Dây trung tính xuất hiện trong nhiều mạch điện nhưng lại có chức năng khác nhau khi đặt ở mạch 1 pha hoặc 3 pha. Vậy dây trung tính là gì? Công dụng và cách phân biệt dây trung tính với các dây pha, dây trung tính với dây nối đất như thế nào? Hãy theo dõi bài viết sau đây của chúng tôi để tìm hiểu.
Khái niệm dây trung tính
Dây trung tính (hay còn được gọi là dây mass, dây mát, dây nguội, dây N) là 1 trong 4 dây dẫn chính thuộc hệ thống điện 3 pha, bên cạnh các dây pha A, B, và C.
Trong hệ thống này, ba pha A, B, C có cùng biên độ và tần số nhưng lệch pha nhau 120 độ hay ⅓ chu kì. Trong khi đó, dây trung tính được kết nối với trung tâm của hệ thống 3 pha và không mang dòng điện trong điều kiện hoạt động bình thường. Tuy nhiên, khi hệ thống điện xoay chiều mất cân bằng, dòng điện sẽ chảy qua dây trung tính để bù đắp sự chênh lệch. Khi đó, điện áp trên dây mát sẽ bằng 5% điện áp đặt lên dây nóng.
Ngoài ra, dây mass cũng được sử dụng để cân bằng điện áp của các pha trong mạch điện 3 pha. Đối với mạch 1 pha, dây này có tác dụng làm kín mạch điện, giúp vận chuyển điện năng đến các thiết bị điện trong gia đình.
Dây trung tính thường có ký hiệu là N hoặc Nc. Tuy nhiên, ký hiệu N xuất hiện nhiều hơn trên các biến áp, bộ điều khiển, mạch điện, tài liệu kỹ thuật…
Cách phân biệt dây trung tính
Để phân biệt dây mát với dây pha hoặc dây tiếp địa, bạn có thể áp dụng một số phương pháp sau:
- Quan sát màu sắc: Dây trung tính thường được quy ước màu đen - trong điện 3 pha. Riêng điện 1 pha, dây mass còn có màu xanh hoặc trắng, để phân biệt với dây pha (thường có màu đỏ) và dây tiếp đất (màu vàng sọc xanh).
- Kích thước dây: Dây mát đa phần có kích thước nhỏ hơn so với dây pha. Tuy nhiên 2 loại dây này sẽ có tiết diện bằng nhau trong mạch điện 1 pha.
- Sử dụng thiết bị đo: Dây trung tính về lý thuyết sẽ không mang điện nên có thể dùng đồng hồ đo điện để kiểm tra thông số điện áp hoặc điện trở. Nếu điện áp đo được gần bằng 0V hoặc điện trở > 0, dây trung tính đang mang điện.
- Kiểm tra tần số: Nếu tần số dòng điện đo được trên dây mát > 50Hz, dây này có thể gây nguy hiểm.
- Ký hiệu trên dây: Dây trung tính được ký hiệu bằng chữ “N” trên vỏ.
Lưu ý, dù thực hiện cách kiểm tra nào, bạn cũng phải đảm bảo tuân thủ đúng các nguyên tắc an toàn về kỹ thuật điện để tránh rủi ro và tai nạn.
Tác dụng của dây trung tính
Dây trung tính được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện 3 pha của các tòa nhà cao ốc, khu công nghiệp, trạm biến áp hoặc điện 1 pha của hệ thống dân dụng với tác dụng:
- Giảm động cơ điện: Hiện tượng động cơ điện xảy ra khi một động cơ bị dừng đột ngột trong khi vẫn mang điện áp, khiến dòng điện tăng cao nhiều lần so với dòng định mức, gây nguy hiểm cho thiết bị và người sử dụng. Trong trường hợp này, dây trung tính được sử dụng để nhận một phần dòng điện, giúp cân bằng điện áp.
- Điều chỉnh điện áp: Đây là công dụng chính của dây mát, giúp ổn định điện áp và truyền tải năng lượng đến các thiết bị tiêu thụ. Dây này cũng tạo ra 2 loại điện áp khác nhau là điện áp dây và điện áp pha, thuận tiện để cấp điện cho các thiết bị khác nhau.
- Làm kín mạch điện: Trong mạch điện 1 pha, dây mát có vai trò khép kín mạch điện, giúp dòng điện lưu thông, đặc biệt là hệ thống điện gia đình.
- Bảo vệ người và thiết bị: Khi người dùng tiếp xúc trực tiếp với mạch điện bị rò rỉ, dòng điện sẽ chạy qua cơ thể người, gây ra điện giật. Nếu có thêm dây trung tính, dòng điện được chuyển qua dây này, giảm thiểu tối đa rủi ro tai nạn điện.
So sánh dây trung tính với dây tiếp địa
Về lý thuyết, dây mass và dây tiếp địa đều có điện áp bằng 0V trong điều kiện bình thường nhưng 2 loại dây này lại khác nhau về nhiều tiêu chí.
