Отличие трех фаз от одной

Однофазные и трехфазные сети

Трехфазные и однофазные сети одинаково широко используются в электрооборудовании многоквартирных и частных домов.

Вообще-то, промышленная сеть изначально трехфазная и в большинстве случаев к многоквартирному дому или улице частных домов подходит именно трехфазная сеть. Потом уже она разветвляется на три однофазные.

Это сделано в целях обеспечения  максимально эффективной передачи электроэнергии от электростанции к потребителям, а также с целью максимального снижения потерь в процессе транспортировки.

В однофазной сети у вас будет 2 или 3 провода – фаза, ноль и заземляющий проводник. В трехфазной 4 или 5 – фаза A, фаза B, фаза C, ноль и заземляющий проводник. Точно также количество фаз можно определить и по вводным автоматическим выключателям.

В однофазной сети их будет 2 или 1 сдвоенный, а в трехфазной – 1 один строенный и одинарный.

Справедливости ради стоит отметить, что трехфазные сети в квартирной электросети используются достаточно редко. Три фазы подают одному абоненту только в случае использования на кухнях старых трехфазных электрических плит или для подключения чрезвычайно мощных потребителей в частных домах (циркулярка, мощные нагревательные и отопительные устройства).

Если сети не имеют каких-то специфических параметров, то их можно различить еще и по значению входного напряжения. В однофазной сети оно равно 220 В, а в трехфазной между одной из фаз и нулем оно также равно 220 В, а между двумя фазами – 380 В.

В чем же отличие однофазной сети от трехфазной применительно к рядовому потребителю?

Если не учитывать различие между количеством проводников в обоих сетях и специфику подключения некоторых особо мощных электроприборов, то можно выделить некоторые «плюсы» и «минусы» обоих сетей.

• При использовании трехфазной сети есть вероятность неравномерного распределения нагрузки на каждую фазу. К примеру, от одной фазы будет запитан мощный нагреватель и электрический котел, а от другой – всего лишь холодильник и телевизор. Тогда будет иметь место неприятный эффект, так называемый «перекос фаз» – несиметрия токов и напряжений, который может повлечь за собой выход из строя некоторых бытовых электроприборов. Чтобы этого избежать необходимо более тщательно планировать распределение нагрузки еще в процессе монтажа электрической сети.
• Трехфазная сеть, в отличие от однофазной требует больше проводов, кабелей и автоматических выключателей, следовательно обойдется намного дороже.
• Однофазная сеть по потенциально возможной мощности уступает трехфазной. Поэтому, если предполагается использование много мощных потребителей, то лучше выбрать второй вариант. Если к примеру в дом с линии электропередач заходит двужильный (трехжильный – в случае с заземляющим проводником) провод сечением 16 мм2, то суммарная мощность всех потребителей в доме не может превышать 14 кВт. В случае с использованием того же сечения для трехфазной сети (правда кабель будет 4- или 5-жильным) максимально возможная суммарная мощность  будет равна уже 42 кВт.

Какой вариант лучше, зачастую определяется соответствующими органами (представителями организаций), которые контролируют подачу электроэнергии потребителям. Домашнему электромастеру достаточно лишь научиться определять, какая именно сеть используется в данном случае и, исходя из этого производить ремонт или установку внутриквартирной электро фурнитуры.

Источник: http://scsiexplorer.com.ua/index.php/domachnij-elektromaster/1192-odnofaznye-i-trehfaznye-seti.html

Трехфазные и однофазные сети

Трехфазная сеть — это способ передачи электрического тока, когда переменный ток течет по трем проводам, а по одному возвращается назад. Те провода, по которым ток идет, называются фазными, а по которому возвращается — нулевым.

Трехфазная цепь состоит из трех фазных проводов и одного нулевого. Такое возможно потому, что фаза переменного тока в каждом из трех проводов сдвинута по отношению к соседнему на 120°.  Передача переменного тока происходит именно при помощи трехфазных сетей.

Это выгодно с экономической точки — не нужны еще два нулевых провода. Подходя к потребителю, ток распределяется на три фазы, и каждой из них дается по нулевому проводу. Так он попадает в квартиры и дома.

Хотя в частном секторе нередко трехфазная сеть заводится прямо в дом.

Земля, или, правильнее сказать, заземление — третий провод в однофазной сети. В сущности, рабочей нагрузки он не несет, а служит своего рода предохранителем. Это можно объяснить на примере.

В случае когда электричество выходит из-под контроля (например, короткое замыкание), возникает угроза пожара или удара током. Чтобы этого не произошло (то есть значение тока не должно превышать безопасный для человека и приборов уровень), вводится заземление.

По этому проводу избыток электричества в буквальном смысле слова уходит в землю.

От трансформаторной понижающей подстанции до ВРУ (Вводно-распределительное устройство, где происходит прием, учет и распределение электрической энергии) приходит трехфазная сеть пятижильным проводом, а в наши квартиры приходит уже трехжильный.

На вопрос, куда деваются еще 2, ответ простой: питают другие квартиры. Это не значит, что квартир только 3, их может быть сколько угодно, лишь бы кабель выдержал. Просто внутри ВРУ выполняется схема разъединения трехфазной цепи на однофазные.

К каждой фазе, отходящей в квартиру, добавляются ноль и заземление, так и получается трехжильный кабель. В идеале в трехфазной сети только один ноль. Больше и не надо, поскольку ток сдвинут по фазе относительно друг друга на одну треть. Ноль — это нейтральный проводник, в котором напряжения нет.

Фазные провода в трехфазной сети обычно маркируются так: фаза А — желтый, фаза B — зеленый, фаза C — красный.

В трехфазной сети, к которой ничего не подключено, в нейтральном проводнике нет напряжения. Самое интересное начинает происходить, когда сеть подключается к однофазной цепи.

