Чи проводить нейтральний провід якийсь струм? Якщо так, то чому він небезпечний?

Чи проводить нейтральний провід струм?

Відповідь насправді проста: так, нейтральний провід проводить струм. У звичайному електричному колі він проводить той самий робочий струм, що й фазний провід, оскільки забезпечує зворотний шлях струму до джерела живлення.

Функціонально між фазним проводом і нейтраллю є важлива різниця не в тому, що один «працює», а інший ні. Обидва є частиною замкненого кола. Різниця полягає в тому, що нейтраль зазвичай з’єднана із землею в певній точці електричної системи, наприклад на вводі в будинок або в електрощиті.

Саме тому нейтральний провід у нормальних умовах має потенціал, близький до потенціалу землі. Якщо людина стоїть на землі та торкається справної нейтралі, різниця потенціалів між тілом і проводом зазвичай дуже мала.

Однак це не означає, що нейтраль можна безпечно торкатися руками. За несправності, неправильного підключення або обриву нейтралі вона може опинитися під небезпечною напругою.

Чому фазний провід небезпечний?

Якщо людина стоїть на землі та торкається фазного проводу, на її тіло може бути подана повна напруга мережі. У такому випадку через тіло проходить струм, який може спричинити ураження електричним струмом.

Важливо розуміти різницю: напруга прикладається до тіла, а струм проходить через тіло. Саме струм, особливо якщо він проходить через серце, є головною небезпекою для життя.

Тому будь-яка робота з електромережею має виконуватися лише з дотриманням правил безпеки, після знеструмлення кола та перевірки відсутності напруги відповідним приладом.

Що відбувається в ізольованих системах?

Існують електричні системи, де живлення подається через ізолюючий трансформатор. У таких системах ні фаза, ні нейтраль можуть не мати прямого зв’язку із землею.

У цьому випадку дотик до одного проводу при стоянні на землі може не спричинити удару струмом, оскільки немає замкненого шляху через тіло до джерела живлення. Але якщо одночасно торкнутися двох проводів — фази та нейтралі, або двох активних провідників, — ураження струмом можливе.

Захист у таких системах має свої особливості, і це окрема тема. У США часто використовують терміни GFI або GFCI, у Великій Британії — RCD. В українській практиці подібний пристрій зазвичай називають ПЗВ або диференційним захистом.

Як закон Ома пояснює ураження струмом?

Щоб зрозуміти, чому електричний струм небезпечний, варто згадати закон Ома. Він описує зв’язок між напругою, струмом і опором.

Якщо до певного опору прикласти більшу напругу, через нього протікатиме більший струм. У випадку ураження електрикою таким «опором» стає тіло людини.

Опір людського тіла залежить від багатьох чинників: вологості шкіри, площі контакту, стану взуття, поверхні під ногами та шляху проходження струму через тіло.

Найнебезпечніша ситуація — коли струм проходить через грудну клітку та серце. Це може спричинити порушення серцевого ритму, фізіологічні пошкодження або смерть.

Який струм є небезпечним для людини?

Зазвичай струм менше 30 мА, який діє дуже короткий час, наприклад близько 20 мс, може не спричинити серйозних ушкоджень, хоча відчуття все одно можуть бути дуже неприємними.

Саме на цьому принципі працюють пристрої захисного відключення. Вони вимикають живлення, якщо виявляють витік струму, який може бути небезпечним для людини.

Для підвищеного рівня безпеки застосовують ПЗВ на 30 мА, а в окремих випадках — на 10 мА або 15 мА. Нижчі пороги можуть бути важливими для дитячих кімнат, ванних приміщень або інших зон із підвищеним ризиком.

Чи завжди в нейтралі є струм?

У більшості побутових однофазних кіл нейтральний провід проводить струм під час роботи навантаження. Якщо лампа, обігрівач або інший пристрій увімкнений, струм проходить через фазний провід до навантаження і повертається через нейтраль.

У повністю збалансованих багатофазних системах струми в нейтралі можуть компенсувати один одного. У такому випадку струм у нейтральному провіднику може бути дуже малим або навіть близьким до нуля.

Проте в реальних системах навантаження часто не є ідеально збалансованим, тому струм у нейтралі зазвичай присутній.

Основи електричного кола

Щоб краще зрозуміти роль нейтралі, потрібно уявити електричне коло як замкнену петлю. Струм виходить від джерела живлення, проходить через навантаження і повертається назад до джерела.

У стандартному побутовому колі є два основні робочі провідники: фазний і нейтральний. Фазний провід подає напругу до пристрою, а нейтральний забезпечує зворотний шлях для струму.

Роль фазного і нейтрального проводу

Фазний провід безпосередньо подає електричну енергію від джерела живлення до навантаження. Нейтральний провід повертає струм назад до джерела живлення, замикаючи електричне коло.

У системах змінного струму напрямок струму змінюється багато разів на секунду, але роль провідників залишається зрозумілою: фаза забезпечує потенціал відносно землі, а нейтраль підтримується близько до потенціалу землі.

Чому нейтраль зазвичай не вважається небезпечною?

У нормальних умовах нейтральний провід має напругу, близьку до нуля відносно землі. Це пов’язано з тим, що нейтраль з’єднується із землею в електричній системі.

Фазний провід подає напругу на пристрій, а нейтраль повертає струм до електричної панелі та джерела живлення. Саме через близькість потенціалу нейтралі до землі вона зазвичай не створює такого ж ризику, як фазний провід.

Коли нейтраль може бути небезпечною?

Нейтральний провід не можна вважати повністю безпечним за будь-яких умов. Якщо відбувся обрив нейтралі, неправильне підключення, пошкодження ізоляції або контакт із фазним проводом, нейтраль може опинитися під небезпечною напругою.

Саме тому до будь-якого проводу потрібно ставитися як до потенційно небезпечного, поки не буде перевірено відсутність напруги.

Захист від ураження струмом

Сучасні електричні системи мають різні засоби захисту, які зменшують ризик ураження струмом. До них належать автоматичні вимикачі, ПЗВ, диференційні автомати, якісне заземлення та правильне виконання електропроводки.

Такі пристрої не скасовують необхідності обережності, але значно знижують ризик небезпечних ситуацій. Особливо важливо використовувати захисні пристрої у вологих приміщеннях, на кухні, у ванній кімнаті, майстерні та на вулиці.

Висновок

Нейтральний провід у більшості електричних кіл проводить струм, оскільки він забезпечує зворотний шлях для електричної енергії. У нормальних умовах він не є таким небезпечним, як фазний провід, тому що його потенціал близький до потенціалу землі.

Однак нейтраль не можна вважати абсолютно безпечною. За несправностей вона може опинитися під напругою, тому під час роботи з електрикою потрібно дотримуватися правил безпеки, використовувати справні вимірювальні прилади та, у разі сумнівів, звертатися до кваліфікованого електрика.

Магазин Gtest® — постачальник засобів вимірювання електричних величин в Україні: мультиметри, струмові кліщі, мегомметри. Постачання зі складу та на замовлення.