Вряд ли, будет преувеличением сказать, что ранее такой вопрос вообще не мог появиться на повестке дня. В Советском Союзе даже “чрезмерная” площадь частного дома была недопустима, а уж трехфазный электрический ввод для бытовых нужд считался, практически роскошью. Впрочем, и потребление электроэнергии в быту было настолько скромным, что в трех фазах на вводе просто не возникало необходимости.
Однако, сейчас – совсем другое дело. Современное домовладение по уровню энергопотребления сопоставимо с какой-нибудь мастерской, а то и настоящим цехом. Поэтому, идея использования трехфазного ввода становится все более популярной.
Преимущества и недостатки . Возможно, во многом, причины популярности «трехфазки» кроются в том, что, по мнению многих людей, три фазы позволят потреблять больше электроэнергии. Все, вроде бы, логично: если по одной фазе потребляем, например, десять киловатт, то по трем, вероятно, сможем потреблять около 30-ти.
Но не всем известно, что норма потребления электроэнергии домовладением определяется местной сбытовой компанией. И количество фаз на вводе принимается в учет далеко не всегда. А в редких случаях, когда фазность все же учитывается, разрешенная мощность потребления увеличивается совсем ненамного: с тех же десяти киловатт максимум до 15-ти. Чаще же всего потребитель остается на своих десяти киловаттах, не выигрывая в мощности вообще ничего.
Несомненно, некоторое преимущество трехфазного ввода заключается в уменьшении сечением жил вводного кабеля. Для обеспечения работы той же мощности нагрузки, что и в однофазной сети, в сети трехфазной достаточно кабеля с сечением в три раза меньшим (при использовании проводников из того же материала). Меньшим будет и номинал вводного аппарата защиты.
Но все это сомнительные преимущества. Зато, вводной или распределительный электрические щиты трехфазной бытовой сети окажутся куда большими по размерам. Трехполюсные автоматические выключатели, трехфазный счетчик – все это занимает достаточно много места. Конечно, это минус. И в небольших жилых помещениях этот минус может быть решающим: для большого распределительного щита просто может не найтись достаточно свободного места.
Но все-же, преимущества у трехфазного ввода, конечно же имеются. И главное из них – это возможность подключения бытовых трехфазных электроприемников. Водонагревательные котлы, электрические плиты, многие механизмы, имеющие электропривод – все эти электроприемники работают гораздо эффективнее именно в трехфазной сети. А некоторые из них вообще не могут быть включены в однофазную сеть 220 вольт.
Другое немаловажное преимущество трехфазной сети связано с явлением, известным как «перекос фаз». Оно возникает при, при чрезмерной загрузки одной или двух фаз, причем “просадка” этих фазных напряжений сопровождается появлением опасного потенциала на нулевом рабочем проводнике.
Причина возникновения “перекоса фаз” в сети - неравномерность подключения нагрузки по фазам или несимметричность. И тем потребителям, которые подключены к фазе с пониженным напряжением, иногда приходится мириться с тусклыми лампами в светильниках, рябью на экране телевизоров и тому подобными “эффектами”, либо, приходится тратить деньги на приобретение бытового стабилизатора напряжения .
В то же время счастливые обладатели трехфазной сети могут бороться с перекосом фаз, подключая приборы, плохо воспринимающие низкое напряжение, к фазе с “полновесными” 220, то есть выбирая наиболее подходящую фазу и распределяя нагрузку после своего прибора учета максимально равномерно.
Подводя итог, соберем воедино все плюсы и минусы трехфазного ввода для жилого помещения.
Начнем с недостатков:
Переход на трехфазное электроснабжение требует получения разрешения в местной энергосбытовой компании. Для этого, получив техусловия, необходимо заказать проект, представить ряд документов. Следует учесть и то, что хлопоты по сбору документов непременно сопровождаются финансовыми расходами;
- более высокое напряжение в линии приведет пусть и к не особенно значительному, а все же к повышению уровня опасности возникновения пожара или поражения электрическим током. Об этом надо помнить и не забывать об установке аппаратов дифференциальной и максимально-токовой защиты;
- распределительное устройство и аппараты защиты для трехфазной сети имеют большие габариты, что не всегда приемлемо.