Одна фаза входит в квартиру, где стоят 2 лампочки и холодильник, а вторая где 5 кондиционеров, 2 компьютера, душевая кабина, индукционная плита и т. д. Понятно, что нагрузка на 2 эти фазы неодинакова, происходит перекос фаз и ни о каком нейтральном проводнике речи уже не идет.

На данный момент ситуация усугубляется еще тем, что большинство домашних электроприборов являются импульсными. По этой причине возникают дополнительные импульсные токи, которые не компенсируются в средней точке.

Эти импульсные приборы вместе с разной нагрузкой на фазы создают такие условия, что в нейтральном проводнике может оказаться ток равный или превышающий ток одной из фаз.

Однако нейтраль такого же сечения, что и фазный провод, а нагрузка больше.

Вот почему в последнее время все чаще возникает явление, называемое «отгоранием» или обрывом нулевого проводника — нейтральный проводник просто не справляется с нагрузкой, перегревается и отгорает.

Для защиты от такой неприятности надо либо увеличивать сечение нейтрального провода (а это дорого), либо распределять нагрузку между 3 фазами равномерно (что в условиях многоквартирного дома невозможно).

Поэтому оптимальным решением я считаю использование реле контроля напряжения, которое отключит питание квартиры в случае выхода напряжения за допустимые пределы. Тем самым оно защитит ваши электроприборы.

Реле контроля напряжения

Какую сеть лучше провести в частном доме?

Если у вас в доме есть трехфазное оборудование, то ответ очевиден. Также к плюсам трехфазной сети можно отнести то, что на ввод можно использовать кабель меньшего сечения, чем при однофазной, так как в трехфазной сети мощность распределяется по трем фазам, благодаря чему на каждую фазу приходится меньшая нагрузка.

К минусам трехфазного ввода можно отнести более высокие расходы на покупку трехфазных автоматов, УЗО, счетчика, габариты распределительного щита будут больше чем однофазного, а также при трехфазной сети необходимо грамотно распределить нагрузку по фазам во избежании перекоса фаз — несимметрии токов и напряжений.

Что касается мощности, то здесь в основном все зависит от максимально разрешенной мощности, указанной в технических условиях на подключение.

Если у вас на даче небольшой летний домик или бытовка и разрешенная мощность предположим 5квт, то вполне достаточно будет однофазного ввода, а вот при наличии большого загородного дома со множеством потребителей, или своей мастерской с трехфазными потребителями, то здесь конечно уже не обойтись без трехфазной сети.

Источник: http://electric-blogger.ru/stati/trexfaznye-i-odnofaznye-seti.html

Три фазы или одна, что лучше?

Постараемся ответить на это весьма актуальный вопрос. Проблемы трехфазного или однофазного подключения постоянно преследуют владельцев дач, загородных домов, коттеджей. Некоторые из них имеют решение, некоторые – нет.

Итак, какое подключение лучше, трехфазное или однофазное? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Любое подключение имеет плюсы и минусы.

Однофазное подключение

Имеет бесспорный плюс – дешевизну входных защитных элементов электрощитка и кабелей. Учтем также, что качество поставляемой электроэнергии по-прежнему низкое, а в случае воздушного ввода лучше иметь систему молниезащиты. Всё это требует применения дорогой дополнительной защиты электроустановки по входу. В однофазном варианте эта защита в три раза дешевле.

Еще один плюс – при питании от одной фазы вводной ограничивающий автомат имеет большой номинал (ток срабатывания), что позволяет использовать в хозяйстве мощные потребители – сауны, электросварочные аппараты и т.п.

Однако, у однофазного подключения есть один существенный минус. Это – возможное падение напряжения в сети.

Например, в некоторых подмосковных поселках, напряжение практически не поднимается выше 180 Вольт. Обычный уровень – 160 Вольт.

Куда девается напряжение? Это достаточно просто. Не только вы один хотите включить электросварку. Сосед, подключенный к той же фазе, что и вы, тоже хочет включить сварку. И еще один сосед, еще…

Так образуется неравномерность напряжения по фазам. Одна фаза перегружена, другая работает нормально, третья – что-то среднее. При однофазном подключении всего поселка, такая ситуация встречается сплошь и рядом.

Решение проблемы – применение стабилизатора напряжения и более толстых вводных кабелей. Причем, от стабилизатора лучше питать электроприборы, требовательные к напряжению питания. Это позволит сэкономить на стабилизаторе, ведь чем он мощнее – тем дороже.

Трехфазное подключение

Используется обычно, когда единовременная выделенная мощность приближается к 10 кВт.

Трехфазное подключение требует трехфазных защитных элементов на вводе и в сумме чуть дороже однофазного. Кроме того, оно более надежно.

Трехфазная сеть имеет один, весьма существенный минус – вы не можете подключить к этой сети мощную однофазную нагрузку.

Дело в том, что ток срабатывания вводного ограничивающего автомата оказывается в три раза ниже по сравнению с однофазным включением. Мощность распределяется по фазам равномерно, т.е.

при выделенной мощности 10 кВт на каждую фазу приходится лишь 3,3 кВт. Соответственно, на вводе установлен автомат на 16А. К такому уже не подключить электросварку на 4,5кВт!

Что же делать? Проблема решается с помощью мощного трехфазного трансформатора, который преобразует трехфазную сеть в однофазную, причем так, что качество напряжения оказывается выше нежели при однофазном подключении.

Значительное падение напряжения на одной внешней фазе не приводит к столь значительному падению напряжения во внутренней питающей сети. Кроме того, такой трансформатор дешевле стабилизатора напряжения равной мощности.

Владимир Еремеев

Источник: http://www.tehnodes.ru/odna-faza-ili-tri.html

Зачем нужны 380 вольт, и как подключить 380 вольт 3 фазы?

