Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного
Современные жилые дома и абсолютное большинство промышленных предприятий подключены к сети по трёхфазной четырёхпроводной схеме электропитания.
Согласно новым стандартам для повышения безопасности потребителей к ним добавляется пятый заземляющий проводник, который используется только в аварийной ситуации и служит не для подачи напряжения, а для защиты от поражения электрическим током.
Все проводники в трёхфазной сети имеют своё обозначение:
- L1, L2, L3 — линейные (фазные) провода, по которым подаётся напряжение;
- N или PEN — рабочая нейтраль, служащая для соединения потребителей с глухозаземлённой нейтралью трансформатора;
- РЕ — защитное заземление.
В такой схеме электроснабжения имеется две величины напряжения:
- Линейное. Измеряется между двумя линейными проводами и достигает 380 В. На трансформаторных подстанциях и РП оно обозначается 0,4 кВ. Для него необходимы четыре проводника — три питающих L1, L2, L3 и нейтраль N, по которой протекает уравнительный ток.
- Фазное. Измеряется между одним из линейных проводников и нейтралью. Оно составляет 220 В. Именно оно необходимо для большинства бытовых электроприборов и подаётся в квартиру по двум проводам — фаза L и нейтраль N.
Однофазное напряжение является частным случаем трехфазного напряжения и получается при подключении потребителя к фазному и нейтральному проводам. Многоквартирные дома и гаражные кооперативы подключаются к четырёхпроводной трёхфазной сети (с заземляющим проводом РЕ пятипроводной), а к отдельным потребителям подводятся только два провода.
Для частных домов и дач это разделение выполняется на линии электропередач, от которых отходит два или три провода. Третий проводник в бытовой электропроводке заземляющий (защитный) и не участвует в питании электроприборов.
| Важно! При обрыве нейтрального проводника напряжение в розетке может колебаться от 0 до 380 В, что пагубно влияет на электроприборы. Это так же относится к электродвигателям, включённым в трёхфазную сеть. Для защиты от выхода аппаратуры из строя желательно установить реле напряжения РН, отключающее питание в аварийной ситуации. |
Однако основное отличие между трёхфазной и однофазной сетями не в величине напряжения и количестве проводов. Главная особенность трёхфазной сети заключается в том, что напряжение в питающих проводниках сдвинуто относительно друг друга на 120°.
Этот сдвиг обеспечивается расположением обмоток в генераторах на электростанции и необходим для обеспечения вращающего момента в электродвигателях. Кроме того, сдвиг фаз позволяет уменьшить сечение нейтрального провода.
В трёхфазной сети по нему протекает не полный ток нагрузки, а только уравнительные токи, которые тем меньше, чем равномернее потребители распределены по отдельным фазам.
| Совет! В качестве пусковых допускается применять электролитические конденсаторы. |
Трехфазная розетка: 380 вольт 4 и 5 контактов, с заземляющим контактом, 3 фазная вилка, как подключить
Меры безопасности
Основные правила безопасности при преобразовании энергии:
- Необходимо работать только с проверенными и технически исправными приборами во избежание короткого замыкания или пожара;
- Минимальная мощность в приборах должна быть больше 400 Вт для корректного преобразования напряжения;
- В процессе преобразования необходимо пользоваться мультиметром, для того чтобы отслеживать результат;
- В щитке необходимо установить устройство защитного отключения, чтобы при скачках напряжения бытовые приборы не вышли из строя;
- При работе по подключению все помещения должны быть обесточены, а щиток отключен;
- Если на проводах есть скрутки, то их необходимо заменить, чтобы они не закоротили в процессе работы;
- Не должно быть оголенной изоляции в проводах, так как при соприкосновении может случиться короткое замыкание или электротравмы.
Вам это будет интересно Определение тока короткого замыкания
Схемы подключения «звезда» и «треугольник» в трехфазной сети
Передавать электроэнергию выгоднее по высоковольтным ЛЭП, поэтому питание всех жилых районов и большинства промышленных предприятий осуществляется через понижающие трансформаторы, начала вторичных обмоток, которых соединены между собой, а концам обмоток подключаются отходящие фазные провода.
Точка соединения катушек заземляется и к ней подключается нейтральный проводник. Такая схема электроснабжения называется TN и описана в ПУЭ гл.1.7.
Существует две схемы подключения электроприборов к такой сети, отличающихся подаваемым напряжением.
Самая распространенная схема соединения это «звезда». Используется при включении электроприборов, напряжение питания которых составляет 220В. При этом один из проводов каждого из аппаратов присоединяется к одной из фаз, а оставшиеся соединяются вместе и подключаются к нейтрали.
При этом мощность аппаратов может быть различной, что вызовет появление в нейтральном проводнике уравнительного тока, но напряжение на каждом из электроприборов будет постоянным (за исключением потерь в питающих кабелях).
При соединении в «звезду» трёх одинаковых электроприборов ток в нейтральном проводе отсутствует, поэтому его допускается не подключать, но при поломке одного из аппарата напряжение питания каждого из оставшихся составит 190 Вольт.
Поэтому звезда без нейтрали используется, в основном, при подключении трёхфазного электродвигателя.
Менее распространённой является схема соединения «треугольник». При этом каждый из электроприборов подключается к двум из трёх линейных проводников. Напряжение питания всех электроприборов составит 380В.
Такая схема используется в электроустановках, в которых отсутствует возможность подключения нейтрали или заземления, например, в подвижных аппаратах, питание которых осуществляется не кабелями, а при помощи токосъёмных пластин.
Адаптеры с 220V на 12V купить в Москве | NEOPOD
-
к фазному и нулевому проводам. Нейтральный проводник обычно имеет меньшее сечение, или для их поиска в четырёхжильном кабеле можно использовать мультиметр. Напряжение между фазными проводами составит 380В, а между фазой и нулём 220В.
- Использовать трансформатор 380/220. Мощность этого устройства должна быть равна или больше мощности подключаемого электроприбора. Достоинство этой схемы в меньшей опасности поражения электрическим током. Вместо обычного трансформатора можно взять автотрансформатор. Этот прибор имеет меньшие габариты, но не защищает от поражения электрическим током.
Плюсы и минусы трехфазной и однофазной сети
Использование для питания частного дома трёхфазного напряжения 380 В имеет ряд отличий от однофазного 220 В, поэтому при принятии решения о подключении к такой сети следует изучить все достоинства и недостатки такой схемы электроснабжения.
У трёхфазной сети есть ряд преимуществ перед однофазной:
- Меньшее сечение подходящего кабеля. При равномерном распределении нагрузки по фазам имеется возможность повышения общей мощности электроприборов.
- Подключение трёхфазных электродвигателей без дополнительных устройств и потери мощности. Обычные асинхронные электродвигатели при включении в однофазную сеть теряют значительную часть момента или необходимо приобрести специальный преобразователь.
- Дополнительные возможности модернизации и ремонта электропроводки. Зная, как из 380 получается 220, можно изменять подключение электроприборов в зависимости от конкретной ситуации.
Кроме того, в некоторых случаях подвод к зданию трёхфазного питания позволяет получить в электрокомпании разрешение на повышение потребляемой мощности.
Кроме достоинств трёхфазная схема электроснабжения имеет и недостатки:
- необходимо получить разрешение на изменение схемы в электрокомпании;
- дополнительные затраты на замену питающего кабеля;
- увеличенные размеры и стоимость аппаратуры во вводном щитке.
