Как сделать из однофазной сети трехфазную: Страница не найдена — KRROT.net

Трехфазное напряжение из однофазной сети всего за 3 минуты: простой лайфхак | КРОТ.NET — Еженедельный Журнал

Простому обывателю доступно лишь однофазное электричество. Для бытовых нужд этого вполне хватает, но приборы с мощность более 2,2 кВт требуют трехфазного подключения. Мощные двигатели обычно подключают к однофазной сети через конденсаторы.
Однако при таком способе подключения существует один значительный недостаток –  значительная потеря мощности. Чтобы этого избежать, можно сделать трехфазное напряжение из однофазного за 3 минуты с помощью самодельного расщепителя фаз.

Что нужно для получения трехфазного напряжения?

Рассеиватель фаз

Во-первых, понадобится трехфазный электродвигатель с мощностью большей, как минимум на 30%, чем у подключаемого оборудования. Так, например, для подключения 3кВт компрессора потребуется электродвигатель, как минимум на 4,5 кВт. Больше — лучше.

Также нужен пакетный переключатель и конденсатор для облегчения запуска ведущего двигателя.

Схема подключения

Рабочая схема

1

Ведущий электродвигатель (расщепитель фаз) подключается к сети 220 В, — способ подключения (звезда, треугольник) не имеет значения. Запуск производится через конденсатор С=100 мкФ.

2

Далее к контактам обмоток ведущего двигателя через пакетный выключатель подключается трехфазное оборудование, — схема подключения (звезда или треугольник) не имеет значения.

Данная схема элементарна, но работает достаточно стабильно.

Запуск системы

Включаем через пакетник

1

Подаём напряжение 220 В на первый (ведущий) двигатель через конденсаторы, — облегчают запуск. Можно без них, но тогда необходимо придать первичное движение валу двигателя.

2

В течение нескольких секунд вал электромотора будет набирать крутящий момент, после этого, если пуск производился с конденсаторами, то их отключаем.

3

На обмотках ведущего мотора образовалось трехфазное напряжение около 200 В: на двух по 200, на одной около 190 В.

4

Включаем пакетный выключатель – ведомый электромотор запустился без проблем. Всё отлично работает.

5

Схему при необходимости можно и нужно доработать. Кстати, для стабилизации работы, т.е. для сглаживания нагрузки можно первый двигатель оснастить тяжелым маховиком, который не будет давать проседать нагрузке.

Заключение

Трехфазный двигатель

Этот простой способ был известен ещё в 60-х годах прошлого века. О чём не раз упоминалась в специализированной литературе: журнал МК, статья именно Синёва, №4 1972 год. В этом материале рассмотрены варианты корректировки напряжения по всем фазам.

Если вам понравилась наша статья, поставьте лайк)

Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить ничего интересного!

Больше фотографий и видеоконтента на сайте https://krrot.net

Что лучше для частного дома — однофазный или трехфазный ввод?

В чем же преимущества трехфазной сети? И стоит ли, безусловно, отдавать ей предпочтение?

Потребление электроэнергии в жилых домах непрерывно растет. Каждый житель нашей страны в пересчете на душу населения ежедневно потребляет количество энергии в разы большее по сравнению с данными, например пятидесятилетней давности.

В середине двадцатого века в каждом частном доме всего то и было электроприборов, что электроплита, несколько лампочек и, в лучшем случае, телевизор или радиоприемник. Сегодня бытовых электроприемников просто тьма в любом жилом помещении, и в частных домах стали все чаще выполнять трехфазные кабельные вводы. От традиционной однофазной сети многие отказываются.

Но в чем же преимущества трехфазной сети? И стоит ли, безусловно, отдавать ей предпочтение?
Многие полагают, что трехфазная сеть позволит потреблять больше мощности, то есть включать больше приборов. Это не совсем так. Максимально разрешенная мощность указывается в технических условиях на подключение. Как правило, для трехфазной сети это 15 кВт на домохозяйство, а для однофазной – 10 или те же 15 кВт. Очевидно, что выгода по мощности небольшая, а может и вовсе отсутствовать.

Однако следует не забывать, что при одинаковой мощности для трехфазной сети можно использовать вводной кабель существенно меньшего сечения. Причина находится буквально на поверхности: мощность, а, следовательно, и ток распределяется по трем фазам, в меньшей степени нагружая фазный провод в отдельности. Номинал вводного автоматического выключателя в трехфазной сети, соответственно, тоже будет меньшим.

Но эти преимущества не имеют существенного значения. Разве так уж важно, какое сечение у вводного кабеля и номинал у вводного автомата? Гораздо важнее тот факт, что вводной распределительный щит для трехфазной сети будет иметь большие габариты.

Последнее связано с тем, что трехфазный счетчик заведомо больше любого однофазного. Вдобавок и вводной автоматический выключатель будет занимать три или четыре модуля (если нулевой проводник тоже разрывается). Трехфазные УЗО тоже отличаются повышенными габаритами, так что вводной распределительный щит на несколько ярусов для «трехфазки» — обычная картина.

Это недостаток трехфазного ввода в частный дом. А вот возможность непосредственного подключения в сеть трехфазных электроприемников – электрических котлов, асинхронных электроприводов – это несомненное преимущество. Любой счастливый владелец частного дома с трехфазным вводом охотно пользуется этой «форой». Ведь асинхронные двигатели, включенные в трехфазную сеть, работают с лучшими энергетическими и механическими параметрами. А мощные электроприемники – котлы, электроплиты, обогреватели – не вызывают «перекоса фаз».

«Перекос фаз» в этом вопросе вообще тема очень щекотливая. Поскольку магистральная сеть всегда трехфазная, а обеспечить одинаковую нагрузку во всех трех фазах практически невозможно, то напряжение по фазам никогда не будет одинаковым. Выполнение трехфазного ввода не поможет изменить ситуацию к лучшему – ведь кроме вас в этой сети еще очень много разных потребителей. Но в своей сети после прибора учета необходимо распределить нагрузку максимально равномерно. Это возлагает дополнительную ответственность на электрика, выполняющего монтаж.

В однофазной электрической сети «перекос фаз» часто становится причиной того, что потребители, подключенные к неудачной фазе, вынуждены мириться со слишком низким сетевым напряжением. Обладателям трехфазного ввода подобные проблемы неведомы, поскольку они могут подключать важные, ответственные однофазные электроприемники к той фазе, которая не подверглась просадке из-за «перекоса».

Рабочее напряжение трехфазной сети составляет 380 вольт. Это ощутимо выше привычных 220 вольт. Поэтому при работе и эксплуатации трехфазной сети необходимо больше внимания уделять электробезопасности.

С позиций норм пожарной безопасности трехфазный ввод также является более опасным, так как ток короткого замыкания при напряжении 380 вольт будет намного выше.

Таким образом, к недостаткам трехфазного ввода в частный дом можно отнести:
1. Необходимость получения разрешения и технических условий на подключение от местной энергосбытовой компании. Это дело довольно хлопотное и может потрепать нервы, а то и совсем закончиться неудачей.
2. Повышенная опасность поражения электрическим током и пожарная опасность из-за более высокого напряжения. Это повышение опасности не очень велико и заметно. Однако не лишним будет установить дополнительный трехполюсный автомат большого номинала непосредственно перед вводом в здание, особенно если дом деревянный. Это спасет от короткого замыкания на вводе.
3. Большие габариты распределительного вводного щита. Для владельцев больших загородных резиденций этот недостаток не критичен – им места всегда хватает. Остальным следует принять этот фактор во внимание.
4. Необходимость установки модульных ограничителей перенапряжения во вводном щите. Вообще-то такая мера и для однофазного ввода будет не лишней, но в «трехфазке» это еще актуальнее. Ведь ваш индивидуальный рабочий ноль с большой вероятностью может оборваться, а это будет чревато перенапряжением как минимум в одной, наименее нагруженной фазе.