При строительстве дома приходится думать, какое напряжение и сколько фаз нужно заводить. Все более актуально становится 380В в частном секторе.

У всех на слуху есть фраза – напряжение 220 вольт, 1 фаза и 380 вольт, 3 фазы. А вот чем они отличаются, какие преимущества и недостатки при самостоятельном планировании электропроводки в доме в этой статье и поговорим.

Прежде чем обсудить необходимость полного подключения, а именно таким является сеть 380В, напомним, откуда берутся 220В. Пробегитесь по нашей статье про фазу ноль , эта статья полезна для всех без исключения квартир, но для частного дома сегодня всё актуальнее вопросы, где взять 380 вольт с 3 фазами и как подключить правильно такую сеть. Эти вопросы и рассмотрим в нашем обзоре.

Что такое и зачем нужны 380 вольт в частном доме?

Сначала небольшая аналогия. Скажите, что удобнее и быстрее? Наливать чайник из трёх кувшинов, меняя их по мере опустошения, или лить сразу из трёх кувшинов, пока чайник не наполнится? Вопрос не праздный, поскольку именно в этом состоит главное отличие домашней сети 380 вольт 3 фазы от стандартной – 220В 2 фазы.

Немного тонкостей процесса:

• В сети 220В 2 фазы, потребитель (квартира) берёт одну фазу и нейтральный провод . Компенсация «перекоса фаз» происходит за пределами квартиры в недрах трансформаторной подстанции. Потребитель замечает «перекос» только когда подстанция перегружена и начинает мигать свет. Такое произойдёт, если сосед включит мощный прибор и автоматика перестанет успевать «сгладить» перепады, т.н. «расфазировку»;
• В сети 380 вольт потребитель берёт все 3 фазы, которые перераспределяются внутри дома (даже большой частный дом с точки зрения энергетики малый локальный объект), и создать внутри этой сети «перекос фаз» практически невозможно. Можно, но придётся очень постараться;
• Местные поселковые сети, при наличии подключения 380 вольт в частных домах, обходятся куда менее мощными трансформаторами, чем любой многоквартирный дом. Хотя некоторые предпочитают личные трансформаторы.
• Если в частном доме владелец выбрал 380 вольт, зная как подключить правильно ввод, то в большинстве аварий (без полного обесточивания линии) он останется с напряжением рабочих фаз (да только 220В, но свет будет);
• Практически никто из владельцев домашней сети, в которой 380 вольт и 3 фазы не имеет разногласий с энергетиками по учёту электроэнергии в частном доме и расчётам за потребленную мощность.

Если внимательно прочитать эти простые истины, возникает ещё один резонный вопрос.

Почему в квартирах 220, а не 380 вольт с 3 фазами?

Надеемся, наша информация Вас не сильно шокирует. Дело в том, что ввода на 380 вольт не существует, значит и вопроса как подключить, тоже нет.

Вы не поверили? Тогда поясним – есть ввод 4-х проводной (3-х фазный) и есть однофазный ввод (2-х проводной). Но! Обеспечив подключение 380 вольт и 3 фазы в частном доме , Вы получите что? Правильно – три независимые пары на 220В каждая. Запутались?

Давайте немного физики электричества. Мы не претендуем на Нобелевскую премию, мы попытаемся изложить ТОЭ, в так сказать бытовом приложении, с точки зрения аспектов переменного тока. Хотя без линейного напряжения нам не обойтись.

Итак, простыми словами: линейное напряжение – это линия, что ясно из названия, тогда как переменное – это «вращение», то есть окружность.

Вращать окружность проще всего, толкая её в трёх точках , расположенных под углом в 120 градусов, отсюда и три фазы.

Как и зависимость длины линии от длины окружности, которая (грубо) есть квадратный корень из 3( обновлено, корень из Пи было не верно, верно квадратный корень из 3 ), то есть примерно 1,73.

Иначе говоря, при трёхфазной сети в 220 вольт мы получим у потребителя 127, а при 380 у потребителя будет 220 вольт. Остальные стандарты напряжений (ГОСТ) также подчиняются этому правилу. Именно по этой причине применение тригонометрических формул в электротехнике стало обыденностью.

Для снижения напряжения служат трансформаторные подстанции, которые раздают для населения. Сколько? Правильно – 380 вольт, 3 фазы и те, кто запитан именно так, больше не имеет проблем.

Немного про 127, 220, 380 вольт и больше

Вопрос, почему такие напряжения довольно часто можно встретить в сети? Этот вопрос достоин отдельного научного исследования. Но нас больше интересует вопрос, нас убедили, что лучше 380 вольт, как подключить? Довольно просто, если говорить о проводах:

Начнём с того, что любое подключение частного дома к энергосети это вопрос согласования с энергетиками, причём на первом этапе Вам придётся согласовать:

• Допустимую мощность;
• Количество фаз (то есть 220 или 380 вольт);
• Тип вводной линии и прибор учёта энергии (ниже комментарий, почему вопроса как выбрать прибор не будет);
• Тариф учёта (это будет зависеть от стадии регистрации частного дома и количества тарифов, которые учитывает счётчик – по умолчанию день и ночь);
• Схему подключения в зависимости от качества изоляции домовой электросети;
• Надёжность заземления электросети Вашего дома. Как правильно сделать заземление мы уже писали.

Правильнее всего обращаться с требованием по максимуму – от затребованной мощности (не менее 15 кВт, до трёхфазного ввода). Далее в зависимости от цены вопроса и местных условий можно требования снижать.

Теперь к вопросу напряжений. 127 вольт – это самое безопасное напряжение, которое при стандартной силе тока не убивает, а лишь хорошо «встряхивает» пострадавшего. Для снижения силы тока в таких сетях применяются более «толстые» провода. Ещё одним плюсом является возможность снятия 127 вольт с двухфазной генерации в 220 вольт.

