Автор:
Эксперт раздела "Вопрос электрику", автор статей.
Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования, опыт работы более 5 лет.

Чем отличется однофазное напряжение от трёхфазного

Чаще всего потребитель не задумывается, от какой сети переменного тока запитана его квартира или частный дом. Это может быть однофазное или трехфазное подключение. Основными потребителями электрической энергии являются приборы, рассчитанные на напряжение 220 В. Сейчас стали производить и устанавливать бытовое электрическое оборудование на 380 В. В основном это электроплиты в высотных зданиях. А в частном домовладении при обустройстве мастерской, где применяются станки с подсоединением к трехпроводной электрической линии. В этой статье мы разберемся в отличиях однофазного напряжения и трёхфазного.

От какой сети питаются наши дома и квартиры

Большинство квартир и частных домов используют однофазное подключение к электросети. При этом общие нагрузки потребителя не превышают 10 кВт. На долю таких подключений приходится порядка 90% всех электроприемников.

Остальные 10% используют трехфазное подключение. Его используют если необходимо подсоединить нагрузку мощностью более 10 кВт. Для этого применяют сети переменного тока на 380 Вольт.

К ним относятся жители коттеджей или частных домов и владельцы квартир, где установлены электроплиты или другие приборы, рассчитанные на подключение 380 В.

Главные отличия

Общим фактором является количество проводов и напряжение. На этом отличия и заканчиваются. Однофазное подключение характеризуется подведением к дому или квартире двух/трех проводов (фаза, ноль, заземление). Обычно сечение проводников составляет 4-6 мм2. А в доме используют проводку 1,5-2,5 мм2.

При этом оно ограничено по максимальной мощности потребления, которая не должна превышать десяти кВт. Могут возникнуть трудности с подключением потребителей, рассчитанных на трехфазное напряжение. При подключении потребуются дополнительные устройства, а также нужно быть готовым, что произойдет потеря мощности.

Обычно к многоквартирному дому подводится три фазы, а в каждую квартиру приходит только одна фаза. При этом стараются распределять нагрузку пропорционально, исключая перекос фаз. Так же учитывают то, что напряжение 220В является менее опасным чем 380В, с точки зрения техники безопасности.

Если потребитель планирует подключение к электрической сети с выделенной мощностью более десяти кВт — необходимо использовать трехфазное напряжение.

Отличие в этом случае заключается в подведении к дому или коттеджу кабеля с четырьмя/пяти жилами. В чем состоит отличие от двухпроводного подключения. В этом случае потребитель получает две величины напряжения: линейное будет равно 380 В, а фазное — 220 В.

Замер производят следующим образом. Фазное напряжение меряют между нулевым проводником и каждой фазой попеременно, линейное замеряют между фазами.

На рисунке снизу показано, как измерить фазное и линейное напряжение.

Линейное – 380, а фазное – 220!

Следует учитывать, что в коттеджах, где установленная мощность превышает десять киловатт, но отсутствует трехфазная нагрузка, активная мощность должна распределяться между фазами равномерно.

В этом состоит разница при однофазном подключении, распределять мощности нет необходимости.

На нижеприведенном рисунке представлена схема подсоединения однофазной равномерно распределенной по трём фазам нагрузки и формула зависимости линейного напряжения от фазного.

Подключение распределенной 1Ф нагрузки к 3Ф-сети и формулы соотношения напряжений

При этом не требуется использовать коммутационное оборудование (автоматы, пускатели) на большие токи. Чаще трехфазная сеть применяется для промышленных предприятий, магазинов, офисных помещений.

Почему мощное оборудование бывает зачастую трехфазным

Основным фактором использовать трехфазное подсоединение к мощной нагрузке, является передача большой мощности при меньшем сечении кабеля, относительно однофазного. Это существенно удешевляет электрические сети и коммутационные аппараты.

Пример соединения ТЭНов в мощном трёхфазном нагревателе

Такое подведение электричества используется для промпредприятий, мастерских, фермерских хозяйств. То есть для организаций, где основными потребителями являются трехфазные электроустановки.

Это могут быть электродвигатели, мощные сушильные агрегаты, стационарное сварочное оборудование, металлообрабатывающие и деревообрабатывающие станки и т.п.

Преимущества и недостатки

Каждая из сетей однофазная и трехфазная система тока имеет свои достоинства, но не лишена и недостатков.

Рассмотрим основные достоинства для линии 220В:

  1. Они несложные. В схеме может разобраться человек, имеющий минимальные знания в электротехнике.
  2. Для подключения достаточно два провода (если не используется заземление). Это существенно упрощает сети.
  3. Относительно невысокое опасное напряжение.

Основным недостатком является высокие токи при потреблении большой мощности, поэтому для мощных приборов (7-10 и больше киловатт) однофазное подключение практически не используется. Теперь рассмотрим, чем отличается 3-фазная сеть от 1-фазной.

Для сетей напряжением 380 В:

  • Подключаемая мощность ограничена только сечением проводников и выделенной электросетями мощностью.
  • Можно использовать для обеспечения электроэнергией любых объектов.
  • Имеется возможность «выбора» фазы с лучшими параметрами, для питания важных однофазных потребителя, для этого используются реле-переключатели фаз.

К недостаткам относятся:

  • Дорогостоящие кабели и коммутационное оборудование.
  • Опасное напряжение.

Встречаются ли однофазные сети в чистом виде

Энергосистема нашей страны рассчитана на использование трехфазной сети. Все генераторы на электростанциях вырабатывают три фазы. Это относится к гидроэлектростанциям, АЭС, тепловым, приливным и т.д.

Такая схема передачи энергии на большие расстояния наиболее экономична. Для передачи аналогичной мощности при однофазной линии, потребуются провода большого сечения. Поэтому однофазные сети для передачи электроэнергии не применяются.

На нижеприведенном рисунке представлена схема передачи электроэнергии от ТЭЦ к потребителю.

Схема передачи электроэнергии

Однако, однофазные электросети широко используются как аварийные источники питания. Для этого применяются бензиновые или дизельные электростанции. Устанавливают на объектах, где недопустимо отключение электроэнергии. Например, для запитывания электроэнергией больниц (это отделения реанимации или операционные), телефонных станций, систем оперативного оповещения и т.п. Для мощных потребителей используются трехфазные дизельные генераторы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector