Что такое 3 фазы. Трехфазное и однофазное электропитание: различия, преимущества и особенности применения

Что такое трехфазное и однофазное электропитание. Каковы основные различия между ними. Какие преимущества имеет каждый тип питания. В каких случаях применяется трехфазная, а в каких — однофазная система. Как определить тип питания в квартире или доме.

Что такое трехфазное и однофазное электропитание

Трехфазное и однофазное электропитание — это два основных типа систем распределения электроэнергии, используемых в жилых и промышленных помещениях. Но в чем заключается их принципиальное различие?

Однофазная система использует один проводник под напряжением (фазу) и нейтральный проводник. Напряжение между ними составляет 220 В. Это стандартное питание в большинстве квартир и небольших домов.

Трехфазная система задействует три проводника под напряжением (три фазы) и нейтральный проводник. Между любыми двумя фазами напряжение составляет 380 В, а между каждой фазой и нейтралью — 220 В. Такая система чаще применяется в промышленности и крупных зданиях.

Ключевые отличия трехфазной и однофазной систем

Каковы основные различия между трехфазным и однофазным электропитанием? Рассмотрим ключевые аспекты:

• Количество проводников: в однофазной системе 2 провода (фаза и ноль), в трехфазной — 4 провода (3 фазы и ноль)
• Напряжение: однофазное — 220 В, трехфазное — 380 В между фазами
• Мощность: трехфазная система способна передавать большую мощность
• Области применения: однофазная — в быту, трехфазная — в промышленности
• Подключаемое оборудование: к трехфазной сети можно подключать более мощные устройства

Преимущества трехфазной системы электропитания

Трехфазное электропитание имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с однофазным. Какие основные достоинства дает использование трех фаз?

• Возможность передачи большей мощности при том же сечении проводов
• Более равномерная нагрузка на сеть
• Меньшие потери при передаче электроэнергии на большие расстояния
• Возможность подключения мощного трехфазного оборудования
• Более стабильное напряжение в сети

При этом трехфазная система позволяет также использовать однофазные потребители, подключая их к одной из фаз и нейтрали. Это обеспечивает большую гибкость при организации электроснабжения.

Достоинства однофазной системы питания

Несмотря на преимущества трехфазной системы, однофазное электропитание также имеет свои плюсы. Какие основные достоинства однофазного подключения?

• Простота системы и низкая стоимость монтажа
• Достаточная мощность для большинства бытовых потребителей
• Более низкое напряжение, что повышает электробезопасность
• Меньшие габариты электрощита и счетчика
• Отсутствие необходимости в равномерном распределении нагрузки по фазам

Для большинства квартир и небольших домов однофазной системы вполне достаточно для обеспечения всех потребностей в электроэнергии.

Области применения трехфазных и однофазных систем

Где обычно используется трехфазное, а где однофазное электропитание? Рассмотрим типичные области применения каждой системы:

Применение трехфазных систем:

• Промышленные предприятия и производства
• Крупные офисные и торговые центры
• Многоквартирные дома (на вводе)
• Частные дома с высоким энергопотреблением (более 15 кВт)
• Объекты с мощным трехфазным оборудованием

Применение однофазных систем:

• Квартиры в многоквартирных домах
• Небольшие частные дома
• Малые офисы
• Небольшие магазины
• Гаражи, хозяйственные постройки

Как определить тип питания в квартире или доме

Как узнать, какое электропитание используется в вашем жилище — трехфазное или однофазное? Есть несколько простых способов это определить:

1. Посмотреть на электрический счетчик: однофазный счетчик меньше по размеру и имеет 2 провода, трехфазный — больше и имеет 4 провода.
2. Проверить вводной автомат в электрощите: однофазный занимает 1 модуль, трехфазный — 3 модуля.
3. Посчитать количество проводов, входящих в квартиру: 2 провода — однофазная система, 4 провода — трехфазная.
4. Измерить напряжение между проводами: 220 В — однофазная, 380 В — трехфазная система.

Важно помнить, что работы с электрооборудованием должны проводиться только квалифицированными специалистами во избежание поражения электрическим током.

Особенности подключения бытовых приборов

Как правильно подключать бытовые электроприборы к трехфазной и однофазной сети? Существуют некоторые важные нюансы:

• Большинство бытовых приборов рассчитано на однофазное питание 220 В
• При наличии трехфазной сети однофазные приборы подключаются между одной из фаз и нейтралью
• Некоторые мощные бытовые приборы (например, электроплиты) могут быть трехфазными
• При подключении к трехфазной сети важно равномерно распределять нагрузку по фазам
• Нельзя подключать однофазные приборы между двумя фазами трехфазной сети из-за повышенного напряжения

Правильное подключение обеспечивает безопасность и эффективность работы электроприборов.

Выбор типа электропитания для частного дома

На что следует обратить внимание при выборе между трехфазным и однофазным электропитанием для частного дома? Рассмотрим основные факторы:

• Общая потребляемая мощность: если более 15 кВт, рекомендуется трехфазное подключение
• Наличие мощных электроприборов или оборудования
• Планируемое расширение энергопотребления в будущем
• Стоимость подключения и монтажа электропроводки
• Тарифы на электроэнергию для разных типов подключения

Правильный выбор типа электропитания обеспечит надежное и экономичное энергоснабжение дома на долгие годы.

можно ли использовать 2 или 4

Этот вопрос часто задают начинающие домашние мастера перед тем, как приступить к изучению алгоритма работ по электромонтажу в квартире или частном доме. Однако, до недавнего времени, на него не было однозначного ответа и по ходу ознакомления с сегодняшней статьёй читатель поймёт почему. Попробуем разобраться, почему используют именно 3 фазы, бывают ли 2 или 4, какое напряжение у того или иного вида подключения, как именно производится коммутация электроприборов.

Трёхфазные системы довольно широко распространены при электромонтаже в частных домах

Читайте в статье

• 1 Общие сведения о величинах напряжений
• 2 Возможно ли подключение на 2 или 4 фазы
• 3 Чем трёхфазная сеть завоевала популярность
  • 3.1 Немного физики: объяснение рациональности использования трёх фаз
• 4 Подведём итоги

Общие сведения о величинах напряжений

Если речь идёт об электромонтаже в частном доме, то здесь чаще всего используется трёхфазное напряжение сети, величина которого составляет 380 В. Однако подобный параметр используется лишь для электродвигателей и прочего оборудования промышленного типа. Единственным исключением можно назвать некоторые варочные плиты старого образца. Именно 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 привычных всем 220 В.

Пример того, как трёхфазную линию можно разделить на три однофазных

Подобные системы можно наблюдать в большинстве многоквартирных домов. Ведь к каждому из них подходит 3 фазы, которые уже в подъездных щитках распределяются по квартирам. В результате, в каждую подводится только одна фаза, ноль и заземление. Только при таком подключении привычные всем бытовые приборы (холодильник, стиральная и посудомоечная машина, микроволновая печь) смогут нормально функционировать.

А это схема подключения одной квартиры в распределительном шкафу на лестничной клетке

Возможно ли подключение на 2 или 4 фазы

Профессиональные электромонтёры, получившие образование в течение последних 10-12 лет, с полной уверенностью скажут, что это невозможно. И это будет ошибкой. Для примера можно взять сварочные трансформаторы, произведённые в советские времена, которые ещё сравнительно недавно можно было встретить на заводах. Их рабочее напряжение было равным 380 В, однако проводов для подключения они имели всего два. И если подобный агрегат подключить согласно логике, то это будет «ноль» и «фаза». Но загвоздка в том, что варить аппарат при такой коммутации не будет. Их следовало подключать на 2 фазы, без использования третьей и нейтрали.

ТДМ-305 – один из сварочных аппаратов на 300 А, подключаемых на 2 фазы

Чем трёхфазная сеть завоевала популярность

По сути, возможно использование 4, 5 или даже 10 фаз, однако это будет нерациональным и повысит стоимость и без того недешёвой электроэнергии. С точки зрения разумности, электромагнитного поля трёхфазной системы вполне достаточно для вращения электродвигателя. А теперь представим, что фаз будет 5. В этом случае увеличивается количество обмоток двигателя, что приводит к излишним расходам на изготовление, а значит, увеличивает итоговую стоимость агрегата. При этом никаких видимых улучшений по мощности не будет.

Вот так могут подключаться электродвигатели к трёхфазной сети

Если же говорить о двух фазах, то для запуска асинхронного электродвигателя их будет недостаточно, придётся монтировать систему, включая в схему конденсатор, который обеспечит необходимый сдвиг. При этом падение мощности обеспечено.

Немного физики: объяснение рациональности использования трёх фаз

Если говорить 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 сделать вывод, что 3·120º=360. Вот и ответ на вопрос, почему используют именно 3 фазы.

Вне зависимости от количества фаз, вся коммутация должна быть аккуратной

Подведём итоги

На сегодняшний день споры о том, сколько фаз необходимо для большего КПД практически утихли. Всем стало понятно, что трёхфазные сети являются наиболее удобными при электромонтаже как при строительстве жилых домов, так и в промышленности. Ведь именно по трёхпроводной системе передаётся высоковольтное напряжение по ЛЭП, а это также о многом говорит. Значит, не стоит забивать голову, размышляя о том, что бы получилось, будь фаз 4, 5 или 6. Лишние затраты никому не нужны.

Напряжение, протекающее по линиям электропередач, может превышать 750000 В

Редакция HouseChief очень надеется, что вопрос, рассмотренный в сегодняшней статье, больше не будет беспокоить нашего читателя. Если что-либо осталось непонятным для вас, смело спрашивайте об этом в комментариях ниже. Мы обязательно всё разъясним в максимально сжатые сроки.

Если же вы имеете личное мнение по данному вопросу, просим изложить и его. Редакции HouseChief будет весьма интересно с ним ознакомиться. Напоследок предлагаем вашему вниманию короткий видеоролик, который поможет понять суть работы трёхфазной системы.

Watch this video on YouTube

Три фазы что это такое

Трехфазный переменный ток

В настоящее время во всем мире получила наибольшее распространение трехфазная система переменного тока .

Трехфазной системой электрических цепей называют систему, состоящую из трех цепей, в которых действуют переменные, ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 1/3 периода ( φ =2 π /3). Каждую отдельную цепь такой системы коротко называют ее фазой, а систему трех сдвинутых по фазе переменных токов в таких цепях называют просто трехфазным током .

Почти все генераторы, установленные на наших электростанциях, являются генераторами трехфазного тока . По существу, каждый такой генератор представляет собой соединение в одной электрической машине трех генераторов переменного тока, сконструированных таким образом, что индуцированные в них ЭДС сдвинуты друг относительно друга на одну треть периода, как это показано на рис. 1.

Рис. 1. Графики зависимости от времени ЭДС, индуцированных в обмотках якоря генератора трехфазного тока

Как осуществляется подобный генератор легко понять из схемы на рис. 2.

Рис. 2. Три пары независимых проводов, присоединенных к трем якорям генератора трехфазного тока, питают осветительную сеть

Здесь имеются три самостоятельных якоря, расположенных на статоре электрической машины и смещенных на 1/3 окружности (120 о ). В центре электрической машины вращается общий для всех якорей индуктор, изображенный на схеме в виде постоянного магнита.

В каждой катушке индуцируется переменная ЭДС одной и той же частоты, но моменты прохождения этих ЭДС через нуль (или через максимум) в каждой из катушек окажутся сдвинутыми на 1/3 периода друг относительно друга, ибо индуктор проходит мимо каждой катушки на 1/3 периода позже, чем мимо предыдущей.

Каждая обмотка трехфазного генератора является самостоятельным генератором тока и источником электрической энергии. Присоединив провода к концам каждой из них, как это показано на рис. 2, мы получили бы три независимые цепи, каждая из которых могла бы питать те или иные электроприемники, например электрические лампы.

В этом случае для передачи всей энергии, которую поглощают электроприемники, требовалось бы шесть проводов. Можно однако, так соединить между собой обмотки генератора трехфазного тока, чтобы обойтись четырьмя и даже тремя проводами, т. е. значительно сэкономить проводку.

Первый из этих способов, называется соединением звездой (рис. 3).

Рис. 3. Четырехпроводная система проводки при соединении трехфазного генератора звездой. Нагрузки (группы электрических ламп I, II, III) питаются фазными напряжениями.

Будем называть зажимы обмоток 1, 2, 3 началами, а зажимы 1 ‘ , 2 ‘ , 3 ‘ – концами соответствующих фаз.

Соединение звезд заключается в том, что мы соединяем концы всех обмоток в одну точку генератора, которая называется нулевой точкой или нейтралью , и соединяем генератор с приемниками электроэнергии четырьмя проводами: тремя так называемыми линейными проводами , идущими от начала обмоток 1, 2, 3, и нулевым или нейтральным проводом , идущим от нулевой точки генератора. Такая система проводки называется четырехпроводной .

Напряжения между нулевой точкой и началом каждой фазы называют фазными напряжениями , а напряжения между началами обмоток, т, е. точками 1 и 2, 2 и 3, 3 и 1, называют линейными . Фазные напряжения обычно обозначают U1 , U 2 , U 3 , или в общем виде U ф, а линейные напряжения – U12, U23 , U 31 , или в общем виде U л.

Между амплитудами или действующими значениями фазных и линейных напряжений при соединении обмоток генератора звездой существует соотношение U л = √ 3 U ф ≈ 1,73 U ф

Таким образом, например, если фазное напряжение генератора U ф = 220 В, то при соединении обмоток генератора звездой линейное напряжение U л – 380 В.

В случае равномерной нагрузки всех трех фаз генератора, т. е. при приблизительно одинаковых токах в каждой из них, ток в нулевом проводе равен нулю . Поэтому в этом случае можно нулевой провод упразднить и перейти к еще более экономной трехпроводной системе. Все нагрузки включаются при этом между соответствующими парами линейных проводов.

При несимметричной нагрузке ток в нулевом проводе не равен нулю, но, вообще говоря, он слабее, чем ток в линейных проводах. Поэтому нулевой провод может быть тоньше, чем линейные.

При эксплуатации трехфазного переменного тока стремятся сделать нагрузку различных фаз по возможности одинаковой. Поэтому, например, при устройстве осветительной сети большого дома при четырехпроводной системе вводят в каждую квартиру нулевой провод и один из линейных с таким расчетом, чтобы в среднем на каждую фазу приходилась примерно одинаковая нагрузка.