Достоинства трехфазного ввода состоят в :
Возможности максимально удачного распределения нагрузки по фазам, снизив риск возникновения “перекоса фаз”;
- возможности непосредственного включения в сеть трехфазных электродвигателей и других электроприемников;
- снижении номинальных токов аппаратов защиты в распределительном щите и уменьшении сечения жил вводного кабеля;
- возможности небольшого увеличения потребляемой мощности.
Взвесив “за” и ”против”, можно сделать вывод, что организация трехфазного электроснабжения имеет смысл преимущественно для жилых домов, с высокой суммарной потребляемой мощностью нагрузки. И является необходимостью при наличии трехфазных электроприемников.
Правильно выбранный счетчик — главный помощник в экономии. Чтобы сделать правильный выбор при покупке, первым делом предстоит определиться — однофазный или трехфазный. Но чем они отличаются, как происходит установка и в чем плюсы и минусы каждого из них?
Одним словом — однофазные подходят для сети с напряжением 220В, а трехфазные — при напряжении 380В. Первые из них — однофазные — хорошо знакомы каждому, так как устанавливаются в квартирах, административных зданиях и частных гаражах. А вот трехфазные, которые раньше в большинстве случаев эксплуатируются на предприятиях, все чаще и чаще находят применение в частных или загородных домах. Причиной этому стало увеличение количества бытовых электроприборов, требующих более мощного питания.
Выход нашелся в электрификации домов трехфазными кабельными вводами, а для измерения поступившей энергии выпустили множество моделей трехфазных счетчиков, оснащенных полезными функциями. Разберемся со всем по порядку.
Осуществляют учет электроэнергии в двухпроводных сетях переменного тока с напряжением 220В. А трехфазные — в сетях переменного трехфазного тока (3-х и 4-проводных) номинальной частотой 50 гц.
Однофазное питание чаще всего используют для электрификации частного сектора, спальных районов городов, офисных и административных помещений, в которых потребляемая мощность составляет около 10 кВт. Соответственно, в этом случае и учет электричества осуществляется с помощью однофазных счетчиков, большим преимуществом которых является простота их конструкции и монтажа, а также удобство пользования (снятия фазы и показаний).
Но современные реалии таковы, что за последние пару десятилетий существенно возросло количество электроприборов и их мощность. По этой причине не только предприятия, но и жилые помещения — особенно в частном секторе — подключают к трехфазному питанию. Но позволяет ли это потреблять больше мощности на самом деле? Согласно техусловиям на подключение, получается, что питание от трехфазной и однофазной сети практически равны — 15 кВт и 10-15кВт соответственно.
Главное же преимущество заключается в возможности напрямую подключать трехфазные электроприборы, такие как обогреватели, электрокотлы, асинхронные двигатели, мощные электроплиты. Точнее — преимущества сразу два. Первое — при трехфазном электропитании данные приборы работают с более высокими качественными параметрами, а второе — не возникает «перекоса фаз» при одновременном использовании нескольких мощных электроприемников, поскольку всегда есть возможность подключить электроприборы к фазе, свободной от просадки через «перекос».
Увеличение потребности в трехфазном питании обусловило учащение случаев установки трехфазных счетчиков. По сравнению с однофазными, они обладают высшей точностью показаний, но также имеют большие габариты и сложнее устроены, требуют трехфазного ввода.
Наличие или отсутствие нулевого провода определяет, какой счетчик потребуется установить: трехпроводной при отсутствии «ноля», а при его наличии — четырехпроводной. Для этого есть соответствующие специальные обозначения в его маркировке — 3 или 4. Также выделяют счетчики прямого и трансформаторного включения (при токах, имеющих 100А и более на фазу).
Чтобы получить более четкое представление о преимуществах однофазного и трехфазного счетчиков друг перед другом, следует провести сравнение их плюсов и минусов.
Начнем с того, в чем проигрывает трехфазный однофазному:
- множество хлопот в связи с обязательным получением разрешения на установление счетчика и вероятность получения отказа
- Габариты. Если до этого использовалось однофазное питание с одноименным счетчиком, следует позаботиться о месте для установления вводного щита, как и самого трехфазного счетчика.
Преимущества трёхфазного исполнения
Посмотреть видео о преимуществах трёхфазной сети:
Перечислим преимущества такого вида счётчиков:
- Позволяет сэкономить. Многие трехфазные счетчики снабжены тарифами, такими, как дневной и ночной, например. Это дает возможность с 11 вечера до 7 утра израсходовать на до 50% меньше энергии, чем при аналогичной нагрузке, но в дневное время.
