Отже, чому деякі електрощитки приходить напруга 380 В, а деякі — 220? Чому в одних споживачів напруга трифазна, а в інших однофазна?
Був час, я ставив ці запитання і шукав на них відповіді. Зараз розповім популярно, без формул і діаграм, які рясніють підручники.
Іншими словами. Якщо до споживача підходить одна фаза, то споживач називається однофазним і напруга його живлення буде 220 В (фазна). Якщо говорять про трифазну напругу, то завжди йдеться про напругу 380 В (лінійне).
Чим три фази відрізняються від однієї?
В обох видах живлення є робочий нульовий провідник (НУЛЬ). Про захисне заземлення я, це велика тема. По відношенню до нуля на всіх трьох фазах - напруга 220 Вольт. А ось стосовно цих трьох фаз одна до одної – на них 380 Вольт.
Напруги у трифазній системі
Так виходить, тому що напруги (при активному навантаженні і струм) на трьох фазних дротах відрізняються на третину циклу, тобто. на 120 °.
Докладніше можна ознайомитись у підручнику електротехніки — про напругу та струм у трифазній мережі, а також побачити векторні діаграми.
Виходить, що якщо у нас є трифазна напруга, то у нас є три фазні напруги по 220 В. І однофазних споживачів (а таких – майже 100% у наших житлах) можна підключати до будь-якої фази та нуля. Тільки робити це треба так, щоб споживання кожної фази було приблизно однаковим, інакше можливий перекіс фаз.
Крім того, надмірно навантаженій фазі буде важко і прикро, що інші «відпочивають»)
Переваги і недоліки
Обидві системи живлення мають свої плюси та мінуси, які змінюються місцями або стають несуттєвими під час переходу потужності через поріг 10 кВт. Спробую перерахувати.
Однофазна мережа 220 В, плюси
- Простота
- Дешевизна
- Нижче небезпечна напруга
Однофазна мережа 220 В, мінуси
- Обмежена потужність споживача
Трифазна мережа 380 В, плюси
- Потужність обмежена лише перетином проводів
- Економія при трифазному споживанні
- Живлення промислового обладнання
- Можливість перемикання однофазного навантаження на «хорошу» фазу при погіршенні якості або зникненні живлення
Трифазна мережа 380 В, мінуси
- Найдорожче обладнання
- Небезпечніша напруга
Коли 380, а коли 220?
То чому ж у квартирах у нас напруга 220, а не 380? Справа в тому, що до споживачів потужністю менше 10 кВт зазвичай підключають одну фазу. А це означає, що в будинок вводиться одна фаза та нейтральний (нульовий) провідник. У 99% квартир та будинків саме так і відбувається.
Однофазний електрощиток у будинку. Правий автомат - вступний, далі - по кімнатах. Хто знайде помилки на фото? Хоча цей щиток — одна суцільна помилка.
Однак, якщо планується споживати потужність понад 10 кВт, то краще трифазне введення. А якщо є обладнання з трифазним живленням (яке містить), то я категорично рекомендую заводити в будинок трифазне введення з лінійною напругою 380 В. Це дозволить заощадити на перерізі проводів, на безпеці, та на електроенергії.
Не дивлячись на те, що є способи включення трифазного навантаження однофазну мережу, такі переробки різко знижують ККД двигунів, і іноді за інших рівних умов можна за 220 заплатити в 2 рази більше, ніж за 380.
Однофазна напруга застосовується у приватному секторі, де споживана потужність, як правило, не перевищує 10 кВт. При цьому на введенні застосовують кабель з дроти перерізом 4-6 мм². Споживаний струм обмежується ввідним автоматичним вимикачем, номінальний струмзахисту якого – не більше 40 А.
Про вибір захисного автомата я вже. А про вибір перерізу дроту — . Там же жаркі обговорення питань.
Але якщо потужність споживача — 15 кВт і вище, то обов'язково потрібно використовувати трифазне харчування. Навіть якщо в даній будівлі немає трифазних споживачів, наприклад електродвигунів. У такому разі потужність розділяється по фазах, і на електрообладнання (вступний кабель, комутація) лягає не таке навантаження, як би ту ж потужність брали від однієї фази.
