На корпусе вашего компьютера напряжение 110 Вольт
Когда я в десятый раз услышал спор о причинах этого явления в кругу программистов с макбуками, стало понятно, что пора писать статью. Иногда этот эффект проявляется как легкая вибрация при соприкосновении кожи и металлических частей ноутбука, иногда как покалывание.
Короткий ответ: корпус вашего компьютера находится под напряжением ~110V (половина от напряжения в сети), но из-за маленькой силы тока вас не ударяет слишком сильно.
Для инженеров-электриков это банальность: по тем же причинам в домах со старой проводкой может бить током стиральная машина, когда касаешься ванны, корпус стационарного компьютера и т.д. Эта тема многократно поднималась в интернете, но до сих пор большинство людей не знает о причинах этого явления. Ситуация осложняется тем, что конструкция блока питания в европейских макбуках не позволяет избавиться от этого явления!
Почему это происходит?
Обычно неприятные ощущения покалывания возникают, когда человек касается каких-то заземленных металлических поверхностей, например радиатора батареи под столом и одновременно держит руки на металлической части компьютера. В моем случае это была заземленная металлическая кромка столешницы. Если одновременно коснуться кромки столешницы и макбука, в руках появлялось ощутимое покалывание.
И это вполне нормальная ситуация. Дело в том, что в схеме блока питания компьютера есть фильтр помех, вход фильтра выполнен на двух конденсаторах, подсоединенных с одной стороны на каждый из проводов сети 220вольт, а с другой их общая точка присоединена к корпусу. В результате получается делитель напряжения 220 вольт пополам. Отсюда появляется 110 вольт на корпусе.
Упрощенная схема фильтра помех компьютерного блока питания
На картинке выше показана упрощенная схема фильтра помех в блоке питания. Как видно, оба конденсатора подключены к защитному заземлению (желтый провод E), который в свою очередь подключен к корпусу устройства. Если блок питания подключен в розетку без заземления, то на корпусе появляется половинное напряжение от напряжения в сети. При этом ток в этой цепи протекает небольшой, но его вполне достаточно чтобы вызывать неприятные ощущения или небольшое искрение, если касаться его другим устройством с правильным заземлением. Так можно наблюдать маленькие искры при попытке соединить два устройства кабелем в случаях, когда одно из них подключено в розетку с заземлением, а другое без.
Блоки питания Apple
Как мы уже выяснили, напряжение на корпусе появляется только в случае подключения приборов в розетку без заземления. Таких розеток много в домах со старой проводкой, где заземление в розетках попросту отсутствует.
Однако даже в зданиях с современной проводкой, где в розетках есть правильно подключенное заземление, макбуки почему-то продолжают биться током. Все дело в особенностях блоков питания Apple.
Контакт заземления на блоке питания от макбука. Этот контакт связан с корпусом ноутбука.
Все блоки питания макбуков имеют съемные вилки для разных стран. Можно возить с собой в путешествия только маленький переходник и менять его при необходимости. В комплекте с макбуком всегда находится короткая вилка, которая вставляется сразу в корпус и длинная вилка на проводе. Так вот в европейских, американских и китайских коротких вилках отсутствует контакт заземления. Он есть только в британской вилке.
Короткая европейская вилка Apple не имеет контакта заземления
UPD: британская короткая вилка тоже не имеет контакт заземления внутри, хотя штекер заземления есть. Пруф.
И только удлиненная вилка с кабелем имеет контакт заземления. Это можно проверить, заглянув в место крепления вилки-насадки к блоку питания, внутри должны быть контакты, зажимающие шайбу заземления. Если их нет, ноутбук гарантированно будет биться током. Такое часто встречается на китайских поддельных блоках питания, даже на удлиненной розетке с кабелем.
Контакт заземления внутри съемной вилки
Заключение
Несмотря на банальность этой проблемы, мне постоянно приходится слышать новые теории ее происхождения, даже среди IT-шников. Если погуглить, находятся десятки тем, где люди жалуются на макбук под напряжением. Эта же проблема справедлива и для айфонов, подключенных к зарядному устройству.
Если вас беспокоит эта проблема вот пара советов:
- Проверьте, что в вашей розетке присутствует заземление. Иногда удлинители могут не иметь контакта заземления, хотя в розетке в стене он есть.
- Используйте оригинальный блок питания макбука. Многие поддельные блоки питания не имеют контакта заземления
- Используйте удлиненную вилку с кабелем. Проверьте, что контакт земли на вилке, которую вы вставляете в розетку, соединен с корпусом ноутбука или телефона.
Почему «ноль» бьется током?
Иногда и на нулевом контакте в розетке может возникнуть напряжение. Что с этим делать? Решаем проблему «бьющегося» нуля.