Примерно так работает энергетика некоторых стран, но это отельная тема. А если говорить о цифрах, то это та самая тригонометрия, о которой сказано выше:

220 вольт является пограничным «безопасным» напряжением при стандартных силах тока, поэтому и принято как стандарт.

Надеемся, Вы понимаете, в чём главный недостаток сети 380 вольт , которую толком не знали, как подключить, но завели чистые 3 фазы. При поражении током в такой сети может убить, даже при наличии автоматических выключателей . Отсюда и требуемые меры безопасности.

Несколько правил при подключении 380 вольт в частном доме

Прежде всего, безопасность, если конечно ему не пришла в голову идея подключить всё своими руками, и электропроводка соответствует стандартам.

И это никак не противоречит предыдущему абзацу, действительно, подключение 380 вольт в частном доме сопровождается гораздо более жёсткими требованиями безопасности, нежели стандартная бытовая сеть. Практика показала, что проблем с пожарами в таких домашних сетях гораздо меньше, чем в обычных электросетях.

Кроме этого владелец трёхфазной сети получает еще ряд преимуществ:

1. Точность учёта электроэнергии . Вам не придётся платить за соседа-сварщика, поскольку при резких бросках напряжения в сети 220В, счётчик будет продолжать считать то, что Вы не использовали.
2. Если линия не обесточена, то даже при отключении одной или двух фаз питание в доме будет, по крайней мере, свет не погаснет.
3. Подключение 380 вольт в частном доме позволяет использовать все типы станков и инструментов промышленного и профессионального вида без использования трансформаторов и переживаний об отключении автоматов.
4. Любой инструмент запитанный от 380В, например, такой розеткой , не только мощнее, но и экономичнее чем бытовой, поскольку Вы не платите за излишки.
5. 380 вольт и 3 фазы в мастерской позволят Вам забыть про пусковые токи и перегрузки в электропроводке.
6. Имея 380 вольт на входе, зная как правильно подключить любой второй объект (сарай, веранда баня и пр.), Вы можете провести туда как 380В, так и сформировать личную, домашнюю подсеть в 220В.

И самый приятный бонус такого подключения – отсутствие разногласий с энергосбытовой компанией при проведении плановых проверок.

Простая демонстрация трёхфазного щитка на 380 вольт с разрешительной документацией сильно охлаждает пыл проверяющих «поискать блох».

Такая сеть и такой ввод оставляют слишком мало возможностей для манипуляций с электричеством (и так экономия приличная), так что это выльется в обычный гостевой визит.

Поэтому вопроса «что выбрать» не стоит – конечно, 380 вольт 3 фазы, уточнив как подключить правильно и честно.

Ограничения для владельцев полного подключения

«Чем больше свободы и полномочий мы предоставим народу, тем больше мы должны будем придумать ограничений для использования им этих привилегий» (с).

Вы, наверное, удивитесь, когда узнаете что это слова Цезаря. Давно это было, но с тех пор мало что изменилось. Да, 380 вольт и 3 фазы – это и свобода и привилегии, но их тоже всячески пытаются ограничить:

• Приборы учёта жёстко стандартизированы и своими руками Вы их не подключите. Более того, выбрать Вы сможете из предложенного списка (3-4 наименования), и купить на стороне не сможете тоже. Точнее сможете, но дешевле будет заплатить энергетикам;
• Примерная цена согласования полного подключения в Подмосковье в конце 2014-го года составляла от 80 до 100 тысяч рублей. При этом согласование на 220В стоит от 35 до 50 тысяч рублей. Таким образом, доплата может составить от 45 до 50 тысяч рублей. Окупаемость переплаты составит примерно 9 лет, если тарифы на энергию будут заморожены, и не будут расти;
• Если Вы затребуете слишком большую мощность при полном подключении, то по тарификации можете угодить в раздел промышленных предприятий, поэтому до начала согласования ознакомьтесь со списком тарифов и категориями потребителей.

А примерно так Ваш счётчик будет опломбирован – ФОТО 3.

Так что думайте, принимайте правильное решение, а мы, в заключение, напомним.

Если Вы 24 часа непрерывно будете пилить на циркулярной пиле, запитанной от сети в 220В доски, то заплатите почти в два раза больше за электричество, чем, если то же самое количество досок распилите на циркулярной пиле, работающей от сети в 380 вольт.

И это совсем не шутка и не фигура речи. Это хитрая математика синусоиды, в основе которой лежит переменный ток и нейтральный провод.

Источник: http://obelektrike.ru/posts/zachem-nuzhny-380-volt/

Однофазная и трехфазная электрическая сеть

Вступление

Здравствуй Уважаемый читатель сайта Elesant.ru. Электрический ток «доставляется» до потребителя по высоковольтным линиям электропередач. Электрический ток линий электропередач имеет высокое напряжение и напрямую не может использоваться потребителями. Для повседневного использования электрического тока доставленного ЛЭП его напряжение нужно понизить.

Для этого возле потребителей устанавливаются специальные трансформаторные подстанции. Трансформаторные подстанции понижают высоковольтное напряжение до номинальных значений пригодных для использования. Остановимся немного на подстанциях.

Трансформаторная подстанция

Трансформаторные подстанции это электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электроэнергии от линий электропередач.

Состоят подстанции из понижающего трансформатора, распределительного устройства (РУ) и устройств управления.

По способу строительства и расположения подстанции подразделяются на пристроенные, встроенные, внутрецеховые. Для загорода наиболее распространены мачтовые и столбовые подстанции.

Понижается напряжение в трансформаторах до номинального рабочего напряжения 380 или 220 вольт. Называются эти напряжения линейным и фазным соответственно. А питание потребителей называется соответственно трехфазным и однофазным. Рассмотрим виды питания потребителей подробнее.