Наприклад, 15 кВт - це для однієї фази близько 70А, потрібен мідний дрітперетином не менше 10 мм. Коштуватиме кабель з такими жилами буде суттєво. А автоматів на одну фазу (однополюсних) на струм більше 63 А на ДІН-рейку я не зустрічав.
Тому в офісах, магазинах і тим більше на підприємствах застосовують лише трифазне харчування. І відповідно, трифазні лічильники, які бувають прямого включеннята трансформаторного включення (з трансформаторами струму).
І на введенні (перед лічильником) стоять приблизно такі «скриньки»:
Може, це буде цікаво:
Трифазне введення. Вступний автомат перед лічильником.
Сподіваюся тепер зрозуміло, що таке трифазна напруга 380 В та однофазна напруга 220 В?
Схеми Зірка та Трикутник у трифазній мережі
Існують різні варіації включення навантаження з робочою напругою 220 і 380 Вольт трифазну мережу. Ці схеми називаються «Зірка» та «Трикутник».
Коли навантаження розраховане на напругу 220В, то воно включається до трифазної мережі за схемою «Зірка», тобто до фазному напрузі. При цьому всі групи навантаження розподіляються так, щоб потужності фаз були приблизно однакові. Нулі всіх груп з'єднані разом та підключені до нейтрального дроту трифазного введення.
У «Зірку» підключені всі наші квартири та будинки з однофазним введенням, Інший приклад - підключення ТЕНів у потужних і .
Коли навантаження на напругу 380В, вона включається за схемою «Трикутник», тобто до лінійної напруги. Такий розподіл фаз найбільш типово для електродвигунів та іншого навантаження, де всі три частини навантаження належать до єдиного пристрою.
Система розподілу електроенергії
Вихідна напруга завжди є трифазною. Під «вихідно» я маю на увазі генератор на електростанції (тепловій, газовій, атомній), з якого напруга в багато тисяч вольт надходить на понижуючі трансформатори, які утворюють кілька ступенів напруги. Останній трансформатор знижує напругу до рівня 0,4 кВ і подає його кінцевим споживачам - нам з вами, у квартирні будинки та приватний житловий сектор.
На великих підприємствах із споживанням потужності понад 100 кВт зазвичай існують власні підстанції 10/0,4 кВ.
Наочно:
Трифазне харчування - щаблі від генератора до споживача
На малюнку спрощено показано, як з генератора G напруга (скрізь йдеться про трифазну) 110 кВ (можливо 220 кВ, 330 кВ або інше) надходить на першу трансформаторну підстанціюТП1, яка знижує напругу вперше до 10 кВ. Одна така ТП встановлюється для харчування міста чи району і може мати потужність від одиниць до сотень мегават (МВт).
Далі напруга надходить трансформатор ТП2 другого ступеня, на виході якого діє напруга кінцевого споживача 0,4 кВ (380В). Потужність трансформаторів ТП2 – від сотень до тисяч кВт. З ТП2 напруга надходить до нас — на кілька багатоквартирних будинків, на приватний сектор тощо.
Схема спрощена, щаблів може бути кілька, напруги та потужності можуть бути інші, але суть від цього не змінюється. Тільки кінцева напруга споживачів одна - 380 В.
Фото
Насамкінець — ще кілька фото з коментарями.
Електрощит з трифазним введеннямАле всі споживачі - однофазні.
Друзі, на сьогодні все, всім удачі!
Чекаю відгуків та запитань у коментарях!
Мене часто запитують: "Навіщо ти підвів до будинку трифазну лінію, у тебе, що якийсь особливий електроінструмент?" Ні, інструмент найпростіший на 220 вольт, щоправда, потужність часом сягає два кіловати. Ну і справді навіщо мені потрібні три фази у будинку? Як їх підключити без помилок?
Теорія та практика підключення
Спочатку зовсім небагато загальної інформації. Підвідна лінія на вибір може бути однофазною, коли тільки два дроти, або трифазною, коли чотири дроти, три дроти фазних і один нульовий провід. Так влаштовані генератори, що виробляють електроенергію, що вони мають лише три котушки. Тому, якщо в технічних умоввкажете потужність до 5 кВт, Вас запитають від однієї котушки, запитайте більше, то одразу від трьох котушок.