Появление фазы на нуле — довольно частое явление. Ничего хорошего в этом нет: такого быть не должно. В чем может быть проблема, что проверить в своей квартире или щитке? Как правило, тут ничего сложного.
1 Обрыв нуля
Первая причина возникновения напряжения на нуле заключается в его обрыве. Если на пути от электрощитка к розетке произошел обрыв нуля, тогда при включенной нагрузке ноль в розетке может биться током. На рисунке ниже мы схематически показали, как из-за обрыва нулевого провода появляются две фазы в розетке (точнее та же фаза).
К примеру, мы нечаянно дрелью задели нулевой проводник, тем самым оборвав его на пути к розетке. Если в это время подключен какой-то потребитель (например, лампочка), через него та же фаза придет на ноль в розетку, и при проверке индикаторной отверткой мы увидим на нуле напряжение.
В этом случае по нулю пойдет напряжение даже в том случае, если нет ни одного подключенного потребителя. Это будет та же фаза, что приходит в розетку.
Вот, собственно, основные причины «бьющегося» нуля в розетке.
3 Наведенное напряжение
Такая ситуация может возникнуть на воздушной линии электропередач. Если по одним и тем же опорам идут линии в 10 кВ и 0,4 кВ, то в сырую погоду на нуле линии 0,4 кВ может возникнуть напряжение. Оно будет невелико, но при этом достаточно ощутимо.
Автору когда-то доводилось ремонтировать линию 0,4 кВ в сырую погоду без отключения линии 10 кВ. Расстояние между проводами было примерно 1,2 м. При этом и нулевой, и фазный провод линии 0,4 кВ ощутимо бились током, так что приходилось ремонтные работы выполнять в диэлектрических перчатках.
Интересное из мира электрики:
- Почему в США напряжение в сетях 110 В, а в России 220 В?
- Почему между фазой и нолем 220 В, а между фазами 380 В?
Почему на нуле 110 вольт
Проектирование внутреннего электроснабжения квартир, домов, коттеджей и т.п. Нормы, типовые проекты, расчеты, делимся своими проектами.
14 сообщений • Страница 1 из 1
jasev Сообщения: 5 Зарегистрирован: 05 апр 2017, 09:04 Репутация: 0 Контактная информация:
Между заземлением и фазой 110V. Что не правильно?
Сообщение jasev » 05 апр 2017, 10:03
Перестраиваю дачу и пришлось по новому делать электропроводку, только в одной комнате остается старая. Щиток со счетчиком находится снаружи дома. В нем автомат на 25А – на него приходит фаза со столба и с него на счетчик. Ноль приходит прямо на счетчик. После счетчика два автомата по 16А, с них фаза и ноль заходят в дом. Провод трехжильный, заземление пока еще не подключил.
С первой распаечной коробки – пошло на старую проводку в одну комнату и в другую сторону – две розетки, лампочка с выключателем и силовой провод пошел дальше.
Пришло во вторую коробку, здесь уже получается сложный узел. С нее идет две розетки в санузел (водонагреватель и стиралка), одна розетка здесь же в прихожей , лампочка с выключателем здесь же и лампочка с выключателем в санузле. И дальше провод пошел на веранду и комнату.
Все провода подключаю по цветам. Проверил , все нормально – на лампочки напряжение подается, при замыкании на выключателях, в проводах которые на розетки фаза и ноль присутствуют. И тут дернуло меня дотронуться пробником-индикатором фазы к не подключенному проводу заземления – он показывает фазу. Но горит не сильно ярко.
Тогда стал я проверять цешкой и получается, между нолем и фазой 220, между фазой и заземлением 110, а между нолем и заземлением 70 вольт. Но если фазу и заземление закорачиваю – ничего не происходит и автоматы не выбивает.
Все это происходит после второй распредкоробки, после первой все нормально. Может разгрузить ее (вторую) и сделать перед ней пару коробок на розетку в прихожей и на одну розетку в ванной?
P.S. 110 вольт показывает даже между фазой и гвоздем забитым в стену. Стены из ракушняка, обложены кирпичом.
TOPMO3 Сообщения: 4013 Зарегистрирован: 29 фев 2016, 10:37 Репутация: 605 Откуда: Ижевск Контактная информация:
Почему на нулевом проводе появляется напряжение
Во время эксплуатации электроприборов иногда возникает ситуация, при которой они не работают или выходят из строя, причём происходит это одновременно во всей квартире.
Это указывает на проблемы с параметрами электросети и, в некоторых случаях, при проверке наличия напряжения индикатор показывает наличие напряжения на нулевой клемме в розетке. Это аварийная ситуация и для её устранения необходимо знать, почему на нулевом проводе появляется напряжение.