Однофазное электрическое питание

Однофазное электропитание запитывает потребителя от одной фазной линии и линии нулевого рабочего провода. Линии для однофазного питания называют однофазными электрическими сетями. Номинальное рабочее напряжение однофазных электрических сетей составляет 220 вольт.

Сами однофазные сети тоже можно разделить в зависимости от рабочих проводников.

Однофазная двухпроводная сеть

В однофазных двухпроводных сетях для электропитания используются два провода: фазного(L) и нулевого (N). Такая электрическая сеть не предусматривает заземление электроприборов. Двухпроводная электрическая сеть была да и остается самой распространенной в старом жилом фонде.

Если у вас дома проводка выполнена проводами с алюминиевыми жилами, скорее всего у вас двухпроводная электрическая сеть.

Пример схемы: однофазная двухпроводная сеть в квартире

Однофазная трехпроводная сеть

В однофазных трехпроводных сетях используются три провода: фазного(L), нулевого (N) и защитного, заземляющего.

Третий заземляющий провод предназначен для дополнительной защиты человека от поражений электрическим током.

Соединение заземляющего провода с корпусами электроприборов (заземление), позволяет отключать электропитание при замыкании фазного провода на корпус прибора (короткого фазного замыкания). Обозначается PE.

Заземление защищает не только человека от поражений электротоком, но и спасает сами электроприборы от перегораний.

Пример схемы:однофазная трехпроводная сеть в квартире

Трехфазное электрическое питание

При трехфазном питании в электрощит квартиры или ВРУ дома заводится три питающие фазы(L1;L2;L3) и нулевой рабочий проводник(N). Номинальное рабочее напряжение между любыми фазными проводами составляет 380 вольт.

Напряжение между любым фазным проводом и рабочим нулем составляет 220 вольт.

От электрощита проводка, распределяется по квартире или дому, согласно схеме электропроводки, обеспечивая 220 вольтовое или з80 вольтовое питание для электроприборов.

При расчете трехфазной электросети важно правильно распределить нагрузку между тремя фазами. Неравномерное распределение нагрузки между фазами приведут к перекосу фаз, сильный перекос фаз приведет к аварийной ситуации вплоть до обгорания одной из фаз.

Распределить трехфазное питание по квартире или дому можно электрокабелями с четырьмя или пятью проводами

Трехфазная четырехпроводная электрическая сеть

При четырехпроводной электропроводки электропитание происходит от трех фазных проводов и рабочего нуля. От электрощитка или распределительной коробки проводка распределяется по розеткам и светильникам двумя проводами: каждым фазным и нулевым(L1-N; L2-N; L3-N).Напряжением 220 вольт. На схемах фазы могут обозначаться А, В, С.

Пример схемы: трехфазная четырехпроводная сеть в квартире

Трехфазная пятипроводная электрическая сеть

В трехфазной пятипроводной электрической сети «появляется» пятый заземляющий провод, выполняющий защитные функции. Обозначается (PE)

Важно! Во всех трехфазных сетях важно равномерное распределение нагрузки (потребляемой мощности) между фазами.

Опредилять нагрузку сети при трехфазном питании нельзя по основному закону электротехники, зокону Ома. Для расчетов нужно учитывать коэффициент мощности(cosф) и коэффициент спроса (Кспроса).

Обычно для квартир cosф=0,90-0,93;Кспроса=0,8. Значение 0,8 принимается, если потребителей более 5.

Пример схемы:трехфазная пятипроводная сеть в квартире

Нормативные ссылки

Правила Устройства Электроустановок(ПУЭ),издание 7.

Другие статьи раздела: Электрические сети

Источник: https://elesant.ru/elektricheskie-seti-zhilogo-doma/odnofaznaya-i-trekhfaznaya-elektricheskaya-set

Трёхфазный ток, преимущества трёхфазного тока при использовании

Преимущества трёхфазного тока очевидны только специалистам электрикам. Что такое трехфазный ток для обывателя представляется весьма смутно. Давайте развеем неопределенность.

Большинство людей, за исключением специалистов – электриков, имеют весьма смутное представление, что такое так называемый «трёхфазный» переменный ток, да и в понятиях, что такое сила тока, напряжение и электрический потенциал, а также мощность, – часто путаются.

Попытаемся простым языком дать начальные понятия об этом. Для этого обратимся к аналогиям. Начнём с простейшей – протекания постоянного тока в проводниках. Его можно сравнить с водным потоком в природе. Вода, как известно, всегда течёт от более высокой точки поверхности к более низкой. Всегда выбирает самый экономичный (наикратчайший) путь.

Аналогия с протеканием тока – полнейшая. Причём количество воды протекающей в единицу времени через какое-то сечение потока будет аналогично силе тока в электрической цепи. Высота любой точки русла реки относительно нулевой точки – уровня моря – будет соответствовать электрическому потенциалу любой точки цепи.

А разница в высоте любых двух точек реки будет соответствовать напряжению между двумя точками цепи.

Используя эту аналогию можно легко представить в уме законы протекания постоянного электрического тока в цепи. Чем выше напряжение – перепад высот, тем больше скорость потока, и, следовательно, количество воды протекающей по реке в единицу времени.

Водный поток, точно так же как электрический ток при своём движении испытывает сопротивление русла – по каменистому руслу вода будет протекать бурно, меняя направление, немного нагреваясь от этого (бурные потоки даже в сильные морозы не замерзают вследствие нагрева от сопротивления русла). В гладком канале или трубе вода потечёт быстро и в итоге в единицу времени канал пропустит гораздо больше воды, чем извилистое и каменистое русло. Сопротивление потоку воды полностью аналогично электрическому сопротивлению в цепи.

Да с тех самых пор, когда человечество, узнав, что перемещение магнита вблизи проводника вызывает электрический ток в проводнике. Именно движение магнита вызывает ток, если магнит положить рядом с проводом и не двигать – никакого тока в проводнике это не вызовет.

