שלושת הכבלים בקו החשמל, כלומר קו הפאזה, הקו הנייטרלי וחוט ההארקה, ממלאים תפקיד מכריע בהעברת הכוח. הם מבטיחים במשותף העברה בטוחה של אנרגיה חשמלית והפעלה תקינה של הציוד. בין אם בתחומי הבית, התעשייה, המסחר או תחומים אחרים, כבלים אלו הם מרכיב הכרחי במערכת החשמל. הבנת הפונקציות והיישומים שלהם חיונית להבטחת היציבות והבטיחות של מערכת החשמל.
1. חוט פאזה
קו הפאזה, המכונה גם חוט חם או חוט חי, הוא הכבל הראשון בכבל החשמל. זה בדרך כלל שחור או אדום, ולפעמים זה יכול להיות צבעים בהירים אחרים לזיהוי קל. תפקידו העיקרי של קו פאזה הוא העברת זרם, העברת אנרגיה חשמלית ממקור כוח (כגון תחנת כוח או תחנת משנה) לציוד חשמלי. זהו חוט חי שאחראי לספק זרם קדימה כדי להניע את הפעולה הרגילה של הציוד.
המתח של קו הפאזה יכול להיות חד פאזי או תלת פאזי, בהתאם למערכת החשמל הספציפית. במערכות חשמל חד פאזיות, יש רק קו פאזי אחד, המשמש בדרך כלל למבני מגורים ומסחר קטנים. ביישומים תעשייתיים ומסחריים בקנה מידה גדול, משתמשים בדרך כלל במערכות חשמל תלת פאזיות, כאשר קווים תלת פאזיים ממוקמים ב-120 מעלות זה מזה. תצורה זו מסייעת לספק העברת כוח חלקה ויעילה יותר.
2. חוט ניטרלי
החוט הנייטרלי הוא הכבל השני של כבל החשמל, בדרך כלל לבן או אפור בהיר. תפקידו של החוט הנייטרלי הוא לספק מעגל להעברת זרם מהציוד החשמלי בחזרה למקור הכוח, להשלים את המעגל. זהו למעשה תוספת לקו הפאזה, המשמש להחזרת זרם עודף (כגון זרם הפוך ב-AC) בחזרה למקור הכוח כדי להבטיח איזון במעגל.
במערכות חשמל חד פאזיות יש בדרך כלל רק חוט נייטרלי אחד, ובמערכות תלת פאזיות יש גם רק אחד. המתח של הקו הנייטרלי בדרך כלל קרוב לאפס מכיוון שהמשימה העיקרית שלו היא לספק מעגל עבור זרם, ולא לשידור חי. הוא ממלא תפקיד מכריע במניעת קצרים חשמליים והגנה על ציוד ואנשי צוות.
3. חוט הארקה
חוט ההארקה הוא הכבל השלישי בכבל החשמל, בדרך כלל בצבעי ירוק או ירוק צהוב. תפקידו העיקרי של חוט ההארקה הוא לספק הגנה בטיחותית כדי להוביל זרם לקרקע ולמנוע התחשמלות ונזק לציוד. כאשר מתרחשת תקלה בציוד, חוט ההארקה מנחה בבטחה את הזרם מתחת לאדמה, במקום לאפשר לו לעבור דרך גוף האדם או חומרים מוליכים אחרים, כדי להפחית סכנות פוטנציאליות.
חוטי הארקה גם עוזרים לייצב את המתח, להפחית הפרעות אלקטרומגנטיות ולהגן על הציוד מפני גורמים חיצוניים כגון מכות ברק ונחשולי מתח. הוא ממלא תפקיד מכריע בהארקה והגנת הציוד של מערכת החשמל.
חוט ההארקה משמש גם למערכת הארקה של מבנים כדי להבטיח שציוד חשמלי ואנשי צוות בתוך הבניין מוגנים באופן מלא. מערכות הארקה אלו כוללות בדרך כלל אלקטרודות הארקה, מוליכים הארקה ואלקטרודות הארקה, המנחות זרם מתחת לאדמה ומאפשרות פעולה בטוחה של מערכת החשמל בתוך הבניין.
יישומים בתחומים שונים
שלושת הכבלים הללו נמצאים בשימוש נרחב בתחומים שונים. הנה כמה דוגמאות:
מערכת חשמל למגורים: בבנייני מגורים משתמשים בדרך כלל במערכות חשמל חד-פאזיות, כאשר חוטי פאזה, ניטרליים וחוטי הארקה ממלאים תפקידים קריטיים. קו הפאזה מעביר אנרגיה חשמלית למכשירי חשמל ביתיים, הקו הנייטרלי מספק מעגל, וחוט ההארקה מבטיח בטיחות.
יישומים תעשייתיים ומסחריים: במבנים תעשייתיים ומסחריים, מערכות חשמל תלת פאזיות משמשות בדרך כלל כדי לעמוד בדרישות הספק גבוהות יותר. מערכות אלו עדיין כוללות חוטי פאזה, ניטרליים והארקה, אך משמשות בציוד גדול ומורכב יותר.
מכשירים אלקטרוניים: מכשירים אלקטרוניים רבים, כגון מחשבים, טלוויזיות ומערכות שמע, משתמשים גם בכבלים אלה כדי להשיג את הכוח והאבטחה הנדרשים.
חלוקת חשמל: ברשתות חלוקת חשמל, הכבלים הם בדרך כלל גדולים ועבים יותר כדי לעמוד בעומסי זרם גבוהים, תוך שהם כוללים חוטי פאזה, ניטרליים וחוטי הארקה.
מערכת איתות תנועה: פנסי תנועה ומערכות איתות רכבת משתמשות גם בכבלים אלה כדי להבטיח פעולה תקינה ולספק את הבטיחות הדרושה.