- Возможность выбора модели, соответствующей конкретным пожеланиям к классу точности. Зависимо от того, покупаемая модель предназначена для эксплуатации в жилом помещении или на предприятии, имеются наименования с погрешностью от 0,2 до 2,5%;
- Журнал событий позволяет нотировать изменения, касающиеся динамики напряжения, активной и реактивной энергии и прямо транслировать их на компьютер или соответствующий коммуникационный центр;
Различают всего три вида трехфазных счетчиков
- Счетчики прямого включения , которые, подобно однофазным, подключаются непосредственно к сети 220 или 380 В. Они имеют пропускную мощность до 60 кВт, уровень максимального тока не более 100А а также предусматривают подключение проводов небольшого сечения около 15 мм2 (до 25 мм2)
- требуют подключения посредством трансформаторов, следовательно, подходит для сетей большей мощности. Перед тем, как производить оплату потребленной энергии, необходимо просто умножить разницу показаний счетчика (настоящих с предыдущими) на коэффициент трансформации.
- Счетчики косвенного включения. Их подключение происходит исключительно через трансформаторы напряжения и тока. Обычно устанавливаются на больших предприятиях, так как рассчитаны на учет энергии по высоковольтным присоединениям.
Когда речь заходит об установке любого из таких счетчиков, может возникнуть рад трудностей, связанных с их . Ведь если для однофазных счетчиков существует универсальная схема, то для трехфазных насчитывается сразу несколько схем подключения для каждого из видов. Сейчас разберемся с этим наглядно.
Устройства прямого, или непосредственного включения
Схема подключения этого счетчика во многом (особенно по простоте выполнения) схожа со схемой установки однофазного счетчика. Она указана в техническом паспорте, а также на обратной стороне крышки. Главным условием подключения является строгое соблюдение порядка подсоединения проводов по цвету, указанному в схеме и соответствия нечетных номеров проводов вводу, а четных — нагрузке.
Порядок подсоединения проводов (указано слева направо):
- провод 1: желтый — вход, фаза А
- провод 2: желтый — выход, фаза А
- провод 3: зеленый — вход, фаза В
- провод 4: зеленый — вход, фаза В
- провод 5: красный — вход, фаза С
- провод 6: красный — выход, фаза С
- провод 7: синий — ноль, ввод
- провод 8: синий — ноль, выход
Счетчики полукосвенного включения
Это подключение происходит через трансформаторы тока. Существует большое количество схем данного включения, но самые распространенные среди них:
- Схема подключения десятипроводная является самой простой, а потому и самой популярной. Для подсоединения необходимо соблюдать порядок 11 проводов справа налево: первые три — фаза А, вторая тройка — фаза В, 7-9 для фазы С, 10 — нейтральный.
- Соединение посредством клеммной коробки — она сложнее, чем первая. Подключение осуществляется посредством испытательных колодок;
- Соединение по типу «звезда», как и предыдущая, является достаточно сложной, но требует меньшее количество проводов. Сначала в общую точку собирают первые однополярные выходы вторичной обмотки, а следующие три от других выходов направлены к счетчику, токовые обмотки тоже соединить.
Счетчики косвенного включения
Такие счетчики для жилых помещений не устанавливаются, они предназначены для эксплуатации на промышленных предприятиях. Ответственность за монтаж возлагается на квалифицированных электриков.
Какой же прибор выбрать?
Хоть чаще всего желающего установить счетчик буквально ставят в известность о том, какая именно модель для этого требуется и согласовать ее замену весьма проблематично, не взирая на очевидное ее несоответствие требованиям, но все же стоит освоить азы критериев, которым должен соответствовать трехфазный счетчик по своим характеристикам.
Выбор счетчика начинается с вопроса его подключения — через трансформатор или напрямую в сеть, что можно определить по максимальному току. Счетчики прямого включения имеют токи порядка 5-60/10-100 ампер, а полукосвенного — 5-7,5/5-10 ампер. Строго согласно этим показаниям подбирается и счетчик — если ток 5-7,5А, то и счетчик должен быть аналогичным, но никак не 5-10А, например.
Во вторую очередь обращаем внимание на наличие профиля мощности и внутреннего тарификатора. Что это дает? Тарификатор позволяет счетчику регулировать тарифные переходы, фиксировать график нагрузки за любой временной промежуток. А профиль — фиксирует, регистрирует и сохраняет значения мощности за период времени.
