Как узнать полярность проводов по цветам, где плюс и минус

При сборке электрических цепей постоянного тока и при подключении потребителей к источникам постоянного напряжения важно соблюсти полярность соединения. В цепях переменного тока (как трехфазных, так и однофазных) часто важно знать фазировку проводников. Определить полярность или расположение фаз можно различными способами.

Цветовая маркировка полярности на зарядном устройстве телефона

Один из приборов, в котором знать расположение полюсов крайне важно –мобильный телефон. Если используется шнур и зарядное устройство промышленного изготовления, то заботиться о полярности не надо. Если же предстоит ремонт аксессуаров или их нестандартное использование, проблема определения плюса и минуса встает в полный рост.

В кабеле из 4 проводов

Существуют кабели для связи телефона с внешним устройством, состоящие из четырех проводов. Они предназначены не только для передачи зарядного тока, но и для обмена данными. Для каждой задачи используется два провода, и обычно они маркируются следующими цветами:

• плюс питания – красный;
• минус питания – черный;
• DATA- — белый;
• DATA+ — синий или зеленый.

Жесткого стандарта на цветовое обозначение жил кабеля не установлено, да и обычному пользователю это не нужно. По этой причине не все производители соблюдают этот подход.

В кабеле из 2 проводов

Существую кабели упрощенной конструкции. Их применяют только для использования телефона на зарядке – передача данных по ним невозможна. В таких кабелях внутри общей изоляции проложено всего два провода. И при определении полярности выбор состоит между красным или черным цветом. Легко запомнить, что плюсовой провод красный, а минусовой – черный.

Производители не всегда соблюдают цветовую маркировку проводов как постоянного, так и переменного тока. Если цвета изоляции явно не совпадают, или есть сомнения в правильности подключения, лучше проверить полюсность тем или иным способом из описанных далее.

Маркировка полярности в кабелях постоянного тока

Проводка постоянного тока в быту встречается нечасто. Обычно до потребителя доводится переменное напряжение, которое потом на месте преобразовывается в постоянное. Но если придется столкнуться с сетями постоянного тока, то следует иметь в виду:

1. Согласно ПУЭ положительная шина (плюс) марикруется красным цветом.
2. Отрицательная шина (минус) – синим.
3. Земляной шинопровод – голубым.

Для проводов и проводников внутри кабелей обычно используется цветовой обозначение:

• красный цвет – плюс;
• черный – минус.

Однако, если заглянуть в ГОСТ 50462-2009 (он соответствует требованиям МЭК), окажется, что стандартом с 2009 года предусмотрены другие цвета:

1. Положительный – коричневый.
2. Отрицательный – серый.
3. Средний (защитный) – голубой.

Преимущество этой системы в том, что старая предполагала применение слаборазличимых между собой цветов — синего и голубого.

При некоторых оттенках краски и после изменения цвета (выцветания) под действием света и ультрафиолета отличить голубой от синего становится крайне затруднительно.

Обозначение проводов в сетях переменного тока

В кабелях однофазного переменного тока (например, бытовые сети 220 вольт) принято следующее цветовое обозначение проводов:

• защитный земляной проводник PE – желто-зеленые чередующиеся или продольные полосы;
• нулевой рабочий проводник N – голубой;
• фазный проводник L – чаще всего, коричневый, но бывают и другие варианты (красный, белый, фиолетовый и т.п.).

Коричневый цвет для обозначения фазы соответствует требованиям ГОСТ 50462-2009. Остальные цвета являются фантазией производителей кабелей.

Доверять цветовой маркировке можно в лучшем случае в стационарной проводке. У потребителей, подключаемых в бытовую сеть, фазность зависит от включения вилки, а она может быть случайной.

Существует не так много приборов, требующих соблюдать фазировку подключения к однофазной сети. Подавляющее большинство потребителей в быту не чувствительны к правильности подключения проводов L и N. Если возникла реальная необходимость найти фазный провод, это можно сделать с помощью индикаторной отвертки.

Как самостоятельно определить полярность проводов

Маркировка проводников по цвету изоляции соблюдается не всегда. Поэтому неплохо знать различные способы определения полюсности источников постоянного напряжения. Все зависит от приборов, имеющихся в наличии.

Мультиметром

Классический способ узнать, где плюс, и где минус у шин постоянного напряжения – использовать мультиметр в режиме вольтметра.

если подключить провод, идущий от гнезда COM (обычно, черный) к предполагаемому минусовому проводу источника, а провод, идущий от гнезда V к предполагаемому плюсовому, то на дисплее будет индицироваться значение напряжения;

если предположение оказалось неверным, и плюсовой вывод прибора подключен к минусовой шине (и наоборот), то перед цифрой, соответствующей напряжению, будет индицироваться знак «минус».

