почему это важно для нашего будущего

В январе 2019 года ЦЕРН объявил, что завершает разработку планов по созданию Кругового коллайдера будущего (FCC), который заменит Большой адронный коллайдер длиной почти 100 километров, работающий на магнитах, которые использовать силу сверхпроводимости. Способный разгонять частицы до скорости, близкой к скорости света, чтобы столкнуться вместе, FCC может стать «фабрикой бозонов Хиггса».Но что же такого в сверхпроводниках, что делает их такими мощными?

Ответ кроется в невероятном свойстве сверхпроводимости, уникальной характеристике материала, которая может революционизировать передачу электроэнергии, транспорт и физику в том виде, в каком мы ее знаем.

Что такое сверхпроводимость?

Сверхпроводимость, несомненно, важна, так что это такое?

Для начала нам нужно понять, как электрический ток проходит через материал и какую роль в этом процессе играет сопротивление.

Чтобы иметь электрический ток, вам нужен отрицательно заряженный материал, материал, который имеет относительно положительный заряд, и проводник, который передает электроны от отрицательно заряженного материала к положительно заряженному.

СМОТРИ ТАКЖЕ: ФИЗИКИ СО ВСЕГО МИРА ОТКРЫВАЮТ НОВОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ СУПЕРПРОВОДНИКОВ

Этот процесс, однако, не идеален. Не каждый материал пропускает эти электроны так же легко, как следующий, и даже в самых проводящих металлах, таких как медь, этот материал оказывает сопротивление току.Это сопротивление означает, что весь ток не может проходить через материал и что ток теряет часть своей энергии в виде тепла.

Эти потери энергии не обязательно плохи, поскольку именно эта тепловая энергия дает нам электрическое освещение и другие современные технологии, но если вы передаете энергию из одной части страны в другую, эта потеря энергии невероятно неэффективна.

Другая проблема заключается в том, что ток со временем ослабевает при прохождении через стойкий материал, поскольку он медленно отводится в виде тепловой энергии.Это означает, что существует предел того, как далеко может пройти электрический ток, прежде чем он полностью рассеется.

Вот что делает сверхпроводимость такой особенной. Сверхпроводимость — это когда материал перестает сопротивляться электрическому току и позволяет ему свободно проходить через него без каких-либо видимых потерь энергии в результате.

Чтобы привести материал в сверхпроводящее состояние, его необходимо заморозить до чрезвычайно низкой температуры, иногда всего до нескольких градусов выше абсолютного нуля (-459.67 градусов по Фаренгейту, -273,15 градусов по Цельсию). Затем по причинам, которые мы до сих пор не можем объяснить, электрическое сопротивление внезапно прекращается, и электрический ток может продолжаться в цепи, казалось бы, вечно.

Это не единственное экзотическое свойство сверхпроводимости. Многие материалы в сверхпроводящем состоянии могут нейтрализовать магнитное поле, что приводит к «зависанию» магнитов над сверхпроводником.

Как мы вообще обнаружили что-то вроде сверхпроводника?

Как и многие другие великие научные открытия, сверхпроводимость была открыта совершенно случайно.

8 апреля 1911 года голландский физик Хайке Камерлинг-Оннес из Лейденского университета изучал свойства твердой ртути, когда он наткнулся на странное явление.

Взяв жидкий гелий и используя его для понижения температуры твердой ртутной спирали до 4,2 градуса Кельвина (-452,11 градуса по Фаренгейту, -268,95 градуса Цельсия), Оннес увидел, что электрическое сопротивление внезапно исчезло и что сила электрического тока в катушке не рассеялась.

Оннес позже проверил этот процесс на свинце и обнаружил, что он тоже перестает сопротивляться электрическому току, на этот раз при 7 градусах Кельвина. Он назвал недавно обнаруженное свойство сверхпроводимостью и получил Нобелевскую премию в 1913 году за свою работу.

Следующий большой скачок произошел в 1933 году, когда немецкие ученые Вальтер Мейснер и Роберт Оксенфельд обнаружили, что материал в сверхпроводящем состоянии отталкивает магнитное поле. Магнит, проходящий по проводнику, генерирует электрический ток, что делает возможными электрические генераторы.

В сверхпроводнике же ток, производимый магнитом, точно отражает поле, создаваемое магнитом, которое отталкивает магнит. Это заставляет магнит парить в воздухе, что сегодня известно как эффект Мейснера.

Ученые продолжают делать открытия в течение следующих двух десятилетий, но следующий важный шаг в области сверхпроводимости произошел, когда Алекс Мюллер и Георг Беднорц из исследовательской лаборатории IBM в Рюшликоне, Швейцария, создали керамический материал, который был сверхпроводящим при 30 градусах Кельвина.

Это вызвало бурную активность, поскольку ученые не рассматривали керамику как сверхпроводящий материал — керамика обычно является изолятором — что в конечном итоге привело к тому, что исследовательская группа из Университета Алабамы в Хантсвилле разработала керамику, которая была сверхпроводящей при 92 градусах. Кельвин (-294 градуса по Фаренгейту, -181,15 градуса по Цельсию), теплее, чем жидкий азот, который широко доступен.

Как используются сверхпроводники?

Мы все еще изучаем практическое применение сверхпроводников, но они уже нашли применение в мире.

Помимо конкретных промышленных применений, наиболее широко используемым приложением для сверхпроводников является аппарат МРТ, обычно используемый в больницах. Только сверхпроводящая система может обеспечить экономию энергии, необходимой для создания магнитного поля, питающего МРТ, которое может быть от 2500 до 10000 раз сильнее магнитного поля Земли.

Помимо аппарата МРТ, сверхпроводящие материалы наиболее широко используются в ускорителях частиц, подобных тем, которые используются в Большом адронном коллайдере ЦЕРНа (LHC) или в предлагаемом им круговом коллайдере будущего.

Если аппарат МРТ звучит мощно, то LHC — настоящий зверь.

Для отправки триллионов частиц по туннелям длиной 27 км со скоростью, близкой к скорости света, для поддержания стабильности пучка частиц и его движения по точному пути требуется магнитное поле огромной мощности, более чем в 100 000 раз превышающее магнитное поле Земли. Это требует огромного количества энергии, которое могут обеспечить сверхпроводящие катушки.