Достоинствами же трехфазного ввода являются:
1. Возможность перераспределять нагрузку между фазами, избегая эффекта «перекоса фаз».
2. Возможность непосредственного включения в сеть трехфазных мощных электроприемников. Это самое важное преимущество трехфазного ввода.
3. Снижение токовых номиналов вводной защитной аппаратуры и сечения вводного кабеля.
4. В некоторых случаях, при лояльном отношении со стороны энергосбытовой компании, – возможность увеличить максимальную разрешенную мощность потребления электроэнергии.
Таким образом, на практике выполнение трехфазного ввода становится целесообразным для частных домов с жилой площадью 100 кв. метров и более. Тогда однофазных электроприемников бывает очень много, и нагрузку можно будет распределить максимально симметрично. Также трехфазный ввод подойдет для тех, кто планирует включать в сеть мощные трехфазные электроприемники.

Для остальных переход на «трехфазку» — мера совсем не обязательная, она может стать лишь причиной лишней головной боли.

Как осуществить однофазное подключение трехфазного двигателя к электрической сети

Как осуществить однофазное подключение трехфазного двигателя к электрической сети

Трёхфазный двигатель — электродвигатель, конструктивно предназначенный для питания от трехфазной сети переменного тока.

Асинхронные электродвигатели широко применяются в промышленности благодаря относительной простоте конструкции, хорошим рабочим характеристикам, удобству управления.

Подобные устройства часто попадают в руки домашнего мастера и он, пользуясь знанием основ электротехники, подключает такой электродвигатель для работы от однофазной сети 220 вольт. Чаще всего его используют для наждака, обработки древесины, измельчения зерен и выполнения других простых работ.

Даже на отдельных промышленных станках и механизмах с приводами встречаются образцы различных двигателей, способных работать от одной или трех фаз.

Чаще всего у них используется конденсаторный запуск, как наиболее простой и приемлемый, хотя это не единственный способ, известный большинству грамотных электриков.

Принцип работы трехфазного двигателя

Промышленные асинхронные электрические устройства систем 0,4 кВ выпускаются с тремя обмотками статора. К ним прикладываются напряжения, сдвинутые по углу на 120 градусов и вызывающие токи аналогичной формы.

Для запуска электродвигателя токи направляют таким образом, чтобы они создали суммарное вращающееся электромагнитное поле, оптимально воздействующее на ротор.

Конструкция статора, используемая для этих целей, представлена:

1. корпусом;

2. магнитопроводом сердечника с уложенными в него тремя обмотками;

3. клеммными выводами.

В обычном исполнении изолированные провода обмоток собраны по схеме звезды за счет установки перемычек между винтами клемм. Кроме этого способа еще существует подключение, называемое треугольником.

В обоих случаях обмоткам назначено направление: начало и конец, связанное со способом монтажа — навивки при изготовлении.

Обмотки нумеруются арабскими цифрами 1, 2, 3. Их концы обозначаются К1, К2, К3, а начала — Н1, Н2, Н3. У отдельных типов двигателей подобный способ маркировки может быть изменен, например, С1, С2, С3 и С4, С5, С6 или другими символами либо вообще не применяться.

Правильно нанесенная маркировка упрощает подключение проводов питания. При создании на обмотках симметричной схемы расположения напряжений, обеспечивается создание номинальных токов, осуществляющих оптимальную работу электродвигателя. В этом случае их форма в обмотках полностью соответствует подводимому напряжению, повторяет его без каких-либо искажений.

Естественно, следует понимать, что это чисто теоретическое заявление, ибо на практике токи преодолевают различные сопротивления, незначительно отклоняются.

Наглядному восприятию происходящих процессов помогает изображение векторных величин на комплексной плоскости. Для трехфазного двигателя токи в обмотках, создаваемые приложенным симметричным напряжением, изображаются следующим образом.

При питании электродвигателя системой напряжений с тремя равномерно разнесенными по углу и одинаковыми по величине векторами в обмотках протекают такие же симметричные токи.

Каждый из них образует электромагнитное поле, сила индукции которого наводит в обмотке ротора собственное магнитное поле. В результате сложного взаимодействия трех полей статора с полем ротора создается вращательное движение последнего, обеспечивается создание максимальной механической мощности, вращающей ротор.

Принципы подключения однофазного напряжения к трехфазному двигателю

Для полноценного подключения к трем одинаковым статорным обмоткам, разнесенных по углу на 120 градусов, два вектора напряжения отсутствуют, имеется только один из них.

Можно подать его всего в одну обмотку и заставить ротор вращаться. Но, эффективно использовать такой двигатель не получится. Он будет обладать очень малой выходной мощностью на валу.

Поэтому возникает задача подключения этой фазы таким образом, чтобы она в разных обмотках создавала симметричную систему токов. Другими словами, нужен преобразователь напряжения однофазной сети в трехфазную. Подобная задача решается разными методами.

Если отбросить сложные схемы современных инверторных установок, то можно реализовать следующие распространенные способы:

1. использование конденсаторного запуска;

2. применение дросселей, индуктивных сопротивлений;

3. создание различных направлений токов в обмотках;

4. комбинированный способ с выравниванием сопротивлений фаз для образования одинаковых амплитуд у токов.

Кратко разберем эти принципы.

Отклонение тока при прохождении через емкость

Наиболее широко практикуется конденсаторный запуск, позволяющий отклонять ток в одной из обмоток за счет подключения емкостного сопротивления, когда создается опережение тока от вектора приложенного напряжения на 90 градусов.

В качестве конденсаторов обычно используются металлобумажные конструкции серий МБГО, МБГП, КБГ и подобные. Электролиты не приспособлены для пропускания переменного тока, быстро взрываются, а схемы, предусматривающие их использование, отличаются сложностью, низкой надежностью.

В этой схеме ток отличается по углу от номинальной величины. Он отклоняется всего на 90 градусов, не доходя на 30^о (120-90=30).

Отклонение тока при прохождении через индуктивность

Ситуация аналогична предыдущей. Только здесь ток отстает от напряжения на те же 90 градусов, а тридцати недобирает. Кроме того, конструкция дросселя не такая простая, как у конденсатора. Его надо рассчитать, собрать, настроить под индивидуальные условия. Этот способ не получил широкого распространения.

При использовании конденсаторов или дросселей токи в обмотках электродвигателя не доходят до требуемого угла на тридцатиградусный сектор, показанный красным цветом на картинке, что уже создает повышенные потери энергии. Но, с ними приходится мириться.

Они мешают созданию равномерного распределения сил индукции, создают тормозящий эффект. Точно оценить его влияние сложно, но при простом подходе деления углов получается (30/120=1/4) потеря 25%. Однако, можно ли так считать?

Отклонение тока подачей напряжения обратной полярности

В схеме звезды принято фазный провод напряжения подключать на вход обмотки, а нулевой — на ее конец.

Если в две разнесенные на 120^о фазы подать одно и то же напряжение, но разделить их, а во второй изменить полярность, то токи сдвинутся по углу относительно друг друга. Они станут формировать электромагнитные поля разного направления, влияющего на вырабатываемую мощность.

Только при этом способе по углу получается отклонение токов на небольшое значение — 30^о.

Этим методом пользуются в отдельных случаях.

Способы комплексного применения конденсаторов, индуктивностей, изменения полярности обмоток

Первые три перечисленных метода не позволяют поодиночке создавать оптимально симметричное отклонение токов в обмотках. Всегда возникает их перекос по углу относительно стационарной схемы, предусмотренной для трехфазного полноценного питания. За счет этого происходит образование противодействующих моментов, тормозящих раскрутку, снижающих КПД.

Поэтому исследователи провели многочисленные эксперименты, основанные на разных сочетаниях этих способов с целью создания преобразователя, обеспечивающего наибольшую эффективность работы трехфазного двигателя. Эти схемы с подробным разбором электротехнических процессов приводятся в специальной учебной литературе. Их изучение повышает уровень теоретических знаний, но в своем большинстве они редко применяются на практике.

Хорошая картина распределения токов создается в схеме, когда:

1. на одну обмотку подается фаза прямого включения;

2. на вторую и третью обмотки напряжение подключают через конденсатор и дроссель, соответственно;

3. внутри схемы преобразователя осуществляется выравнивание амплитуд токов за счет подбора реактивных сопротивлений с компенсацией дисбаланса активными резисторами.

Хочется обратись внимание на третий пункт, которому многие электрики не придают значения. Просто посмотрите на следующую картинку и сделайте вывод о возможности равномерного вращения ротора при симметричном приложении к нему сил одинаковых и разных по величине.

Комплексный метод позволяет создать довольно сложную схему. Она очень редко применяется на практике. Один из вариантов ее реализации для электродвигателя мощностью в 1кВт показан ниже.

