Dây trung tính là gì? Tác dụng và cách phân biệt với dây pha, dây tiếp địa

Chu Văn An

Dây trung tính xuất hiện trong nhiều mạch điện nhưng có chức năng khác nhau khi đặt trong mạch điện 1 pha hoặc 3 pha. Vậy dây trung tính là gì? Công dụng và cách phân biệt dây trung tính với dây pha, dây trung tính với dây nối đất? Hãy theo dõi bài viết sau đây của chúng tôi để tìm hiểu.

Khái niệm dây trung tính

Dây trung tính (còn gọi là dây nối đất, dây nối đất, dây nguội, dây N) là 1 trong 4 dây dẫn điện chính trong hệ thống điện 3 pha, bên cạnh dây pha A, B, C.

Trong hệ thống này, ba pha A, B, C có cùng biên độ và tần số nhưng lệch pha nhau 120 độ hoặc ⅓ chu kỳ. Trong khi đó, dây trung tính được nối vào 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 không cân bằng, dòng điện sẽ chạy qua dây trung tính để bù đắp cho sự chênh lệch. Khi đó, điện áp trên dây nguội sẽ bằng 5% điện áp đặt vào dây nóng.

Ngoài ra, dây nối đất còn được dùng để cân bằng điện áp các pha trong mạch điện 3 pha. Đối với mạch điện một pha, dây này có tác dụng bịt kín mạch điện, giúp truyền điện đến các thiết bị điện trong gia đình.

Dây trung tính thường được ký hiệu là N hoặc Nc. Tuy nhiên, ký hiệu N xuất hiện thường xuyên hơn trên các máy biến áp, bộ điều khiển, mạch điện, tài liệu kỹ thuật, v.v.

Cách phân biệt dây trung tính

Để phân biệt dây nối đất với dây pha hay dây nối đất, bạn có thể áp dụng các phương pháp sau:

• Quan sát màu sắc: Dây trung tính thường có màu đen thông thường – trong điện 3 pha. Đối với điện một pha, dây nối đất cũng có màu xanh hoặc trắng, để phân biệt với dây pha (thường có màu đỏ) và dây nối đất (màu vàng có sọc xanh).
• Kích thước dây: Dây nối đất hầu hết có kích thước nhỏ hơn dây pha. Tuy nhiên, hai loại dây này sẽ có tiết diện bằng nhau trong mạch một pha.
• Sử dụng thiết bị đo: Dây trung tính về lý thuyết sẽ không mang điện nên bạn có thể dùng đồng hồ đo điện để kiểm tra thông số điện áp hoặc điện trở. Nếu điện áp đo được gần 0V hoặc điện trở > 0 thì dây trung tính đang có điện.
• Kiểm tra tần số: Nếu tần số dòng điện đo được trên dây nối đất > 50Hz thì dây này có thể nguy hiểm.
• Ký hiệu trên dây: Dây trung tính được ký hiệu bằng chữ “N” trên vỏ.

Lưu ý, dù thực hiện kiểm tra như thế nào cũng phải đảm bảo tuân thủ các nguyên tắc an toàn về điện để tránh những rủi ro, tai nạn.

Xem thêm: Ký hiệu dây điện: Ý nghĩa các thông số và số đọc theo tiêu chuẩn IEC/TCVN

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 tầng, khu công nghiệp, trạm biến áp hoặc hệ thống điện 1 pha của hệ thống dân dụng với các tác dụng sau:

• Giảm động cơ điện: Hiện tượng động cơ điện xảy ra khi động cơ bị dừng đột ngột khi vẫn đang mang điện áp khiến dòng điện tăng cao gấp 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 dùng để tiếp nhận một phần dòng điện, giúp cân bằng điện áp.
• Điều chỉnh điện áp: Đây là công dụng chính của dây nối đất, giúp ổn định điện áp và truyền năng lượng đến các thiết bị tiêu thụ. Dây này còn tạo ra hai loại điện áp khác nhau: điện áp đường dây và điện áp pha, thuận tiện cho việc cấp nguồn cho các thiết bị khác nhau.
• Niêm phong mạch: Trong mạch điện một pha, dây nối đất đóng vai trò đóng mạch, giúp dòng điện chạy qua, đặc biệt là trong hệ thống điện gia đình.
• Bảo vệ con người và thiết bị: Khi người dùng tiếp xúc trực tiếp với mạch điện bị rò rỉ, dòng điện sẽ chạy qua cơ thể con người gây ra điện giật. Nếu có thêm một dây trung tính, dòng điện sẽ được truyền qua dây này, giảm thiểu nguy cơ tai nạn điện.