Почему индикатор показывает напряжение на нуле
Простейшим прибором, указывающим на наличие напряжения, является индикаторная отвёртка, показывающая потенциал между жалом прибора и землёй. При прикосновении щупа к элементу электропроводки, находящемуся под напряжением, загорается сигнальная лампочка. Чувствительность прибора зависит от конструкции индикатора:
- неоновая лампа — от 90В;
- светодиод или ЖК-дисплей — от 12В.
В обычной ситуации напряжение на нулевом проводе отсутствует или недостаточно для свечения индикаторной лампы. Если он горит, то возможны два варианта:
- На нулевом проводе находится та же фаза, что и на фазном проводе. В этом случае при измерении напряжения в розетке вольтметр покажет отсутствие потенциала. Электроприборы работать не будут, но их желательно отключить до выяснения причины неисправности. Причина этого явления чаще всего в обрыве нейтрали и напряжение должно исчезнуть после отключения всех аппаратов от сети.
- На нейтральной клемме имеется другая фаза. В этом случае напряжение в розетке или клеммах двухполюсного автомата значительно превышает 220В и может достигать 380В. Необходимо немедленно выключить вводной автоматический выключатель или все светильники и вынуть все вилки из розеток. Такая ситуация возникает при обрыве нейтрали или коротком замыкании между фазным и нулевым проводниками.
Зачем нужен нулевой провод
Электроснабжение жилых районов и большинства промышленных предприятий осуществляется при помощи трёхфазных понижающих трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены в «звезду». Средняя точка звезды соединена шиной с контуром заземления, поэтому такая схема называется «TN».
Первоначально это была четырёхпроводная система, в которой функции нейтрального и заземляющего проводников были объединены в проводнике «PEN», однако она не обеспечивала необходимый уровень безопасности. В этой схеме по нейтральному проводу протекает уравнительный ток, вызванный неравномерной нагрузкой на разных фазах.
Попадание напряжения на корпус электрооборудования может привести к электротравмам, поэтому для повышения электробезопасности в 30-е годы ХХ века была разработана пятипроводная система заземления TN-S.
Основной особенностью этой схемы является наличие дополнительного заземляющего провода РЕ, проложенного от глухозаземлённой нейтрали питающего трансформатора без каких-либо разрывов и выключателей до заземляющей клеммы в розетке или корпуса электроприбора.
Система заземления TN-S является самой безопасной из существующих, однако замена на неё ранее установленной схемы TN-С является дорогостоящим мероприятием, поэтому был разработан компромиссный вариант — система TN-С-S.
В этой схеме используется четырёхпроводная схема электропередач, в которой провод PEN во вводном щитке в здании разделяется на два проводника — PE и N. Место разделения подлежит обязательному разделению.
| Справка! Требования к различным системам заземления указаны в ПУЭ п.1.7. |
Напряжение между фазой, нулем и заземлением
Современная квартирная электропроводка выполнена при помощи трёх проводов — фазный «L», нейтраль «N» и заземление «РЕ». Напряжение между ними нормируется ПУЭ и другими нормативными документами и определяется техническим состоянием сетей электроснабжения.
Какое напряжение между нулем и заземлением
В идеальных условиях напряжение между нейтральным и нулевым проводниками отсутствует. Именно такая ситуация возникает возле нулевой точки трансформатора или места разделения проводника PEN на РЕ и N во вводном щитке в здании, но по мере увеличения длины нейтрального провода между этими проводниками появляется и растёт напряжение.
Это связано с тем, что нагрузка по фазам в трёхфазной сети распределена неравномерно и по нейтрали протекает уравнительный ток, отсутствующий в заземляющем проводе. Соответственно, в этом проводнике происходит падение напряжение и разность потенциалов между землёй и нейтралью составляет именно эту величину.
Такое напряжение не нормируется ни в одном из документов, но на практике при большой протяжённости линий электропередач может достигать 20-30В или даже больше. В некоторых случаях между этими клеммами можно даже подключить лампочку 12-36В.
Кроме обычного падения напряжения из-за протекания уравнительных токов возможно значительное напряжение между нейтралью и землёй в аварийной ситуации, вызванной обрывом нулевого провода и (или) коротким замыканием между нулём и фазой.
В этом случае уравнительный ток отсутствует, индикатор показывает напряжение на нулевом проводе, а в сети появляется перекос фаз. При этом напряжение между этими нулём и заземлением может достигать 220В.
Напряжение между фазой и нулевым и заземляющим проводниками
Напряжение между фазой и нулевым и заземляющим проводниками так же может быть различным:
- Возле трансформаторной подстанции оно одинаковое. Из-за отсутствия падения напряжения в проводах оно равно выходному напряжению трансформатора;
- На значительном удалении от подстанции разница в напряжении между фазой и нулевым и заземляющим проводниками определяется падением напряжения в нейтральном проводе. Поэтому разность потенциалов между фазой и нейтралью может быть как больше, так и меньше, чем между фазой и землёй.