Для изготовления преобразователя необходимо создать непростой дроссель. Это требует затрат времени и материальных средств.

Также трудности возникнут при поиске резистора R1, который будет работать с токами, превышающими 3 ампера. Он должен:

• обладать мощностью, превышающей 700 ватт;
• хорошо охлаждаться;
• надежно изолироваться от токоведущих частей.

Существует еще несколько технических сложностей, которые придется преодолеть для создания такого преобразователя трехфазного напряжения. Однако, он довольно универсален, позволяет подключать двигатели с мощностью до 2,5 киловатт, обеспечивает их устойчивую работу.

Итак, технический вопрос подключения трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть решен посредством создания сложной схемы преобразователя. Но, он не нашел практического применения по одной простой причине, от которой невозможно избавиться — завышенное потребление электроэнергии самим преобразователем.

Мощность, затрачиваемая на создание схемы трехфазных напряжений подобной конструкцией, превышает минимум в полтора раза потребности самого электродвигателя. При этом суммарные нагрузки, создаваемые на подводящую питание электропроводку, сравнимы с работой старых сварочных аппаратов.

Электрический счетчик, к радости продавцов электроэнергии, очень быстро начинает перечислять деньги из кошелька домашнего мастера на счет энергоснабжающей организации, а это хозяевам совсем не нравится. В итоге сложное техническое решение создания хорошего преобразователя напряжения оказалось ненужным для практического применения в домашнем хозяйстве, да и на промышленных предприятиях тоже.

Допонительно

Схемы включения трехфазных асинхронных двигателей для работы от однофазных сетей:

Схемы а — е применяются в том случае, когда фазы обмотки статора жестко соединены в звезду или треугольник и у двигателя имеется только три выводных конца. Наилучшими из этих схем следует считать схемы в и е. При включении двигателя по этим схемам в случае правильного подбора емкости конденсатора он обладает вполне удовлетворительными пусковыми и рабочими свойствами.

Схемы ж и з применяются в случае, когда у двигателя имеется шесть выходных концов — начала и концы всех фаз. При таком соединении обмоток двигатель практически не отличается от обычного однофазного асинхронного двигателя с пусковым сопротивлением или емкостью.

Обмотки двух его фаз, соединенные последовательно, образуют рабочую обмотку, а обмотка третьей фазы — пусковую обмотку. Рабочая обмотка, как и в обычном однофазном двигателе с пусковым сопротивлением или емкостью, занимает 2/3 пазов статора, пусковая обмотка — 1/3 пазов.

При правильном выборе активного сопротивления или емкости этот двигатель может иметь примерно такие же пусковые и рабочие свойства, как и специально рассчитанный однофазный асинхронный двигатель с пусковой обмоткой. (Ю. М. Юферов. Электрические двигатели автоматических устройств)

4 заключительных вывода

1. Технически использовать однофазное подключение трехфазного двигателя можно. Для этого создано много разнообразных схем с различной элементной базой.

2. Практически применять этот способ для длительной работы приводов в промышленных станках и механизмах нецелесообразно из-за больших потерь энергии потребления, создаваемых посторонними процессами, ведущими к низкому КПД системы, повышению материальных затрат.

3. В домашних условиях схему можно использовать для выполнения кратковременных работ на неответственных механизмах. Длительно работать подобные устройства могут, но при этом оплата электроэнергии значительно возрастает, а мощность работающего привода не обеспечивается.

4. Для эффективной эксплуатации асинхронного двигателя лучше использовать полноценную трехфазную сеть питания. Если такой возможности нет, то лучше отказаться от этой затеи и приобрести специальный однофазный электродвигатель соответствующей мощности. 

Ранее ЭлектроВести писали, что британская компания Swindon Powertrain предложила вариант преобразования любого топливного автомобиля в электрический, выпустив компактную и готовую к установке силовую установку High Power Density (HPD) мощностью 80 кВт.

По материалам: electrik.info.

Трехфазный двигатель в однофазной сети

Двигатели с тремя фазами необходимы для различных самоделок: циркулярок, деревообрабатывающих, заточных и сверлильных станков. Проблемы с ним могут возникнуть, если сеть однофазная. В таком случае, существует несколько способов подключения двигателя к сети.

Способ 1. Подключение третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор

Среди различных способов запуска трехфазных двигателей в однофазных сетях, самый простой и эффективный — с подключением третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор. Учитывая, что конденсатор сдвигает фазу третьей обмотки на 90°С, а между первой и второй фазами сдвиг незначителен, электромотор теряет мощность примерно на 40…50% при включении обмоток по схеме треугольника.

Чтобы электромотор с конденсаторным пуском работал нормально, емкость конденсатора должна меняться в зависимости от числа оборотов. На практике это условие выполнить трудно, двигателем обычно управляют двухступенчато: сначала включают с пусковым конденсатором (ввиду больших пусковых токов), а после разгона его отсоединяют, оставляя только рабочий (рис.1).

При нажатии па кнопку SB1 (можно использовать кнопку от стиральной машины — пускатель ПНВС-10 УХЛ2) электродвигатель М начинает разгоняться, а когда он наберет обороты, кнопку отпускают. SB1.2 размыкается, a SB1.1 и SB1.3 остаются замкнутыми. Их размыкают для остановки электродвигателя. Если SB 1.2 в кнопке не отходит, под него следует подложить шайбу так, чтобы он отходил. При соединении обмоток двигателя по схеме «треугольник» емкость рабочего конденсатора С2 определяется по формуле:

С2=4800 I/U
где I —ток, потребляемый мотором, А;
U — напряжение сети, В.
Ток, потребляемый электродвигателем, можно измерить амперметром или же рассчитать по формуле:

где Р — мощность двигателя, Вт;
U — напряжение сети, В;
n— КПД;
cosψ — коэффициент мощности. Емкость пускового конденсатора С1 выбирают в 2…2,5 раза больше рабочего при большой нагрузке на вал, а их допустимые напряжения должны превышать в 1,5 раза напряжение сети. Лучше всего применять конденсаторы марки МГБО, МБГП, МБГЧ с рабочим на­пряжением 500 В и выше. Пусковые конденсаторы необходимо зашунтировать резистором R1 сопротивлением 200…500 кОм, через который «стекает» оставшийся электрический заряд.

Реверсирование электромотора осуществляется путем переключения фазы на его обмотке тумблером SA1 (рис. 1) типа ТВ1…4 и т.п.

При работе в режиме холостого хода по питаемой через конденсаторы обмотке протекает ток, па 20…40% превышающий поминальный. Поэтому если электромотор будет часто использоваться в недогруженном режиме или вхолостую, емкость конденсатора С2 следует уменьшить. Например, для включения двигателя мощностью 1,5 кВт можно использовать в качестве рабочего конденсатор емкостью 100 мкФ, пускового — 60 мкФ. Значения емкостей рабочих и пусковых конденсаторов в зависимости от мощности двигателя приведены в таблице.

Способ 2. Запуск двигателя с использованием оксидных конденсаторов

Если нет возможности приобрести бумажные конденсаторы, можно использовать оксидные (электролитические) в качестве пусковых» На рис.2 приведена схема замены бумажных конденсаторов на электролитические. Положительная полуволна переменного тока проходит через цепочку VD1C1, а отрицательная — через VD2C2, поэтому электролиты можно использовать с меньшим допустимым напряжением, чем для обычных бумажных конденсаторов. Так, если для бумажных конденсаторов необходимо напряжение 400 В и выше, то для электролита достаточно 300…350 В, потому что он пропускает только одну полуволну переменного тока, и следовательно, к нему прикладывается лишь половина действующего напряжения, а для надежности он должен выдержать амплитудное напряжение однофазной сети, т.е. примерно 300 В. Их расчет аналогичен расчету бумажных.

Схема включения такого двигателя с помощью электролитических конденсаторов приведена на рис.3. Подобрать нужное значение емкости бумажных и оксидных конденсаторов проще всего измерив, ток в точках а, в, с — токи должны быть равны при оптимальной нагрузке на вал двигателя. Диоды VD1, VD2 выбираются с обратным напряжением не менее 300 В и 1пр. мах=10А. При большей мощности двигателя диоды устанавливаются на теплоотводы по два в плече, иначе может произойти пробой диодов и через оксидный конденсатор потечет переменный ток, в результате чего спустя некоторое время электролит может нагреться и разорваться. Электролитические конденсаторы в качестве рабочих применять нежелательно, поскольку длительное протекание через них больших токов приводит к их разогреванию и взрыву. Их лучше всего использовать в качестве пусковых.