Другой способ соединения обмоток генератора, также допускающий трехпроводную проводку – это соединение треугольником, изображенное на рис. 4.

Рис. 4. Схема соединения обмоток трехфазного генератора треугольником

Здесь конец каждой обмотки соединен с началом следующей, так что они образуют замкнутый треугольник, а линейные провода присоединены к вершинам этого треугольника — точкам 1, 2 и 3. При соединении треугольником линейное напряжение генератора равно его фазному напряжению : U л = U ф.

Таким образом, переключение обмоток генератора со звезды на треугольник приводит к снижению линейного напряжения в √ 3 ≈ 1,73 раза . Соединение треугольником также допустимо лишь при одинаковой или почти одинаковой нагрузке фаз. Иначе ток в замкнутом контуре обмоток будет слишком силен, что опасно для генератора.

При применении трехфазного тока отдельные приемники (нагрузки), питающиеся от отдельных пар проводов, также могут быть соединены либо звездой, т. е. так, что один конец их присоединен к общей точке, а оставшиеся три свободных конца присоединяются к линейным проводам сети, либо треугольником, т. е. так, что все нагрузки соединяются последовательно и образуют общий контур, к точкам 1, 2, 3 которого присоединяются линейные провода сети.

На рис. 5 показано соединение нагрузок звездой при трехпроводной системе проводки, а на рис. 6 — при четырехпроводной системе проводки (в этом случае общая точка всех нагрузок соединяется с нулевым проводом).

На рис. 7 показана схема соединения нагрузок треугольником при трехпроводной системе проводки.

Рис. 5. Соединение нагрузок звездой при трехпроводной системе проводки

Рис. 6. Соединение нагрузок звездой при четырехпроводной системе проводок

Рис. 7. Соединение нагрузок треугольником при трехпроводной системе проводки

Практически важно иметь в виду следующее. При соединении нагрузок треугольником каждая нагрузка находится под линейным напряжением, а при соединении звездой – под напряжением, в √ 3 раз меньшим. Для случая четырехпроводной системы это ясно из рис. 6. Но то же имеет место в случае трехпроводной системы (рис. 5).

Между каждой парой линейных напряжений здесь включены последовательно две нагрузки, токи в которых сдвинуты по фазе на 2 π /3. Напряжение на каждой нагрузке равно соответствующему линейному напряжению, деленному на √ 3 .

Таким образом, при переключении нагрузок со звезды на треугольник напряжения на каждой нагрузке, а следовательно, и ток в ней повышаются в √ 3 ≈ 1,73 раза. Если, например, линейное напряжение трехпроводной сети равнялось 380 В, то при соединении звездой (рис. 5) напряжение на каждой из нагрузок будет равно 220 В, а при включении треугольником (рис. 7) будет равно 380 В.

При подготовке статьи использовалась информация из учебника физики под редакцией Г. С. Ландсберга.

Трехфазные и однофазные сети. Отличия и преимущества. Недостатки

В электрооборудовании жилых многоквартирных домов, а также в частном секторе применяются трехфазные и однофазные сети. Изначально электрическая сеть выходит от электростанции с тремя фазами, и чаще всего к жилым домам подключена сеть питания именно трехфазная. Далее она имеет разветвления на отдельные фазы. Такой метод применяется для создания наиболее эффективной передачи электрического тока от электростанции к месту назначения, а также для уменьшения потерь при транспортировке.

Чтобы определить количество фаз у себя в квартире, достаточно открыть распределительный щит, расположенный на лестничной площадке, либо прямо в квартире, и посмотреть, какое количество проводов поступает в квартиру. Если сеть однофазная, то проводов будет 2 – фаза и ноль. Возможен еще третий провод – заземление.

Если электрическая сеть трехфазная, то проводов будет 4 или 5. Три из них – это фазы, четвертый – ноль, и пятый – заземление. Также число фаз определяется и по количеству автоматических выключателей.

Трехфазные сети в квартирах применяются редко, в случаях подключения старых электроплит с тремя фазами, либо мощных нагрузок в виде циркулярной пилы или отопительных устройств. Число фаз также можно определить по величине входного напряжения. В 1-фазной сети напряжение 220 вольт, в 3-фазной сети между фазой и нолем тоже 220 вольт, между 2-мя фазами – 380 вольт.

Отличия

Если не брать во внимание отличие в числе проводов сетей и схему подключения, то можно определить некоторые другие особенности, которые имеют трехфазные и однофазные сети.

• В случае трехфазной сети питания возможен перекос фаз из-за неравномерного разделения по фазам нагрузки. На одной фазе может быть подключен мощный обогреватель или печь, а на другой телевизор и стиральная машина. Тогда и возникает этот отрицательный эффект, сопровождающийся несимметрией напряжений и токов по фазам, что влечет неисправности бытовых устройств. Для предотвращения таких факторов необходимо заранее распределять нагрузку по фазам перед прокладкой проводов электрической сети.
• Для 3-фазной сети требуется больше кабелей, проводников и выключателей, а значит, денежные средства слишком не сэкономить.
• Возможности однофазной бытовой сети по мощности значительно меньше трехфазной.
  Если планируется применение нескольких мощных потребителей и бытовых устройств, электроинструмента, то предпочтительно подводить к дому или квартире трехфазную сеть питания.
• Основным достоинством 3-фазной сети является малое падение напряжения по сравнению с 1-фазной сетью, при условии одинаковой мощности. Это можно объяснить тем, что в 3-фазной сети ток в проводнике фазы меньше в три раза, чем в 1-фазной сети, а на проводе ноля тока вообще нет.

Преимущества 1-фазной сети

Основным достоинством является экономичность ее использования. В таких сетях используются трехпроводные кабели, по сравнению с тем, что в 3-фазных сетях – пятипроводные. Чтобы осуществить защиту оборудования в 1-фазных сетях, нужно иметь однополюсные защитные автоматы, в то время как в 3-фазных сетях без трехполюсных автоматов не обойтись.

В связи с этим габариты приборов защиты также будут значительно отличаться. Даже на одном электрическом автомате уже есть экономия в два модуля. А по габаритам это составляет около 36 мм, что значительно повлияет при размещении автоматов в щите на DIN рейке. А при установке дифференциального автомата экономия места составит более 100 мм.

Трехфазные и однофазные сети для частного дома

Расход электроэнергии населением постоянно повышается. В середине прошлого столетия в частных домах было сравнительно немного бытовых устройств. Сегодня в этом плане совсем другая картина. Бытовые потребители энергии в частных домах плодятся не по дням, а по часам. Поэтому в собственных частных владениях уже не стоит вопрос, какие сети питания выбрать для подключения. Чаще всего в частных постройках выполняют сети питания с тремя фазами, а от однофазной сети отказываются.

Но стоит ли трехфазная сеть такого превосходства в установке? Многие считают, что, подключив три фазы, будет возможность пользоваться большим количеством устройств. Но не всегда это получается. Наибольшая допустимая мощность определена в техусловиях на подключение. Обычно, этот параметр составляет 15 кВт на все частное домовладение. В случае однофазной сети этот параметр примерно такой же. Поэтому видно, что по мощности особой выгоды нет.

Но, необходимо помнить, что если трехфазные и однофазные сети имеют равную мощность, то для 3-фазной сети можно применить кабель меньшего сечения, так как мощность и ток распределяется по всем фазам, следовательно, меньше нагружает отдельные проводники фаз. Номинальное значение тока автомата защиты для 3-фазное сети также будет ниже.

Большое значение имеет размер распределительного щита, который для 3-фазной сети будет иметь размеры заметно больше. Это зависит от размера трехфазного счетчика, который имеет габариты больше однофазного, а также автомат ввода будет занимать больше места. Поэтому распределительный щит для трехфазной сети будет состоять из нескольких ярусов, что является недостатком этой сети.

Но у трехфазного питания есть и свои преимущества, выражающиеся в том, что можно подключать трехфазные приемники тока. Ими могут быть электродвигатели, электрические котлы и другие мощные устройства, что является достоинством трехфазной сети. Рабочее напряжение 3-фазной сети равно 380 В, что выше, чем в однофазном типе, а значит, вопросам электробезопасности придется уделить больше внимания. Также дело обстоит и с пожарной безопасностью.

Недостатки трехфазной сети для частного дома

В результате можно выделить несколько недостатков применения трехфазной сети для частного дома:

• Нужно получать техусловия и разрешение на подключение сети от энергосбыта.
• Повышается опасность поражения током, а также опасность возгорания по причине повышенного напряжения.
• Значительные габаритные размеры распредщита ввода питания. Для хозяев загородных домов такой недостаток не имеет большого значения, так как места у них хватает.
• Необходим монтаж ограничителей напряжения в виде модулей на вводном щитке. В трехфазной сети это особенно актуально.

Преимущества трехфазного питания для частных домов:

• Есть возможность распределить нагрузку равномерно по фазам, во избежание возникновения перекоса фаз.
• Можно подключать в сеть мощные трехфазные потребители энергии. Это является наиболее ощутимым достоинством.
• Уменьшение номинальных значений аппаратов защиты на вводе, а также снижение сечения кабеля ввода.
• Во многих случаях можно добиться разрешения у компании по энергосбыту на повышение допустимого наибольшего уровня мощности потребления электроэнергии.

В итоге, можно сделать вывод, что практически осуществлять ввод трехфазной сети питания рекомендуется для частных строений и домов с жилой площадью более 100 м 2 . Трехфазное питание особенно подходит тем хозяевам, которые собираются установить у себя циркулярную пилу, котел отопления, различные приводы механизмов с трехфазными электродвигателями.

Остальным владельцам частных домов переходить на трехфазное питание не обязательно, так как это может создать только дополнительные проблемы.

Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного

Три фазы = линейное напряжение 380 Вольт, Одна фаза = фазное напряжение 220 Вольт

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 В, 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.

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.

Напряжения в трёхфазной системе

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”)

Преимущества и недостатки

Обе системы питания имеют свои плюсы и минусы, которые меняются местами или становятся несущественными при переходе мощности через порог 10 кВт. Попробую перечислить.

Однофазная сеть 220 В, плюсы

• Простота
• Дешевизна
• Ниже опасное напряжение

Однофазная сеть 220 В, минусы

• Ограниченная мощность потребителя

Трехфазная сеть 380 В, плюсы

• 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

Трехфазная сеть 380 В, минусы

• Дороже оборудование
• Более опасное напряжение
• Ограничивается максимальная мощность однофазных нагрузок

Когда 380, а когда 220?

Так почему же в квартирах у нас напряжение 220 В, а не 380? Дело в том, что к потребителям мощностью менее 10 кВт, как правило, подключают одну фазу. А это значит, что в дом вводится одна фаза и нейтральный (нулевой) проводник. В 99% квартир и домов именно так и происходит.

Однофазный электрощиток в доме. Правый автомат – вводной, далее – по комнатам. Кто найдёт ошибки на фото? Хотя, этот щиток – одна сплошная ошибка…

Однако, если планируется потреблять мощность более 10 кВт, то лучше – трехфазный ввод. А если имеется оборудование с трехфазным питанием (содержащее трехфазные двигатели), то я категорически рекомендую заводить в дом трехфазный ввод с линейным напряжением 380 В. Это позволит сэкономить на сечении проводов, на безопасности, и на электроэнергии.

Трехфазный ввод. Вводной автомат на 100 А, далее – на счетчик трехфазный прямого включения Меркурий 230.

Не смотря на то, что есть способы включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, такие переделки резко снижают КПД двигателей, и иногда при прочих равных условиях можно за 220 В заплатить в 2 раза больше, чем за 380.

Однофазное напряжение применяется в частном секторе, где потребляемая мощность, как правило, не превышает 10 кВт. При этом на вводе применяют кабель с проводами сечением 4-6 мм². Потребляемый ток ограничивается вводным автоматическим выключателем, номинальный ток защиты которого – не более 40 А.

Про выбор защитного автомата я уже писал здесь. А про выбор сечения провода – здесь. Там же – жаркие обсуждения вопросов.

Но если мощность потребителя – 15 кВт и выше, то тут обязательно нужно использовать трехфазное питание. Даже, если в данном здании нет трехфазных потребителей, например, электродвигателей. В таком случае мощность разделяется по фазам, и на электрооборудование (вводной кабель, коммутация) ложится не такая нагрузка, как если бы ту же мощность брали от одной фазы.

Пример трехфазного электрощитка. Потребители и трехфазные, и однофазные.

Например, 15 кВт – это для одной фазы около 70А, нужен медный провод сечением не менее 10 мм². Стоить кабель с такими жилами будет существенно. А автоматов на одну фазу (однополюсных) на ток больше 63 А на ДИН-рейку я не встречал.

Поэтому в офисах, магазинах, и тем более на предприятиях применяют только трёхфазное питание. И, соответственно, трёхфазные счетчики, которые бывают прямого включения и трансформаторного включения (с трансформаторами тока).

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?

Подписывайся, и читай статью дальше:

И на вводе (перед счетчиком) стоят примерно такие “ящички”:

Трехфазный ввод. Вводной автомат перед счетчиком.

Существенный минус трехфазного ввода (отмечал его выше) – ограничение по мощности однофазных нагрузок. Например, выделенная мощность трехфазного напряжения – 15 кВт. Это значит, что по каждой фазе – максимум 5 кВт. А это значит, что максимальный ток по каждой фазе – не более 22 А (практически – 25). И надо крутиться, распределяя нагрузку.

Надеюсь, теперь понятно, что такое трехфазное напряжение 380 В и однофазное напряжение 220 В?

Схемы Звезда и Треугольник в трехфазной сети

Существуют различные вариации включения нагрузки с рабочим напряжением 220 и 380 Вольт в трехфазную сеть. Эти схемы называются “Звезда” и “Треугольник”.

Когда нагрузка рассчитана на напряжение 220В, то она включается в трехфазную сеть по схеме “Звезда”, то есть к фазному напряжению. При этом все группы нагрузки распределяются так, чтобы мощности по фазам были примерно одинаковы. Нули всех групп соединены вместе и подключены к нейтральному проводу трехфазного ввода.

В “Звезду” подключены все наши квартиры и дома с однофазным вводом, другой пример – подключение ТЭНов в мощных калориферах и конвектоматах.