Для наглядности рассмотрим характеристики трехфазного счетчика на примере его многотарифной модели:
Следует взять на заметку, что на сегодняшний день широко распространены трехфазные счетчики для однофазных сетей и наоборот: когда в трехфазную сеть подключают сразу три однофазных.
Класс точности определяется в значениях от 0,2 до 2,5. Чем больше это значение, тем больше процент погрешности. Для жилых помещений самым оптимальным считается класс 2.
- значение номинальной частоты: 50Гц
- значение номинального напряжения: В, 3х220/380, 3х100 и другие
Если при применении измерительного трансформатора вторичное напряжение равно 100В, требуется счетчик такого же класса напряжения (100В), а также трансформатор
значение полной мощности, потребляемой напряжением: 5 ВА, а активной мощности — 2Вт
- значение номинального-максимального тока: А, 5-10, 5-50, 5-100
- максимальное значение полной мощности, потребляемой током: до 0,2ВА
- включение: трансформаторное и непосредственное
- регистрация и учет активной энергии
Кроме этого, важен диапазон температурных показателей — чем он шире, тем лучше. Средние значения находятся в пределах от минус 20 до плюс 50 градусов.
Также следует обратить внимание на срок эксплуатации(зависит от модели и качества счетчика, но в среднем это 20 -40 лет) и межпроверочный интервал (5-10 лет).
Большим плюсом будет и наличие встроенного электросилового модема, с помощью которого происходит экспорт показателей по силовой сети. А журнал событий позволяет нотировать изменения, касающиеся динамики напряжения, активной и реактивной энергии и прямо транслировать их на компьютер или соответствующий коммуникационный центр.
И самое главное. Ведь выбирая счетчик, мы в первую очередь думаем об экономии. Так вот, чтобы действительно сэкономить на электроэнергии, следует обратить внимание на наличие тарифов. По этому признаку счетчики бывают одно-, двух- и многотарифные.
Например, двухтарифные заключаются в комбинации позиций « «, непрерывно сменяющие друг друга по графику «7 утра -11 ночи; 11 ночи -7 утра» соответственно. Стоимость электроэнергии по ночному тарифу на 50% ниже дневного, поэтому имеет смысл эксплуатировать приборы, требующие много энергии(электродуховки, стиральные и посудомоечные машины и пр.) именно в ночное время.
Практические советы о том как подключить трёхфазный счётчик электричества
Подключение счетчика данного типа осуществляется через вводной автоматический выключатель трехфазного типа (содержащего три или четыре контакта). Стоит сразу заметить, что замена его тремя однополюсными категорически запрещена. Коммутация фазных проводов в трехфазных выключателях должна происходить одновременно.
В трехфазном счетчике максимально просто устроено подключение проводов. Так, первые два провода — вход и выход первой фазы соответственно, аналогично — третий и четвертый провода соответствуют входу и выходу второй, а пятый и шестой — входу и выходу третей фазы. Седьмой же провод соответствует входу нулевого проводника, а восьмой — выходу нулевого провода на потребителя энергии в помещениях.
Заземление, обычно, отведено в отдельную колодку и выполнено в виде совмещенного провода РЕN или же РЕ провода. Лучший вариант, если имеется разделение на два провода.
Теперь по шагам разберем установку счетчика. Предположим, что возникла необходимость заменить трехфазный счетчик прямого включения.
Для начала определимся с причиной замены и временем ее проведения.
Предпочтительно производить замену счетчика в дневное время по той просто причине, что освещение в этот период значительно лучше, нежели от применения фонарика. Это значит — проводить работу будет удобнее и быстрее, что не может не отразиться на вашем кошельке, если придется воспользоваться услугами платного электрика.
После этого необходимо снять напряжение, сменив положение переключателя на автоматическом выключателе.
Убедившись, что фазы сняты, проводим демонтаж старого электросчетчика.
Сложности, которые могут возникнуть при установке нового счетчика связаны с тем, насколько отличаются производители и модели старого и нового счетчиков, а вместе с этим их формы и габариты.
Производим предварительную примерку нового счетчика, приложив его в пределах периметра соприкосновения поверхности (стенки) крепления и самого корпуса электросчетчика. Тут важно, чтобы боковые крепежные отверстия обоих из них совпали.