Як провести три фази в приватний будинок? Якщо є технічна можливість, потрібно запитати (заявити) про таке підключення. Правда, по дорозі від генератора до вас стоятиме трансформатор, що зменшує високовольтну напругу до побутової величини, тому ви отримаєте не 380, а рідні 220. Але у Вас буде три фази 220 вольт! В останньому випадку від щитка з автоматичними вимикачами в будинку відразу підуть три мережеві лінії, що має кожна напруга 220 вольт і потужність від 3,5 до 5 кВт залежно від встановленого автомата.
Схеми підключення та проводки з урахуванням наявності трьох фаз можуть бути різними, залежно від потреб та наявності будов на ділянці, але загальні принципи, звичайно, однакові. Далі мій персональний варіант:
Схема підключення на три фази приватного будинку та господарських будівель на ділянці
До речі, і в лазні, і в госпблоку, автоматичні вимикачі (запобіжники) теж необхідні. Встановлені на той самий струм, що і при центральному введенні, вони в цих будівлях, при несправному навантаженні спрацюють швидше, через втрати в лінії, що підводить.
Цієї зими я вже відчув перевага трифазного підведення, коли пес Боб, награвшись на першому снігу, укутаний в плед грівся біля масляного радіаторау побутівці, додатково направивши морду на нагріте повітря, що йде від тепловентилятора. Можна було не боятися, що запобіжник спрацює від навантаження при роботі з електроінструментом великою потужністю, підключившись до розетки з іншою фазою.
Навіщо потрібна тимчасова розетка?
Ну, звісно, не через собаку. Коли вже стоять стіни та вікна, є дах над головою і настелена чорна підлога, але не вистачає лише внутрішнього оздоблення, ось тоді і настає час для тимчасової розетки всередині будинку. А щоразу затягувати подовжувач із побутівки вкрай незручно. Хоча розетка і називається тимчасовою, робити її треба як справжню, за всіма правилами техніки безпеки з використанням автоматичного вимикача.
Визначаємо фазу правильно: колір та нумерація
Чесно сказати особливо не замислювався про фази, коли свого часу робив проводку у себе на дачі. Батько мій так само не звертав на це уваги, в ті часи вся проводка була практично однакова, у потрісканій гумовій ізоляції. Однак я коли вирішив зайнятися електрифікацією господарства і зібрати щиток на три фази, то волею не волею дізнався чимало фактів про історію електрики в нашій країні.
Якого кольору фаза?
Справа в тому, в Радянському Союзі, фазні проводи були жовтого, червоного чи зеленогоквітів. Після зникнення Союзу з карти світу кольори змінилися на коричневий, чорний та сірий. Однак цей факт абсолютно не пов'язаний із квітами із символікою прапорів. Справа в тому, що щодо маркування проводів було прийнято європейські стандарти. Остання, перерахована колірна гама помітна для людей з дефектами зору. Але що нас з Європою об'єднувало досить довго, це те, що земля та нейтраль у нас завжди були одного кольору, жовто-зелена земляі блакитна (світло-синя) нейтраль.
Запам'ятавши останнє, що нейтральний провід блакитний або синій(світло-синій), а заземлюючий зелений з жовтою смугою, логічно розуміємо, що фаза буде будь-якого іншого кольору, що залишився, впевнено з'єднуємо дроти для наступних поколінь, незважаючи на майбутні революції та струси світу. Це і є відповідь на питання, як підключити три фази.
Але в інших країнах маркування проводів інше. Як подумаєш про це, відразу з'являється зайти на броньовик і голосно крикнути: «Електрики всіх таборів – об'єднуйтесь!»
Навіщо нумерувати три фази?
Для однофазного ланцюга, де одна фаза, немає сенсу. А ось для трифазної лінії передач пронумеруємо, так би мовити, на майбутнє за послідовністю кольорів кабелю, що підводить до будинку. Притиснувшись до шестиметрових сходів і під'єднуючи горіхами до повітря виходи з отвору в стіні будинку дроту, не забудьте прокричати:
«Перша фаза – коричневий провід! Друга фаза – чорний провід! Третя фаза – сірий провід!