- При обрыве нейтрали напряжение между фазой и землёй составляет 220В, а между фазным проводом и нейтралью может достигать 380В. Это может привести к выходу из строя всех подключённых к сети электроприборов.
| Совет! Для защиты бытовых приборов от перенапряжения желательно установить сразу после вводного автомата реле напряжения РН. |
Почему ноль бьется током
При прикосновении к элементам, находящимся под напряжением, человек попадает под разность потенциалов между местом контакта и землёй, поэтому в обычных условиях ноль током ударить не может.
Наличие значительного потенциала на нейтральной клемме указывает на аварийную ситуацию. Существует несколько причин, почему на нулевом проводе появляется напряжение.
Обрыв нуля в квартире
Самой частой причиной того, что горит индикатор на нуле, является обрыв или плохой контакт на соединении в цепи нейтрального проводника. В том случае, если обрыв произошёл в однофазной электропроводке в квартире, напряжение на нулевую клемму попадает через включённые в розетку электроприборы на обоих контактах будет присутствовать одна и та же фаза.
Поэтому между ними будет отсутствовать разность потенциалов и при измерении напряжения вольтметром прибор покажет его отсутствие.
Такая ситуация чаще всего возникает при проведении ремонтных работ в помещении и не приводит к выходу из строя электроприборов. Кроме того, обрыв нуля может быть при выходе из строя автоматического выключателя.
Обрыв нейтрали в питающем кабеле
Намного хуже, если оборван нейтральный провод на участке между этажным щитком и местом разделения проводника PEN на РЕ и N или подключением нейтрали к питающему трансформатору. При этом по кабелю перестаёт протекать уравнительный ток и на этой клемме появляется напряжение.
Его величина, а так же напряжение в розетке зависит от равномерности распределения нагрузки по фазам и может достигать 220 и 380В соответственно. В этом случае необходимо немедленно отключить вводной автомат и обратиться в электроснабжающую компанию.
Замыкание фазы на нуль
Ещё одной причиной того, почему нулевой провод показывает напряжение, может быть короткое замыкание между фазным и нулевым проводниками с последующим перегоранием нейтрали. Чаще всего это происходит в воздушных линиях электропередач. При этом на нулевой клемме в розетке появляется ещё одна фаза и напряжение в сети составит 380В.
Необходимые действия такие же, как и в предыдущей ситуации — выключить питание линии и обратиться в соответствующие службы.
Наведенное напряжение
Наведённое напряжение, или наводка, может появляться на отключённых проводах линии электропередач большой протяжённости, проложенных рядом с действующей линией высокого напряжения.
В этом случае провода являются как бы обмотками трансформатора и на отключённой линии может появиться напряжение, достаточное для получения электрического удара. Ток при этом будет небольшим, но достаточным для того, чтобы испытать неприятные ощущения. Поэтому перед работой на отключённых кабелях необходимо проверить, есть ли напряжение на нулевом проводе.
| Справка! Человек ощущает 0,01А переменного тока, протекающего через тело, а смертельным является 0,1А. |
Перекос фаз
В частном секторе, сельской местности и в отдельностоящих зданиях, расположенных на значительном удалении от трансформаторной подстанции может быть ещё одна причина, почему ноль бьётся током. Это связано с падением напряжения в нейтральном проводнике при протекании по нему уравнительных токов.
Большинство воздушных линий было проложено ещё в советское время, когда самым мощным электроприбором был утюг, а на вводе в квартиру устанавливался предохранитель 5А.
Сейчас во многих домах имеются кондиционеры, электрические бойлеры, а обогрев частных домов осуществляется при помощи электроотопления. Это приводит к росту тока в проводах и, как следствие, уравнительных токов.
При этом в проводах происходит падение напряжения, в результате чего фазное напряжение может понизиться до 170-180В, а на нулевом проводнике оно может достигать 20-30В.
Устранить такую неисправность невозможно, для этого необходимо менять линии электропередач, поэтому в подобных ситуациях рекомендуется установить стабилизатор.
| Важно! Пониженное напряжение так же может привести к выходу из строя электроприборов, особенно имеющих электродвигатели — холодильники, стиральные машины или кондиционеры. |
Вывод
Существует ряд причин, почему на нулевом проводе появляется напряжение:
- плохой контакт или обрыв нейтрали;
- питающего кабеля недостаточного сечения;
- неравномерного распределения нагрузки по фазам;
- большой протяжённости линии и однофазной нагрузки;
- короткого замыкания между фазным и нейтральным проводами.
В большинстве случаев такая ситуация является аварийной и требует немедленного отключения питания.