Если выходной уровень источника неизвестен, а мультиметр не имеет автоматического переключения пределов, надо выбрать режим измерения наибольшего напряжения. В противном случае на индикаторе появится знак перегрузки (OL, -1 и т.п.) без указания полярности.

Измерения можно производить и стрелочным тестером:

• при правильной полярности подключения (минус к минусу, плюс к плюсу) стрелка отклонится вправо, указав значение выходного уровня;

  

• при неверной полярности стрелка отклонится влево и упрется в ограничитель.

  

В этом случае замер надо производить на верхнем пределе измерения, даже если выходной уровень источника известен. Если напряжение будет намного превышать установленный предел, а полярность подключения будет неверной, стрелка может слишком резко отклониться влево и погнуться об ограничитель (или даже сломаться).

При помощи светодиода

Если нет тестера, можно определить полюсность с помощью светодиода, использовав его свойство зажигаться только при верной полярности приложенного напряжения. Для этого надо собрать простую цепь из светодиода и резистора, ограничивающего ток.

Сопротивление резистора выбирается так, чтобы ток через светоизлучающий диод не превысил допустимый. Если предельный уровень неизвестен, можно ориентироваться на значение 5 мА – для большинства LED это не приведет к выходу из строя, но обеспечит уверенное зажигание светодиода. Так, для напряжения 5 вольт по закону Ома можно посчитать, что резистор должен иметь сопротивление 5/0,005=2500 Ом = 2,5 кОм. Подойдут ближайшие значения из стандартного ряда — 2,4 или 2,7 кОм.

Дальнейшие действия такие же, как и для тестера. Собранная цепь подключается так, чтобы анод полупроводникового прибора был соединен с предполагаемым плюсом источника напряжения, а катод – с предполагаемым минусом.

При этом светодиод должен загореться. Если он не горит, значит, предположения неверны, и для достоверности надо подключить цепочку из резистора и LED наоборот.

Не стоит проверять таким способом напряжение в цепях, где уровень может превысить 5..7 вольт. Слабым местом светодиодов является максимальное обратное напряжение. Если полярность окажется неверной, то напряжение источника питания окажется приложенным к выводам LED в обратном направлении. Это приведет к выходу полупроводникового прибора из строя уже при 10..12 вольтах, несмотря на то, что ток через него не будет превышен. Чтобы этого избежать, можно составить цепочку из двух-трех (а при необходимости – больше) элементов. В этом случае обратное напряжение распределится между светодиодами.

Если изначально расположение выводов анода и катода светодиода неизвестно, цепочку можно предварительно проверить на другом источнике с известной полярностью.

Альтернативные способы

Если под рукой нет приборов, можно проверить полярность источника постоянного тока другими способами. Например, с помощью раствора поваренной соли (хлорида натрия).

Если в раствор опустить два электрода – анод (положительный) и катод (отрицательный), начнется электрохимическая реакция. Чтобы она началась, напряжение источника должно составлять не менее 2,19 вольт. При этом на аноде будет выделяться газообразный хлор, на катоде – водород. Водород будет выделяться более интенсивно, таким способом можно определить отрицательный электрод.

Выделяющиеся в процессе электролиза газы опасны – хлор ядовит, водород взрыво- и пожароопасен. При определенных условиях (зависит от материала провода) в процессе будет выделяться и кислород, что лишь усилит взрывоопасность процесса.

Есть и более экзотичный способ определения полюсов – с помощью картофеля. Если в разрезанную картофелину воткнуть два электрода, в результате электрохимических реакций произойдет следующее:

• так как картофель содержит большое количество воды с растворенными солями, у катода, как и в предыдущем случае, будет наблюдаться интенсивное выделение водорода;

  

• через несколько минут в районе анода будет наблюдаться потемнение, вызванное реакцией хлора с органическими веществами.

  

Еще один метод определения расположения полюсов – использование прибора, который может работать при изменении полярности, не выходя из строя, причем изменение подключения вызывает заметную реакцию. Таким прибором может служить, например, «компьютерный» вентилятор постоянного тока. Если известно направление его вращения при правильном подключении, можно соединить выводы вентилятора с источником питания. Если выбрано верное подключение, вентилятор начнет вращаться в обычном направлении. Если подключение ошибочно, вентилятор будет вращаться в противоположную сторону.

Все эти способы дают достоверный результат определения полюсов источника питания. Но если заниматься электротехникой более-менее серьезно, лучше обзавестись приборным парком. Как минимум, надо приобрести мультиметр.