Способ 3. Подключение пусковых конденсаторов с помощью токового реле

Если трехфазный электродвигатель используется при динамических (больших) нагрузках на вал, можно использовать схему подключения пусковых конденсаторов с помощью токового реле, которое позволяет в момент больших нагрузок на вал автоматически подключать и отключать пусковые конденсаторы (рис.3).

При подключении обмоток по схеме, приведенной на рис.4, мощность электродвигателя составляет 75% от номинальной мощности в трехфазном режиме, т.е. потери составляют примерно 25%, поскольку обмотки А и В включены противофазно на полное напряжение 220 В, а напряжение вращения определяется включением обмотки С. Фазирование обмоток показано точками.

Способ 4. Резисторно-индуктивноемкостные преобразователи сети

Более практичны и удобны в работе с такими двигателями резисторно-индуктивноемкостные преобразователи сети с одной фазой 220 В в трехфазную, с токами в фазах до 4А и сдвигом напряжений в фазах около 120°. Такие устройства универсальны, монтируются в жес­тяном корпусе и позволяют под­ключать трехфазные электродвигатели мощностью до 2,5 кВт в однофазную сеть 220 В практически без потери мощности.

В преобразователе используется дроссель с воздушным зазором. Устройство дросселя показано на рис.6. При правильном подборе R, С и соотношения витков в секциях обмотки дросселя такой преобразователь обеспечивает нормальную длительную работу электродвигателей независимо от их характеристик и степени нагрузки на вал. Вместо индуктивности дано индуктивное сопротивление XL, так как его проще измерить: обмотка дросселя крайними выводами через амперметр подключается к напряжению 100…220 В частотой 50 Гц параллельно с вольтметром. Индуктивное сопротивление (активным можно пренебречь) практически определяется как отношение напряжения в вольтах к току в амперах XL=U/J.

Конденсатор С1 должен выдержи­вать напряжение не менее 250 В, С2 — не менее 350 В. Если использовать конденсаторы КБГ, МБГ-4, то напряжение соответствует номиналу, указанному на маркировке, а конденсаторы МБГП, МБГО при включении в цепь переменного тока должны иметь примерно двукратный запас по напряжению. Резистор R1 должен быть рассчитан на ток до ЗА, т.е. на мощность около 700 Вт (наматывается никелево-хромовой проволокой диаметром 1,3…1,5 мм на фарфоровой трубке с передвигающейся скобой, позволяющей получать нужное сопротивление для разных мощностей двигателя). Резистор должен быть защищен от перегрева, огражден от других элементов, токоведущих частей, от прикосновения людей. Металлическое шасси корпуса необходимо заземлить.

Сечение магнитопровода дросселя S=16…18cm2, диаметр провода d=l,3…1,5 мм, общее число витков W=600…700. Форма магнитопровода и марка стали — любые, главное — предусмотреть воздушный зазор (а следовательно, возможность менять индуктивное сопротивление), которое устанавливается винтами (рис.6). Для устранения сильного дребезжания дросселя между Ш-об-разными половинами магнитопровода прокладывается деревянный брусок и зажимается винтами. В качестве дросселя подходят силовые трансформаторы от ламповых цветных телевизоров мощностью 270…450 Вт. Вся обмотка дросселя выполняется в виде одной катушки с тремя секциями и четырьмя выводами. Если использовать сердечник с постоянным воздушным зазором, придется изготовить пробную катушку без промежуточных отводов, собрать дроссель с примерным зазором, включить в сеть и измерить XL. Затем для подгонки полученного значения к требуемому. XL нужно отмотать или домотать несколько витков. Выяснив необходимое число витков, мотают необходимую катушку, разделив каркас на секции в отношении W1:W2:W3=1:1:2. Так, если общее число витков равно 600, то Wl =W2= 150, a W3=300. Чтобы увеличить выходную мощность преобразователя и избежать при этом несимметрии напряжений, нужно изменить значения XL, Rl, Cl, С2, которые рассчитываются из тех соображений, что токи в фазах А, В и С должны быть равны при номинальной нагрузке на вал двигателя. В режимах недогрузки двигателя несимметрия напряжений фаз не опасна, если наибольший из токов фаз не превышает номинальный ток двигателя. Пересчет параметров преобразователя на другую мощность производится по формулам:

С1=80Р;
С2=40Р;
Rl = 140/P;
XL = 110/P,
W=600/ Р,
S=16P,
d=1,4P;

где P — мощность преобразователя в киловаттах, в то время как паспортная мощность двигателя — это его мощность на валу. Если коэффициент полезного действия двигателя неизвестен, его можно брать в среднем 75…80%.

Источник: Радиолюбитель 3’1996

Трехфазный двигатель в однофазной сети

4.1/5 — Оценок: 85

Что такое однофазная и трехфазная сеть. Трехфазные и однофазные сети. Отличия. Преимущества и недостатки.

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»:

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.

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!

В настоящее время во всем мире получила наибольшее распространение трехфазная система переменного тока .

Трехфазной системой электрических цепей называют систему, состоящую из трех цепей, в которых действуют переменные, ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 1/3 периода(φ =2π /3). Каждую отдельную цепь такой системы коротко называют ее фазой, а систему трех сдвинутых по фазе переменных токов в таких цепях называют просто трехфазным током .

Почти все генераторы, установленные на наших электростанциях, являются генераторами трехфазного тока . По существу, каждый такой генератор представляет собой соединение в одной электрической машине трех генераторов переменного тока, сконструированных таким образом, что индуцированные в них сдвинуты друг относительно друга на одну треть периода, как это показано на рис. 1.

Рис. 1. Графики зависимости от времени ЭДС, индуцированных в обмотках якоря генератора трехфазного тока

Как осуществляется подобный генератор легко понять из схемы на рис. 2.

Рис. 2. Три пары независимых проводов, присоединенных к трем якорям генератора трехфазного тока, питают осветительную сеть

Здесь имеются три самостоятельных якоря, расположенных на статоре электрической машины и смещенных на 1/3 окружности (120 о). В центре электрической машины вращается общий для всех якорей индуктор, изображенный на схеме в виде .

В каждой катушке одной и той же частоты, но моменты прохождения этих ЭДС через нуль (или через максимум) в каждой из катушек окажутся сдвинутыми на 1/3 периода друг относительно друга, ибо индуктор проходит мимо каждой катушки на 1/3 периода позже, чем мимо предыдущей.

Каждая обмотка трехфазного генератора является самостоятельным генератором тока и источником электрической энергии. Присоединив провода к концам каждой из них, как это показано на рис. 2, мы получили бы три независимые цепи, каждая из которых могла бы питать те или иные электроприемники, например .

В этом случае для передачи всей энергии, которую поглощают , требовалось бы шесть проводов. Можно однако, так соединить между собой обмотки генератора трехфазного тока, чтобы обойтись четырьмя и даже тремя проводами, т. е. значительно сэкономить проводку.

Первый из этих способов, называется соединением звездой (рис. 3).

Рис. 3. Четырехпроводная система проводки при соединении трехфазного генератора звездой. Нагрузки (группы электрических ламп I, II, III) питаются фазными напряжениями.

Будем называть зажимы обмоток 1, 2, 3 началами, а зажимы 1″ , 2″ , 3″ — концами соответствующих фаз.

Соединение звезд заключается в том, что мы соединяем концы всех обмоток в одну точку генератора, которая называется нулевой точкой или нейтралью , и соединяем генератор с приемниками электроэнергии четырьмя проводами: тремя так называемыми линейными проводами , идущими от начала обмоток 1, 2, 3, и нулевым или нейтральным проводом , идущим от нулевой точки генератора. Такая система проводки называется четырехпроводной .

В электрооборудовании жилых многоквартирных домов, а также в частном секторе применяются трехфазные и однофазные сети. Изначально электрическая сеть выходит от электростанции с тремя фазами, и чаще всего к жилым домам подключена сеть питания именно трехфазная. Далее она имеет разветвления на отдельные фазы. Такой метод применяется для создания наиболее эффективной передачи электрического тока от электростанции к месту назначения, а также для уменьшения потерь при транспортировке.

