Этот вопрос нередко задают начинающие домашние мастера перед тем, как приступить к исследованию метода работ по электромонтажу в квартире либо личном доме. Но, до недавнешнего времени, на него не было конкретного ответа и по ходу ознакомления с нынешней статьёй читатель поймёт почему. Попробуем разобраться, почему применяют конкретно 3 фазы, бывают ли 2 либо 4, какое напряжение у того либо другого вида подключения, как конкретно делается коммутация электроприборов.
Трёхфазные системы достаточно обширно распространены при электромонтаже в личных домах
Читайте в статье
Общие сведения о величинах напряжений
Если речь идёт об электромонтаже в личном доме, то тут в большинстве случаев применяется трёхфазное напряжение сети, величина которого составляет 380 В. Но схожий параметр применяется только для электродвигателей и остального оборудования промышленного типа. Единственным исключением можно именовать некоторые варочные плиты старенького эталона. Вот поэтому, даже если к вводному распределительному щитку дома подходят 3 фазы, их делят на группы. Дело в том, что если при делении с каждой из них в паре пускать нейтраль (ноль), то напряжение снизится до обычных всем 220 В.
Пример того, как трёхфазную линию можно поделить на три однофазовых
Подобные системы можно следить в большинстве многоквартирных домов. Ведь к каждому из них подходит 3 фазы, которые уже в подъездных щитках распределяются по квартирам. В итоге, в каждую подводится только одна фаза, ноль и заземление. Только при таком подключении обычные всем бытовые приборы (холодильник, стиральная и посудомоечная машина, микроволновая печь) сумеют нормально работать.
А это схема подключения одной квартиры в распределительном шкафу на лестничной клеточке
Может быть ли подключение на 2 либо 4 фазы
Проф электромонтёры, получившие образование в течение последних 10-12 лет, с полной уверенностью произнесут, что это нереально. И это будет ошибкой. Для примера можно взять сварочные трансформаторы, произведённые в русские времена, которые ещё сравнимо не так давно можно было повстречать на заводах. Их рабочее напряжение было равным 380 В, но проводов для подключения они имели всего два. И если схожий агрегат подключить согласно логике, то это будет «ноль» и «фаза». Но загвоздка в том, что варить аппарат при таковой коммутации не будет. Их следовало подключать на 2 фазы, без применения третьей и нейтрали.
ТДМ-305 – один из сварочных аппаратов на 300 А, подключаемых на 2 фазы
Чем трёхфазная сеть захватила популярность
На самом деле, может быть внедрение 4, 5 либо даже 10 фаз, но это будет нерациональным и повысит цена и без того недешёвой электроэнергии. Исходя из убеждений разумности, электромагнитного поля трёхфазной системы полностью довольно для вращения электродвигателя. А сейчас представим, что фаз будет 5. В данном случае возрастает количество обмоток мотора, что приводит к лишним расходам на изготовка, а означает, наращивает итоговую цена агрегата. При всем этом никаких видимых улучшений по мощности не будет.
Вот так могут подключаться электродвигатели к трёхфазной сети
Если же гласить о 2-ух фазах, то для пуска асинхронного электродвигателя их будет недостаточно, придётся монтировать систему, включая в схему конденсатор, который обеспечит нужный сдвиг. При всем этом падение мощности обеспечено.
Малость физики: разъяснение рациональности применения трёх фаз
Если гласить цифрами, то можно отметить, что полный цикл вращения ротора электродвигателя составляет 360º, а сдвиг фаз в системе с напряжением 380 В равен 120º. Путём нехитрых вычислений можно прийти к выводу, что 3·120º=360. Вот и ответ на вопрос, почему применяют конкретно 3 фазы.
Вне зависимости от количества фаз, вся коммутация должна быть аккуратной
Подведём итоги
На сегодня споры о том, сколько фаз нужно для большего КПД фактически утихли. Всем стало понятно, что трёхфазные сети являются более комфортными при электромонтаже как при строительстве жилых домов, так и в индустрии. Ведь конкретно по трёхпроводной системе передаётся высоковольтное напряжение по ЛЭП, а это также о многом гласит. Означает, не стоит забивать голову, размышляя о том, что бы вышло, будь фаз 4, 5 либо 6. Излишние издержки никому не необходимы.
Напряжение, протекающее по линиям электропередач, может превосходить 750000 В
Редакция HouseChief очень уповает, что вопрос, рассмотренный в нынешней статье, больше не будет тревожить нашего читателя. Если что-либо осталось непонятным вам, смело спрашивайте об этом в комментах ниже. Мы непременно всё разъясним в очень сжатые сроки.