Когда нагрузка на напряжение 380В, то она включается по схеме “Треугольник”, то есть к линейному напряжению. Такое распределение по фазам наиболее типично для электродвигателей и другой нагрузки, где все три части нагрузки принадлежат к единому устройству.

Система распределения электроэнергии

Исходно напряжение всегда является трехфазным. Под “исходно” я подразумеваю генератор на электростанции (тепловой, газовой, атомной), с которого напряжение в много тысяч вольт поступает на понижающие трансформаторы, которые образуют несколько ступеней напряжения. Последний трансформатор понижает напряжение до уровня 0,4 кВ и подаёт его конечным потребителям – нам с вами, в квартирные дома и в частный жилой сектор.

На крупных предприятиях с потреблением мощности более 100 кВт обычно существуют собственные подстанции 10/0,4 кВ.

Трехфазное питание – ступени от генератора до потребителя

На рисунке упрощенно показано, как с генератора G напряжение (везде речь идёт про трехфазное) 110 кВ (может быть 220 кВ, 330 кВ или другое) поступает на первую трансформаторную подстанцию ТП1, которая понижает напряжение в первый раз до 10 кВ. Одна такая ТП устанавливается для питания города или района и может иметь мощность порядка от единиц до сотен мегаватт (МВт).

Далее напряжение поступает на трансформатор ТП2 второй ступени, на выходе которого действует напряжение конечного потребителя 0,4 кВ (380В). Мощность трансформаторов ТП2 – от сотен до тысяч кВт. С ТП2 напряжение поступает к нам – на несколько многоквартирных домов, на частный сектор, и т. п.

Такие ступени преобразования уровня напряжения необходимы для того, чтобы уменьшить потери при транспортировке электроэнергии. Подробнее о потерях в кабельных линиях – в другой моей статье.

Схема упрощённая, ступеней может быть несколько, напряжения и мощности могут быть другие, но суть от этого не меняется. Только конечное напряжение потребителей одно – 380 В.

Напоследок – ещё несколько фото с комментариями.

Электрощит с трехфазным вводом, но все потребители – однофазные.

Трехфазный ввод. Переход на меньшее сечение проводов, чтобы подключить их к счетчику.

{SOURCE}

Трёхфазное напряжение: концепция, преимущества, особенности

Содержание

• 1 Возникновение концепции трёхфазного напряжения
• 2 Преимущество трёх фаз
• 3 Причина проигрыша Эдисона
• 4 Почему постоянный ток безопаснее

Трёхфазное напряжение – это система электрического питания, где используются три фазные линии, со сдвигом по фазе 120 градусов. Это обеспечивает равномерные условия для многих приложений, повышается эффективность.

Возникновение концепции трёхфазного напряжения

Отцом трёхфазного напряжения считают Доливо-Добровольского в России и Николу Теслу – в остальном мире. События, относящиеся к эпохе возникновения предмета спора, происходили в 80-е годы XIX века. Никола Тесла продемонстрировал первый двухфазный двигатель, работая на компанию, где налаживал электрические установки разнообразного назначения. Заинтересованность явлением электризации шерсти домашнего кота привела учёного к великим открытиям. Прогуливаясь в парке с приятелем, Никола Тесла осознал, что сумеет реализовать на практике теорию Араго о вращающемся магнитном поле, причём понадобятся:

1. Две фазы.
2. Сдвиг между ними на угол 90 градусов.

Чтобы показать великое значение открытия, заметим, что трансформатор Яблочкова в указанное время не обрел массовой известности, а опыты Фарадея по магнитной индукции благополучно забыли, записав лишь формулу закона. Мир не хотел знать про:

• переменный ток;
• фазу;
• реактивная мощность.

Генераторы (альтернаторы) и динамо спрямляли напряжение при помощи механического коммутатора. Подобным образом прозябала вся скудная на тот момент отрасль электричества. Эдисон лишь начинал изобретать, никто пока толком не знал про лампочку накала. Кстати, в РФ считают, что устройство изобрёл Лодыгин.

Идея Теслы выглядела революционной, неизвестным оставалось, как получить две фазы с заданным межфазным сдвигом. Молодого учёного мало интересовал вопрос. Он читал про обратимость электрических машин и излучал уверенность, что легко построит генератор, соответствующим образом расположив обмотки. По приводу затруднений не возникало. На начало 80-х годов активно использовался пар, демонстрационную модель предполагалось питать от динамо.

Изображение 3 фаз

Тесла не задавался необходимостью получить определённую частоту. Исследования не проводились, требовалось просто заставить ротор вращаться. Идея реализовалась через токосъёмные кольца. На тот момент коллекторные двигатели постоянного тока снабжались подобными контактами, вывод Теслы неудивителен. Интереснее объяснить выбор количества фаз.

Преимущество трёх фаз

экспериментаторы в голос утверждают о преимуществе трёх фаз перед двумя, но требуется объяснение. Сразу лезут в голову мысли про КПД, вращающий момент и прочее. Но Тесла рисовал в блокнотике сотни конструкций, очевидно, сумел бы расставить полюса, чтобы добиться нужных параметров. Вывод – дело не в конструкции приборов.

Сейчас напряжение 380 В передаётся лишь по трём проводам. Этого нельзя было добиться в первоначальном варианте Николы Теслы. В 1883 году Эдисон массу сил потратил на попытки использовать трёхжильный провод. Очевидно, слышал о демонстрации, устроенной Николой Теслой, и понял опасность ситуации. В цивилизованном мире основную прибыль получает владелец патента, зачем известному изобретателю вытаскивать на свет способного инженера?

Логика Эдисона проста: пользователи увидят, что трёхжильные кабели более дешёвые, нежели четырёхжильные, и откажутся от использования новинок Николы Теслы. Несложно догадаться, что хитроумный план изобретателя цоколя для лампочек накала провалился. И с треском. А виной стал… Доливо-Добровольский. Система Николы Теслы для создания двух фаз требовала наличия четырёх проводов. Одновременно Доливо-Добровольский предлагал передать больше энергии посредством трёх.

Дело здесь в симметрии. Линейные напряжения 380 В в каждый момент оставляют альтернативу для выбора. К примеру, ток с первой фазы способен утечь на вторую или третью. В зависимости от присутствия подходящего потенциала. В результате получается баланс. Если объединить две фазы системы Николы Тесла, получится винегрет. Как следствие, нейтраль в системе Доливо-Добровольского допустимо убрать, если нагрузка симметричная – как часто происходит на практике.

В результате между проводами получается больший вольтаж, что снижает по каждому проходящий ток при прежней мощности. Причём удаётся порой использовать лишь три линии, сказанное касается большинства предприятий. Очевидны выгоды и при создании местных подстанций: нейтраль вторичной обмотки заземляется тут же, не нужно тянуть лишний провод от гидроэлектростанции. Указанные причины стали преимуществами сетей трёхфазного напряжения, сегодня доминирующие. Провода Теслы легко модернизируются на три фазы.

Причина проигрыша Эдисона

Часто встречается мнение, что система Теслы оказалась лучше, поэтому Эдисон проиграл. Сложно сказать, сколько долларов потерял последний, но Николу обвёл по современным меркам на 4,5 млн. долларов. Инфляция! Авторы склонны считать, что Эдисон получил своё. Никола Тесла умел доказать преимущества постоянного тока. К примеру, последний меньше склонен коронировать на проводах, амплитуда не содержит резких выбросов.

Сегодня доказано, что постоянный ток на дальние расстояния передавать выгоднее. Это исключает из рассмотрения реактивные сопротивления сети – индуктивность и ёмкость. Что значительно снижает нестабильную реактивную мощность. XXI век способен стать вторым рождением постоянного тока для передачи его на дальние расстояния. Но смех вызывает неумение Эдисона передавать энергию. Тесла вправе был помочь, тогда приборы постоянного тока сегодня использовались бы наравне с потребителями переменного. Для коллекторных двигателей это лучше – растут КПД и крутящий момент.

Выходит, постоянный ток выгодно передавать. Эдисон попросту не смог найти правильного решения, пытался взять задачу нахрапом, не погружаясь в тылы. Эдисон был чистым практиком и не умел найти столь ухищрённых решений, как преобразователи. А ведь все генераторы середины XIX века имели встроенный коммутатор для спрямления. Оставалось лишь подключить к линии, а на приёмной стороне провести преобразование. И все! Никола блестяще наказал Эдисона, доказывая наличие в мире некой силы, управляющей ходом истории.

переменный ток избрали по причине наличия мощного средства для передачи. Речь о трансформаторе. Впервые сконструированный в 1831 году (либо раньше) Майклом Фарадеем, этот незаменимый элемент современной техники остался без заслуженного внимания. Интерес к устройству вернул Генрих Румкорф пятнадцатью годами позднее, использовав динамо для получения разряда в искровом промежутке. Повышающий трансформатор значительно усиливал эффект. Это прямиком открыло учёным путь к постановке опытов, но суть преобразования не получила заслуженного внимания.

Вместо этого учёные упорно бились над постоянным током. Создавая для него двигатели, приборы освещения и генераторы. Удивительно, зная об обратимости электрических машин, не придумали раньше, как создать униполярный мотор, стоящий сегодня в ручных миксерах и блендерах. Фактически двигатели бытового назначения однофазные. И лишь маленькая часть работает на постоянном токе.

Укажем неявное преимущество. У постоянного тока выше предел безопасности. Возможным видится сделать промышленные сети безвредным для людей. Рассмотрим утверждение подробнее, доводы не очевидны неискушённому читателю.

Смещение и генерация 3-фазного напряжения

Почему постоянный ток безопаснее

Прожжённые электрики говорят, что удар током 220 В не слишком опасен, главное – не попасть под линейное трёхфазное напряжение. Оно выше примерно в корень из трёх раз (в пределах 1,7). Линейным называется напряжение между двумя фазами. За счёт сдвига между ними в 120 градусов получается указанный любопытный эффект. Невежды спрашивают, какая разница при сдвиге 90 градусов. Ответ дан вначале – три фазы образуют симметричную систему. Со сдвигом 90 понадобилось бы четыре.

В результате каждым линейным напряжением питают по полюсу, что существенно упрощает их размножение, когда требуется достичь большой мощности. К примеру, в тяговых двигателях пароходов, где требуется чрезвычайно плавно изменять усилие и приходится применять регуляторы скорости вращения вала. Случается, трёх и даже шести полюсов оказывается мало. Лишь коллекторному двигателю пылесоса достаточно двух.

Итак, между фазами имеется 308 В. Безопасным выглядит, если повысить частоту линии передач до 700 Гц. Тесла установил, что с указанного значения ярко проявляется скин-эффект, ток не проникает глубоко в тело. Следовательно, не наносит существенных повреждений человеку. Учёный демонстрировал языки молний на теле при гораздо больших напряжениях и говорил, что это полезно для здоровья, здорово очищает кожу.

Частота 700 Гц (или выше) не пущена в обиход – при этом существенно увеличивались потери трансформаторов. На момент принятия решения о номиналах первой ГЭС переменного тока не существовало наработок по изготовлению электротехнических материалов. Подробнее предлагаем прочитать в теме электронных трансформаторов. Нет надобности дублировать информацию. По причине отсутствия нужных материалов потери на перемагничивание сильно росли с увеличением частоты. Сегодня подобное не вызывает затруднений на уровне технологии.

Встаёт сложность – экранирование. В годы первых попыток передачи энергии не знали об излучении. Радио делало первые шаги в 90-х годах XIX века. В действительности рост частоты сопровождается резким повышением выброса энергии в пространство. И провода требовалось экранировать, это дорого, требует наличия мощных диэлектриков. Не факт, что современные сети сумели бы решить задачу.

Тесла предлагал передавать энергию через эфир. Для чего построил башню Ворденклиф. Но… промышленники оказались заинтересованы в продаже меди на изготовление проводов и на этом основании отказали учёному в финансировании. Но главное – грядёт время, когда трёхфазное напряжение уйдёт в небытие или будет получаться из преобразователей, и сам Тесла даст ответ, как это сделать.

Точнее, ответ дадут многочисленные патенты и идеи изобретателя. Недаром записи были немедленно изъяты после смерти учёного и тщательно засекречены. Рекомендуем взяться за изучение кавитационных двигателей. Пора мечтать, что машины станут ездить на растительном масле, не загрязняя окружающую среду отвратительным дымом и гарью. Обратите внимание, что все секреты лежат на поверхности и ждут желающего их раскрыть. Возможно, кто-то из читателей сумеет сделать это первым?

Что такое 3 фазы в электричестве

И столб рядом с гаражом и провода торчат. Но на одну фазу в любом случае ставят 25А. Жадность или практический смысл? У меня самое мощное это сварка, но на неё в любом случае хватает. Но если туда жить переселяться, то бойлер, нагреватели и т.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Стабилизатор напряжения на 3 фазы. Что выбрать ?
• Три фазы для чайников: знания, которые пригодятся каждому
• ФАЗА, НОЛЬ, ЗАЗЕМЛЕНИЕ
• Трехфазные и однофазные сети. Отличия и преимущества. Недостатки
• Почему придумали использовать 3 фазы, а не 2 или 4?
• Что такое фаза и ноль в электрике

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как из 380 получается 220 и куда подключать заземление?

Стабилизатор напряжения на 3 фазы.

Что выбрать ?

Однажды, когда я делал проводку в гараже, мой заказчик задал мне вопрос на засыпку: «Почему именно 3 фазы? Считаю, что умение объяснить на пальцах самый сложный технический процесс — одно из качеств крутого специалиста. Не претендую на это звание, но всё-таки поупражняюсь в умении. Итак, вы не раз слышали слова «трёхфазный» или «многофазный». Смысловой ряд можно продолжить понятиями «линейное напряжение», «перекос», «звезда», «треугольник» и т. Изобретатели почему-то придумали такую хитрую систему, состоящую не из одной, двух, а именно из трёх фаз.

От части ответ кроется в том, как мы используем электроэнергию. А именно трёхфазные двигатели. Они качают нефть, создают давление в трубах, поднимают грузы, перемещают конвейер. Почему не одна фаза или две? С помощью трёх фаз можно получить вращающееся магнитное поле.

Оно в свою очередь позволяет раскручивать ротор без применения щёток. Кстати, трёхфазная система подразумевает использование переменного тока. Развиваем мысль дальше: почему не 4 и более фаз?

Любая многофазная система может давать вращающееся магнитное поле. Но самая экономичная — трёхфазная. Для неё нужно меньше металла на провода и оборудование. Выходит, что 3 фазы — это такая золотая середина. Если материал был полезен, ставьте лайк!