Если предварительна проверка показала некоторые несоответствия, устраняем их, добавив подходящие крепежные отверстия, удлиняем провода, если клеммы нового счетчика оказались расположены немного дальше и т.д.
Теперь, когда все сходится, приступаем к подключению. Последовательность подключения такова (слева направо): первый провод — фаза А (вход), второй — ее выход; третий — вход, а четвертый — выход фазы В; аналогично — 5-й и 6-й провода, соответствующие входу и выходу фазы С, последние два — вход и выход нулевого проводника.
Дальнейший монтаж электросчетчика происходит согласно прилагающейся к нему инструкции.
Среди мер предосторожности, которых, взирая на серьезность последствий, следует строго придерживаться, главное место отводится табу на любого рода самодеятельность — создание непредусмотренных перемычек; действия, которые могут привести к нарушению нормального контакта и т.д. Необходимо тщательно следить, чтобы провода были хорошо протянутыми.
Следует помнить, что подключение счетчика может производить исключительно квалифицированный электрик, имеющий разрешение на проведение таких работ. После окончания установки счетчик будет опломбирован специалистом.
Видео о практике подключения трёхфазного счётчика
В завершение — тезисно о главных моментах
- Преимуществом однофазных счетчиков является простота их конструкции и монтажа, а также удобство пользования (снятия фазы и показаний)
- Но трехфазные обладают высшей точностью показаний, хоть и сложнее устроены, имеют большие габариты и требуют трехфазного ввода.
- Позволяют сэкономить. благодаря тарифам, таким как дневной и ночной, с 11 вечера до 7 утра можно израсходовать на до 50% меньше энергии, чем при аналогичной нагрузке, но в дневное время.
- Возможность выбора класса точности. Зависимо от того, покупаемая модель предназначена для эксплуатации в жилом помещении или на предприятии, имеются наименования с погрешностью от 0,2 до 2,5%
- Журнал событий позволяет нотировать изменения, касающиеся динамики напряжения, активной и реактивной энергии и прямо транслировать их на компьютер или соответствующий коммуникационный центр
- Наличие встроенного электросилового модема, с помощью которого происходит экспорт показателей по силовой сети.
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.
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 , 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.
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 ), 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.
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 . А про выбор сечения провода – . 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.
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 ввод а (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 и .
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.
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.
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.
Фото
Напоследок – ещё несколько фото с комментариями.
Электрощит с трехфазным вводом, но все потребители – однофазные.
Друзья, на сегодня всё, всем удачи!
Жду отзывов и вопросов в комментариях!
Снова и снова возникает вопрос: что лучше для дачи и индивидуального жилого - трехфазный, или однофазный ввод? И что такого особенного в трехфазном?
Давайте разбираться.
Прежде всего все наши сети, идущие от трансформаторных подстанций, трехфазные. Они имеют четыре провода - три фазных, и нулевой. Если в дом заводятся все три фазы - это трехфазный ввод. Если же отходит лишь одна - ввод однофазный.
Вообще говоря, трехфазное имеет много преимуществ перед однофазным. Это и большая передаваемая мощность при том же сечении проводов, и более мощные, надежные и компактные электрические потребители, и более равномерная загрузка сетей и ТП, и кое-что другое.
НО! Есть одно очень важное но ! Для использования преимуществ трехфазного подключения и потребители тоже должны быть трехфазные, рассчитанные на такое подключение. А их сейчас в быту нет. Просто нет...
Раньше, в советское время, люди в массовом порядке таскали с работы маломощные асинхронные трехфазные движки и на их основе мастерили всякие циркулярки, токарные, сверлильные станки и многое другое. Подключить такие устройства в обычной однофазной сети было достаточно сложно - может, из того времени и осталась генетическая тоска по трем фазам?
Потому что при подключении к техфазной сети однофазного оборудования возникает одна сложность.
Сложность, связанная с мощностью.И заключается она в следующем.
Допустим, вам выделено 10 кВт трехфазной мощности,
Для ее ограничения у вас на вводе будет стоять автомат 16А.
