В трехфазной системе обычно используются три провода. Иногда используется и четвертый провод, который является нейтральным. Мощность трехфазной системы остается постоянной. Она не падает до нуля.
Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного?
Эта статья предназначена для начинающих электриков. Я сам был начинающим электриком и всегда рад поделиться знаниями и принести пользу своим читателям.
Почему же в одних электрощитах напряжение 380 вольт, а в других 220 вольт? Почему у одних потребителей трехфазное напряжение, а у других однофазное? Было время, когда я размышлял над этими вопросами и искал ответы. Теперь я расскажу об этом популярно, без формул и схем, которыми изобилуют учебники.
Очень кратко, для тех, кто не будет читать дальше: Напряжение 380 В называется линейным напряжением и действует между любыми тремя фазами в трехфазной сети. Напряжение 220 В называется фазным и действует между любой из трех фаз и нейтральной точкой (нулем).
Другими словами. Если к потребителю подключена одна фаза, то потребитель называется однофазным, а напряжение питания – 220 В (фазное напряжение). Если мы говорим о трехфазном напряжении, мы всегда говорим о 380 В (сетевое напряжение). В чем разница? Далее – более подробно.
В чем разница между тремя фазами и одной фазой?
В обоих типах электропитания есть рабочий нулевой проводник (ZERO). О защитном заземлении я подробно рассказывал здесь, это обширная тема. По отношению к нулю на всех трех фазах есть 220 вольт. Но по отношению трех фаз друг к другу – это 380 вольт.
Напряжение в трехфазной системе
Это происходит потому, что напряжения (с активной нагрузкой и током) на трех фазных проводах отличаются на одну треть цикла, т.е. на 120°.
Подробнее можно прочитать в учебнике по электротехнике – о напряжении и токе в трехфазной сети, а также посмотреть векторные диаграммы.
SamElectrik.ru в социальных сетях:
Подписывайтесь! Там тоже интересно!
Оказывается, если у нас трехфазное напряжение, то у нас есть три фазных напряжения по 220В. А однофазные потребители (которых в наших квартирах почти 100%) могут быть подключены к любой фазе и нулю. Следите за тем, чтобы потребление каждой фазы было более или менее одинаковым, иначе может возникнуть асимметрия фаз.
Подробнее об асимметрии фаз и ее причинах вы можете прочитать здесь.
Лучший способ защиты от асимметрии фаз – использовать реле напряжения, например, Barrier или FiF EuroAutomatica.
Кроме того, перегруженная фаза будет трудно и неприятно "отдыхать" для других).
Организация трехфазного и однофазного электроснабжения
Для организации однофазного электроснабжения требуется ответвление, подключение к одной из фаз и нулевой провод. В результате получается электрическая разветвленная цепь, состоящая из 2 проводников, дополненных шиной заземления. Таким образом, энергия от местной подстанции подается в помещения с потребителями 220 В (включая квартиры в жилых домах).
В каждой оконечной точке имеется распределительное устройство с тремя фазами (A, B и C). Имеются разветвленные цепи (с использованием фазного провода и нулевой шины), которые могут быть установлены во всех помещениях, на этажах или в отдельных квартирах.
Разделение фаз между отдельными потребителями
Существующие трехфазные и однофазные сети характеризуются специальным показателем, называемым нагрузочной способностью. Она относится к максимальной мощности, которую может рассеять данная цепь ответвления. В зависимости от этого значения в фазных нагрузках будет протекать ток соответствующей величины.
С другой стороны, питающие линии 380 В эффективны только в том случае, если нагрузка равномерно распределена по каждому из фазных ответвлений. Это означает, что результирующий ток на нейтральной шине практически отсутствует, что позволяет сделать ее меньшего сечения (т.е. сэкономить на расходных материалах).
При дисбалансе токов в различных ветвях распределительного устройства возникает перекос фаз, в результате чего фазные напряжения начинают отличаться от номинальных.
В этом случае фазное напряжение может упасть до 195 В на одних нагрузках и подняться до 265 В на других.
Перекос фаз, который можно обнаружить с помощью специальных приборов, потребует быстрого перевода некоторых ответвлений на менее загруженную линию. В примере, показанном на схеме выше, некоторые нагрузки необходимо переключить с фазы B на фазу C.
Как отличить трехфазную сеть от однофазной?
Чтобы определить тип сети в конкретном месте, достаточно выяснить, сколько жил содержится в питающем его сетевом кабеле. Если в нем только две или три жилы, это означает, что сеть однофазная (незаземленная или заземленная).
Если сетевой кабель имеет 3, 4 или 5 жил, то это трехфазная линия, к которой можно подключать электроприборы с рабочим напряжением 380 В. Три провода несут фазы A, B и C, а четвертый является нейтральным проводом. Пятый проводник используется для заземления, которое находится на стороне потребителя.
Что такое трехфазная система?
Трехфазная система – это система, в которой для подачи электроэнергии используются три или четыре провода. Как правило, наряду с тремя проводами используется четвертый проводник, который является нейтральным. В этой системе каждый сигнал переменного тока сдвинут по фазе на 120 градусов относительно другого. Более того, в течение полного 360-градусного цикла каждая фаза находится в пиковом напряжении в два раза дольше. Мощность никогда не падает до нуля, поскольку выходная мощность остается постоянной.
В трехфазной системе существует два типа конфигурации цепи: звезда и треугольник. В конфигурации "звезда" имеется нейтральный провод и иногда провод заземления. В конфигурации треугольника нейтральный проводник не используется. В целом, конфигурация треугольника используется во всех высоковольтных системах.
Трехфазное электроснабжение подходит для больших площадей, таких как промышленные зоны, офисы, торговые центры и т.д., поскольку такая система выдерживает более высокие нагрузки и обеспечивает постоянный поток электроэнергии. Хотя во многих странах трехфазная система электроснабжения используется и в жилых районах. Большие нагрузки могут легко проходить через эту систему. Основное преимущество этой системы заключается в том, что ее общая эффективность также выше.
Основные различия между однофазными и трехфазными системами
- В однофазной системе для подачи электроэнергии используются два провода, называемые нейтралью и фазой. В трехфазной системе, напротив, используются три (а иногда и четыре) провода.
- Однофазная система не может обеспечить постоянную мощность, в то время как в трехфазной системе мощность остается постоянной.
- Напряжение однофазного питания ниже (230 В), чем напряжение трехфазного питания (415 В).
- КПД однофазной системы ниже, чем у трехфазной.
- Общая сложность сети в однофазной системе ниже, чем в трехфазной, поскольку в однофазной системе используется только два провода, в то время как в трехфазной системе используется больше проводов.
- Однофазная система подходит для небольших помещений, таких как небольшие дома, а трехфазная – для больших помещений, таких как магазины и предприятия.
- Однофазная система более подвержена сбоям, чем трехфазная.
Рекомендации
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4126819/
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/228328/
Одна просьба?
Я приложил много усилий для написания этой статьи, чтобы предоставить вам полезную информацию. Мне будет очень полезно, если вы поделитесь ею в социальных сетях или с друзьями/семьей. ПОДЕЛИТЬСЯ ♥️