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).
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
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).
И на вводе (перед счетчиком) стоят примерно такие «ящички»:
Может, это будет интересно:
Трехфазный ввод. Вводной автомат перед счетчиком.
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.
На крупных предприятиях с потреблением мощности более 100 кВт обычно существуют собственные подстанции 10/0,4 кВ.
Наглядно:
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.
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!
Меня часто спрашивают: «Зачем ты подвёл к дому трёхфазную линию, у тебя, что какой-то особый электроинструмент?» Нет, инструмент самый обычный на 220 вольт, правда, мощность порой достигает два киловатта. Ну и в самом деле зачем мне нужны три фазы в доме ? Как их подключить без ошибок ?
Теория и практика подключения
Сначала совсем немного общей информации. Подводящая линия по выбору может быть однофазной, когда только два провода, или трехфазной, когда четыре провода, три провода фазных и один провод нулевой. Так устроены генераторы, вырабатывающие электроэнергию, что у них только три катушки. Поэтому, если в технических условиях укажете мощность до 5 кВт, Вас запитают от одной катушки, запросите больше, то сразу от трёх катушек.
Как провести три фазы в частный дом? Если есть техническая возможность требуется запросить (заявить) о таком подключении. Правда, по пути от генератора до вас будет стоять трансформатор, уменьшающий высоковольтное напряжение до бытовой величины, поэтому вы получите не 380, а родные 220. Но у Вас будет целых три фазы 220 вольт! В последнем случае от щитка с автоматическими выключателями в доме, сразу пойдут три сетевые линии, имеющая каждая напряжение 220 вольт и мощность от 3,5 до 5 кВт в зависимости от установленного автомата.
Схемы подключения и проводки с учётом наличия трёх фаз могут быть различными, в зависимости от потребностей и наличия строений на участке, но общие принципы, конечно одинаковые. Далее мой персональный вариант:
Схема подключения на три фазы частного дома и хозяйственных построек на участке
Кстати, и в бане и в хозблоке автоматические выключатели (предохранители) тоже необходимы. Установленные на тот же ток, что и при центральном вводе, они в этих постройках, при неисправной нагрузке сработают быстрее, из-за потерь в подводящей линии.
Этой зимой я уже прочувствовал преимущество трёхфазной подводки , когда пёс Боб, наигравшись на первом снегу, укутанный в плед грелся у масляного радиатора в бытовке, дополнительно направив морду на нагретый воздух, идущий от тепловентилятора. Можно было не бояться, что предохранитель сработает от перегрузки при работе с электроинструментом большой мощностью, подключившись к временной розетке с другой фазой.
Зачем нужна временная розетка?
Ну, конечно, не из-за собаки. Когда уже стоят стены и окна, есть крыша над головой и настелен черный пол, но не хватает только внутренней отделки, вот тогда и настаёт время для временной розетки внутри дома. А каждый раз затаскивать удлинитель из бытовки крайне неудобно. Хотя розетка и называется временной, делать её надо как настоящую, по всем правилам техники безопасности с использованием автоматического выключателя.
Определяем фазу правильно: цвет и нумерация
Честно сказать особо не задумывался о фазах, когда в своё время делал проводку у себя на даче. Отец мой так же не обращал на это внимание, в те времена вся проводка была практически одинаковая, в потрескавшейся резиновой изоляции. Однако я когда решил заняться к электрификацией хозяйства и собрать щиток на три фазы, то волей не волей узнал не мало фактов об истории электричества в нашей стране.
Какого цвета фаза?
Дело в том, в Советском Союзе, фазные провода были желтого, красного или зелёного цветов. После исчезновения Союза с карты мира цвета поменялись на коричневый, чёрный и серый . Однако этот факт абсолютно не связан с цветами с символикой флагов. Дело в том, что в отношении маркировки проводов были приняты европейские стандарты. Последняя, перечисленная цветовая гамма является различимой для людей с дефектами зрения. Но что нас с Европой объединяло довольно долго, это то, что земля и нейтраль у нас всегда были одного цвета, — желто-зеленая земля и голубая (светло-синяя) нейтраль .
Запомнив последнее, что нейтральный провод голубой или синий (светло-синий), а заземляющий зелёный с желтой полосой , логически понимаем, что фаза будет любого другого оставшегося цвета , уверенно соединяем провода для следующих поколений, невзирая на будущие революции и сотрясения мира. Это и есть ответ на вопрос как подключить три фазы.