Đọc thêm về các vấn đề về dây trung tính: Mất dây trung tính là gì? Nguyên nhân và cách khắc phục

So sánh dây trung tính với dây nối đất

Về lý thuyết, dây nối đất và dây nối đất đều có điện áp 0V trong điều kiện bình thường, tuy nhiên hai loại dây này khác nhau ở nhiều tiêu chí.

Màu sắc phổ biến nhất của dây tản nhiệt là màu đen (tại Việt Nam). Dây nối đất (hoặc dây nối đất) có màu vàng sọc xanh hoặc xanh sọc vàng.

Dây nối đất có nhiệm vụ chuyển hướng dòng điện rò rỉ từ vỏ kim loại của thiết bị điện xuống đất, giúp bảo vệ người dùng khỏi nguy cơ bị điện giật. Ngoài ra, dây nối đất ngoài trời còn có tác dụng chống sét. Vì vậy, dây này thường được nối trực tiếp từ vỏ kim loại, ổ cắm và các bộ phận kim loại khác của thiết bị xuống đất.

Dây trung tính là một bộ phận cấu thành của mạch điện nên thường không được nối trực tiếp với đất. Nhưng cũng có trường hợp dây nối đất được nối đất để loại bỏ sự chênh lệch điện áp giữa các pha. Đặc biệt khi đóng mạch, điện áp trên dây trung tính có thể gần bằng điện áp dây pha, trong khi dây nối đất luôn có điện áp rất nhỏ hoặc bằng 0V.

Phân biệt dây trung tính và dây pha

Trong hệ thống điện, đây là hai loại dây có chức năng hoàn toàn khác nhau.

• Dây pha: Thường mang điện, có nhiệm vụ cung cấp điện năng 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 bằng các màu đặc trưng đỏ, vàng, xanh lá cây… Dây nóng có nguy cơ gây điện giật nên nghiêm cấm chạm trực tiếp vào dây.
• Dây lạnh: Là dây dẫn cung cấp đường quay trở lại cho dòng điện, có tác dụng cân bằng điện áp hoặc đóng mạch. Trong điều kiện hoạt động bình thường, dây nối đất hầu như không mang điện nhưng vẫn có thể gây giật điện trong trường hợp hệ thống mất cân bằng điện áp.

Ngoài ra, dây trung tính thường nhỏ hơn dây pha. Lý do là vì, trong trường hợp các pha được cân bằng thì dòng điện chạy qua dây nối đất có giá trị rất nhỏ, thậm chí bằng 0 nên tiết diện dây trung tính không cần bằng dây pha để tiết kiệm vật liệu, giảm giá thành sản xuất. Chỉ khi hệ thống mất pha liên tục hoặc có sóng hài lớn thì dây trung tính mới cần tăng tiết diện để đảm bảo an toàn.

Đặc biệt trong mạch điện một pha, dây nối đất và dây nóng có tiết diện bằng nhau vì chúng mang cùng dòng điện tương đương.

Xem thêm: Các loại dây điện phổ biến trên thị trường hiện nay

Một số câu hỏi thường gặp về dây trung tính

Câu 1: Dây trung tính có bị giật không?

Hồi đáp: Về lý thuyết, dây trung tính không mang điện áp, nghĩa là khi chạm vào sẽ không bị giật. Nhưng trên thực tế, dây nối đất vẫn có điện và có thể gây giật.

Do lệch pha thường 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 gây ra hiện tượng rò rỉ nhẹ trên bề mặt thiết bị nếu không được nối đất đúng cách.

Theo tính toán, khi xảy ra hiện tượng dịch pha thì điện áp đặt vào dây trung tính bằng 5% điện áp của dây pha. Điện áp dây pha càng lớn thì điện áp dây trung tính càng tăng. Vì vậy, các chuyên gia khuyến cáo, trong lưới điện dân dụng cần xử lý dây nối đất như dây pha thông thường và tuyệt đối không tiếp xúc trực tiếp hoặc tự ý sửa chữa để tránh những sự cố đáng tiếc.

Câu 2: Dây trung tính có dòng điện khi nào?

Trả lời: Như chúng tôi vừa chia sẻ, dây nối đất thường có điện áp bằng 0 khi 3 pha của mạch 3 pha được cân bằng. Khi xảy ra hiện tượng mất pha trong mạch điện, dây trung tính sẽ nhận một phần dòng điện để cân bằng điện áp giữa các pha. Lúc này, dây nối đất có tính chất giống như dây pha nên hoàn toàn có thể gây nguy hiểm cho con người.

Trường Chu Văn An vừa tổng hợp những thông tin quan trọng liên quan đến dây trung tính. Hy vọng các bạn có thể áp dụng những kiến ​​thức này vào thực tế. Nếu muốn tìm hiểu những thông tin khác, bạn có thể truy cập: https://etinco.vn/tin-tuc/kien-thuc/kien-thuc-day-cap-dien