Чтобы определить количество фаз у себя в квартире, достаточно открыть распределительный щит, расположенный на лестничной площадке, либо прямо в квартире, и посмотреть, какое количество проводов поступает в квартиру. Если сеть однофазная, то проводов будет 2 – . Возможен еще третий провод – заземление.

Трехфазные сети в квартирах применяются редко, в случаях подключения старых электроплит с тремя фазами, либо мощных нагрузок в виде циркулярной пилы или отопительных устройств. Число фаз также можно определить по величине входного напряжения. В 1-фазной сети напряжение 220 вольт, в 3-фазной сети между фазой и нолем тоже 220 вольт, между 2-мя фазами – 380 вольт.

Отличия

Если не брать во внимание отличие в числе проводов сетей и схему подключения, то можно определить некоторые другие особенности, которые имеют трехфазные и однофазные сети.

• В случае трехфазной сети питания возможен перекос фаз из-за неравномерного разделения по фазам нагрузки. На одной фазе может быть подключен мощный обогреватель или печь, а на другой телевизор и стиральная машина. Тогда и возникает этот отрицательный эффект, сопровождающийся несимметрией напряжений и токов по фазам, что влечет неисправности бытовых устройств. Для предотвращения таких факторов необходимо заранее распределять нагрузку по фазам перед прокладкой проводов электрической сети.
• Для 3-фазной сети требуется больше кабелей, проводников и выключателей, а значит, денежные средства слишком не сэкономить.
• Возможности однофазной бытовой сети по мощности значительно меньше трехфазной. Если планируется применение нескольких мощных потребителей и бытовых устройств, электроинструмента, то предпочтительно подводить к дому или квартире трехфазную сеть питания.
• Основным достоинством 3-фазной сети является малое падение напряжения по сравнению с 1-фазной сетью, при условии одинаковой мощности. Это можно объяснить тем, что в 3-фазной сети ток в проводнике фазы меньше в три раза, чем в 1-фазной сети, а на проводе ноля тока вообще нет.

Преимущества 1-фазной сети

Основным достоинством является экономичность ее использования. В таких сетях используются трехпроводные кабели, по сравнению с тем, что в 3-фазных сетях – пятипроводные. Чтобы осуществить защиту оборудования в 1-фазных сетях, нужно иметь однополюсные защитные , в то время как в 3-фазных сетях без трехполюсных автоматов не обойтись.

В связи с этим габариты приборов защиты также будут значительно отличаться. Даже на одном электрическом автомате уже есть экономия в два модуля. А по габаритам это составляет около 36 мм, что значительно повлияет при размещении автоматов в . А при установке экономия места составит более 100 мм.

Трехфазные и однофазные сети для частного дома

Расход электроэнергии населением постоянно повышается. В середине прошлого столетия в частных домах было сравнительно немного бытовых устройств. Сегодня в этом плане совсем другая картина. Бытовые потребители энергии в частных домах плодятся не по дням, а по часам. Поэтому в собственных частных владениях уже не стоит вопрос, какие сети питания выбрать для подключения. Чаще всего в частных постройках выполняют сети питания с тремя фазами, а от однофазной сети отказываются.

Но стоит ли трехфазная сеть такого превосходства в установке? Многие считают, что, подключив три фазы, будет возможность пользоваться большим количеством устройств. Но не всегда это получается. Наибольшая допустимая мощность определена в техусловиях на подключение. Обычно, этот параметр составляет 15 кВт на все частное домовладение. В случае однофазной сети этот параметр примерно такой же. Поэтому видно, что по мощности особой выгоды нет.

Но, необходимо помнить, что если трехфазные и однофазные сети имеют равную мощность, то для 3-фазной сети можно применить , так как мощность и ток распределяется по всем фазам, следовательно, меньше нагружает отдельные проводники фаз. Номинальное значение тока автомата защиты для 3-фазное сети также будет ниже.

Большое значение имеет размер , который для 3-фазной сети будет иметь размеры заметно больше. Это зависит от размера трехфазного , который имеет габариты больше однофазного, а также автомат ввода будет занимать больше места. Поэтому распределительный щит для трехфазной сети будет состоять из нескольких ярусов, что является недостатком этой сети.

Но у трехфазного питания есть и свои преимущества, выражающиеся в том, что можно подключать трехфазные приемники тока. Ими могут быть , и другие мощные устройства, что является достоинством трехфазной сети. Рабочее напряжение 3-фазной сети равно 380 В, что выше, чем в однофазном типе, а значит, вопросам электробезопасности придется уделить больше внимания. Также дело обстоит и с пожарной безопасностью.

Недостатки трехфазной сети для частного дома

В результате можно выделить несколько недостатков применения трехфазной сети для частного дома:

1. Нужно получать техусловия и разрешение на подключение сети от энергосбыта.
2. Повышается опасность поражения током, а также опасность возгорания по причине повышенного напряжения.
3. Значительные габаритные размеры распредщита ввода питания. Для хозяев загородных домов такой недостаток не имеет большого значения, так как места у них хватает.
4. Необходим монтаж в виде модулей на вводном щитке. В трехфазной сети это особенно актуально.

Преимущества трехфазного питания для частных домов

1. Есть возможность распределить нагрузку равномерно по фазам, во избежание возникновения перекоса фаз.
2. Можно подключать в сеть мощные трехфазные потребители энергии. Это является наиболее ощутимым достоинством.
3. Уменьшение номинальных значений аппаратов защиты на вводе, а также снижение ввода.
4. Во многих случаях можно добиться разрешения у компании по энергосбыту на повышение допустимого наибольшего уровня мощности потребления электроэнергии.

В итоге, можно сделать вывод, что практически осуществлять ввод трехфазной сети питания рекомендуется для частных строений и домов с жилой площадью более 100 м 2 . Трехфазное питание особенно подходит тем хозяевам, которые собираются установить у себя циркулярную пилу, котел отопления, различные приводы механизмов с трехфазными электродвигателями.

Остальным владельцам частных домов переходить на трехфазное питание не обязательно, так как это может создать только дополнительные проблемы.

Одним из видов систем с множеством фаз, представлены цепи, состоящие из трех фаз. В них действуют электродвижущие силы синусоидального типа, возникающие с синхронной частотой, от единого генератора энергии, и имеют разницу в фазе.

Электрическое напряжение трехфазных сетей

Под фазой, понимаются самостоятельные блоки системы с множеством фаз, имеющие идентичные друг другу параметры тока. Поэтому, в электротехнической области, имеет двойное толкование.

Во-первых, как значение, имеющее синусоидальное колебание, а во-вторых, как самостоятельный элемент в электросети с множеством фаз. В соответствии с их количеством и маркируется конкретная цепь: двухфазная, трехфазная, шестифазная и т.д.

Сегодня в электроэнергетике, наиболее популярными являются цепи с трехфазным током. Они обладают целым перечнем достоинств, выделяющих их среди своих однофазных и многофазных аналогов, так как, во-первых, более дешевы по технологии монтажа и транспортировки электроэнергии с наименьшими потерями и затратами.

Во-вторых, они имеют свойство легко образовывать движущееся по кругу магнитное поле, которое является движущей силой для , которые используются не только на предприятиях, но и в быту, например, в подъемном механизме высотных лифтов и т.д.

Электрические цепи, имеющие три фазы, позволяют одновременно пользоваться двумя видами напряжения от одного источника электроэнергии – линейным и фазным.

Виды напряжения

Знание их особенностей и характеристик эксплуатации, крайне необходимо для манипуляций в электрощитах и при работе с устройствами, питаемыми от 380 вольт:

1. Линейное. Его обозначают как межфазный ток, то есть проходящий между парой контактов или идентичными клеймами разных фаз. Оно определяется разностью потенциалов пары фазных контактов.
2. Фазное. Оно появляется при замыкании начального и конечного выводов фазы. Также, его обозначают как ток, возникающий при замыкании одного из контактов фазы с нулевым выводом. Его величина определяется абсолютным значением разности выводов от фазы и Земли.

Отличия

В обычной квартире, или частном доме, как правило, существует только однофазный тип сети 220 вольт , поэтому, к их щиту электропитания, подведены в основном два провода – фаза и ноль, реже к ним добавляется третий – .