Далее, мы хотим получить (генерировать) в проводнике ток, чтобы использовать его в дальнейшем для каких-либо целей. Для этого изготовим катушку из медного провода и начнём возле неё двигать магнит.

Вот именно таким образом – по техническим причинам – мы и получили синусоидальный переменный ток, используемый ныне повсеместно. Синусоида – это развёрнутое во времени описание вращения.

В дальнейшем оказалось, что законы протекания переменного тока в цепи отличаются от протекания постоянного тока. Например, для протекания постоянного тока сопротивление катушки равно просто омическому сопротивлению проводов.

А для переменного тока – сопротивление катушки из проводов значительно увеличивается из-за появления, так называемого индуктивного сопротивления. Постоянный ток через заряженный конденсатор не проходит, для него конденсатор – разрыв цепи. А переменный ток способен свободно протекать через конденсатор с некоторым сопротивлением.

Далее выяснилось, что переменный ток может быть преобразован с помощью трансформаторов в переменный ток с другими напряжением или силой тока.

Заметим также, что электродвигатели могут быть созданы для работы и от постоянного тока, и от переменного тока. Но разница между ними такая – электродвигатели постоянного тока сложнее в изготовлении, но зато позволяют плавно изменять скорость вращения обычным регулирующим силу тока реостатом.

А электродвигатели переменного тока гораздо проще и дешевле в изготовлении, но вращаются только с одной, обусловленной конструкцией скоростью. Поэтому в практике широко применяются и те, и другие. В зависимости от назначения.

Для целей управления и регулирования применяются двигатели постоянного тока, а в качестве силовых установок – двигатели переменного тока.

Далее конструкторская мысль изобретателя генератора двигалась примерно в таком направлении – если удобнее всего для генерации тока использовать вращение магнита рядом с катушкой, то почему бы вместо одной катушки генератора не расположить вокруг вращающегося магнита несколько катушек (места-то вокруг вон сколько)?

Получится сразу же, как бы несколько генераторов, работающих от одного вращающегося магнита.

Причём переменный ток в катушках будет отличаться по фазе – максимум тока в последующих катушках будет несколько запаздывать относительно предыдущих.

То есть синусоиды тока, если их графически изобразить, будут, как бы между собой, сдвинуты. Это важное свойство – сдвиг фаз, о котором мы расскажем ниже.

(Число катушек (фаз) вообще-то может быть любым, но для получения всех тех преимуществ, что даёт многофазная система генерации тока, минимально достаточно трёх).

Он предложил соединить один конец всех трёх обмоток генератора в одну точку и передавать электроэнергию всего по четырём проводам. (Экономия на дорогих цветных металлах существенная). Оказалось, что при симметричной нагрузке каждой фазы (равным сопротивлением) ток в этом общем проводе равняется нулю.

Потому что при суммировании (алгебраическом, с учётом знаков) сдвинутых по фазе на 120 градусов токов они взаимно уничтожаются. Этот общий провод так и назвали – нулевой.

Поскольку ток в нём возникает только при неравномерности нагрузок фаз и численно он небольшой, гораздо меньше фазных токов, то представилась возможность использовать в качестве «нулевого» провод меньшего сечения, чем для фазных проводов.

По этой же самой причине (сдвиг фаз на 120 градусов) трехфазные трансформаторы получились значительно менее материалоёмкими, так как в магнитопроводе трансформатора происходит взаимопоглощение магнитных потоков и его можно делать с меньшим сечением.

Сегодня трёхфазная система электроснабжения осуществляется четырьмя проводами, три из них называются фазными и обозначаются латинскими буквами: на генераторе – А, В и С, у потребителя – L1, L2 и L3. Нулевой провод так и обозначается – 0. 

Напряжение между нулевым проводом и любым из фазных проводов называется – фазным и составляет в сетях потребителей – 220 вольт.

Между фазными проводами тоже существует напряжение, причём значительно выше, чем фазное напряжение. Это напряжение называется линейным и составляет в цепях потребителей 380 вольт. Почему же оно больше фазного? Да всё это из-за сдвига фаз на 120 градусов.

Напряжение – это разность потенциалов, то есть оно будет + 200 – (-180)=+380 В.

Возникает вопрос, если по нулевому проводу ток не протекает, то нельзя ли его вообще убрать. Можно. И мы получим трёхпроводную систему электроснабжения. С соединением потребителей так называемым «треугольником» – между фазными проводами.

Однако нужно заметить, что при неравномерной нагрузке в сторонах «треугольника» на генератор будут действовать разрушающие его нагрузки, поэтому данную систему можно применять при огромном количестве потребителей, когда неравномерности нагрузок нивелируются.

Передача электроэнергии от больших электростанций при высоких фазных и линейных напряжениях (сотни тысяч вольт) так и осуществляются. Почему же применяется такое высокое напряжение. Ответ простой – чтобы уменьшить потери в проводах на нагрев.

Так как нагрев проводов (потери энергии) пропорционален квадрату протекающего тока, то желательно чтобы протекающий ток был минимален. Ну а для передачи необходимой мощности при минимальном токе нужно повышать напряжение. Линии электропередач (ЛЭП) так и обозначаются, к примеру, ЛЭП – 500 – это линия электропередачи под напряжением 500 киловольт.

Кстати потери в проводах ЛЭП можно ещё более снизить, применяя передачу постоянного тока высокого напряжения (перестаёт действовать емкостная составляющая потерь, действующая между проводами), проводились даже такие эксперименты, но широкого распространения пока такая система не получила, видимо вследствие большей экономии в проводах при трёхфазной системе генерации.