Три фазы для чайников: знания, которые пригодятся каждому

Войти Регистрация. Найти строителей Найти материалы. Имя Запомнить? Партнер раздела:. Зачем в частном доме В 3 фазы. Скоро буду подключать.

Если сеть однофазная, то проводов будет 2 – фаза и ноль. распределять нагрузку по фазам перед прокладкой проводов электрической сети. Это можно объяснить тем, что в 3-фазной сети ток в проводнике фазы меньше в .

ФАЗА, НОЛЬ, ЗАЗЕМЛЕНИЕ

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 В, а в некоторые — ? 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 В называется линейным и действует в трехфазной сети между любыми из трёх фаз. Напряжение В называется фазным и действует между любой из трёх фаз и нейтралью нулём. Другими словами. Если говорят о трехфазном напряжении, то всегда идёт речь о напряжении В линейное.

Трехфазные и однофазные сети. Отличия и преимущества. Недостатки

Тема в разделе » Электросхемы «, создана пользователем Доккторр , Искать только в заголовках Сообщения пользователя: Имена участников разделяйте запятой. Новее чем: Искать только в этой теме Искать только в этом разделе Отображать результаты в виде тем. Быстрый поиск. Три фазы, это как?

Забыли пароль?

Почему придумали использовать 3 фазы, а не 2 или 4?

Три фазы это основа электроэнергетики. С тех пор, как гениальный россиянин Александр Осипович Доливо-Добровольский внедрил эту инновацию в массовое применение, весь мир был опоясан миллионами километров электрических проводов и десятками миллионов электродвигателей, которые объединяет одно — они все работают на трёхфазном напряжении. Не думаю, что будет преувеличением сказать: знать, как работает система на трёх фазах это необходимое условие для каждого, кто интересуется технологиями и имеет инженерную «жилку». Три фазы — это минимальное число полюсов, которое способно надёжно запускать, с помощью вращающегося магнитного поля, ротор электродвигателя. Большее число полюсов ведёт к усложнению конструкции двигателя и трансформаторов и ничего не даёт взамен. На этом «прокололся» разрекламированный Никола Тесла: вместо того, чтобы сосредоточиться на трёх фазах, он пытался внедрить многофазные системы, что, в итоге, определило его провал.

Что такое фаза и ноль в электрике

В промышленных масштабах у нас производится трехфазный переменный ток. Это достигается за счет подключения нашей проводки к одному из трех фазовых проводов рисунок 1 , причем, какая именно фаза приходит в квартиру нам, для дальнейшего рассмотрения материала, глубоко безразлично. Поскольку этот пример очень схематичен, следует кратко рассмотреть физический смысл такого подключения рисунок 2. Электрический ток возникает при наличии замкнутой электрической цепи, которая состоит из обмотки Lт трансформатора подстанции 1 , соединительной линии 2 , электропроводки нашей квартиры 3. Здесь обозначение фазы L, нуля — N. Еще момент — чтобы по этой цепи протекал ток, в квартире должен быть включен хотя бы один потребитель электроэнергии Rн. Один из концов обмотки Lт на подстанции заземлен, то есть имеет электрический контакт с грунтом Змл.

Что такое фаза, ноль и земля в электрике. Электролаборатория · Электричество и безопасность Для чего нужны фаза, ноль и заземление? .. и в корень из 3 () раз меньше — между фазой и нулем.

Часто можно слышать, как называют электрические сети трёхфазными, двухфазными, реже — однофазными, но иногда подразумевается под этими понятиями не одно и то же. Чтобы не запутаться, давайте разберёмся с тем, чем отличаются эти сети и что имеют в виду, когда говорят, например, про отличия трехфазного от однофазного тока. Значит, для передачи однофазного тока нужно использовать два провода. Называются они фазным и нулевым соответственно.

Статья предоставлена специалистами сервиса Автор Автор24 — это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ. Электрическая фаза колебаний в электротехнике — это аргумент колебательной функции, то есть угол, на который смещены колебания значения ЭДС в пространстве относительно нуля. Фаза в электричестве — это разговорное название провода, находящегося под напряжением относительно другого, который называют нуль. Это название произошло из-за того что вырабатываемый на подстанциях ток, подающийся в дома, является переменным, то есть ЭДС, создаваемые на подстанциях, имеют одну и ту же частоту для России и стран СНГ она составляет 50 Гц , но сдвинуты относительно друг друга во времени на определённый фазовый угол. В дома обычно подаются все три фазы и нет никакого значения, к какой фазе подключена ваша квартира.

У новичков в мире электрики и домовладельцев иногда возникает вопрос: что такое фаза тока в бытовой электропроводке.

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Не взлетает квадрокоптер 1 ставка. Правильна ли Специальная теория относительности? Перестал работать Mi band 4 1 ставка.

Всем привет! Отвлекусь от соседей и расскажу про другую грань деревенской дурости. Хочется принести немного пользы.

Три фазы — как это работает

Три фазы — это основные части многофазной системы электрических цепей. Все мы знаем, что в наши дома электроэнергия поступает по двум проводам — фазе (фазный провод) и нулю (нейтральный провод). Но как правило у большинства людей понимание протекающих процессов ограничивается несколькими базовыми примерами, и часто оно не верное. В данном обзоре мы постараемся разобраться по возможности простыми словами с тремя фазами — особенностью протекания тока в трехфазной системе с нейтральным проводом и без него.

Три фазы — основы

Трехфазная цепь — это совокупность трех электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС, одинаковые по амплитуде и частоте, сдвинутые по фазе одна от другой на угол 120° (2π/3) и создаваемые общим источником энергии. Расшифруем это определение. В нем упоминаются следующие понятия:

• Общий источник энергии — это трехфазный генератор на электростанции, вырабатывающий напряжение порядка 10000 Вольт. Промежуточное звено между генератором и конечным потребителем — распределительный трансформатор, который условно можно заменить генератором 230 Вольт.
• Синусоидальные ЭДС сдвинутые по фазе одна от другой на угол 120°. Получение ЭДС (электродвижущей силы) основано на принципе электромагнитной индукции. При этом три фазы обмотки статора генератора повернуты в пространстве друг относительно друга на 1/3 часть окружности, то есть магнитные оси фаз повернуты в пространстве на угол 120°.
• Синусоидальные ЭДС, одинаковые по амплитуде и частоте. Если рассмотреть последний участок трансформации напряжения, то при привычном действующем напряжении 230 Вольт амплитуда каждой фазы 325 Вольт (230×√2). Частота ЭДС определяется частотой вращения ротора генератора. Частота 50 Гц значит, что ток пятьдесят раз в секунду идет в одну сторону и пятьдесят раз в обратную. При этом сто раз в секунду он достигает амплитудного значения и сто раз становится равным нулю. Смена направления происходит при переходе графика синусоиды через нулевое значение.

Термин «фаза» имеет в электротехнике два значения:

• Фазой называют аргумент синуса (ωt + Ψ). Любая синусоидально изменяющаяся функция определяется тремя величинами: амплитудой, угловой частотой (ω) и начальной фазой Ψ (пси). Фаза характеризует состояние колебания (числовое значение) в данный момент времени t.
• Каждая отдельная цепь, входящая в трехфазную цепь принято называть фазой.

Трехфазные цепи имеют широкое распространение за счет следующих преимуществ:

• Экономичности производства и передачи энергии по сравнению с однофазными цепями.
• Возможности простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для трехфазного асинхронного двигателя.
• Возможности получения в одной установке двух эксплуатационных напряжений — фазного и линейного.

Основными элементами трехфазной цепи являются:

• Трехфазный генератор, преобразующий механическую энергию в электрическую.
• Трансформатор напряжения. Для передачи электроэнергии на большие расстояния напряжения электрического тока с помощью силовых трансформаторов повышают до сотен тысяч вольт. Конечные же потребители используют ток после силового понижающего трансформатора.
• Линии электропередач — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока (токопроводы, кабельные и воздушные линии).
• Приемники (потребители), которые могут быть как трехфазными (например, трехфазные асинхронные двигатели), так и однофазными (например, лампы накаливания).

Каждая из трех фаз в цепи имеет стандартное наименование и цветовую маркировку:

• Первая фаза обозначается латинской буквой A и желтым цветом.
• Вторая фаза обозначается латинской буквой B и зеленым цветом.
• Третья фаза обозначается латинской буквой C и красным цветом.

Если идет речь о конкретном элементе цепи, например трехфазном генераторе, трансформаторе, то в данном случае фаза — это одна из трех обмоток генератора (трансформатора), имеющая начало и конец.
Начала обмоток фаз обозначаются латинскими буквами А, В, С, а
концы фаз — X, Y, Z.

Три фазы без нуля

Все дома и квартиры можно условно назвать однофазными приемниками (потребителями), являющимися элементами трехфазной цепи. Но если рассмотреть совокупность однофазных приемников, то по отношению к источнику (распределительному трансформатору) они выступают как одна трехфазная нагрузка. И именно переход от отдельных однофазных потребителей к их общему трехфазному потреблению вызывает много вопросов у многих интересующихся темой электротехники людей. До сих пор в понимании многих электрический ток приходит в дом по фазе и уходит обратно к трансформатору по нулю (нейтральному проводу). Но как он уходит правильно, об этом к сожалению не многие знают. Постараемся содержательно и предельно понятно раскрыть этот вопрос на примере трех фаз и нагрузок в системе без нуля (нейтрального провода).

Для начала рассмотрим пример электроснабжения условной улицы, дома на которой равномерно подключены к трем фазам, идущим от распределительного трансформатора. Воспользовавшись программой Multisim отобразим это схематически:

Расшифруем трехфазную электрическую цепь:

1. V1 — трехфазный генератор 230 В. В нашем случае он заменяет понижающий распределительный трансформатор.
2. Отходящие от него три фазы выделены соответствующими цветами — желтый, зеленый красный. Резисторы RPA1-RPA3, RPB1-RPB3, RPC1-RPC3 — условные сопротивления участков фазных проводов.
3. Точка соединения концов фазных обмоток заземлена. Сопротивление заземлителя нейтрали трансформатора RZN = 4 Ом (глухозаземленная нейтраль).
4. Отходящий от трансформатора нейтральный провод отмечен голубым цветом. Он также имеет определенное сопротивление, складывающееся из сопротивлений RPN1-RPN3.
5. RA1-RA3, RB1-RB3, RC1-RC3 — нагрузки в домах, подключенных к одной из трех фаз воздушной линии.

Возможно кто-то посчитает схему сложной и непонятной, так как электроснабжение домов от распределительного трансформатора фактически показано с использованием лишь сопротивлений (резисторов). Но на электрических схемах многие их элементы, например лампочки, электродвигатели, соединительные провода, часто отображают в виде сопротивлений. Это вполне допустимо, так как при расчетах и анализе схемы достаточно знать лишь сопротивление R того или иного элемента. Да и самому электроприбору не требуется от генератора (силового распределительного трансформатора) каких либо специальных условий. Подключенному в цепь приемнику (нагрузке) достаточно получить необходимое напряжение (U). А с учетом сопротивления легко просчитывается сила тока в цепи (I = U/R) и мощность, потребляемая приемником (P = UI).

Для понимания рассмотрим любой дом (нагрузку) и разберемся, почему он на схеме отмечен резистором с определенным сопротивлением. Электроприборы, включенные в сеть, потребляют определенную мощность:

В приведенном примере холодильник, тостер, электроплита и стиральная машина в совокупности имеют мощность потребления (P) 40+700+2000+260 = 3000 Вт. Зная напряжение U = 230 В, нетрудно определить общее сопротивление по следующий формуле R = U²/P = 230²/300 ≈ 17,6 Ом. По данной формуле также можно рассчитать сопротивление каждого электроприбора по отдельности, и для получении общего сопротивления воспользоваться правилом параллельного соединения.

Разобравшись, что потребление электроэнергии домом либо иной электроустановкой можно на схеме изобразить в виде сопротивления, перейдем к следующему важному вопросу. Многие неверно представляют путь движения тока в трехфазной электрической цепи. Упрощенно они считают, что ток в розетку приходит по фазе, запитывает электроприборы, а затем уходит по нулю (нейтральному проводу) в распределительный трансформатор. Но на самом деле все намного сложнее. Постараемся доступно рассмотреть особенности трех фаз и значение нейтрального провода.

Для начала в приведенную выше схему добавим четыре амперметра на три фазы и нейтральный провод:

Какой вывод можно сделать, если проанализировать силу тока по трем фазам IA = 49,2 А, IB = 48,8 А, IC = 48,9 А? Из приведенных данных следует, что три фазы нагружены почти равномерно. Теперь проанализируем силу тока, возвращающегося по нейтральному проводу в точку соединения концов обмоток фаз в трансформаторе. Амперметр IN показывает 0,3 А. То есть озвученный выше тезис, что ток приходит по фазе, а затем уходит по нулю (нейтральному проводу) в распределительный трансформатор, в корне не верный. В данном примере токи в трех фазах циркулируют между содой, и лишь незначительная часть, равная геометрической сумме этих токов, возвращается в нулевую точку (нейтраль) трансформатора.

При соединении нагрузок (домов) в звезду линейные токи I и фазные токи I_ф равны. А в соответствии с первым законом Кирхгофа ток в нулевом проводе равен геометрической сумме линейных (фазных) токов: IN = IA+IB+IC. При симметричной нагрузке ZA = ZB = ZC ток в нулевом проводе IN = 0 и, следовательно, необходимость в таком проводе отпадает. Естественно, когда в трехфазной цепи нагрузки — это дома или квартиры, добиться идеальной симметрии потребления электроэнергии невозможно. Для примера, симметричными трехфазными приемниками являются трехфазные электродвигатели. Однако, чтобы понять, как ток распространяется в трехфазной цепи, можно допустить симметричную нагрузку домами или квартирами. Что мы и сделаем:

Сразу отметим, раз уж мы сделали допущение о симметричной нагрузке (сопротивление потребителей каждого дома по 15 Ом), то также упростим схему, убрав сопротивления проводов. Что в итоге получилось:

• Сила тока по трем фазам стала одинаковой IA = IB = IC ≈ 46 А.
• Сила тока в нейтральном проводе стала равна нулю IN ≈ 0 А.