Но в других странах маркировка проводов другая. Как подумаешь об этом, сразу появляется зайти на броневик и громко крикнуть: «Электрики всех стан – объединяйтесь!»
Зачем нумеровать три фазы?
Для однофазной цепи, где одна фаза, нет смысла. А вот для трёхфазной линии передач пронумеруем, так сказать, на будущее по последовательности цветов подводящего к дому кабеля. Прижавшись к шестиметровой лестнице и подсоединяя орехами к воздушке выходящие из отверстия в стене дома провода, не забудьте прокричать:
«Первая фаза – коричневый провод! Вторая фаза – черный провод! Третья фаза – серый провод!»
В такой же последовательности необходимо подсоединить провода к строенному автоматическому выключателю. Не помешает жирный фломастер для нумерации.
Рядом с электрощитом обязательно надо повесить картину в рамке с полной электрической схемой, с нумерацией каждого защитного автомата, и цветовую гамму проводов. Думаю, что план эвакуации в этом случае не потребуется.
Да, я так и не ответил на вопрос, зачем нужна нумерация. Пока ещё не знаю. Вдруг сын купит электроприбор исключительно для трёхфазной цепи с инструкцией, где фазы указаны цифрами? Вот тогда не придётся повторно подниматься по семиметровой лестнице, полностью забыв к тому времени и цвета и цифры.
Как всё же соединять провода в распределительных коробках?
Вопрос действительно важный. Контакты — наиболее уязвимое место в любой электроцепи. И на сегодня решен вопрос как НЕ соединять .
Отбрасываем все резьбовые соединения. Тот, кто ездил на отечественных машинах, и каждый год протягивал резьбу, спорить со мной не будет. Под воздействием разных температур, болт и гайка будут менять свои линейные размеры, и соединение ослабнет, плюс ещё плохое покрытие, и как следствие — ржавчина. Конец контакта наступит быстро. Многие ещё помнят разогревшиеся и расплавленные штепсельные вилки и розетки.
Из прошлого века пока остаётся скрутка с последующей пайкой. А в новом веке пока на первом месте контакты с пружинами, например от фирмы WAGO. Монтаж проводки в этом случае может напоминать игру в конструктор ЛЕГО. Но помните, что многожильный провод для контакта всё равно придётся скручивать и паять . Если меня пригласят на шашлык, а пока он готовится, попросят помочь с электропроводкой, то я заранее набью все карманы пружинными клеммниками, чтобы побыстрее освободиться, иначе мясо съедят без меня. А себе всё равно буду делать скрутку.
Зачем свет и силовые розетки вести от разных автоматических выключателей (предохранителей)?
Здесь несколько вариантов ответа. Кому что понравиться… На выбор:
- Легче найти неисправность, когда в люстре замкнуло, если сработало по свету, или электрочайнику наступил конец, если сработало по розеткам.
- По освещению электропотребление меньше, особенно при использовании энергосберегающих ламп, следовательно, автоматическое устройство будет стоять на меньший ток и оно сработает быстрее, не успев перегреть провода. Это условие позволяет использовать осветительные провода с меньшим сечением (0,75 мм), опять же экономия. Да и обидно будет, когда время работы на компьютере пройдёт в пустую, после замыкания лампочки в люстре, в случае общего предохранителя.
- Свечи искать не придётся, в полной темноте не останемся.
Есть ли необходимость в устройстве защитного отключения (УЗО)?
Да есть, будем ставить УЗО и делать заземление, без последнего первое не работает. Розетки класса евро с заземляющими ламелями. Есть ребенок и собака. Техника безопасности должна стоять на первом месте. Сейчас обсуждается вопрос поставить общее УЗО на всё, или только на ванную комнату. Еще есть время: чай не совсем остыл:)
P.S. Три фазы в частном доме действительно стоящая вещь , позволяющая чувствовать себя более уверенно и спокойно. Не отказывайте себе в дополнительном удобстве…
Чтобы правильно осуществить трехфазное подключение дачного дома последуйте следующим рекомендациям. Прежде всего, вы должны знать, почему следует выбрать именно этот способ обеспечения дома электроэнергией. На сегодняшний день этот способ является наиболее распространенным из-за интересов экономии.