Если же вы имеете личное мировоззрение по данному вопросу, просим выложить и его. Редакции HouseChief будет очень любопытно с ним ознакомиться. В итоге предлагаем вашему вниманию маленький видеоклип, который поможет осознать сущность работы трёхфазной системы.
Трехфазная сеть: расчет мощности, схема подключения
Не всякому мещанину понятно, что такое электрические цепи. В квартирах они на 99 % однофазовые, где ток поступает к потребителю по одному проводу, а ворачивается по другому (нулевому). Трехфазная сеть представляет собой систему передачи электрического тока, который течет по трем проводам с возвратом по одному. Тут оборотный провод не перегружен благодаря сдвигу тока по фазе. Электроэнергия вырабатывается генератором, приводимым во вращение наружным приводом.
Повышение нагрузки в цепи приводит к росту силы тока, проходящего по обмоткам генератора. В итоге магнитное поле в основном сопротивляется вращению вала привода. Количество оборотов начинает понижаться, и регулятор скорости вращения подает команду на повышение мощности привода, к примеру методом подачи большего количества горючего к движку внутреннего сгорания. Число оборотов восстанавливается, и генерируется больше электроэнергии.
Трехфазная система представляет собой 3 цепи с ЭДС одинаковой частоты и сдвигом по фазе 120°.
Особенности подключения питания к личному дому
Многие считают, что трехфазная сеть в доме увеличивает потребляемую мощность. По сути предел устанавливается электроснабжающей организацией и определяется факторами:
- способностями поставщика;
- количеством потребителей;
- состоянием полосы и оборудования.
Для предупреждения скачков напряжения и перекоса фаз их следует нагружать умеренно. Расчет трехфазной системы выходит примерным, так как нереально точно найти, какие приборы на этот момент будут подключены. Наличие импульсных устройств в текущее время приводит к завышенному энергопотреблению при их пуске.
Распределительный электрощит при трехфазном подключении берется огромных размеров, чем при однофазовом питании. Вероятны варианты с установкой маленького вводного щитка, а других — из пластика на каждую фазу и на надворные постройки.
Подключение к магистрали реализуется по подземному методу и по воздушной полосы. Предпочтение отдают последней благодаря маленькому объему работ, низкой цены подключения и удобству ремонта.
На данный момент воздушное подключение комфортно делать при помощи самонесущего изолированного провода (СИП). Малое сечение дюралевой жилы составляет 16 мм 2 , чего с огромным припасом хватит для личного дома.
СИП крепится на опорах и стенке дома при помощи анкерных креплений с зажимами. Соединение с главной воздушной линией и кабелем ввода в электрощит дома делается ответвительными прокалывающими зажимами. Кабель берется с негорючей изоляцией (ВВГнг) и проводится через железную трубу, вставленную в стенку.
Воздушное подключение трехфазного питания дома
При расстоянии от наиблежайшей опоры более 15 м нужна установка еще 1-го столба. Это нужно для понижения нагрузок, приводящих к провисанию либо обрыву проводов.
Высота места присоединения составляет 2,75 м и выше.
Электрораспределительный шкаф
Подключение к трехфазной сети делается по проекту, где снутри дома делается разделение потребителей на группы:
- освещение;
- розетки;
- отдельные массивные приборы.
Одни нагрузки можно отключать для ремонта при работающих других.
Мощность потребителей рассчитывается для каждой группы, где выбирается провод нужного сечения: 1,5 мм 2 — к свету, 2,5 мм 2 — к розеткам и до 4 мм 2 — к массивным устройствам.
Проводка защищается от недлинного замыкания и перегрузки автоматическими выключателями.
Электрический счетчик
При хоть какой схеме подключения нужен устройство учета расхода электроэнергии. 3-фазный счетчик может подключаться конкретно к сети (прямое включение) либо через трансформатор напряжения (полукосвенное), где показания устройства множатся на коэффициент.
Принципиально соблюдать порядок подключения, где нечетные номера – это питание, а четные – нагрузка. Цвет проводов указывается в описании, а схема располагается на задней крышке устройства. Вход и соответственный выход 3-фазного счетчика обозначаются одним цветом. Более распространен порядок присоединения, когда поначалу идут фазы, а последний провод – ноль.
3-фазный счетчик прямого включения для дома обычно рассчитан на мощность до 60 кВт.
Перед выбором многотарифной модели следует согласовать вопрос с энергоснабжающей компанией. Современные устройства с тарификаторами дают возможность подсчитывать плату за электроэнергию зависимо от времени суток, регистрировать и записывать значения мощности во времени.