Соответственно, как и отмечалось выше, при симметричной нагрузке ток в нулевом проводе IN = 0, и необходимость в таком проводе отпадает (что и показано во второй части схемы). К сожалению, не все понимают, что значит убрать из схемы нейтральный (нулевой) провод. В вашей розетке он остается, а убирается он лишь на участке соединения двух нулевых (общих) точек соединения обмоток генератора и соединения приемников (домов) звездой. И если вы посмотрите на вторую часть приведенной выше схемы, оставшийся нейтральный провод, к которому все также подключены дома — это ни что иное, как общая (нулевая при симметричной нагрузке) точка соединения всех домов (приемников, потребителей). При этом отсутствующая связь этой точки с нейтралью трансформатора при симметричной нагрузке никак не сказывается на работу приемников (получение ими необходимого напряжения). А все по тому, что геометрическая сумма токов равна нулю, и все перераспределение энергии происходит между тремя фазами.

Казалось бы все просто, но как показывает практика, обычная трактовка основ электротехники все равно непонятна многим. Поэтому пойдем дальше и постараемся объяснить особенности функционирования трехфазной электрической цепи более подробно и нестандартно. Используем все тот же пример, но трансформируем схему в более простую модель. К каждой фазе у нас подключено по три дома. Сопротивление нагрузки каждого дома мы приняли равным 15 Ом (симметричная нагрузка). Воспользовавшись правилом параллельного соединения сложим сопротивления трех домов для получения общего сопротивления. Если в цепи используются резисторы одного номинала, то формула общего сопротивления имеет вид R = R1 / N (R1 – номинальное сопротивление резистора; N – количество резисторов с одинаковым номинальным сопротивлением). Получаем R = 15/3 = 5 Ом. То есть теперь три дома (резистора) на фазе можно заменить одним резистором с сопротивлением 5 Ом:

Мы упростили схему и показали, что при симметричной нагрузке по трем фазам можно без последствий отказаться от нейтрального провода, соединяющего две нулевые точки. Но даже в таком представлении схема будет не совсем понятна многим. Поэтому без внесения изменений перерисуем схему еще раз: 

Для простоты одинаковые участки на двух схемах дополнительно промаркированы (0 — нулевые точки соединения обмоток трансформатора и приемников, N — нейтральный провод, соединяющий две нулевые точки). Может возникнуть вопрос, почему это — нулевые точки? Потому что при симметричной нагрузке в этих точках нет напряжения (потенциал равен нулю). На последней схеме дополнительно показана разность потенциалов между нулевыми точками UN = 0,01 nV ≈ 0 V. Следующий вопрос, а скорее заблуждение, что нулевой потенциал — это следствие заземления нейтрали. Это не так, и в следующих схемах мы объясним все через потенциалы:

Несмотря на то, что трехфазный генератор был заменен тремя источниками переменного напряжения, схема осталась прежней. Данная замена сделана для наглядности, чтобы можно было показать как начала обмоток (A, B, C), так и концы (X, Y, Z), соединенные звездой в общей точке (нейтрали). К началам обмоток (выводам трансформатора) подключен осциллограф и показаны синусоиды трех фаз, смещенных друг относительно друга на 120°. Синусоиды показывают амплитудное значение напряжения +325 и -325 Вольт на пиках. Простыми словами это значит, что с учетом частоты 50 Гц каждую секунду на выводе каждой фазы напряжение меняется от 0 до 325 до 0 до -325 до 0 Вольт. Такое изменение в совокупности дает привычные нам действующие 230 Вольт (325/√2), но далее мы будем рассматривать только амплитудное значение напряжения.

Вернемся к синусоидам трех фаз и рассмотрим напряжения в отмеченный момент времени, когда напряжение на пике фазы А (желтый график) +325 Вольт. В этот же момент на выводах оставшихся двух фаз (B, C) напряжение в сумме дает -325 Вольт (В ≈ -162,5 Вольт, C ≈ -162,5 Вольт). Все эти значения просчитаны как разность потенциалов начал и концов обмоток генератора (трансформатора) и показаны на осциллографе. Останемся в том же моменте времени, но перейдем от напряжений на осциллографе к конкретным потенциалам: 

Теперь обратим внимание на такой параметр как напряжение. Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле по перемещению единицы заряда на данном участке цепи. Для того чтобы образовалось электрическое поле в цепи должна быть разность потенциалов, и она в нашем примере есть. Разность потенциалов позволяет носителям электрического заряда (электронам) перемещаться из области с большим потенциалом в область с меньшим потенциалом (ток).

С учетом вышеперечисленного проанализируем схему. Начнем с правой части — начал обмоток (A, B, C). Без углубления в вектора, сложные формулы и комплексные числа попробуем понять путь протекания тока. На выводе A мы имеем потенциал +162,5 Вольт. Количественно это значит, что в данной точке находится избыток носителей электрического заряда. На выводах B и С имеется недостаток зарядов по -81,25 Вольт, что суммарно дает -162,6 Вольт. Получается разность потенциалов, в результате которой заряды от вывода A направляются к общей точке соединения приемников, далее перераспределяются и направляются к выводам B и С. При этом скорость перемещения зарядов на всем пути будет одинакова, но сила тока на трех фазах будет разной. Это обусловлено разным напряжением при одинаковом сопротивлении (симметрии потребления). Постараемся объяснить это простыми словами: 

• Определенное количество зарядов (x) со скоростью (v) проходит по фазному проводу А, проходит нагрузку R = 5 Ом и попадает в точку соединение трех симметричных нагрузок (приемников).
• Из общей точки заряды разделяются пополам (x/2) и с той же скоростью (v) проходят нагрузки R = 5 Ом на фазах B и С, далее следуют к выводам этих фаз.

Такая конфигурация с симметричным источником и приемником позволяет всем зарядам от вывода фазы A сбалансированно перераспределится через оставшиеся две фазы B и C. Другими словами в точке соединения трех приемников никогда не бывает избытка или недостатка зарядов, что свидетельствует о нулевом потенциале этой точки. По такому же принципу заряды перераспределяются в левой части схемы, где соединены концы обмоток (X, Y, Z).

Подведем итог. При симметричном трехфазном источнике и симметричных приемниках потребность в четвертом нейтральном проводе отпадает. Достигается это за счет за счет ЭДС, сдвинутых по фазе одна от другой на угол 120°, которые перераспределяют заряды по трем одинаковым путям с одинаковой скоростью. Такая аналогия с путями и скоростью очень важна, и об этом вы узнаете в следующем пункте, описывающем значение нейтрального провода.

Значение нейтрального провода в трехфазной системе

При несимметричной нагрузке и отсутствии нейтрального провода фазные
напряжения приемника уже не связаны жестко с фазными напряжениями
генератора, так как на нагрузку воздействуют только линейные напряжения
генератора. Несимметричная нагрузка в таких условиях вызывает несимметрию ее фазных напряжений (UA, UB, UC) и смещение ее нейтральной точки (0) из центра треугольника напряжений (смещение нейтрали).

Естественно треугольник напряжений (векторы фазных напряжений) и сложные формулы расчетов мы рассматривать не будем. Постараемся, как и в предыдущих пунктах, разобраться с вопросом наглядно и упрощенно:

В приведенной выше схеме наблюдается несимметрия потребления. Фаза A нагружена больше и имеет сопротивление 5 Ом. Фаза B нагружена меньше и имеет сопротивление 10 Ом. Фаза C нагружена еще меньше и имеет сопротивление 15 Ом. С учетом этого произошла несимметрии фазных напряжений (UA ≈ 157 Вольт, UB ≈ 261 Вольт, UC ≈ 287 Вольт). Смещение нейтральной точки соединения приемников (0) привело к появлению разности потенциалов с нейтралью трансформатора UN = 75 Вольт.

Важно — в данной схеме нет нейтрального провода (измеряется всего лишь разность потенциалов).

Перейдем к потенциалам на выводах генератора (трансформатора). Они остались такими же, как и при симметричной нагрузке приемников. В конце предыдущего пункта мы отметили важность сбалансированности и одинаковой скорости движения электронов в цепи (для справки: ток у нас не постоянный, потому движение условное, и фактически — это «топтание на месте»). Как же происходит движение зарядов в данном случае, когда изменились параметры «путепроводов» (различное сопротивление на участках цепи):

• Определенное количество зарядов (x) со скоростью (v) проходит по фазному проводу А, проходит нагрузку R = 5 Ом и попадает в точку соединение трех несимметричных нагрузок (приемников).
• Из общей точки заряды уже не разделяются пополам. Виной тому увеличение сопротивления на пути от нейтральной точки приемников к выводам фаз B и C на трансформаторе. Баланс нарушился, и теперь то количество зарядов, пришедших от вывода A попросту не успевают перераспределится в цепи. Образуется избыток в данный момент времени зарядов в точке соединения нагрузок (0). Раз есть избыток (или недостаток в определенный момент периода синусоиды) в этой нулевой точке, то есть и разность потенциалов с нейтралью трансформатора (что и показал вольтметр UN).

Так как в нейтральной точке имеется потенциал, отличный от нуля, то это приводит к несимметрии фазных напряжений. К примеру, если бы потенциал в нейтральной точке был равен 0 Вольт (случай симметричной нагрузки), то фазное напряжение UA можно было бы рассчитать, как +162,5-(-162,5)-0 = 325 Вольт (амплитудное значение). 325/√2 ≈ 230 Вольт (действующее значение). В случае с несимметричным потреблением в нейтральной точке будет всегда какой-то потенциал. Соответственно при расчетах мы получим иное амплитудное и действующее значение напряжения. Из примера просчитанного в программе видно, что действующее напряжение UA ≈ 157 Вольт. Соответственно амплитудное равно 157×√2 ≈ 222 Вольт. Это можно наглядно увидеть на графиках синусоид, приведенных выше. Берем пик синусоиды фазы A с напряжением (потенциалом) +325 Вольт, и от этого потенциала отнимаем потенциал нейтрали (канал D) +103 Вольт в данный момент времени. То же самое можно сделать с остальными фазами. Берем пик синусоиды фазы B с напряжением (потенциалом) +325 Вольт, и от этого потенциала отнимаем потенциал нейтрали (канал D) -36 Вольт в данный момент времени. Получаем +325-(-36) = +361 Вольт (амплитудное значение). 355×√2 ≈ 255 Вольт (действующее значение). Приблизительно это и показывает вольтметр UB ≈ 261 Вольт.

Для того чтобы выравнивать фазные напряжения приемника при несимметричной нагрузке, нужен нейтральный провод соединяющий нулевые точки трансформатора (генератора) и приемников:

При наличии нейтрального провода в общей точке соединения нагрузок уже не может образовываться излишек или недостаток зарядов (потенциал), так как он сразу же будет перенаправляется в общую точку соединения концов фазных обмоток трансформатора (генератора).

Завершая тему трех фаз с нулем и без нуля стоит также отметить, что наличие нейтрального провода в цепи при несимметричной нагрузке, также позволяет подключать однофазные приемники с номинальным напряжением в √3 раз меньше номинального линейного напряжения трехфазной сети (230/400 Вольт).

380В (3 фазы) — ENERGY-EK

> Электротехника>Преобразователи частоты>380В (3 фазы)

20 товаров.

Показать 1 — 20 of 20 шт

Сортировать поЦена, по возрастаниюЦена, по убываниюПо названию товара, от А до ЯПо названию товара, от Я до АПо наличиюАртикул, по возрастаниюАртикул, по убыванию

Показать: 24

• Advanced Control ADV 11.0 E400-M

  Advanced Control ADV 11.0 E400-M Преобразователь частоты Advanced Control эконом-серии E400 для общепромышленного применения, 380B (3 фазы), IP20 (несъёмный пульт с потенциометром). Мощность: 11 кВт Ток на выходе: 24АПроизводитель: Advanced Control 

   

  Еще

• Advanced Control ADV 22.0 M420-M Преобразователь частоты…

  ADVANCED CONTROL ADV 22.0 M420-M Трехфазный преобразователь частоты, навесного исполнения для электрических двигателей.  Мощность: 22 кВт —  вентиляторная нагрузка 18,5 кВт — общепромышленного применения Ток на выходе: 45/37АПроизводитель: Advanced Control  

   

  Еще

• IDS Drive B553T4BP/B753T4BG Частотный преобразователь.

  ..

  IDS Drive B553T4BP/B753T4BG-VECTOR Частотный преобразователь IDS-Drive серии B — представляет собой высокопроизводительный векторный инвертор, который обладает несколькими режимами управления: бессенсорный векторный контроль скорости (SVC) в разомкнутом контуре, вектор контроль (VC) в замкнутом контуре, V/F управление. Мощность: 55/75 кВт Ток: 110/150А…

   

  Еще

• Преобразователь частоты IEK CNT-L620D33V22-30TE, 22-30 кВт

  CNT-L620D33V22-30TE

  IEK CNT-L620D33V22-30TE Трехфазный преобразователь частоты для контроля и управления электродвигателями. Характеристики: Мощность: 22/30 кВт Ток: 45/60 А Напряжение: 380ВПроизводитель: IEK

   

  Еще

• ONI M680 Трехфазный преобразователь частоты 18/22 кВт

  M680-33E18-22TIP20

  ONI M680-33E18-22TIP20 Мощность: 18/22 кВт Ток: 38/43 А Предназначен для управления асинхронными двигателями в широком диапазоне мощностей и разнообразии применений. Режим двойной мощности позволяет использовать M680 в том числе и в насосно-вентиляторных режимах с существенной экономией затрат.Производитель: ONI

   

  Еще

• Advanced Control ADV 5.50 E400-M

  Advanced Control ADV 5.50 E400-M Преобразователь частоты Advanced Control эконом-серии E400 для общепромышленного применения, 380B (3 фазы), IP20 (несъёмный пульт с потенциометром). Мощность: 5,5 кВт Ток на выходе: 12,5АПроизводитель: Advanced Control 

   

  Еще

• Advanced Control ADV 7.50 M420-M Трехфазный…

  ADVANCED CONTROL ADV 7.50 M420-M Универсальный преобразователь частоты Advanced Control серии M420. Метод управления: U/f, векторное управление динамическим моментом, тормозной модуль, ПИД-регулирование. Тип: Трехфазный преобразователь частоты 380В Мощность: 7,5 кВт — вентиляторная нагрузка 5,5 кВт — общепромышленного применения Ток на выходе: 17/13А…

   

  Еще

• Advanced Control ADV 11.0 M420-M Трехфазный.