При трехфазном подключении к дачному дому будут подведены сразу три линейных провода в комплекте с одним нулевым или как его еще называют нейтральным.
Последний, выполняет особую функцию. Он одновременно выступает как защитный и рабочий проводник. Бывают случаи, когда вводят сразу 2 нулевых провода . В этом случае один из них будет выступать как защитный, а второй, следовательно, как рабочий. Обычно они окрашены в разные цвета, чтобы их было легче отличить.
Принцип работы трехфазного подключения достаточно прост. В большинстве случаях от нейтральной точки, которая находится в трансформаторе и происходит подача ко всем участкам нейтральный подвод.
Следует его наглухо заземлить. Учтите, что потенциал данного подвода должен соответствовать в полной мере потенциалу дачного участка. Именно поэтому этот привод носит название нулевого.
Что касается остальных приводов, они имеют особое напряжение, которое создает необходимое напряжение.
Чтобы вам было легче понимать, о чем идет речь, следует отметить, что под напряжением понимается разность которая возникает между двумя потенциалами. По стандартным меркам оно составляет примерно 380 В.
Что касается напряжения между нулевым и линейным проводом, оно будет несколько меньше и составит около 220 В.
Даже если нейтральный провод поддать заземлению, напряжение между ним и линейным аналогом останется в пределах 220 В.
Такие нюансы вы должны запомнить в обязательном порядке. подобное напряжение можно наблюдать между токоведущей частью и землей.
Не смотря на то, что мы рассматриваем именно трехфазное подключение нельзя не упомянуть об однофазном способе. Данный способ намного проще реализовать.
Для этого всего-навсего понадобится к дому подвести один провод линейного типа и не забыть про подвод одного линейного.
При таком подключении следует соблюсти расстояние от провода до объекта. Оно должно составлять около 3 м. Чтобы осуществить заземление, вам понадобится болт заземляющего типа.
Его диаметр должен составлять 8 мм. Для правильного заземления мы рекомендуем использовать отрезок от неизолированного провода. Следуйте всем нашим простым рекомендациям и подключение дачного дома пройдет успешно.
Мы также рекомендуем серьезно отнестись к подбору инструментов и материалов.
При выборе неизолированного провода, отдайте предпочтение марке МЮ либо А16. Это качественные материалы, которые располагают необходимым наконечником оконцованного типа, который является обязательным критерием при подборе провода.
Чтобы ввод осуществился правильно, следует выбрать кабель с оболочкой негорючего типа. Учтите эту особенность.
Также тщательно нужно подбирать сечение кабелей. Есть некоторые вещи, который делать не стоит. Это, прежде всего, присоединение проводов ответвления и ввода в пролет, который находится между столбами. Это делать не просто не рекомендуется, а именно запрещается, так как данные действия несут опасность поражения током людей и животных. Учтите, что работа с током – это ответственный шаг.
Чтобы подключение осуществлялось по всем правилам, мы рекомендуем вам выполнить ввод через стены, причем они должны находиться в изолированных трубах.
Чтобы техника безопасности была соблюдена, мы советуем вам выполнять ввод через стальные трубы.
Трёхфазное подключение дачного дома схема
Прежде, чем приступить к работам электромонтажного типа, проведите подготовительный этап этого сложного процесса. Мы советуем вам составить схему, которая должна подробно отображать все элементы.
Трехфазное подключение дачного дома схема, которую оно предусматривает, следует создать до начала работ. Так вы будете иметь под рукой точное представление об электроснабжении и подключение пройдет легче.
Составление схемы – это необходимый процесс, избежать который вам не удастся.
Это очень важно прежде всего для того, чтобы вы имели представление о списке всех необходимых инструментов и материалов, которые вам могут понадобится в этом не простом деле.
Без подробной схемы вы не сможете осуществить подсчет необходимой длины провода. Данная схема поможет определиться с необходимым сечением проводов, которое должно быть выполнено очень прочно. На схеме вы также должны обозначить все выключатели и розетки.
Одним словом, создание схемы просто необходимо для качественного подключения дачного дома. Мы рассматриваем случай, когда используется трехфазное подключение, поэтому с опоры на вводной электрощит сразу приходит три фазы. Также необходимо включить защитный и нулевой провод.
А также вы можете посмотреть видео подключение трехфазного электричества на дачном участке