از نیروگاه تا پریز فیدر، سیم نول، ارت و پرنده‌ای که برق نمی‌گیرد
ساختار شعاعی توزیع، چرا سه‌فاز، تفاوت نول و ارت، دوفاز تسلا، و دلیل برق نگرفتن پرنده روی سیم فشار قوی.
از نیروگاه تا پریز فیدر، سیم نول، ارت و پرنده‌ای که برق نمی‌گیرد
قطع برق محله‌ای: فیدرها
شبکهٔ توزیع شهری معمولاً ساختار شعاعی دارد: پست فوق‌توزیع، چند فیدر، و در ابتدای هر فیدر کلید قدرت یا ریکلوزر. با فرمان SCADA یا عملکرد رله فقط یک فیدر قطع می‌شود. نقطهٔ ضعف این ساختار این است که در بسیاری از نقاط مسیر جایگزین ندارد، مگر با کلیدهای تبدیل (Tie Switch) که برای بازآرایی شبکه استفاده می‌شوند.
سه‌فاز، دوفاز و سیم نول
- در خطوط انتقال، فقط سه هادی فاز (به‌علاوهٔ سیم محافظ بالایی) وجود دارد؛ سیم برگشت لازم نیست چون در بار متعادل مجموع جریان‌ها صفر است.
- در توزیع، ترانسفورماتور محله به شکل ستاره (Y) سیم‌پیچی می‌شود و نقطهٔ ستاره زمین می‌شود. از آنجا سیم نول برای برگرداندن جریان نامتعادل بیرون می‌آید.
- هر خانه یک فاز و نول می‌گیرد (۲۳۰ ولت)؛ ولتاژ بین دو فاز حدود ۴۰۰ ولت است.
- سیستم دوفاز در نیاگارا (حدود ۱۸۹۵، طراحی وستینگهاوس/تسلا) استفاده شد. سه‌فاز را میخائیل دولیوو-دوبرُولُوسکی در ۱۸۸۹ معرفی کرد. هر دو در اصل می‌توانستند سیم مشترک داشته باشند، اما سه‌فاز برای هادی مصرفی یکسان توان بیشتر و موتور ساده‌تری فراهم می‌کرد.
نول در برابر ارت
- نول: مسیر برگشت عادی جریان.
- ارت (PE): مسیر ایمنی؛ در حالت عادی جریان ندارد. اگر عایق شکسته شود، جریان خطا از ارت برمی‌گردد.
چرا پرنده برق نمی‌گیرد؟
پرنده‌ای که روی یک سیم نشسته، هر دو پایش تقریباً هم‌پتانسیل‌اند؛ اختلاف پتانسیل مهم است، نه خود پتانسیل. جریان از مسیر کم‌مقاومت هادی می‌گذرد، نه از بدن. اما اگر بدن پرنده بین دو فاز یا بین فاز و تجهیز زمین‌شده فاصله بیندازد، جریان خطرناک از بدن عبور می‌کند. پرنده‌های بزرگ مثل عقاب در این حالت بیشتر در خطرند.