У такій же послідовності необхідно під'єднати дроти до автоматичного вимикача. Не заважатиме жирний фломастер для нумерації.
Поруч із електрощитом обов'язково треба повісити картину в рамці з повною. електричною схемою, з нумерацією кожного захисного автомата, та кольорову гаму дротів. Думаю, що план евакуації в цьому випадку не буде потрібний.
Так, я так і не відповів на запитання, навіщо потрібна нумерація. Поки ще не знаю. Раптом син купить електроприлад виключно для трифазного ланцюгаз інструкцією, де фази вказані цифрами? Ось тоді не доведеться повторно підніматися семиметровими сходами, повністю забувши на той час і кольори і цифри.
Як все ж таки з'єднувати дроти в розподільчих коробках?
Питання справді важливе. Контакти - найбільш вразливе місце у будь-якому електроланцюзі. І на сьогодні вирішено питання як НЕ з'єднувати.
Відкидаємо всі різьбові з'єднання. Той, хто їздив вітчизняними машинами, і щороку простягав різьблення, сперечатися зі мною не буде. Під впливом різних температур, болт і гайка змінюватимуть свої лінійні розміри, і з'єднання ослабне, плюс ще погане покриття, і як наслідок - іржа. Кінець контакту настане швидко. Багато хто ще пам'ятають розігріті і розплавлені штепсельні вилки та розетки.
З минулого століття поки залишається скручування з наступним паянням. А в новому столітті поки що на першому місці контакти із пружинами, наприклад від фірми WAGO. Монтаж проводки в цьому випадку може нагадувати гру конструктор ЛЕГО. Але пам'ятайте, що багатожильний провід для контакту все одно доведеться скручувати та паяти. Якщо мене запросять на шашлик, а поки він готується, попросять допомогти з електропроводкою, то я заздалегідь наб'ю всі кишені пружинними клемниками, щоб швидше звільнитися, інакше м'ясо з'їдять без мене. А собі все одно робитиму скрутку.
Навіщо світло та силові розетки вести від різних автоматичних вимикачів (запобіжників)?
Тут є кілька варіантів відповіді. Кому що сподобатися… На вибір:
- Легше знайти несправність, коли в люстрі замкнуло, якщо спрацювало по світлу, або електрочайнику настав кінець, якщо спрацювало по розетках.
- За освітленням електроспоживання менше, особливо при використанні енергозберігаючих лампОтже, автоматичний пристрій стоятиме на менший струм і він спрацює швидше, не встигнувши перегріти дроти. Ця умова дозволяє використовувати освітлювальні дроти з меншим перетином (0,75 мм), знову ж таки економія. Та й прикро буде, коли час роботи на комп'ютері пройде в порожню, після замикання лампочки у люстрі, у разі загального запобіжника.
- Свічки шукати не доведеться, у темряві не залишимося.
Чи є потреба у пристрої захисного відключення (ПЗВ)?
Так, будемо ставити ПЗВ і робити заземлення, без останнього перше не працює. Розетки класу євро із заземлюючими ламелями. Є дитина та собака. Техніка безпеки має стояти першому місці. Зараз обговорюється питання поставити загальне ПЗВ на все або тільки на ванну кімнату. Ще є час: чай не зовсім охолонув :)
P.S. Три фази у приватному будинку річ, що дійсно стоїть, що дозволяє почуватися більш впевнено та спокійно. Не відмовляйте собі у додатковій зручності.
Щоб правильно здійснити трифазне підключення дачного будинку, дотримуйтеся наступних рекомендацій. Насамперед, ви повинні знати, чому слід вибрати саме цей спосіб забезпечення будинку електроенергією. На сьогоднішній день цей спосіб є найпоширенішим через інтереси економії.
При трифазному підключенні до дачного будинку будуть підведені відразу три лінійні дроти в комплекті з одним нульовим або як його ще називають нейтральним. 
