Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного
Статья адресована начинающим электрикам. Я тоже когда-то был начинающим, и всегда рад поделиться знаниями и поднять профессиональный уровень моих читателей.
Итак, почему в некоторые электрощитки приходит напряжение 380 Вольт, а в некоторые – 220? Почему у одних потребителей напряжение трёхфазное, а у других – однофазное? Было время, я задавался этими вопросами и искал на них ответы. Сейчас расскажу популярно, без формул и диаграмм, которыми изобилуют учебники.
Очень коротко, для тех, кто не будет читать дальше: напряжение 380 В называется линейным и действует в трехфазной сети между любыми из трёх фаз. Напряжение 220 В называется фазным и действует между любой из трёх фаз и нейтралью (нулём).
Другими словами. Если к потребителю подходит одна фаза, то потребитель называется однофазным, и напряжение его питания будет 220 В (фазное). Если говорят о трехфазном напряжении, то всегда идёт речь о напряжении 380 В (линейное). Какая разница? Далее – подробнее.
Важно внимательно исследовать символы, обозначения. Недопустимо подключение фазных проводов к нулю или «земле».
Как подключить три фазы к частному дому?
- Мощность ограничена только сечением проводов
- Экономия при трехфазном потреблении
- Питание промышленного оборудования
- Возможность переключения однофазной нагрузки на “хорошую” фазу при ухудшении качества или пропадании питания
Чем три фазы отличаются от одной?
В обоих видах питания присутствует рабочий нулевой проводник (НОЛЬ). Про защитное заземление я подробно рассказал здесь, это обширная тема. По отношению к нулю на всех трёх фазах – напряжение 220 Вольт. А вот по отношению этих трёх фаз друг к другу – на них 380 Вольт.
Так получается, потому что напряжения (при активной нагрузке , и ток) на трёх фазных проводах отличаются на треть цикла, т.е. на 120°.
Подробнее можно ознакомиться в учебнике электротехники – про напряжение и ток в трехфазной сети, а также увидеть векторные диаграммы.
Получается, что если у нас есть трехфазное напряжение, то у нас есть три фазных напряжения по 220 В. И однофазных потребителей (а таких – почти 100% в наших жилищах) можно подключать к любой фазе и нулю. Только делать это надо так, чтобы потребление по каждой фазе было примерно одинаковым, иначе возможен перекос фаз.
Подробнее о перекосе фаз, и от чего он бывает – здесь.
А защититься от перекоса фаз лучше всего с помощью реле напряжения, например Барьер или ФиФ ЕвроАвтоматика.
Кроме того, чрезмерно нагруженной фазе будет тяжело и обидно, что другие “отдыхают”)
Виды и схемы подключения
Способы подключения, сечение питающего кабеля, способ его прокладки, а также варианты защиты от аварийных режимов, регламентированы «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ). При подключении трехфазных розеток, как и при прочих подключениях электрических устройств, питающий кабель должен соответствовать номинальному току подключаемого оборудования, что определяет его сечение.
Во внутридомовых сетях, в соответствии с ПУЭ, разрешается прокладка кабелей и проводов только с медной токоведущей жилой, в прочих сооружениях и при устройстве наружных сетей, допускается использовать кабельную продукцию также и с алюминиевыми жилами. Читайте также статью: → «Выбор кабеля для подключения дома к электросети ».
Цвета расключения жил силового кабеля
Материал изоляции кабелей и проводов определяется в зависимости от условий их эксплуатации, а схема расключения, выполняется в соответствии с ПУЭ и ниже приведенным рисунком, где:
- РЕ (заземляющий провод) – желто-зеленого цвета;
- N (нулевой рабочий провод) – голубого цвета;
- L1, L2, L3 (фазные провода) – различной расцветки (красный, белый, черный – как на рисунке или иные, в зависимости от красителей, использованных производителем).
При подключении розеток, оснащенных 4-я контактами, РЕ провод отсутствует, заземление подключаемого оборудования выполняется путем его зануления, а сама система подобного подключения, в соответствии с ПУЭ, называется TN-C системой, предполагающей объединение нулевого и защитного проводников на всей протяженности цепи. Схема TN-C системы заземления приведена ниже:
TN-C системы заземления считается устаревшей, но наиболее широко распространена в существующих электрических сетях напряжением до 1,0 кВ
В зависимости от назначения, штепсельные розетки могут подключаться по отдельной группе, идущей от силового щита или щитка освещения, либо подключаться по шлейфовой схеме, при подключении группы розеток.
При использовании шлейфовой схемы необходимо соблюдать правильную полярность подключаемых контактов, т.к. в противном случае, при подключении электрических двигателей к установленным рядом устройствам, при этом с разной полярностью контактов, вращение роторов будет разнонаправленным, что может привести к выходу из строя подключаемого оборудования.
Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного –
- Розетка утопленного исполнения с 3-я фазными и одним заземляющим контактами. Номинальный ток – 20,0 А.
- Силовая трехфазная розетка прямоугольной формы. Контакты расположены в ряд. Номинальный ток – 25,0 А, степень защиты — IP20.
Защита подключаемых устройств
Схема подключения трехфазного потребителя посредством розетки и автоматического выключателя
Аппарат защиты, по способности отключать защищаемый участок сети, должен соответствовать значению тока короткого замыкания (максимальное значение) в начале этой цепи. Ток плавкой вставки предохранителя и уставка автоматического выключателя, выбирается по минимальному значению тока КЗ или по току защищаемого оборудования.
Кратность величины тока короткого замыкания, по отношению к номинальному, для различных аппаратов защиты должна соответствовать следующим значениям:
5 вариантов трехфазной схемы распределительного щита.
Все распределительные щиты должны выполнять 3 основные задачи:
С этой целью в щитах монтируются автоматические выключатели. Они в первую очередь предназначены именно для защиты кабеля, а не подключенного к ним оборудования, как многие до сих пор думают.
При перегрузках, при перегреве срабатывает тепловой расцепитель и защищает от оплавления изоляцию проводки. При явном КЗ срабатывает уже не тепловой, а электромагнитный расцепитель.
Обеспечивается она путем установки УЗО или дифф.автоматов.
К сожалению, в наших сетях зачастую происходят скачки напряжения. Автоматы на это не реагируют, так как просто не рассчитаны на такую защиту.
УЗО также не приспособлено на срабатывание от перенапряжения. Для этого понадобятся модульные реле напряжения или УЗМ – устройства защиты многофункциональные.
На них выставляются определенные верхние и нижние пределы по напряжению. Как только произошел скачок, или наоборот резкое снижение параметров эл.сети, данное реле (УЗМ) срабатывает и отключает питание.
Чем же отличается сборка 3-х фазного щита, с условием обеспечения вышеперечисленных задач, от сборки однофазного? Понятно, что однофазный на порядок проще трехфазного.
Там есть только единственная фаза, ноль и защитное заземление. В 3-х фазном, к вам в щит приходит те же ноль, защитное заземление и уже 3 фазы.
С одной стороны это дает вам возможность подключать гораздо большую нагрузку, и получить у энергопередающей организации большую мощность для подключения. Но с другой стороны, это всегда несет и большие затраты, плюс необходимость грамотного распределения этой самой нагрузки.
Вы не можете (по крайне мере это будет на правильно) взять и подключить все приборы в доме на одну фазу, а две другие держать в качестве резерва. Это грозит перекосом нагрузки по фазам.