К высотным многоквартирным зданиям с офисами, гостиницами или торговыми центрами, подводится сразу 4 или 5 кабелей электропитания, обеспечивающих три фазы сети 380 вольт.

Почему такое жесткое разделение? Дело в том, что трехфазное напряжение, во-первых, само отличается повышенной мощностью, а во-вторых, оно специфически подходит для питания особых сверхмощных электродвигателей трехфазного типа, которые используются на заводах, в электролебедках лифтов, эскалаторных подъемниках и т.д.

Такие двигатели при включении в трехфазную сеть вырабатывают в разы большее усилие, чем их однофазные аналоги тех же габаритов и веса.

Проводить разводку проводки такого типа можно без использования профессионального оборудования и приборов, достаточно обычных отверток с индикаторами.

Соединяя проводники не нужно монтировать нулевой контакт , ведь вероятность пробоя очень мала, благодаря не занятой нейтрали.

Но такая схема сети имеет и свое слабое место, так как в линейной схеме монтажа крайне сложно найти место повреждения проводника в случае аварии или поломки, что может повысить риск возникновения пожара.

Таким образом, главным отличием между фазным и линейным типами являются разные схемы подключения проводов обмоток источника и потребителя электроэнергии.

Соотношение

Значение напряжения фазы равняется около 58% от мощности линейного аналога . То есть, при обычных эксплуатационных параметрах, линейное значение стабильно и превосходит фазное в 1,73 раза.

Оценка напряжения в сети трехфазного электрического тока, в основном производится по показателям его линейной составляющей. Для линий тока этого типа, подающегося с подстанций, оно, как правило, равняется 380 вольтам, и идентично фазному аналогу в 220 В.

В электросетях с четырьмя проводами, напряжение трехфазного тока маркируется обоими значениями – 380/220 В. Это обеспечивает возможность питания от такой сети устройств, как с однофазным потреблением электроэнергии 220 вольт, так и более мощных агрегатов, рассчитанных на ток 380 В.

Самой доступной и универсальной стала система трехфазного типа 380/220 В , имеющая нулевой провод, так называемое заземление. Электрические агрегаты, работающие на одной фазе 220 В., могут быть запитаны от линейного напряжения при подключении к любой паре фазных выводов.

Электрические агрегаты трехфазного питания работают только при подключении сразу к трем выводам разных фаз.

В этом случае, применение нулевого вывода в качестве заземления, не является обязательным, хотя в случае повреждения изоляции проводов, его отсутствие серьезно повышает вероятность удара током.

Схема

Агрегаты трехфазного тока имеют две схемы подключения в сеть: первая – «звезда», вторая – «треугольником». В первом варианте, начальные контакты всех трех обмоток генератора замыкаются вместе по параллельной схеме, что, как и в случае с обычными щелочными батарейками не даст прироста мощности.

Вторая, последовательная схема подключения обмоток источника тока, где каждый начальный вывод подключается к конечному контакту предыдущей обмотки, дает трехкратный прирост напряжения за счет эффекта суммирования напряжений при последовательном подключении.

Кроме того, такие же схемы подключения имеют и нагрузку в виде электродвигателя, только устройство, подключенное в трехфазную сеть по схеме «звезда», при токе в 2,2 А будет выдавать мощность 2190Вт, а тот же агрегат, подключенный «треугольником», способен выдать в три раза большую мощность — 5570, за счет того, что благодаря последовательному подключению катушек и внутри двигателя, сила тока суммируется и доходит до 10 А.

Имея источник трехфазного напряжения и двигатели, имеющие аналогичную схему подключения, можно получить в разы больше мощности просто за счет эффективного подключения всех агрегатов.

Расчет линейного и фазного напряжения

Сети с линейным током нашли широкое применение за счет своих характеристик меньшей травмоопасности и легкости разведения такой электропроводки. Все электрические устройства в этом случае соединены только с одним фазным проводом, по которому и идет ток, и только он один и представляет опасность, а второй — это земля.

Рассчитать такую систему несложно, можно руководствоваться обычными формулами из школьного курса физики. Кроме того, для измерения этого параметра сети, достаточно , в то время как для снятия показаний подключения фазного типа, придется задействовать целую систему оборудования.

Для подсчета напряжения линейного тока, применяют формулу Кирхгофа:

Уравнение которой гласит, что каждой из частей электрической цепи, сила тока равна нулю — k=1.

И закон Ома:

Используя их, можно без труда произвести расчеты каждой характеристики конкретного клейма или электросети.

В случае разделения системы на несколько линий, может появиться необходимость рассчитать напряжение между фазой и нулем:

Эти значения являются переменными, и меняются при разных вариантах подключения. Поэтому, линейные характеристики идентичны фазовым.

Однако, в некоторых случаях, требуется вычислить чему равно соотношение фазы и линейного проводника.

Для этого, применяют формулу:

Uл – линейное, Uф – фазовое. Формула справедлива, только если — I L = I F .

При добавлении в электросистему дополнительных отводящих элементов, необходимо и персонально для них рассчитывать фазовое напряжение. В этом случае, значение Uф заменяется на цифровые данные самостоятельного клейма.

При подключении промышленных систем к электросети, может появиться необходимость в расчете значения реактивной трехфазной мощности, которое вычисляется по следующей формуле:

Идентичная структура формулы активной мощности:

Примеры расчета:

Например, катушки трехфазного источника тока подключены по схеме «звезда», их электродвижущая сила 220В. Необходимо вычислить линейное напряжение в схеме.

Линейные напряжения в этом подключении будут одинаковы и определяются как:

• U1=U2=U3= √3 Uф=√3*220=380 В.

Трехфазные и однофазные сети одинаково широко используются в электрооборудовании многоквартирных и частных домов. Вообще-то, промышленная сеть изначально трехфазная и в большинстве случаев к многоквартирному дому или улице частных домов подходит именно трехфазная сеть. Потом уже она разветвляется на три однофазные. Это сделано в целях обеспечения максимально эффективной передачи электроэнергии от электростанции к потребителям, а также с целью максимального снижения потерь в процессе транспортировки.

Определить, какая именно сеть идет у вас в квартире достаточно просто. Нужно просто открыть электрический щиток и посмотреть, сколько проводов используется для вашей квартиры. В однофазной сети у вас будет 2 или 3 провода – фаза, ноль и заземляющий проводник. В трехфазной 4 или 5 – фаза A, фаза B, фаза C, ноль и заземляющий проводник. Точно также количество фаз можно определить и по вводным автоматическим выключателям. В однофазной сети их будет 2 или 1 сдвоенный, а в трехфазной – 1 один строенный и одинарный.

Справедливости ради стоит отметить, что трехфазные сети в квартирной электросети используются достаточно редко. Три фазы подают одному абоненту только в случае использования на кухнях старых трехфазных электрических плит или для подключения чрезвычайно мощных потребителей в частных домах (циркулярка, мощные нагревательные и отопительные устройства).

Если сети не имеют каких-то специфических параметров, то их можно различить еще и по значению входного напряжения . В однофазной сети оно равно 220 В, а в трехфазной между одной из фаз и нулем оно также равно 220 В, а между двумя фазами – 380 В.

В чем же отличие однофазной сети от трехфазной применительно к рядовому потребителю?

Если не учитывать различие между количеством проводников в обоих сетях и специфику подключения некоторых особо мощных электроприборов, то можно выделить некоторые «плюсы» и «минусы» обоих сетей.

• При использовании трехфазной сети есть вероятность неравномерного распределения нагрузки на каждую фазу. К примеру, от одной фазы будет запитан мощный нагреватель и электрический котел, а от другой – всего лишь холодильник и телевизор. Тогда будет иметь место неприятный эффект, так называемый «перекос фаз» – несиметрия токов и напряжений, который может повлечь за собой выход из строя некоторых бытовых электроприборов. Чтобы этого избежать необходимо более тщательно планировать распределение нагрузки еще в процессе монтажа электрической сети.
• Трехфазная сеть, в отличие от однофазной требует больше проводов, кабелей и автоматических выключателей, следовательно обойдется намного дороже.
• Однофазная сеть по потенциально возможной мощности уступает трехфазной. Поэтому, если предполагается использование много мощных потребителей, то лучше выбрать второй вариант. Если к примеру в дом с линии электропередач заходит двужильный (трехжильный – в случае с заземляющим проводником) провод сечением 16 мм 2 , то суммарная мощность всех потребителей в доме не может превышать 14 кВт. В случае с использованием того же сечения для трехфазной сети (правда кабель будет 4- или 5-жильным) максимально возможная суммарная мощность будет равна уже 42 кВт.