Dây mát được quy định màu sắc phổ biến nhất là màu đen (ở Việt Nam). Dây tiếp địa (hay dây nối đất) lại có màu vàng sọc xanh hoặc xanh sọc vàng.
Dây tiếp địa có nhiệm vụ chuyển hướng dòng điện bị rò rỉ từ vỏ kim loại của các thiết bị điện xuống đất, giúp bảo vệ người dùng khỏi nguy cơ bị điện giật. Ngoài ra, dây tiếp địa ngoài trời còn có khả năng chống sét. Vì thế, dây này thường được nối từ vỏ kim loại của thiết bị, ổ cắm, các bộ phận kim loại khác trực tiếp xuống đất.
Dây trung tính là 1 phần cấu thành của mạch điện nên thường không được nối trực tiếp xuống đất. Nhưng cũng có trường hợp, dây mát được nối đất để triệt tiêu điện áp chênh lệch giữa các pha. Đặc biệt khi mạch điện được đóng, điện áp trên dây trung tính có thể gần bằng điện áp dây pha, trong khi dây tiếp địa luôn có điện áp rất nhỏ hoặc bằng 0V.
Phân biệt dây trung tính và dây pha
Trong hệ thống điện, đây là 2 loại dây có chức năng hoàn toàn khác nhau.
- Dây pha: Thường mang điện, có nhiệm vụ cấp nguồn cho các thiết bị tiêu thụ điện. Điện áp của dây pha trong điện dân dụng là 220V, điện công nghiệp là 380V và được quy định màu sắc đặc trưng là đỏ, vàng, xanh lá... Dây nóng có nguy cơ gây giật điện nên nghiêm cấm không được chạm trực tiếp vào dây.
- Dây nguội: Là dây dẫn cung cấp đường về cho dòng điện, có tác dụng cân bằng điện áp hoặc khép kín mạch điện. Trong điều kiện hoạt động bình thường, dây mass gần như không mang điện nhưng vẫn có thể gây giật điện trong trường hợp hệ thống bị mất cân bằng điện áp.
Bên cạnh đó, dây trung tính thường nhỏ hơn dây pha. Nguyên nhân là bởi, trong trường hợp các pha được cân bằng, dòng điện chạy qua dây mass có giá trị rất nhỏ, thậm chí bằng 0 nên tiết diện dây trung tính không cần thiết phải bằng dây pha để tiết kiệm vật liệu và giảm chi phí sản xuất. Chỉ khi hệ thống liên tục mất pha hoặc có sóng hài lớn, dây trung tính mới cần tăng tiết diện để đảm bảo an toàn.
Riêng trong mạch điện 1 pha, dây mát và dây nóng có tiết diện bằng nhau do cùng chịu dòng điện tương đương.
Một số câu hỏi thường gặp về dây trung tính
Câu hỏi 1: Dây trung tính có giật không?
Trả lời: Theo lý thuyết, dây trung tính không mang điện áp, tức là chạm vào sẽ không giật. Nhưng thực tế, dây mass vẫn có điện và có thể gây giật.
Do hiện tượng lệch pha thường xuyên xảy ra trong quá trình truyền tải nên dây trung tính luôn có điện áp (điện áp lớn hay nhỏ phụ thuộc vào độ lệch pha nhưng thấp hơn nhiều so với điện áp pha). Chính điện áp này đã gây rò rỉ nhẹ trên bề mặt thiết bị nếu không nối đất đúng cách.
Theo tính toán, khi xảy ra hiện tượng lệch pha, điện áp đặt lên dây trung tính có giá trị bằng 5% điện áp của dây pha. Điện áp dây pha càng lớn, điện áp dây trung tính lúc này càng tăng. Vì vậy các chuyên gia khuyến cáo, trong lưới điện dân dụng cần coi dây mát như 1 dây pha bình thường và tuyệt đối không được tiếp xúc trực tiếp hoặc tự ý sửa chữa để tránh sự cố đáng tiếc.
Câu hỏi 2: Khi nào dây trung tính có dòng điện?
Trả lời: Như chúng tôi vừa chia sẻ, dây mass thường có điện áp bằng 0 khi 3 pha của mạch điện 3 pha được cân bằng. Khi mạch điện xảy ra hiện tượng mất pha, dây trung tính sẽ nhận một phần dòng điện để cân bằng lại điện áp giữa các pha. Lúc này, dây mát có tính chất như dây pha nên hoàn toàn có thể gây nguy hiểm cho con người.
Etinco vừa tổng hợp các thông tin quan trọng liên quan đến dây trung tính. Mong rằng bạn có thể áp dụng kiến thức này vào thực tế. Nếu có nhu cầu tìm hiểu các thông tin khác, bạn có thể truy cập: https://etinco.vn/tin-tuc/kien-thuc/kien-thuc-day-cap-dien