Но не думайте, что вы сможете включить в розетку какое-нибудь однофазное устройство мощностью 10 кВт - по одной фазе вы сможете использовать только 3,5 кВт. Т. е. ничего мощнее этого значения вы испрользовать не сможете. Более того, если вы используете оборудование с бросками тока в пусковых режимах, типа всевозможных электродвигателей, трансформаторов и т. д. - то эту цифру можно смело уменьшать еще в полтора-два раза.Более того, при монтаже электросетей своими руками распространена ошибка, когда на одну фазу сажаются все розетки, на другую - освещение и на третью сажается какое-то технологическое оборудование типа насосов. В результате одна фаза у вас заранее оказывается перегруженной, а поскольку однофазная мощность на нее почти в три раза меньше трехфазной... А поскольку должна обеспечиваться хоть какая-то селективность, а потому на розетки волей-неволей приходится ставить автомат на ступень меньше, чем на ввод...
Автоматы начинают выбиваться.
Вот, в этом и есть главная проблема.Для электриков трехфазное включение потребителей выгодно. Для нас - наоборот. А если разрешена совсем малая мощность, типа 6 кВт. или меньше, то 3 фазы превращаются в катастрофу. Автоматы могут выбиваться от обычных утюга или электрочайника...
Не всякому обывателю понятно, что такое электрические цепи. В квартирах они на 99 % однофазные, где ток поступает к потребителю по одному проводу, а возвращается по другому (нулевому). Трехфазная сеть представляет собой систему передачи электрического тока, который течет по трем проводам с возвратом по одному. Здесь обратный провод не перегружен благодаря сдвигу тока по фазе. Электроэнергия вырабатывается генератором, приводимым во вращение внешним приводом.
Увеличение нагрузки в цепи приводит к росту силы тока, проходящего по обмоткам генератора. В результате магнитное поле в большей степени сопротивляется вращению вала привода. Количество оборотов начинает снижаться, и подает команду на увеличение мощности привода, например путем подачи большего количества топлива к двигателю внутреннего сгорания. Число оборотов восстанавливается, и генерируется больше электроэнергии.
Трехфазная система представляет собой 3 цепи с ЭДС одинаковой частоты и сдвигом по фазе 120°.
Особенности подключения питания к частному дому
Многие считают, что трехфазная сеть в доме повышает потребляемую мощность. На самом деле лимит устанавливается электроснабжающей организацией и определяется факторами:
- возможностями поставщика;
- количеством потребителей;
- состоянием линии и оборудования.
Для предупреждения скачков напряжения и перекоса фаз их следует нагружать равномерно. Расчет трехфазной системы получается примерным, поскольку невозможно точно определить, какие приборы в данный момент будут подключены. Наличие импульсных приборов в настоящее время приводит к повышенному энергопотреблению при их пуске.
Распределительный электрощит при трехфазном подключении берется больших размеров, чем при однофазном питании. Возможны варианты с установкой небольшого вводного щитка, а остальных - из пластика на каждую фазу и на надворные постройки.
Подключение к магистрали реализуется по подземному способу и по воздушной линии. Предпочтение отдают последней благодаря небольшому объему работ, низкой стоимости подключения и удобству ремонта.
Сейчас воздушное подключение удобно делать с помощью самонесущего изолированного провода (СИП). Минимальное сечение алюминиевой жилы составляет 16 мм 2 , чего с большим запасом хватит для частного дома.
СИП крепится на опорах и стене дома с помощью анкерных кронштейнов с зажимами. Соединение с главной воздушной линией и кабелем ввода в электрощит дома производится ответвительными прокалывающими зажимами. Кабель берется с негорючей изоляцией (ВВГнг) и проводится через металлическую трубу, вставленную в стену.
Воздушное подключение трехфазного питания дома
При расстоянии от ближайшей опоры более необходима установка еще одного столба. Это необходимо для снижения нагрузок, приводящих к провисанию или обрыву проводов.
Высота места присоединения составляет 2,75 м и выше.
Электрораспределительный шкаф
Подключение к трехфазной сети производится по проекту, где внутри дома производится разделение потребителей на группы:
- освещение;
- розетки;
- отдельные мощные приборы.
Одни нагрузки можно отключать для ремонта при работающих других.
Мощность потребителей рассчитывается для каждой группы, где выбирается провод необходимого сечения: 1,5 мм 2 - к освещению, 2,5 мм 2 - к розеткам и до 4 мм 2 - к мощным приборам.
Проводка защищается от короткого замыкания и перегрузки автоматическими выключателями.
Электрический счетчик
При любой схеме подключения необходим прибор учета 3-фазный счетчик может подключаться непосредственно к сети (прямое включение) или через трансформатор напряжения (полукосвенное), где показания прибора умножаются на коэффициент.