Какой вариант лучше, зачастую определяется соответствующими органами (представителями организаций), которые контролируют подачу электроэнергии потребителям. Домашнему электромастеру достаточно лишь научиться определять, какая именно сеть используется в данном случае и, исходя из этого производить ремонт или установку внутриквартирной электро фурнитуры.

Как подключить три фазы к частному дому?

В наше время без качественной и продуманной системы электроснабжения не обойтись. Если при покупке квартиры эта проблема решается не хозяином жилья, а строительной компанией, то для снабжения электричеством частного дома существует выбор. В квартиру подведено уже однофазное питание, да и такого напряжения там вполне достаточно. Однако в частном секторе трехфазная сеть может быть вполне актуальной. В этой статье мы расскажем, какая электрическая сеть лучше: трёхфазная или же однофазная, а также как провести 380 Вольт в частный дом по закону.

Преимущества и недостатки трехфазной системы электроснабжения

Не секрет, что трехфазное электроснабжение частного дома стает всё более актуально, и это связанно не только с величиной напряжения. Давайте разберёмся во всех преимуществах 380 Вольт и вот их перечень:

1. Подключение самых распространённых в быту и на производстве асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. При подключении к однофазной цепи теряется их мощность, крутящий момент, а также КПД. Ведь они первоначально были рассчитаны на три фазы. Применение таких электромашин в частном доме может понадобиться при обустройстве точильного, сверлильного или деревообрабатывающего станка и других видов техники. Владелец, который обладает навыками работы на таком оборудовании, всегда найдёт ему применение. На даче всегда пригодится мощный насос, поэтому провести 380 Вольт и тут не помешает.
2. Подключив три фазы, владелец частного дома получает, по большому счёту, сразу три независимые однофазные сети, которыми может распоряжаться по своему усмотрению. Для этого того чтобы получить однофазное напряжение 220 Вольт, нужно подключить один провод к фазе, а другой к нулю. Оно будет называться фазным. Напряжение между двумя фазами равняется 380 Вольт и называется линейное.
3. При поломке или аварийной ситуации на распределительной подстанции может отгореть одна или даже две фазы. При этом у владельца частного дома с тремя фазами как минимум освещение и холодильник будет работать. При этом нужно помнить, что для трёхфазных двигателей работа на две фазы повлечёт за собой неминуемый выход его из строя.

Учтите, и тут есть свои подводные камни. Трехфазная сеть нужна в том случае, если недостаточно мощности однофазной сети. И даже если однофазной недостаточно не нужно спешить подключать три фазы, лучше уточнить о возможности увеличения лимита мощности для однофазной сети — эта процедура намного проще, чем согласование и подключение трех фаз. Три фазы в обязательном порядке подключают в том случае, если нужно запитать трехфазные электродвигатели, которые не могут работать в однофазном режиме, либо в случае одновременного использования большого количества электроприборов, оборудования, например, если в доме большое хозяйство, налажено какое-то мелкое производство.

Также следует отметить еще несколько недостатков трехфазной системы электроснабжения. Один из минусов — необходимость равномерного распределения нагрузок по каждой из фаз. Второй недостаток — большая сложность в подключении, приобретении другого щитка, защитных аппаратов и т.д. Третий недостаток — большая опасность с точки зрения поражения током, так как в доме будет не только однофазное напряжение 220 В, но и линейное — 380 В

Как видите, преимущества питания потребителя от сети 380 Вольт не всегда очевидны. Теперь стоит разобраться, какие документы нужны для подключения трехфазной сети. Об этом мы сейчас и поговорим.

Как оформить подключение трех фаз

Конечно же, перед тем как перейти к технической стороне вопроса и непосредственно к подключению нужно обратиться в компанию, являющуюся поставщиком электроэнергии в данном конкретном регионе. Для этого заказчику необходимо чётко понимать и согласовать следующие моменты:

• Мощность сети.
• Тип счётчика и тариф. Это может быть многотарифный прибора учёта или однотарифный.
• Количество фаз (в данном случае 3).
• Схема подключения;
• Организация заземления, которое крайне необходимо для защиты людей от электрического тока при пробое или ухудшении сопротивления изоляции.

Важно! Самостоятельное подключение к энергосетям запрещено законом! Процедура подключения и организации энергоснабжения должна выполняться высококвалифицированным персоналом. Для того чтобы подключить частный дом к трехфазной сети, она должна быть полностью обесточена, а выполнять это без энергослужбы также запрещается.

Поставщики при этом придерживаются чётких требований и правил. Поэтому, если расстояние от частного дома до сетей 380 Вольт, проходящих чаще всего по столбам, будет больше 300 метров в черте города (500 за городом), то чтобы провести электричество придется оплачивать ещё и установку опоры.

Важно также отметить, что часто перед подключением необходимо предоставлять данные о состоянии домашней электропроводки. Если в доме старая электропроводка, то высока вероятность, что представители электросетей не только не дадут разрешение на подключение трех фаз, но и сократят до минимального лимит по однофазной сети из соображений безопасности, так как проводка не может выдержать большой нагрузки.

Следующим ключевым вопросом по подключению дома к сети 380 Вольт будет мощность, которую потребитель будет брать из сети.

Есть три степени:

• первая — не больше 16 кВт;
• вторая — от 16 до 50 кВт.
• третья — от 50 до 160 кВт.

Конечно, лучше организовать электроснабжение с запасом по мощности, тем более что рост количества приборов, которые работают на этом виде энергии, пока очевиден. Однако стоимость данной системы будет выше.

Еще важно отметить насчет лимита мощности — обычно для рядового потребителя не дают больше 50 кВт. И в данном случае все зависит от состояния электрических сетей, мощности трансформатора в КТП либо в ТП. Если мощность небольшая, то снабжающая организация распределяет примерно мощность по домам и выше этой мощности нельзя подключить, тем более три фазы. В этом случае для подключения трех фаз необходимого лимита мощности нужен отдельный трансформатор — это уже более сложная процедура, так как нужно приобретать КТП, подключать к высоковольтной сети 6 (10) кВ. Поэтому рядовому потребителю приходится довольствоваться определенным лимитом мощности однофазной сети.

В перечень документов, которые должны быть для подключения 380 Вольт (помимо самой заявки), входят:

1. Удостоверение личности.
2. Идентификационный номер законопослушного налогоплательщика.
3. Правоустанавливающая документация на жилое или нежилое помещение (в случае подключения гаража).
4. Утвержденный полный план жилого помещения (при наличии).

С указанных документов снимается копия, которая и подаётся в компанию поставщику электрической энергии. Однако сверка с оригиналами тоже обязательна.

Некоторые поставщики также могут запросить дополнительные документы, на всякий случай, их нужно тоже взять с собой:

• Информацию о мощности и список всего имеющегося электрооборудования в частном доме, в гараже или на даче. В зависимости от того, куда нужно провести трехфазное электричество. Если подключение выполняется на участок, не имеющий электрооборудования, то указать придется предположительные его виды и мощность.
• Сведения об их максимальной мощности.
• Приблизительное время ввода в эксплуатацию жилья, если это ещё не жилой объект.

Установка многотарифных счётчиков очень выгодна, так как если не использовать мощные приборы в часы пик, можно существенно сэкономить. Например, ночью стоимость электроэнергии в разы дешевле чем днём.

Порядок оформления многотарифного счётчика:

1. Подготовка заявления с просьбой установки электросчетчика.
2. Получение технические условий для данного счётчика, который нужно приобрести, если у поставляющей электроэнергию компании нет данного оборудования. Зачастую они и сами предоставляют услуги не только подключения, но и продажи приборов учета.
3. Приобретение, а также программирование электросчетчика.
4. Вызов представителя энергоснабжающей компании для проверки правильности подключения прибора учета, а также его опломбировки.
5. Внесение изменения в соглашение или же составление нового, при организации нового подключения трёх фаз.
6. Получение разрешения на подключение 380 Вольт.