  ..

  ADVANCED CONTROL ADV 11.0 M420-M Универсальный преобразователь частоты Advanced Control серии M420. Метод управления: U/f, векторное управление динамическим моментом, тормозной модуль, ПИД-регулирование. Тип: Трехфазный преобразователь частоты 380В Мощность: 11 кВт — вентиляторная нагрузка 7,5 кВт — общепромышленного применения Ток на выходе: 25/20А…

   

  Еще

• Преобразователь частоты Fuji Electric FRN30AQ1M-4E

  Fuji Electric Frenic-Aqua FRN30AQ1M-4E Преобразователь частоты 380~480B (3 фазы), 30 кВт / 60 A, IP 21, векторное управление, встроенный ЭМС-фильтр, дроссель ЗПТ, применение: насосы, компрессоры, водоочистные станции.Производитель: Fuji Electric Co., Ltd 

   

  Еще

• Advanced Control ADV 15.0 M420-M Преобразователь частоты…

  ADVANCED CONTROL ADV 15.0 M420-M Преобразователь частоты, 380В (3 фазы), IP20, метод управления: U/f, векторное управление динамическим моментом, тормозной модуль, ПИД-регулирование, RS485 (Modbus). Мощность: 15 кВт —  вентиляторная нагрузка 11 кВт — общепромышленного применения Ток на выходе: 32/25АПроизводитель: Advanced Control  

   

  Еще

• IDS Drive E453T4BP / E553T4BG Частотный преобразователь…

  IDS Drive E453T4BP / E553T4BG Компактная универсальная модель, предназначенная для работы в технологическом (насосы и вентиляторы, транспортирующие механизмы, экструдеры, миксеры) и энергосберегающем оборудовании (станции управления насосами, системы климата и кондиционирования). Мощность: 45/55 кВт Ток: 90/110АПроизводитель: IDS DRIVE 

   

  Еще

• ONI M680 Трехфазный преобразователь частоты 45/55 кВт

  M680-33E45-55IP20

  ONI M680-33E45-55IP20 Мощность: 45/55 кВт Трехфазный преобразователь частоты для управления асинхронными двигателями в широком диапазоне мощностей и разнообразии применений. Режим двойной мощности позволяет использовать M680 в том числе и в насосно-вентиляторных режимах с существенной экономией затрат. Производитель: ONI

   

  Еще

• ONI M680 Трехфазный преобразователь частоты 22/30 кВт

  M680-33E22-30TIP20

  ONI M680-33E22-30TIP20 Мощность: 22/30 кВт Трехфазный преобразователь частоты для управления асинхронными двигателями в широком диапазоне мощностей и разнообразии применений. Режим двойной мощности позволяет использовать M680 в том числе и в насосно-вентиляторных режимах с существенной экономией затрат.Производитель: ONI

   

  Еще

• ONI M680 Трехфазный преобразователь частоты 30/37 кВт

  M680-33E30-37TIP20

  ONI M680-33E30-37TIP20 Трехфазный преобразователь частоты для управления асинхронными двигателями в широком диапазоне мощностей и разнообразии применений. Режим двойной мощности позволяет использовать M680 в том числе и в насосно-вентиляторных режимах с существенной экономией затрат. Мощность: 30-37 кВтПроизводитель: ONI

   

  Еще

• Доступный

  ADV 2.

  20 M420-M Преобразователь частоты Advanced Control…

  ADVANCED CONTROL ADV 2.20 M420-M Универсальные преобразователи частоты Advanced Control серии M420, 380B (3 фазы). Метод управления: U/f, векторное управление динамическим моментом, тормозной модуль, ПИД-регулирование. Мощность: 2,2 кВт — вентиляторная нагрузка 1,5 кВт — общепромышленного применения Ток на выходе: 5,1/3,8АПроизводитель: Advanced Control  

  18 975 руб

  В корзину

• Доступный

  Advanced Control ADV 4.00 M420-M Трехфазный…

  ADVANCED CONTROL ADV 4.00 M420-M Преобразователи частоты Advanced Control универсальная серия M420 для электрических двигателей.  Мощность: 4 кВт —  вентиляторная нагрузка 2,2 кВт — общепромышленного применения Ток на выходе: 9/5,1АПроизводитель: Advanced Control  

  20 073 руб

  В корзину

• Доступный

  Advanced Control ADV 7.

  50 E410-M Преобразователь частоты

  Advanced Control ADV 7.50 E410-M Преобразователь частоты Advanced Control эконом-серии E410 для общепромышленного применения, 380B (3 фазы), IP20. Мощность: 7,5 кВт Ток на выходе: 17АПроизводитель: Advanced Control 

  24 955 руб

  В корзину

• Доступный

  Advanced Control ADV 5.50 M420-M Преобразователь частоты,…

  ADVANCED CONTROL ADV 5.50 M420-M Навесные, настенные частотные преобразователи для электрических двигателей.  Мощность: 5,5 кВт —  вентиляторная нагрузка 4 кВт — общепромышленного применения Ток на выходе: 13/9АПроизводитель: Advanced Control  

  25 070 руб

  В корзину

• Доступный

  Advanced Control ADV 18.5 M420-M Преобразователь частоты…

  ADVANCED CONTROL ADV 18.5 M420-M Трехфазный преобразователь частоты, навесного исполнения для электрических двигателей.   Метод управления: U/f, векторное управление динамическим моментом, ПИД-регулирование, RS485 (Modbus). Мощность: 18,5 кВт —  вентиляторная нагрузка 15 кВт — общепромышленного применения Ток на выходе: 37/32АПроизводитель: Advanced…

  60 720 руб

  В корзину

• Доступный

  Advanced Control ADV 37.0 M420-M Преобразователь частоты…

  ADVANCED CONTROL ADV 37 M420-M Трехфазный преобразователь частоты, навесного исполнения для электрических двигателей.  Метод управления: U/f, векторное управление динамическим моментом, ПИД-регулирование, RS485 (Modbus). Мощность: 37 кВт —  вентиляторная нагрузка 30 кВт — общепромышленного применения Ток на выходе: 75/60АПроизводитель: Advanced Control  

  129 950 руб

  В корзину

Filter by:

Принять

Используя данный сайт, вы даете согласие на использование файлов cookie, помогающих нам сделать его удобнее для вас.

Что такое трехфазное питание и какие преимущества оно дает

Трехфазное питание переменного тока (AC) обычно используется для подачи электроэнергии в центры обработки данных, а также в коммерческие и промышленные здания, в которых размещается энергоемкое оборудование. Для этого есть веская причина, потому что 3-фазное питание может обеспечить большую мощность с большей эффективностью, в отличие от однофазного питания переменного тока. Однофазный переменный ток — это тип, обычно используемый для большинства бытовых и легких коммерческих приложений, таких как освещение и небольшие бытовые приборы. На этой странице мы объясним, почему это так, и основные различия между однофазными и трехфазными системами электропитания.

 

Зачем нам трехфазное питание

Способность поставлять постоянно увеличивающееся количество энергии особенно важно, поскольку в центрах обработки данных и серверных комнатах по-прежнему наблюдается рост плотности. Более мощные вычислительные системы размещаются в тех же помещениях, где когда-то размещались серверы, потребляющие лишь часть электроэнергии, необходимой для современных компьютеров и сетей.

Не так давно одна ИТ-стойка с 10 серверами потребляла в общей сложности пять киловатт (кВт) энергии. Сегодня в той же стойке могут находиться десятки серверов, потребляющих в совокупности 20 или 30 кВт. На таких уровнях вы, естественно, хотите сделать ставку на эффективность, поскольку даже небольшое процентное улучшение энергопотребления будет означать значительную экономию долларов с течением времени.

Еще одна проблема с проводкой. Рассмотрим стойку на 15 кВт. При использовании однофазной сети переменного тока 120 вольт (VAC) для питания стойки требуется 125 ампер, для чего потребуется провод диаметром почти четверть дюйма (AWG 4) — слишком толстый, чтобы с ним было легко работать, не говоря уже о том, дорогой. Поскольку 3 фазы более эффективны, они могут обеспечивать ту же мощность (и даже больше) при использовании проводки меньшего размера. Для поддержки той же стойки на 15 кВт с использованием трехфазного питания требуются три провода, способные подавать 42 ампера (AWG 10), которые имеют небольшую часть размера — каждый меньше одной десятой дюйма в диаметре.

 

Объяснение однофазного питания переменного тока

Итак, что такое трехфазное питание? И где мы должны его использовать?

Прежде чем углубиться в это обсуждение, полезно начать с понимания однофазного питания переменного тока.

Однофазная сеть переменного тока использует трехпроводную систему подачи, состоящую из одного «горячего» провода, нейтрального провода и заземления. При питании от сети переменный ток или напряжение периодически меняются местами, протекая в одну сторону по горячему проводу, подающему питание на нагрузку, и в другую сторону по нейтральному проводу. Полный цикл питания происходит во время изменения фазы на 360 градусов, и напряжение меняется на противоположное 50 или 60 раз в секунду, в зависимости от системы, используемой в разных частях мира. В Северной Америке это 60 раз или 60 герц (Гц).

Важно отметить, что две токонесущие ветви всегда отстоят друг от друга на 180 градусов. Чтобы визуализировать это, представьте, что мощность движется по волне, технически это синусоида с определенной частотой и амплитудой. В каждом цикле волны на каждом проводе дважды одновременно проходят через нулевую амплитуду (см. рис. 1). В этих случаях мощность на нагрузку не подается.

Рисунок 1

 

Эти очень короткие прерывания не имеют значения для жилых и коммерческих зданий, таких как офисы, но имеют существенное значение для двигателей, которые приводят в действие крупное оборудование, а также компьютеры и другие устройства. ИТ-оборудование.

 

Погружение в трехфазное питание

Как следует из названия, трехфазные энергосистемы обеспечивают три отдельных тока, каждый из которых разделен на одну треть времени, необходимого для завершения полного цикла. Но, в отличие от однофазного, где две горячие ветви всегда разнесены на 180 градусов, в трехфазном токи разнесены на 120 градусов.

На Рисунке 2 ниже вы увидите, что, когда какая-либо одна линия имеет пиковый ток, две другие нет. Например, когда фаза 1 находится на своем положительном пике, фазы 2 и 3 имеют значение -0,5. Это означает, что, в отличие от однофазного тока, нет точки, в которой мощность не подается на нагрузку. Фактически, в шести различных положениях каждой фазы одна из линий находится в максимально положительном или отрицательном положении.

Для практических целей это означает, что общее количество энергии, поставляемой всеми тремя токами, остается постоянным; у вас нет циклических пиков и спадов, как с однофазным.

Компьютеры и многие двигатели, используемые в тяжелой технике, разработаны с учетом этого. Они могут получать устойчивый поток постоянной мощности, вместо того, чтобы учитывать колебания, присущие однофазной мощности переменного тока. В результате они потребляют меньше энергии.

В качестве аналогии подумайте об одноцилиндровом двигателе по сравнению с трехцилиндровым. Оба работают по четырехтактной модели (впуск, сжатие, мощность, выпуск). В одноцилиндровом двигателе вы получаете только один «мощный» цикл на каждые четыре такта цилиндра, что обеспечивает довольно неравномерную подачу мощности. Трехтактный двигатель, напротив, будет обеспечивать мощность в трех чередующихся фазах (опять же, разделенных на 120 градусов), для более плавной, постоянной и эффективной мощности.

 Рисунок 2

 

Преимущества трехфазного питания

Среди преимуществ, которые дает трехфазное питание, — возможность обеспечить почти вдвое большую мощность по сравнению с однофазными системами, не требуя вдвое большего количества проводов. Это не в три раза больше мощности, как можно было бы ожидать, потому что на практике вы обычно берете одну горячую линию и подключаете ее к другой горячей линии.

Чтобы понять, как 3-фазное питание обеспечивает большую мощность, нужно посчитать. Формула для однофазной мощности: мощность = напряжение (В) x ток (I) x коэффициент мощности (PF). Если мы предположим, что нагрузка в цепи является только резистивной, коэффициент мощности равен единице (или единице), что сводит формулу к P = V x I. Если мы рассмотрим 120-вольтовую цепь, поддерживающую 20 ампер, мощность будет равна 2400 Вт. .

Формула мощности трехфазной цепи: Мощность = Напряжение (В) x Ток (I) x Коэффициент мощности (PF) x квадратный корень из трех. Если предположить, что нагрузка в цепи является только резистивной, коэффициент мощности равен единице (или единице), что сводит формулу к P = V x I x квадратный корень из трех. Если мы рассмотрим 120-вольтовую трехфазную цепь, и каждая фаза поддерживает 20 ампер, формула работает как 120 вольт x 20 ампер x 1,732 = 4157 Вт. Таким образом, 3-фазные системы могут обеспечить почти вдвое большую мощность, чем однофазные системы. Это упрощенный пример, но его можно использовать для исследования дополнительной мощности, доступной от цепей, поддерживающих более высокие напряжения (например, 208 или 480 вольт) или токи (например, 30 ампер или выше).

Такая емкость пригодится, когда речь идет о питании стоек с ИТ-оборудованием. В то время как когда-то использование однофазного питания для стойки было нормой, по мере увеличения плотности в ИТ-стойках это становится менее осуществимым и практичным. Все кабели, проводники и розетки становятся больше, дороже и с ними становится все труднее работать.

Подача трехфазного питания непосредственно в серверную стойку позволяет использовать менее дорогие кабели и другие компоненты, обеспечивая при этом большую мощность. Однако это требует внимания к нагрузке на каждую цепь, чтобы убедиться, что они сбалансированы и не превышают пропускную способность цепи.

Чтобы узнать больше о том, как работает трехфазное питание и о его преимуществах, посетите: https://www.vertiv.com/en-us/products-catalog/critical-power/uninterruptible-power-supplies-ups.

Однофазный VS Трехфазный: в чем разница?

Содержание

Блок питания переменного тока можно разделить на однофазный (1-фазный) и трехфазный (3-фазный). Как правило, однофазное питание используется там, где потребность в электроэнергии невелика. Короче говоря, это для запуска небольшой техники. Трехфазное питание несет большую нагрузку и может работать на большом оборудовании на заводах.