Температурные характеристики устройств выбираются как можно обширнее. В среднем они составляют от -20 до +50 °С. Срок эксплуатации устройств добивается 40 лет с межповерочным интервалом 5-10 лет.
Счетчик подключается после вводного трех- либо четырехполюсного автоматического выключателя.
Трехфазная нагрузка
К потребителям относятся электрокотлы, асинхронные электродвигатели и другие электроприборы. Преимуществом их применения является равномерное рассредотачивание нагрузки на каждой фазе. Если трехфазная сеть содержит неравномерно присоединенные однофазовые массивные нагрузки, это может привести к перекосу фаз. При всем этом электронные устройства начинают работать со сбоями, а лампы освещения меркло сияют.
Схема подключения трехфазного мотора к трехфазной сети
Работа трехфазных электродвигателей отличается высочайшей производительностью и эффективностью. Тут не нужна наличие дополнительных пусковых устройств. Для обычной эксплуатации принципиально верно подключить устройство и делать все советы.
Схема подключения трехфазного мотора к трехфазной сети делает вращающее магнитное поле 3-мя обмотками, соединенными звездой либо треугольником.
У каждого метода есть свои плюсы и недочеты. Схема звезды позволяет плавненько запускать мотор, но его мощность понижается до 30 %. Эта утрата отсутствует в схеме треугольника, но при пуске токовая нагрузка существенно больше.
У движков есть коробка подключения, где находятся выводы обмоток. Если их три, то схема соединяется только звездой. При наличии 6 выводов мотор можно подключить хоть каким методом.
Потребляемая мощность
Для владельца дома принципиально знать, сколько потребляется энергии. Это просто подсчитать по всем электроприборам. Сложив все мощности и поделив итог на 1000, получим суммарное потребление, к примеру 10 кВт. Для бытовых электроприборов довольно одной фазы. Но потребление тока существенно увеличивается в личном доме, где есть мощная техника. На один устройство может приходиться 4-5 кВт.
Принципиально спланировать потребляемую мощность трехфазной сети на шаге ее проектирования, дабы обеспечить симметрию по напряжениям и токам.
В дом входит четырехжильный провод на три фазы и нейтраль. Напряжение электрической сети составляет 380/220 В. Между фазами и нулевым проводом подключаются электроприборы на 220 В. Не считая того, может быть еще трехфазная нагрузка.
Расчет мощности трехфазной сети делается по частям. Поначалу целенаправлено высчитать чисто трехфазные нагрузки, к примеру электрический котел на 15 кВт и асинхронный электродвигатель на 3 кВт. Суммарная мощность составит P = 15 + 3 = 18 кВт. В фазном проводе при всем этом протекает ток I = Px1000/(√3xUxcosϕ). Для бытовых электросетей cosϕ = 0,95. Подставив в формулу числовые значения, получим величину тока I = 28,79 А.
Сейчас следует найти однофазовые нагрузки. Пусть для фаз они составят PA = 1,9 кВт, PB = 1,8 кВт, PC = 2,2 кВт. Смешанная нагрузка определяется суммированием и составляет 23,9 кВт. Наибольший ток будет I = 10,53 А (фаза С). Сложив его с током от трехфазной нагрузки, получим IC = 39,32 А. Токи на других фазах составят IB = 37,4 кВт, IA = 37,88 А.
В расчетах мощности трехфазной сети комфортно воспользоваться таблицами мощности с учетом типа подключения.
По ним комфортно подбирать защитные автоматы и определять сечения проводки.
Заключение
При правильном проектировании и обслуживании трехфазная сеть совершенно подходит для личного дома. Она позволяет умеренно распределить нагрузку по фазам и подключить дополнительные мощности электропотребителей, если позволяет сечение проводки.
Виды подключений
В текущее время типы подключений различаются по количеству фаз: одна, две либо три. Отсюда и наименования типов подключений:
однофазовое;
двухфазное;
трехфазное.
Однофазовое подключение предугадывает самый обычный метод подключить нагреватель к источнику питания: на один из 2-ух проводов, идущих от сердечника нагревателя, подается фаза, на другой провод – нейтраль либо, как принято гласить, «ноль» (рис. 1).
Набросок 1. Однофазовое подключение.
Однофазовый тип подключения обширно применяется в обычной электросети, где напряжение составляет 220 – 240 Вольт, и в других сетях, которые имеют такие значения напряжения: 12, 24, 36, 48, 60 и 110 Вольт.