Важно соблюдать порядок подключения, где нечетные номера - это питание, а четные - нагрузка. Цвет проводов указывается в описании, а схема размещается на задней крышке прибора. Вход и соответствующий выход 3-фазного счетчика обозначаются одним цветом. Наиболее распространен порядок присоединения, когда сначала идут фазы, а последний провод - ноль.
3-фазный счетчик прямого включения для дома обычно рассчитан на мощность до 60 кВт.
Перед выбором многотарифной модели следует согласовать вопрос с энергоснабжающей компанией. Современные устройства с тарификаторами дают возможность подсчитывать плату за электроэнергию в зависимости от времени суток, регистрировать и записывать значения мощности во времени.
Температурные показатели приборов выбираются как можно шире. В среднем они составляют от -20 до +50 °С. Срок эксплуатации приборов достигает 40 лет с межповерочным интервалом 5-10 лет.
Счетчик подключается после вводного трех- или четырехполюсного автоматического выключателя.
Трехфазная нагрузка
К потребителям относятся электрокотлы, асинхронные электродвигатели и другие электроприборы. Преимуществом их использования является равномерное распределение нагрузки на каждой фазе. Если трехфазная сеть содержит неравномерно подключенные однофазные мощные нагрузки, это может привести к перекосу фаз. При этом электронные устройства начинают работать со сбоями, а лампы освещения тускло светятся.
Схема подключения трехфазного двигателя к трехфазной сети
Работа трехфазных электродвигателей отличается высокой производительностью и эффективностью. Здесь не требуется наличие дополнительных пусковых устройств. Для нормальной эксплуатации важно правильно подключить устройство и выполнять все рекомендации.
Схема подключения трехфазного двигателя к трехфазной сети создает вращающее магнитное поле тремя обмотками, соединенными звездой или треугольником.
У каждого способа есть свои достоинства и недостатки. Схема звезды позволяет плавно запускать двигатель, но его мощность снижается до 30 %. Эта потеря отсутствует в схеме треугольника, но при пуске токовая нагрузка значительно больше.
У двигателей есть коробка подключения, где находятся выводы обмоток. Если их три, то схема соединяется только звездой. При наличии шести выводов двигатель можно подключить любым способом.
Потребляемая мощность
Для хозяина дома важно знать, сколько потребляется энергии. Это легко подсчитать по всем электроприборам. Сложив все мощности и поделив результат на 1000, получим суммарное потребление, например 10 кВт. Для бытовых электроприборов достаточно одной фазы. Однако потребление тока значительно возрастает в частном доме, где есть мощная техника. На один прибор может приходиться 4-5 кВт.
Важно спланировать потребляемую мощность трехфазной сети на этапе ее проектирования, чтобы обеспечить симметрию по напряжениям и токам.
В дом заходит четырехжильный провод на три фазы и нейтраль. Напряжение электрической сети составляет Между фазами и нулевым проводом подключаются электроприборы на Кроме того, может быть еще трехфазная нагрузка.
Расчет мощности трехфазной сети производится по частям. Сначала целесообразно рассчитать чисто трехфазные нагрузки, например электрический котел на 15 кВт и асинхронный электродвигатель на 3 кВт. Суммарная мощность составит P = 15 + 3 = 18 кВт. В фазном проводе при этом протекает ток I = Px1000/(√3xUxcosϕ). Для бытовых электросетей cosϕ = 0,95. Подставив в формулу числовые значения, получим величину тока I = 28,79 А.
Теперь следует определить однофазные нагрузки. Пусть для фаз они составят P A = 1,9 кВт, P B = 1,8 кВт, P C = 2,2 кВт. Смешанная нагрузка определяется суммированием и составляет 23,9 кВт. Максимальный ток будет I = 10,53 А (фаза С). Сложив его с током от трехфазной нагрузки, получим I C = 39,32 А. Токи на остальных фазах составят I B = 37,4 кВт, I A = 37,88 А.
В расчетах мощности трехфазной сети удобно пользоваться таблицами мощности с учетом типа подключения.
По ним удобно подбирать защитные автоматы и определять сечения проводки.
Заключение
При правильном проектировании и обслуживании трехфазная сеть идеально подходит для частного дома. Она позволяет равномерно распределить нагрузку по фазам и подключить дополнительные мощности электропотребителей, если позволяет сечение проводки.