Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного
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 Вольт, 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.
СамЭлектрик.ру в социальных сетях:
Подписывайтесь! Там тоже интересно!
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, если дом питается от одной фазы, и потребляет мощность 15 кВт – это ток 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.
Кстати, если вас интересует кабель ВВГ-нг-ls, рекомендую обратиться на сайт xcabel.ru. Там вы найдёте самый широкий ряд различных кабелей по оптимальным ценам.
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).
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.
230 vac сколько ватт
Wiring high-voltage ac power
WARNING
HAZARDOUS VOLTAGE!
Before making electrical connections, lock open the supply-power disconnect switch. Failure to do so may cause death or serious injury.
CAUTION
USE COPPER CONDUCTORS ONLY!
Unit terminals are designed to accept copper conductors only. Other conductors may cause equipment damage.
To ensure proper operation of the Tracer MP581, install the power supply circuit in accordance with the following guidelines:
• High-voltage power-wire conduits or wire bundles must not contain input/output wires. Failure to comply may cause the controller to malfunction due to electrical noise.
• High-voltage wiring requires three-wire 120/230 Vac service.
Из технических характеристик видно, что контроллер питается от сети переменного тока напряжением 98. 132 В или 196 . 264 В.
Vac — Vác Wappen Karte Hilfe zu Wappen Basisdaten Staat … Deutsch Wikipedia
Vác — Wappen Karte Hilfe zu Wappen Basisdaten Staat: Ungarn … Deutsch Wikipedia
Vác — Escudo … Wikipedia Español
Vác — Héraldique La cathédrale néo classique de Vác … Wikipédia en Français
VAC — (Hung. Vác; Ger. Waitzen), city in N. central Hungary. A Jewish community was organized in Vac after the publication of the law on free residence (1841). A permanent synagogue was erected in 1864. After the separation (1869), it retained its… … Encyclopedia of Judaism
Vac — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. >> Sigles d une seule lettre Sigles de deux lettres > Sigles de trois lettres … Wikipédia en Français
VAC — may stand for: * Viswajyothi Arts Creations, a group specializing in visual and sound effects based in India * VAC, the callsign for a radio station on the west coast of Canada at Comox, British Columbia, operated by the Canadian Coast Guard *… … Wikipedia
Vac — may refer to: * Vāc , the Sanskrit word for speech deified, personified as a goddess * Vác , a town in Hungary.ee also*VAC … Wikipedia
VAC — steht für: VAC Budapest, ein ungarischer Fußballverein Vacuum Assisted Closure Therapy, ein Verfahren zur Behandlung chronischer Wunden Vacuumschmelze GmbH Co KG, ein Produzent von Werkstoffen und elektronischen Bauelementen Valve Anti Cheat,… … Deutsch Wikipedia
Vāc — (devanāgarī : वाच्)[1] est un terme sanskrit qui signifie « parole ». Dans la philosophie du Sāṃkhya, vāc est l organe d action (karmendriya) de la parole et fait partie des dix indriya externes. Notes et références ↑ The Sanskrit… … Wikipédia en Français
230 vac сколько вольт
Далее, давайте попробуем разобраться с этим понятием. В первую очередь стоит отметить, что Ампер (А) — это сила тока считающаяся неизменной. Однако ее отличительной особенностью является то, что после взаимодействия с раствором кислотно-азотного серебра она отлагает каждую секунду по 0,00111800 г серебра .
Что означает 230vac?
В Северной Америке условия 220 В, 230 В и 240 В относятся к одному и тому же уровню напряжения системы.. . С электрическими нагрузками напряжение будет падать, отсюда и общепринятая ссылка на напряжения ниже 120 и 240, например 110, 115, 220 и 230.
220 напряжение высокое или низкое?
Эти номинальные значения указывают на верхний предел напряжения, при котором устройство или нагрузка должны работать должным образом в нормальных условиях. Более низкое напряжение номиналы 110, 115 и 220 В относятся к нагрузкам (бытовым приборам, электродвигателям и т. д.). Эти характеристики указывают нижний предел напряжения для правильной работы в нормальных условиях.
Что такое 220 В переменного тока?
На линии 220 В вы рисуете только 1/2 Ток (в амперах) для достижения такой же мощности подачи по сравнению с линией, работающей на 110 В.
Можно ли подключать 230 В к 220 В?
Многие приборы разработаны с учетом колебаний напряжения. Допустим, электроника рассчитана на 230 вольт, они будут работать от 200 и 250 вольт. В зависимости от страны выходное напряжение составляет 220 или 110 . От 200 В до 250, большинство приборов в порядке.
220В и 230В — это одно и то же?
220/230/240 это одно и то же, В самом деле
Однофазное линейное сетевое напряжение в США взаимозаменяемо обозначается как 220, 230 и 240 В.
11кВ — ВН или НН?
Новые подключения к электричеству — Высокое напряжение (HV) или большие источники низкого напряжения (НН). Электрооборудование распределительных сетей от 11кВ до 132кВ.
Сколько вольт может выдержать человек?
Человеческое тело обладает высоким сопротивлением электрическому току, что означает, что без достаточного напряжения опасное количество тока не может протекать через тело и вызывать травмы или смерть. Как примерное эмпирическое правило, более пятидесяти вольт достаточно, чтобы пропустить через тело потенциально смертельный ток.
Как выглядит вилка 220?
Розетка 220 больше, и обычно круглый и черный или темно-коричневый, а не белый. Он может иметь три или четыре слота. Розетки с четырьмя гнездами имеют заземляющий провод. Один или несколько пазов устанавливаются горизонтально или под углом.
Можно ли подключать 110 В к 220 В?
Не рекомендуется подключать электроприбор на 220 В к розетке на 110 В. так как это может привести к перегрузке прибора и его повреждению. . Преобразователь 220 В будет потреблять питание от двух розеток 110/120 В и создавать единый источник 220 В для вашего устройства.
V — то же самое, что и vac?
Это одно и то же напряжение переменного тока и вольт? Нет такого понятия, как мощность переменного тока — это просто мощность переменного тока. Когда вы видите на приборе 110 В переменного тока, это означает, что напряжение переменного тока составляет 110 В. Напряжение — это мера «давления в цепи». Это относится к тому, насколько сильно электричество проталкивает цепь.
Электросеть в Великобритании: постоянный или переменный ток?
Электроэнергия источник переменного тока, а напряжение в сети в Великобритании составляет около 230 вольт. Он имеет частоту 50 Гц (50 герц), что означает, что он меняет направление и обратно 50 раз в секунду.
Одно и то же напряжение в Великобритании и ЕС?
Европа. Официальное напряжение для остальной Европы (включая Великобританию) это 230 но большинство электротоваров работают при напряжении около 220–240 вольт. Вся Европа работает на одних и тех же 2 розетках с круглым концом (за исключением Великобритании, у которой есть свои собственные уникальные 3 розетки).