Когда дело доходит до однофазной и трехфазной сети, основное различие заключается в том, что первая используется для бытового электроснабжения, а вторая – для работы тяжелой техники. В этой статье обсуждаются различия между ними, чтобы вы могли узнать , что такое трехфазное питание , и понять, как они работают.

Что такое однофазное питание и его особенности?

В однофазном электричестве напряжение питания изменяется одновременно. Обычно однофазный ток называют «бытовым напряжением», потому что он в основном используется в домах. Когда дело доходит до распределения питания, при однофазном подключении используются нулевой и фазный провода. Нейтральный провод действует как обратный путь для тока, а фазные провода несут нагрузку.

При однофазном подключении напряжение начинается с 230 Вольт и имеет частоту около 50 Герц. Поскольку напряжение в однофазном соединении постоянно растет и падает, на нагрузку не подается постоянная мощность. Давайте обсудим преимущества и недостатки использования однофазного питания.

Преимущества

• Однофазные соединения предназначены для бытового электроснабжения и жилых домов. Это связано с тем, что для работы большинства бытовых приборов требуется небольшое количество электроэнергии, таких как телевизор, освещение, вентиляторы, холодильник и т. д.
• Функционирование однофазного подключения простое и обычное. Он представляет собой компактный и легкий блок, в котором поток электроэнергии по проводам будет меньше, если напряжение выше.
• Из-за снижения мощности он обеспечивает оптимальную работу мощности от однофазного соединения и эффективную передачу мощности.
• Однофазное подключение лучше всего подходит для агрегатов мощностью до 5 л.с.

Недостатки

• Тяжелое оборудование, такое как промышленные двигатели и другое оборудование, не может работать от однофазного источника питания.
• Небольшие двигатели мощностью менее одного киловатта не могут работать от однофазного источника питания из-за отсутствия начального крутящего момента, необходимого двигателю. Итак, для бесперебойной работы двигателя требуется дополнительное оборудование, называемое пускателем двигателя .

Что такое трехфазное питание и его особенности?

При трехфазном подключении к электросети вы получаете три отдельных электрических услуги. Итак, как работает трехфазный ? Каждая ветвь тока может достигать максимального напряжения и отделяется на одну треть времени, завершенного в течение одного цикла. Короче говоря, напряжение от трехфазного подключения к сети остается постоянным.

И никогда не падает до нуля. Понимание трехфазного питания и принципов его работы важно, если вы работаете с тяжелым оборудованием. Для этого требуется три проводника вместе с одним нейтральным проводом в трехфазном соединении. Токопроводящие жилы находятся на расстоянии 120 градусов друг от друга.

Кроме того, вы можете найти два различных типа конфигураций в трехфазном питании: звезда и треугольник. Для конфигурации «звезда» требуется заземление и нейтральный провод. Конфигурация схемы «треугольник» не требует нейтральных проводов.

Более того, все виды высоковольтного оборудования могут использовать питание от схемы треугольника. Вот преимущества и недостатки использования трехфазного источника питания.

Преимущества

• Не требует дополнительных пускателей для запуска тяжелых промышленных двигателей, поскольку имеет достаточную мощность для обеспечения необходимого крутящего момента.
• Большая техника работает эффективно. Промышленные и коммерческие нагрузки предпочитают трехфазное подключение из-за высокой потребности в электроэнергии.
• При увеличении количества фаз в системе питания напряжение трехфазной сети становится более плавным.
• Трехфазное соединение не требует избыточных проводящих материалов для передачи электроэнергии. Таким образом, если речь идет об экономичном решении, трехфазное подключение является более экономичным.

Недостатки

• Самым большим недостатком трехфазного подключения является то, что оно не выдерживает перегрузки. Таким образом, это может повредить оборудование, и шансы на дорогостоящий ремонт выше. Это связано с тем, что стоимость отдельных компонентов высока.
• Поскольку напряжение блока очень высокое, трехфазное подключение требует больших затрат на изоляцию. Изоляция зависит от напряжения, а размер проводов зависит от распределения мощности.

В чем разница между однофазным и трехфазным питанием?

Вот важные различия между однофазным и трехфазным подключением.

• При однофазном подключении электрический ток протекает по одному проводнику. С другой стороны, трехфазное соединение состоит из трех отдельных проводников, которые необходимы для передачи электроэнергии.
• В однофазной системе электроснабжения напряжение может достигать 230 Вольт. А вот при трехфазном подключении он может нести напряжение до 415 Вольт.
• Для бесперебойного прохождения электроэнергии по однофазному соединению требуется два отдельных провода. Один представляет собой нейтральный провод, а другой представляет собой одну фазу. Они необходимы для завершения цепи. При трехфазном подключении системе требуется один нейтральный провод и трехфазные провода для завершения цепи.
• Максимальная мощность передается по трехфазному соединению по сравнению с однофазным источником питания.
• Однофазное соединение состоит из двух проводов, образующих простую сеть. А вот на трехфазном подключении сеть сложная, потому что там четыре разных провода.
• Так как однофазное соединение имеет один фазный провод, если что-то случится с сетью, полностью прервется электропитание. Однако в трехфазном источнике питания, если что-то случится с одной фазой, остальные фазы все равно будут работать. Таким образом, нет прерывания питания.
• Что касается эффективности, то однофазное подключение меньше по сравнению с трехфазным подключением. Это связано с тем, что для трехфазного источника питания требуется меньше проводников по сравнению с однофазным источником питания для той же цепи.

Заключение

Таким образом, когда речь идет о однофазном и трехфазном электроснабжении , для бытового электроснабжения не требуется трехфазное подключение, потому что все приборы не нуждаются в таком подключении. Однако, если в вашем доме есть несколько тяжелых приборов, возможно, вам может понадобиться трехфазное подключение.

Рекомендуем к прочтению

Устройство передачи энергии

Сколько мощности теряется в линиях электропередачи

Содержание Электричество — одно из величайших изобретений, когда-либо сделанных. И хотя когда-то люди жили без этого товара,

Подробнее »

Устройство передачи энергии

Электрический трансформатор: как это работает?

Уже более века трансформатор (ТФ) работает в качестве важнейшего элемента в системах распределения электроэнергии, как для промышленности, так и для предприятий,

Подробнее »

3-фазная электроэнергия Определение

3-фазная электроэнергия является распространенным методом производства, передачи и распределения электроэнергии переменного тока. Это тип многофазной системы, который является наиболее распространенным методом, используемым электрическими сетями во всем мире для передачи электроэнергии. Он также используется для питания больших двигателей и других тяжелых нагрузок. 3-проводная 3-фазная цепь обычно более экономична, чем эквивалентная 2-проводная.

Как работает трехфазная электроэнергия

Электростанции общего назначения вырабатывают трехфазную электроэнергию, используя пар высокого давления и пар низкого давления для вращения больших турбин, называемых генераторами. Трансформаторы, соединенные треугольником, повышают напряжение, а затем распределяются в виде высоковольтной трехфазной мощности, которая затем выходит из электростанции в энергосистему.

Высоковольтные линии электропередач распределяют 3-х фазную мощность потребителям, останавливаясь на коммутационных станциях. Это централизованные распределительные устройства в точке использования с целью преобразования 3-фазной передачи высокого напряжения в 3-фазную передачу среднего напряжения. Среднее напряжение является подходящим напряжением для промышленных установок, хотя для жилых и коммерческих зданий требуется преобразование в более низкое напряжение.

Электротехническому персоналу важно понимать взаимосвязь между трансформатором, подключенным по схеме «треугольник» и «звезда». Трансформаторы предназначены для изоляции и повышения напряжения (или понижения напряжения в зависимости от применения). Обычно они конфигурируются как треугольник или звезда.

3-фазное распределение питания — конфигурация «треугольник» или «звезда»

Альтернативная схема трансформатора, применяемая в США, называется «треугольник». Он получил свое название, потому что похож на греческий символ Дельта, который похож на треугольник.

Delta обычно используется для трехфазной передачи и промышленных предприятий. Звезда обычно используется для трехфазного электроснабжения коммерческих бытовых услуг и однофазного (1 фаза из 3) питания для входов в жилые дома.

В отличие от конфигурации «звезда», которая отходит от общей нейтрали, все три фазы соединяются «голова к ноге». Дельта обычно не заземлена и не имеет нейтрали. Описанное как фаза к фазе, номинальное напряжение обычно составляет 240 вольт.

Добавленная конфигурация с отводом от середины означает, что одна из фаз и нейтраль образуют две ветви с напряжением 120 В. Третье доступное напряжение 208 вольт называется «высокой ветвью» и обозначается (обычно) оранжевым цветом.

3-фазное питание, схема «треугольник»: четырехпроводная

Межфазное напряжение составляет 240, 208 и 120 вольт. Это может быть желательно для некоторых коммерческих и промышленных зданий. В то время как большое разнообразие офисного оборудования и инструментов работает от 120 вольт, более мощные приборы, такие как промышленные осветительные приборы, требуют 240 вольт и 208 вольт.

Электрик должен хорошо разбираться в практической теории и национальных электротехнических нормах, чтобы выполнять установку и техническое обслуживание трансформаторов. Часто от него/нее требуется настроить подключение трансформатора к треугольнику/звезде или треугольнику/треугольнику, звезде/звезде или звезде/треугольнику.

3-фазное питание, звезда Конфигурация: четырехпроводная

Соединение звездой напоминает букву Y, также известную как звезда. Обычное напряжение питания составляет 120 В/208 В, 3-фазная конфигурация «звезда». 120 вольт измеряется от каждой фазы до нейтрали (нейтраль отводится от центра) и 208 вольт измеряется между фазами.

Конфигурация «звезда» обычно используется для питания 3-фазных 4-проводных служебных входов, таких как коммерческие здания. Однофазные служебные входы в жилые помещения являются производными от одной из трех фаз, сконфигурированных звездой.

3-фазное номинальное низкое напряжение 120 В/208 В и 277 В/480 В обычно используется для коммерческих и небольших промышленных зданий. 277 вольт используется в основном для освещения коммерческих офисов, а 480 вольт используется для питания больших систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

3-фазное питание потребителей по схеме «звезда»

3-фазное питание по схеме «звезда» может быть преобразовано в более низкое напряжение. Как правило, основной источник питания для коммерческих зданий способствует экономии затрат за счет конфигурирования звездой 120/208 вольт, распределяемых от щита к фидерам и ответвленным цепям.

Звезда универсальна с точки зрения доступного напряжения в зависимости от электрооборудования и требований к электропитанию. Все 3 фазы могут питать двигательную нагрузку 208 В, промышленный водонагреватель на 208 В и 1 фазу на 120 В на нейтраль для стандартных розеток, приборов и офисного оборудования.

3-фазное питание и однофазное питание

3-фазное питание является основным видом электроэнергии на наших предприятиях и фабриках. Вот заметные различия между 3-фазным питанием и однофазным питанием:

• По сравнению с однофазным питанием, 3-фазное питание имеет более высокий коэффициент мощности, большую эффективность и требует меньшего тока для той же мощности. Он также требует меньших проводов, поэтому он дешевле.

• 3 фазы более эффективны для передачи при одинаковом пиковом напряжении между проводниками и одинаковом токе в каждом проводнике.

• 3 фазы обеспечивают в три раза большую мощность, в полтора раза больше меди. Три провода вместо двух удваивают полезность каждого фунта меди или алюминия на больших расстояниях, что обеспечивает значительную экономию средств.
• 3-х фазное питание трансформируется в однофазное на вершине столба, трансформаторы и трансформаторы для подземных потребителей обслуживают ближайшие подъезды к нашим домам.

Электрики, работающие над новым строительством, реконструкцией, техническим обслуживанием и ремонтом, должны иметь квалификацию (QP), как указано в OSHA и NFPA 70E. Кроме того, они должны соответствовать местным и государственным лицензионным требованиям. Для рабочей среды типично классифицировать выполняемую работу, и требуется анализ рисков на основе NFPA 70E.

Независимо от того, ищите ли вы карьеру электрика в жилом или коммерческом секторе, 3-фазное питание является частью теории электричества и связано с практическим опытом, жизненно важным для фундамента вашей общей базы знаний. Курсы Interplay Learning SkillMill с разработанными видео для инструкторов от экспертов, проверками знаний и моделированием по основным темам — отличное место для начала.

Чад Суси

Interplay Learning Electric Expert

Чад — эксперт Interplay по электрике и является мастером-электриком. Чад развивался как профессионал в области электротехники на протяжении всей своей карьеры, начав с ремонта/электропроводки от домов до установок обеспечения качества/ввода в эксплуатацию, оттачивая свои навыки во всех аспектах торговли электрооборудованием на этом пути. Он сменил свою карьеру на жилых, коммерческих и промышленных объектах, а в 2012 году еще больше расширил свою миссию по обучению на протяжении всей жизни, став инструктором по электротехнике. Он продолжил этот путь в качестве разработчика онлайн-курсов и твердо привержен принципам электробезопасности и обоснованным теориям обучения взрослых.

Коммерческие электрические системы: что такое трехфазное питание?

Термины, которые следует знать

• Переменный ток (AC): Ток, который периодически и непрерывно меняет направление и величину.
• Постоянный ток (DC): Ток, который не меняет направление, но поддерживает один и тот же устойчивый поток.
• Однофазный: Цепь, питаемая одним переменным током.
• Трехфазный/3-фазный: система электропроводки, состоящая из четырех проводов и используемая в промышленных и коммерческих целях. Эта система подходит для установок, требующих больших двигателей. Он состоит из трех горячих проводов и одного провода заземления. Напряжение в каждом горячем проводе не совпадает по фазе с другими на одну треть периода, как если бы оно создавалось тремя разными генераторами.
• Цикл: одно полное повторение синусоидальной формы, создаваемой оборотом на 360º.
• Закон Ома: этот закон гласит, что ток, протекающий в цепи, прямо пропорционален приложенной разности потенциалов и обратно пропорционален сопротивлению в цепи.

Закон Ома

Для лучшего понимания принципов электричества полезно знать закон Ома и умение рассчитывать различные характеристики электрических цепей в его рамках. Георг Ом (1789 г.– 1854) был немецким математиком и физиком, который определил, что удвоение электрического напряжения удваивает силу тока, а если удвоить сопротивление, сила тока уменьшится вдвое.