1. Экономия на количестве проводов, необходимых для передачи электроэнергии. Учитывая немалые расстояния (сотни и тысячи километров) и то, что для проводов используют цветные металлы с малым удельным электрическим сопротивлением, экономия получается весьма существенной.
2. Трёхфазные трансформаторы, при равной мощности с однофазными, имеют значительно меньшие размеры магнитопровода. Что позволяет получить существенную экономию.
3. Очень важно, что трёхфазная система передачи электроэнергии создаёт при подключении потребителя к трём фазам как бы вращающееся электромагнитное поле. Опять-таки, вследствие сдвига фаз. Это свойство позволило создать чрезвычайно простые и надёжные трёхфазные электродвигатели, у которых нет коллектора, а ротор, по сути, представляет собой простую «болванку» в подшипниках, к которой не нужно подсоединять никакие провода. (На самом деле конструкция короткозамкнутого ротора имеет свои особенности и вовсе не болванка) Это так называемые трёхфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Очень широко распространённые сегодня в качестве силовых установок. Замечательное свойство таких двигателей – это возможность менять направление вращения ротора на обратное простым переключением двух любых фазных проводов.
4. Возможность получения в трёхфазных сетях двух рабочих напряжений. Другими словами менять мощность электродвигателя или нагревательной установки путём простого переключения питающих проводов.
5. Возможность значительного уменьшения мерцаний и стробоскопического эффекта светильников на люминисцентных лампах путём размещения в светильнике трёх ламп, питающихся от разных фаз.

Благодаря этим преимуществам трёхфазные системы электроснабжения получили широчайшее распространение в мире.

Источник: https://www.Pergam.ru/articles/trehfazny-tok.htm

В чем отличие трехфазного напряжения от однофазного

Итак, если в дом или квартиру заходят два провода (фаза и ноль), то эта система называется однофазной и рабочим напряжением считается 220В (фазное), а если четыре провода (три фазы и ноль), то такая система называется трехфазной и рабочим напряжением является 380В (линейное).

Давайте рассмотрим основные различия

И только когда вы измерите напряжение фаз друг относительно друга, то получите значение в 380 вольт.

Итак, если в дом или квартиру заходят два провода (фаза и ноль), то эта система называется однофазной и рабочим напряжением считается 220В (фазное), а если четыре провода (три фазы и ноль), то такая система называется трехфазной и рабочим напряжением является 380В (линейное).

Давайте рассмотрим основные различия

И только когда вы измерите напряжение фаз друг относительно друга, то получите значение в 380 вольт.

Это происходит из-за того, что вектора фаз симметрично сдвинуты на 120 градусов, а измеряя напряжение между фазами, мы видим геометрическую сумму двух векторов оная как раз и равняется 380 Вольтам.

Из этого можно сделать вывод, что в трехфазке есть три однофазных системы к которым можно легко подсоединить потребителей. Единственным условием будет равномерное распределение нагрузки по фазам, дабы избежать такого неприятного и даже опасного явления как перекос фаз.

Плюсы и минусы систем

Плюсы одной фазы

Предельная простотаНизкая стоимостьОтносительно 380В более низкое опасное напряжение

Минусы одной фазы

Мощность такой системы ограничена как раз пресловутыми 10 кВт

Плюсы трехфазки

Мощность ограничивается исключительно избранным сечением подходящих проводников.Сниженное потребление энергии.Возможность запитать оборудование промышленного назначения.Доступность варианта переключения мощности на менее загруженную фазу.

Минусы трехфазки

Стоимость монтажа выше по сравнению с однофазным подключением.Напряжение 380 Вольт является потенциально более опасным по сравнению с параметром в 220 Вольт.Напряжение однофазных нагрузок имеет свое ограничение.

Где 220 В, а где 380 В

Наверное, у подавляющего числа обычных жителей в квартире и в доме присутствует именно однофазная сеть с напряжением в 220 В. И связано это с тем, что до мощности в 10 кВт (у большинства квартир и домов потребление меньше) целесообразней подключать именно однофазку.

Трехфазную сеть же применяют в том случае, если планируется потребление мощности превышающее порог в 10 кВт или же присутствует электрическое оборудование, требующее именно три фазы для корректной работы.Конечно, можно, например, трехфазный двигатель запустить и от одной фазы путем использования конденсаторов.

Но помните, что такой подход значительно снизит КПД двигателя и значительно увеличит расход электроэнергии.Например, максимальная потребляемая мощность частного дома равна 8 кВт, значит на ввод можно пустить двужильный медный кабель сечением 6 миллиметров, а на вводе поставить автомат на 40А.

Если же нагрузка будет равняться 15 кВт, то получается для однофазного провода величина тока уже будет равняться 70 А. И значит, в таком случае потребуется провод сечением в 10 миллиметров меди и силовой автоматический выключатель. А стоят они уже существенно дороже.

Схемы включения «звезда» и «треугольник» в трехфазке

Итак, для того чтобы получить из трехфазки обычное фазное напряжение, нужно взять одну из фаз и ноль (оный для всех фаз является общим) – такое соединение и носит название «Звезда».

Если же нам нужно напряжение 380 В то мы используем именно линейное напряжение – такое соединение именуется ТреугольникЭто все что я хотел вам рассказать об основных различиях между однофазной и трехфазной системы электроснабжения. Спасибо за внимание.

Источник

Новостной сайт E-News.su | E-News.pro. Используя материалы, размещайте обратную ссылку.

Источник: https://www.e-news.pro/in-russia/235722-v-chem-otlichie-trehfaznogo-napryazheniya-ot-odnofaznogo.html

Трехфазные и однофазные сети — сходство и различия

ПодробностиКатегория: Электричество в частном доме

До сих пор при описании монтажа различных частей электрических систем речь шла о жилище в многоквартирном доме, где по умолчанию проведена однофазная сеть. Частный дом во многих отношениях серьезно отличается от квартиры. Этих различий несколько.1.