Останній виконує особливу функцію. Він одночасно виступає як захисний та робочий провідник. Бувають випадки, коли вводять одразу 2 нульові дроти. У цьому випадку один із них виступатиме як захисний, а другий, отже, як робітник. Зазвичай вони пофарбовані в різні кольори, щоб їх було легко відрізнити.
Принцип роботи трифазного підключення є досить простим. У більшості випадків від нейтральної точки, яка знаходиться в трансформаторі і відбувається подача до всіх ділянок нейтральне підведення.
Слід наглухо заземлити. Врахуйте, що потенціал даного підводу повинен відповідати повною мірою потенціалу дачної ділянки. Саме тому цей привід зветься нульовим.
Що стосується інших приводів, вони мають особливу напругу, яка створює необхідну напругу.
Щоб вам було легше розуміти, про що йдеться, слід зазначити, що під напругою розуміється різниця, яка виникає між двома потенціалами. За стандартними мірками воно становить приблизно 380 Ст.
Що стосується напруги між нульовим та лінійним дротом, воно буде дещо менше і складе близько 220 В.
Навіть якщо нейтральний провід піддати заземленню, напруга між ним та лінійним аналогом залишиться в межах 220 В. 
Такі нюанси ви повинні запам'ятати обов'язково. подібну напругу можна спостерігати між струмопровідною частиною та землею.
Не дивлячись на те, що ми розглядаємо саме трифазне підключення, не можна не згадати про однофазний спосіб. Цей спосіб набагато простіше реалізувати.
Для цього всього лише знадобиться до будинку підвести один провід лінійного типу і не забути про підведення одного лінійного.
При такому підключенні слід дотримати відстань від дроту до об'єкта. Воно має становити близько 3 м. Щоб здійснити заземлення, вам знадобиться болт типу заземлення.
Його діаметр має становити 8 мм. Для правильного заземлення рекомендуємо використовувати відрізок від неізольованого дроту. Дотримуйтесь всіх наших простих рекомендацій і підключення дачного будинку пройде успішно.
Ми також рекомендуємо серйозно поставитися до підбору інструментів та матеріалів. 
При виборі неізольованого дроту, віддайте перевагу марці МЮ або А16. Це якісні матеріали, які мають необхідний наконечник оконцованного типу, який є обов'язковим критерієм при підборі дроту.
Щоб введення здійснилося правильно, слід вибрати кабель із оболонкою негорючого типу. Врахуйте цю особливість.
Також ретельно потрібно підбирати перетин кабелів. Є деякі речі, які робити не варто. Це, перш за все, приєднання проводів відгалуження та введення в проліт між стовпами. Це робити не просто не рекомендується, а саме забороняється, оскільки ці дії несуть небезпеку ураження струмом людей і тварин. Врахуйте, що робота зі струмом – це відповідальний крок.
Щоб з'єднання здійснювалося за всіма правилами, ми рекомендуємо вам виконати введення через стіни, причому вони повинні знаходитися в ізольованих трубах.
Щоб техніки безпеки було дотримано, ми радимо вам виконувати введення через сталеві труби.
Трифазне підключення дачного будинку
Перш ніж розпочати роботи електромонтажного типу, проведіть підготовчий етап цього складного процесу. Ми радимо вам скласти схему, яка має детально відображати всі елементи.
Трифазне підключення дачного будинку схема, яку воно передбачає, слід створити до початку робіт. Так ви матимете під рукою точне уявлення про електропостачання та підключення пройде легше.
Складання схеми – це необхідний процес, який вам уникнути не вдасться. 
Це дуже важливо насамперед для того, щоб ви мали уявлення про список усіх необхідних інструментів та матеріалів, які вам можуть знадобитися у цій непростій справі.
Без детальної схеми ви не зможете здійснити підрахунок необхідної довжини дроту. Дана схема допоможе визначитися з необхідним перетином проводів, який має бути виконаний дуже міцно. На схемі ви також повинні позначити всі вимикачі та розетки.
Одним словом, створення схеми просто необхідне для якісного підключення дачного будинку. Ми розглядаємо випадок, коли використовується трифазне підключення, тому з опори на вступний електрощит відразу приходить три фази. Також необхідно включити захисний та нульовий провід.
А також ви можете переглянути відео підключення трифазної електрики на дачній ділянці