Понимание электрического потока похоже на понимание течения воды в трубе. Давление воды представляет собой напряжение в трубе, ток представляет собой количество воды, протекающей по трубе, а сопротивление равно размеру трубы. Чем шире труба, тем больше воды будет течь, потому что воде легче течь по широкой трубе, чем по узкой. Если бы труба была узкой, она оказывала бы большее сопротивление потоку воды. Если давление воды увеличится, то и расход в той же трубе увеличится. Узкая труба обеспечит больший расход воды при высоком давлении, чем при низком.

Три величины, относящиеся к закону Ома

Количество	Символ	Блок	Условное обозначение
Текущий	я	ампер	А
Напряжение	Э или В	вольт	В
Сопротивление	Р	Ом	Ом

 

Треугольник закона Ома

Этот треугольник можно использовать для расчета закона Ома и определения значений в цепи. Следовательно, если известны две величины, можно вычислить третью.

V = I x R                I = V / R                R = V / I

Это математическое уравнение показывает, что при удвоении напряжения в цепи ток также удваивается. Однако, если сопротивление увеличить вдвое, ток упадет вдвое. Это отношение измеряется в единицах Ом.

Переменный ток и постоянный ток

Переменный ток может непрерывно менять направление, а постоянный или постоянный ток — нет. Переменный ток также может быть легко повышен (увеличен) или понижен (уменьшен) по напряжению. Крупные линии электропередач, распределяющие электроэнергию по всей стране, используют высоковольтный переменный ток, потому что он может быстро перемещаться по проводу с минимальным током или потерями. Мощность постоянного тока движется только в одном направлении и поддерживает одинаковое напряжение на протяжении всего пути. Только за счет рассеяния напряжение будет уменьшаться. А 9-вольтовая батарея будет уменьшать мощность с течением времени.

Вентилятор, лампочка или двигатель могут работать от сети переменного тока. Электричество, питающее это устройство, течет по проводам очень быстро и так же быстро меняет направление. Незаметная для человеческого глаза лампочка может загораться и гаснуть до 60 раз в секунду. Наоборот, батарея в сотовом телефоне использует питание постоянного тока. Кабель для зарядки должен быть подключен к трансформатору, который преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока, а кабель для зарядки обеспечивает постоянное напряжение постоянного тока для устройства.

Цикл

При использовании переменного тока (AC) мощность в цепи принимает форму синусоиды, при этом за период времени кривая представлена ​​на 360°. Электрический ток периодически меняет направление как по величине, так и по направлению. Во время положительного цикла пик подачи во время положительного цикла составляет 90°, а во время отрицательного цикла — при 270°. Ток совершает полный цикл 60 раз в секунду. Поскольку напряжение в одной фазе то растет, то падает, постоянная мощность не может подаваться на нагрузку.

Напряжение в цепи 240 вольт в два раза больше, чем в цепи 120 вольт; это все еще одна законченная однофазная цепь, а не двухфазная цепь.

Однофазная система подает переменный ток, меняющий полярность 60 раз в секунду. Трехфазная система имеет три таких тока. Если считается, что последовательность одного цикла охватывает 360º, трехфазная система содержит три таких цикла (на 120º не совпадают по фазе друг с другом). Представьте, что каждая фаза начинается на графике ровно через 120° после предыдущей фазы.

Однофазное питание

Большинство бытовых электросетей представляют собой однофазные системы на 120/240 вольт. Чтобы обеспечить 120 вольт, есть один горячий или положительный провод, один нейтральный провод и один провод заземления. С другой стороны, есть два горячих или положительных провода, один нейтральный провод и один провод заземления для создания 240 вольт.

Трехфазное питание

Трехфазное (трехфазное) питание в здании состоит из трех силовых проводов. Каждый из трех силовых проводов не совпадает по фазе друг с другом на 120°. Следовательно, при трехфазном питании в течение одного цикла на 360° каждая фаза достигла бы пикового значения напряжения дважды (точно так же, как и однофазная), но мощность никогда не падает до нуля, поскольку происходят три одновременных цикла. Этот устойчивый поток мощности обеспечивает возможность работы с более высокими нагрузками, что делает трехфазное питание подходящим для промышленных и коммерческих приложений.

Идея трехфазной цепи устранит мерцание лампочки, потому что в цикле никогда не бывает момента, когда напряжение падает. В результате по этой фазе будет передаваться в три раза больше мощности, чем по однофазной сети всего с одним дополнительным проводом. Трехфазное питание в основном используется в системах, которым требуется больше энергии для запуска или тяжелых нагрузках, которые в противном случае могут привести к выходу из строя однофазных цепей. Примеры включают двигатели и компрессоры в крупных коммерческих кондиционерах и приводные двигатели в механических системах.

3-фазная сеть: преимущества и недостатки

Преимущества:

• Более высокая плотность мощности, чем у однофазных цепей с той же силой тока
• Сохраняет размер провода и снижает затраты
• Легче балансировать нагрузки
• Минимизация гармонических токов
• Отсутствие необходимости в больших нейтральных проводах

Недостатки:

• Более высокое напряжение требует большей изоляции двигателей
• Не справляется с перегрузкой
• Требуется третий провод

Как определить, является ли система 3-фазной

Определение того, является ли система 3-фазной, можно начать со считывания паспортной таблички и паспортной таблички панели. Обычно он находится где-то в тупике (не маркировка распределения или схемы, а штамп дизайна панели). На этой этикетке должны быть указаны размер панели, напряжение, количество проводов в сети и, как правило, дата изготовления панели. Ниже приведены примеры информации, собранной с паспортной таблички на панели.

Указанная информация включает:

• Торговая марка: Gould
• Сила тока: 100-амперная панель
• Напряжение: 120/208
• Фаза: 3-фазная, четырехпроводная
• Дата изготовления: 7 февраля 1980 г.

Информация отмечена:

• Марка: Square D
• Сила тока: 100-амперная панель
• Напряжение: 480Y/277
• Фаза: 3-фазная, четырехпроводная
• Дата изготовления: 7 марта 2019 г.

ПРИМЕЧАНИЕ. Другой способ определить, является ли система трехфазной, заключается в осмотре автоматических выключателей. Система является трехфазной, если есть выключатели, достаточно большие, чтобы охватить три полюса.

Если инспектор решит снять глухую переднюю часть панели, обнаружится проводка и цепи. Изучение внутренней части даст возможность увидеть, есть ли три положительные или линейные шины, а также нейтральная и заземляющая шины. Однофазная панель будет иметь только две линейные или положительные шины. Обратите внимание, что ComSOP не требует, чтобы инспектор удалял мертвый фронт.

Заключение

Большинство коммерческих клиентов не понимают разницы между однофазными и трехфазными системами электропитания. Вместо этого они поймут, соответствует ли текущая электрическая система в здании их потребностям. Обновление электрических систем или добавление новых систем там, где старой недостаточно, может быть дорогостоящим и проблематичным.

Инспекция коммерческой недвижимости, в соответствии с ComSOP, исключает проверочную нагрузку и расчеты системы и вместо этого фокусируется на проверке и определении номинальной и рабочей силы тока, в дополнение к описанию того, что присутствует во время проверки. Эта информация поможет клиенту принять решение о предмете собственности. Поэтому инспекторам важно понимать разницу между однофазным и трехфазным питанием, чтобы лучше представлять и документировать систему в своем отчете об инспекции.

Автор статьи: Роб Клаус, CMI ^®

 

Дополнительные ресурсы для инспекторов коммерческой недвижимости:

• Об электроснабжении коммерческих зданий
• Как проверить коммерческую электрическую панель
• Безопасные зазоры для рабочего и выделенного пространства электрооборудования

3-фазное питание и однофазное питание • OEM-панели

Как работает электроэнергия?

Если вы не разбираетесь в электричестве, подумайте о трехфазной и однофазной электроэнергии как о чем-то, что легче визуализировать, например, о механической энергии. Они очень разные, но оба обеспечивают мощность, используя давление (силу) и поток (скорость). В обоих случаях передаваемая мощность рассчитывается путем умножения давления (силы) на расход (скорость).

В механической энергии многие термины описывают давление или силу (фут-фунты, фунты на квадратный дюйм и т. д.), а многие термины описывают скорость или расход (скорость вращения, галлоны в минуту и т.  д.). В электроэнергии один термин описывает давление или силу (напряжение), а два термина описывают скорость или поток (ток и амперы).

В первые дни стандартом подачи электроэнергии был постоянный ток (DC), при котором энергия течет в одном направлении, как по водяному шлангу. Теперь переменный ток (AC), при котором поток энергии постоянно меняет направление, является стандартом для доставки электроэнергии.

Стандарт подачи электроэнергии изменен с постоянного тока (DC) на переменный ток (AC), потому что переменный ток (AC) обеспечивает более эффективную подачу электроэнергии на большие расстояния .

• В США частота переменного тока составляет 60 Гц (циклов в секунду).
• В некоторых странах частота переменного тока (AC) составляет 50 Гц (циклов в секунду).

Что такое 1 (однофазная) мощность?

Если вы не разбираетесь в электрике, подумайте об 1 (однофазной) мощности как о велосипеде, в котором только одна нога (фаза) давит на одну педаль, вращающуюся вокруг оси коленчатого вала (нейтраль).

1. Механически мощность рассчитывается как давление на ноги (футо-фунты), умноженное на скорость (скорость вращения).
2. Электрически мощность рассчитывается как сила на ногах (напряжение), умноженная на поток (ток).

Однофазное питание — это двухпроводная цепь переменного тока (AC). Большинство людей используют его каждый день, потому что это наиболее распространенная электрическая цепь в доме, которая питает их освещение, телевизор и т. д. Обычно имеется один провод питания и один нейтральный провод, и мощность течет между проводом питания (через нагрузку) и нейтральным проводом.

• В США 120 В является стандартным однофазным напряжением с одним проводом питания 120 В и одним нейтральным проводом.
• В некоторых странах 230 В является стандартным однофазным напряжением с одним силовым проводом 230 В и одним нейтральным проводом.

Что такое 2-фазное (двух/разделенное) питание?

Если вы не разбираетесь в электрике, подумайте о двухфазном (двух/разделенном) питании, как о велосипеде, где одна нога (фаза) может нажимать на одну педаль, или обе ноги (фазы) могут нажимать на обе педали (180 градусов не совпадают по фазе друг с другом), вращаясь вокруг оси коленчатого вала (нейтральной).

1. Механически мощность рассчитывается как давление на ногу (фут-фунты), умноженное на скорость (скорость вращения).
2. Электрически мощность рассчитывается как сила на ногах (напряжение), умноженная на поток (ток).

Двухфазное или двухфазное питание также является однофазным, поскольку это двухпроводная силовая цепь переменного тока (AC). В США это стандартная бытовая схема питания с двумя (фаза A, фаза B) проводами питания 120 В (сдвинутыми по фазе на 180 градусов друг к другу), такими как две педали велосипеда и один нейтральный провод. Эта схема используется в большинстве домашних хозяйств США из-за ее гибкости.

• Маломощные нагрузки (освещение, телевизор и т. д.), питающиеся от любой из (2) цепей питания 120 В
• Нагрузки высокой мощности (водонагреватели, компрессоры переменного тока), питаемые от (1) цепи питания 240 В

Что такое 3 (трех)фазное питание?

Если вы не разбираетесь в электрике, подумайте о 3 (трех) фазах питания, как о трехцилиндровом двигателе, в котором три поршня (фазы), расположенные (со сдвигом по фазе друг относительно друга на 120 градусов), вращаются вокруг оси коленчатого вала (нейтральной).

1. Механически я не знаю, как рассчитать мощность.
2. Электрически мощность рассчитывается как сила в цилиндре (напряжение), умноженная на расход (ток), умноженная на 1,732 (квадратный корень из 3).

Трехфазное питание — это трехпроводная цепь переменного тока (AC). В большинстве коммерческих зданий в США используется 3-фазная 4-проводная система питания 208Y/120 В из-за ее плотности мощности и гибкости. По сравнению с однофазной, трехфазная схема питания обеспечивает в 1,732 (квадратный корень из 3) раз большую мощность при том же токе и обеспечивает (7) силовых цепей.

• Маломощные нагрузки (освещение и т. д.), питающиеся от любой из (3) однофазных силовых цепей 120 В
• Нагрузки средней мощности (водонагреватели и т. д.), питающиеся от любой из (3) однофазных цепей питания 208 В
• Нагрузки высокой мощности (системы ОВКВ и т. д.), питающиеся от (1) трехфазной силовой цепи 208 В

На большинстве промышленных объектов в США используется 3-фазная 4-проводная система питания 480Y/277 В из-за ее плотности мощности. По сравнению с 3-фазным напряжением 208 В, 3-фазное напряжение 480 В обеспечивает в 2,3 (480/208) раз большую мощность при том же токе или на 43 % (208/480) меньше тока при той же мощности. Это дает дополнительные преимущества.

• Сокращение затрат на строительство за счет меньшего количества электрических служб, проводки, кабелепроводов и электрических устройств.
• Снижение затрат на энергию приведет к уменьшению потерь энергии в виде сопротивления электрическому току (преобразованного в тепло).

Типичное трехфазное питание в разных странах

ПредыдущийСледующий

Чтобы заказать панель управления, укажите минимальное количество фаз, линейное напряжение и мощность, требуемую от панели (кВт).

MHI свяжется с вами для получения подробной информации о SCR, плавном пуске и рейтингах, таких как UL, cUL, CE

ТРЕХФАЗНЫЕ НАГРУЗКИ

Два типа цепей используются для поддержания одинаковой нагрузки на трех «горячих» проводах в трехфазной системе — треугольник и звезда. В конфигурации «треугольник» три фазы соединены треугольником, тогда как в конфигурации «звезда» все три нагрузки подключены к одной нейтральной точке.

Конфигурация «треугольник»

R = R1 = R2 = R3 (сбалансированная нагрузка)
Мощность = 3 (VP ² )/R =3(VL ² )/R

Power-Delta = 1.73 x VL x IL

IP = IL/1.73
VP = VL

Wye Configuration

R = R1 = R2 = R3 (Сбалансированная нагрузка)
Мощность = (VL ² )/R = 3(VP ² )/R

Мощность-звезда = 1,73 x VL x IP
IP = IL
VP = VL /1.73

—————————————————————————————————————————— ——————————————-

3-фазный открытый треугольник (разомкнутый треугольник, 6 проводов)

3 фазы, замкнутый треугольник (3 провода)

               

Пожалуйста, изучите приведенные выше схемы для систем треугольник и звезда (звезда).