В многоквартирном доме нельзя сказать, к примеру: «Я сделал заземление». О каком заземлении идет речь, когда всего лишь подключен третий провод к некой шине в неким щите, который обслуживает сразу несколько жилищ? В таком доме надо говорить «мы», постоянно оглядываясь на соседей.2.

В многолюдном доме между трансформаторной подстанцией и потребителем множество посредников — разнообразные ВРУ, ЩЭ, рубильники и прочее электромеханическое оборудование, которое человек, проживающий в квартире, может никогда не увидеть и о существовании которого даже не догадываться.

Это не говоря уже о таких посредниках, как ЖЭК, ТСЖ и т. д.3. Квартира является относительно небольшим помещением со своим, в общем-то, одинаковым микроклиматом. Частный дом в буквальном смысле отдан всем стихиям — жаре, морозам, ветрам и осадкам.

Кроме того, электричество не сосредоточено только в жилом строении, ведь есть еще земельный участок и различные строения на нем.В силу таких отличий и электрификация частного жилища будет серьезно отличаться от квартирной. Лучше всего рассмотреть поэтапно, как именно происходит монтаж электрики в частном доме.

Подразумевается, что электромонтажные работы производятся одновременно с постройкой. Никакое современное строительство не обходится без электроэнергии, а значит, прежде чем приступить к самой постройке, необходимо провести на строительный участок электроэнергию.

В самом начале сайта было рассказано, в чем принципиальное отличие этих двух сетей, теперь необходимо сообщить, что происходит на практике. В 99 % случаев для квартиры устанавливается однофазная сеть. Отличить ее от трехфазной очень просто. Если во входящем кабеле 3 или 2 провода, то сеть однофазная, когда 5 или 4 — трехфазная (рис. 11.1).

Как известно, по проводам, передающим энергию на расстояние, течет трехфазный ток — так выгоднее. В квартиру он заходит однофазным. Расщепление трехфазной цепи на 3 однофазных происходит во ВРУ.

Туда входит пятижильный кабель, а выходит трехжильный (рис. 11.2).

Схема расщепления трехфазной сети на однофазные потребители

На вопрос, куда деваются еще 2, ответ простой: питают другие квартиры. Это не значит, что квартир только 3, их может быть сколько угодно, лишь бы кабель выдержал. Просто внутри щита выполняется схема разъединения трехфазной цепи на однофазные (рис. 11.3).

Однофазная электрическая цепь

К каждой фазе, отходящей в квартиру, добавляются ноль и заземление, так и получается трехжильный кабель. В идеале в трехфазной сети только один ноль. Больше и не надо, поскольку ток сдвинут по фазе относительно друг друга на одну треть. Ноль — это нейтральный проводник, в котором напряжения нет.

Одна фаза входит в квартиру, где стоят 2 лампочки и холодильник, а вторая — где 5 кондиционеров, 2 компьютера, душевая кабина, индукционная плита и т. д. (рис. 11.4).

Трехфазная электрическая цепь

Понятно, что нагрузка на 2 эти фазы неодинакова и ни о каком нейтральном проводнике речи уже не идет. На нем тоже появляется напряжение, и чем не равномернее нагрузка, тем оно больше. Фазы уже не компенсируют друг друга, чтобы в сумме получился ноль.

В последнее время ситуация с не компенсацией токов в такой сети усугубилась тем, что появились новые электроприборы, которые называются импульсными. В момент включения они потребляют намного больше энергии, чем при нормальной работе.

Вот почему в последнее время все чаще возникает явление, называемое отгоранием ноля — нейтральный проводник просто не справляется с нагрузкой и перегорает. Бороться с таким явлением непросто: надо либо увеличивать сечение нейтрального провода (а это дорого), либо распределять нагрузку между 3 фазами равномерно (что в условиях многоквартирного дома невозможно).

На худой конец можно купить понижающий разделительный трансформатор, он же стабилизатор напряжения. В частном доме ситуация получше, поскольку хозяин один и распределить электроэнергию по фазам намного проще. Это даже увлекательное занятие — считать мощность электроприборов и распределять их по фазам, чтобы нагрузка была одинаковой.

Все расчеты делаются примерно, и вовсе не значит, что надо включать свет и 2 телевизора, а если заработал столярный станок на улице — это перебор. Все зависит от желания хозяина дома: провести трехфазную сеть или однофазную. Здесь есть свои плюсы и минусы. Минусов трехфазной сети 2.1. Напряжение на отдельном участке сильно зависит от работы других.

Если перегружена одна из фаз, остальные могут работать некорректно. Проявиться это может как угодно. Чтобы такого не происходило, нужен стабилизатор — вещь недешевая.2. Необходимо оборудование в щит, рассчитанное именно под трехфазную сеть, а также расходы на устройство трехфазной сети. Они будут больше, нежели для однофазной.

Кроме того, нужно знать правила эксплуатации трехфазных сетей.Плюсов трехфазной сети тоже 2.1. Трехфазная сеть позволяет получить больше мощности. Если однофазная сеть при суммарной мощности приборов в 10 кВт уже испытывает перегрузки, то трехфазная прекрасно справляется и с 30 кВт. Пример очень простой. Если с линии ЛЭП в дом заходит всего 1 фаза, то при сечении входящего проводника 16 мм2 максимальная мощность составит всего 14 кВт, а если все 3 фазы — то уже 42 кВт. Разница весьма ощутимая.

2. Необычайно просто становится подключать электроприборы, имеющие трехфазное питание (электрические плиты). Самое главное в случае с частным домом — трехфазные электрические двигатели, которые стоят на многих станках.

Источник: http://www.elektrichestvo.net/elektrichestvo-v-dome/elektrichestvo-v-chastnom-dome/trekhfaznye-i-odnofaznye-seti–skhodstvo-i-razlichiya.html