На рисунке 2 показана схема подключения к однофазовому источнику питания.
Набросок 2. Схема однофазового подключения.
В силу того, что нагреватель не подразумевает наличие своей полярности, фаза может подаваться на хоть какой из проводов. Этот факт относится к преимуществам применения такового типа подключения: простота и универсальность.
Двухфазное подключение также применяется при помощи 2-ух проводов, идущих от нагревателя. Но там, где в однофазовом подключении подается «ноль», в двухфазном подается 2-ая фаза (рис. 3). Таким макаром , данный вид подключения не предугадывает наличие нейтрали.
Набросок 3. Двухфазное подключение.
Двухфазное подключение применяется в энергосетях, напряжение которых варьируется в границах 380 – 400 Вольт.
На рисунке 4 показана схема подключения к двухфазному источнику питания. Как было сказано преждевременное, зрительных и конструктивных изменений, по сопоставлению с однофазовым типом, данный тип подключения не имеет.
Набросок 4. Схема двухфазного подключения.
Преимуществом такового типа подключения является возможность получить больше мощности от нагревательного элемента. Увеличение мощности оказывает негативное воздействие на надежность и ресурс нагревателя – это является единственным недочетом применения двухфазного подключения
Трехфазное подключение может быть реализовано 2-мя методами. На рисунке 5 показаны две схемы выполнения трехфазного подключения: звезда и треугольник.
Набросок 5. Схемы выполнения трехфазного подключения.
Разница между этими схемами заключается только только в отличительном напряжении питания, которое будет подаваться нагревателю: или фазные 220 вольт, или линейные 380 вольт к источнику питания. Фазы будут иметь однообразный ток, какой бы не была выбрана схема.
Трехфазное подключение по схеме звезда показано на рисунке 6.
Набросок 6. Трехфазное подключение по схеме звезда.
Подключение по схеме звезда предугадывает наличие нулевого провода, который для зрительной различия имеет синий цвет. Существует возможность не применять нулевой провод, если его наличие в схеме не было предвидено клиентом. Но, мы безотступно не советуем применять подключение по схеме звезда без применения нулевого контакта.
На рисунке 7 представлен принцип подключения по схеме звезда.
Набросок 7. Принцип подключения по схеме звезда.
Если нагреватель имеет заместо проводов для подключения контакты, то производитель отмечает нулевые контакты синим цветом так, как это показано на рисунке 8, 9.
Набросок 8. Подключение по схеме звезда без проводов в нагревателе.
Набросок 9. Подключение сухого ТЭНа по схеме звезда.
Преимуществом схемы звезда трехфазного подключения является увеличение надежности и срока службы применяемого нагревателя. Этот факт разъясняется внедрением фазного напряжения, которое составляет 220 -240 вольт, также внедрением резистора в цепи с более высочайшими показателями сечения. Недочетом таковой схемы является оборотная сторона достоинства – при использовании фазного напряжения характеристики мощности не так значительны, как при использовании другой схемы подключения – треугольной.
Трехфазное подключение по схеме треугольник показано на рисунке 10.
Набросок 10. Трехфазное подключение по схеме треугольник.
Подключение по схеме треугольник применяется при работе с линейным напряжением порядка 380 вольт. Потому каждый участок цепи нагревателя получает две фазы, чем отличается от подключения по схеме звезда, где на каждый участок цепи приходится только одна фаза.
Треугольное подключение, которое принято считать традиционным, имеет 3 провода, на которые подается три фазы. Наличие нулевого провода данная схема подключения не предугадывает. На рисунке 11 и 12 показаны принципы подключения нагревателя и сухого ТЭНа по схеме треугольник.
Набросок 11. Принцип подключения по схеме треугольник.
Набросок 12. Подключение сухого ТЭНа по схеме треугольник.
Преимуществом таковой схемы подключения является более высочайшие значения мощности, по сопоставлению со схемой звезда, также более комфортное подключение без применения излишних проводов. Недочетом таковой схемы является только недочет применения высокого напряжения, которое снижет ресурс нагревателя.
Заземление создано для предотвращения злосчастных случаев на производстве, а зануление создано для выравнивания потенциалов в цепи – не стоит данные понятия считать синонимами.
Оборудование должно быть вначале заземлено, что просит техника безопасности, тем ниже риск злосчастного варианта (рис. 13). Исключениями являются нагреватели без железного корпуса, которые не нуждаются в заземлении.
Набросок 13. Воздействие заземления на безопасность человека.
На рисунке 14 — 16 показаны разные схемы подключения с внедрение заземляющего провода.