Кстати, существует еще такой вариант, как преобразование однофазного напряжения в трехфазное. О том, как сделать 380 Вольт из 220 можете узнать, перейдя по ссылке.

Номинальные характеристики автоматических выключателей должны полностью соответствовать нагрузке, подключаемой к ним. На автоматах нет указанной мощности, на корпусе указаны только напряжение и ток, на который он рассчитан. О том, как выбрать автоматический выключатель, мы рассказали в отдельной статье.

Что касается технической части, а именно подключения трехфазного напряжения к частному дому, это дело лучше доверить специалистам, т.к. при отсутствии опыта и навыков самостоятельно провести три фазы будет практически невозможно.

Чтобы вы понимали, насколько все серьезно, ниже предоставлена примерная схема подключения 380 Вольт в частном доме, с разводкой на автоматы:

Для ознакомления с технологией проведения трех фаз рекомендуем изучить следующий блок статей:

• Как соединить СИП с медным кабелем
• Как провести электропроводку в доме
• Как сделать заземление в доме
• Как собрать трехфазный щит
• Как распределить нагрузку по фазам
• Как разделить электропроводку на группы
• Схема подключения трехфазного УЗО

Конечно же, для того чтобы получить в частный дом, на дачный участок или в гараж выгодное, довольно мощное и универсальное трёхфазное напряжение, придется потратить некоторые усилия, время и средства. Документы, согласование, подключение, более сложная схема проводки и соответственно дороже электромонтаж, поэтому еще раз хорошо подумайте, нужны ли вам три фазы.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео, на которых рассказывается целесообразность подключения трех фаз, а также нюансы подготовки документов:

Теперь вы знаете, как провести 380 Вольт в частный дом и какие документы нужны для этого. Надеемся, наша пошаговая инструкция была для вас полезной и помогла самостоятельно подключить дом к трехфазной сети!

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.

P.S. Кому интересно досконально узнать о проводке в деревянной бане или доме (начиная с азов и заканчивая практикой) обязательно посмотрите мою статью  «Проводка в бане и парилке: правила и рекомендации»

Зачем свет и силовые розетки вести от разных автоматических выключателей (предохранителей)?

Здесь несколько вариантов ответа. Кому что понравиться… На выбор:

1. Легче найти неисправность, когда в люстре замкнуло, если сработало по свету, или электрочайнику наступил конец, если сработало по розеткам.
2. 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.
3. 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…

Автор статьи В.Ю. Белк

Как и зачем подключать 380 Вольт в частный дом

Вопросы энергоснабжения актуальны для каждого владельца частного дома. Однако когда подходит время решения этого вопроса, мы сталкиваемся с дилеммой: подключить 220 или 380 Вольт? На самом деле, можно реализовать любой из этих вариантов, и многие хозяева, не зная о возможностях второго случая, все-таки выбирают первое решение. Но действительно ли оно того стоит? Сегодня в частных домах все чаще встречается трехфазная электросеть на 380 Вольт. Сегодня поговорим о том, как ее подключить и разберем советы специалистов, зачем нужно это делать.

Нужно ли это

Действительно электросети на 380 Вольт сегодня набирают широкую популярность в частных домах. Собственно, их выбирает большинство жителей нашей страны, имеющих определенные представления о физике, и об электричестве в частности. Для обывателя может показаться, что различия несущественны, но если разобраться более подробно, преимущества трехфазных сетей на 380 Вольт в домах становятся очевидны.

1. Важно знать, что при двухфазном энергоснабжении на 220 В, главный потребитель (т. е. ваш частный дом) получает только одну фазу + нейтральный провод. Вместе с тем в электросети случаются перекосы, которые компенсируются не в доме, а в трансформаторе, обеспечивающем подачу электричества на район. Но при наличии мощных потребителей подстанция справляется далеко не всегда, из-за чего в вашем доме может мигать свет. Особенно часто такие явления встречаются зимой, когда используются мощные электрические обогреватели и «грузят» трансформатор. Если же подключить трехфазную сеть на 380 Вольт, все фазы используются только для дома. Образование перекосов в данном случае встречается крайне редко. Для этого нужна колоссальная перегрузка подстанции, которых практически не бывает.
2. Особенно рекомендуется подключить трехфазную сеть на 380 Вольт жителям частных домов, которые находятся в деревнях. Дело в том, что в малых населенных пунктах используются маломощные подстанции, а значит, и перекосы здесь могут случаться чаще. 380 В может стать оптимальным решением данной проблемы.
3. Если созданием сети 380 В будет заниматься человек, который разбирается в электрике и знает, как правильно подключить ввод, вы сможете остаться со светом даже в случае локальных аварий на подстанции. Если на трансформаторе произошла какая-либо поломка, вы рискуете остаться с энергоснабжением в 220 В при одной фазе. Но свет и некоторые потребители при этом работать все-таки будут.
4. Подобные решения позволяют упростить учет потребленной энергии, поэтому у контролирующей компании практически не бывает претензий к владельцам домов, использующих трехфазную сеть на 380 Вольт.

Итак, как видим, плюсы такого выбора вполне просты и понятны. Но как же осуществить подключение? Далее разберемся в этом вопросе подробнее.

Подключение сети

Итак, перед тем как подключить 380 Вольт в дом, сначала необходимо обратиться в энергетическую компанию, работающую по вашему району. Энергетики обязательно должны быть оповещены о том, что вы планируете использовать именно такую сеть вместо стандартных 220В. Для этого вам будет нужно обратиться в энергокомпанию и разъяснить следующие моменты:

1. Мощность сети.
2. Тип ввода и счетчик.
3. Учетная тарификация.
4. Схема подключения.
5. Организация заземления и т. д.

Разумеется, самостоятельно подключать 380 Вольт в дом вам никто не позволит. Это делается только после разрешения энергокомпании, которая обслуживает ваш район или населенный пункт. Процедуру подключения выполняют исключительно профессионалы, при наличии специального оборудования. Никто не разрешит неспециалисту тянуть самостоятельно кабель от центральной линии энергоснабжения. В данном случае вы рискуете не только целостностью линии электропередач по своей улице, но и собственным здоровьем и жизнью. Для проведения каких-либо работ по подключению частного дома, улица обязательно должна быть обесточена, а делается это только с санкции энергетиков.

Итак, сразу же обратим внимание, что энергетики возьмутся за эту работу только в том случае, если расстояние от объекта до линии электропередач не превышает 300 метров по прямой. В противном случае, чтобы подключить 380 Вольт, вам придется тянуть всю ЛЭП к своему дому, таков закон и ничего с этим не сделаешь. Еще одним очень важным вопросом является мощность вашей линии. На сегодняшний день доступны сети со следующими показателями:

• первая степень – не более 16 кВт;
• вторая степень – от 16 до 50 кВт;
• третья степень – от 50 до 160 кВт.

Как правило, последний случай для частного жилья неактуален. У нас попросту нет таких потребителей, которые бы расходовали электричества одновременно. Зачастую такие варианты можно встретить на производстве или в промышленности. Как правило, в домашних условиях используются первый или второй вариант.

Для того чтобы энергетики могли подключить ваше жилье к сети 380 Вольт, вам придется приготовить определенный пакет документов. В первую очередь это, конечно же, заявление на выполнение работ подобного рода. Но и, помимо него, вам потребуется озаботиться о наличии таких бумаг, как:

• удостоверение личности;
• идентификационный номер налогоплательщика;
• правоустанавливающая документация на землю;
• утвержденный план жилого помещения (при наличии).

Все указанные бумаги подаются в виде копий, но при этом от вас также потребуют предъявить и их оригиналы. Существует и перечень дополнительных бумаг, которые могут понадобиться для проведения работ подобного рода. Итак, что же еще попросят в энергетической компании для подключения сети 380 Вольт?

1. Сведения о расположении и мощности приборов, которые используются в жилом помещении.
2. Данные о предельной мощности какого-либо оборудования, которое установлено в доме.
3. Информация о приблизительных сроках ввода жилья в эксплуатацию (при трехфазном подключении осуществляется поэтапно).

Также следует отметить, что от вас обязательно потребуют установки счетчика электроэнергии, поэтому вам сразу же нужно будет приготовиться к подобным затратам. Вместе с тем его нужно и правильно выбрать! В данном случае следует обратить внимание на тот факт, что устройства бывают разными. По критерию учета электроэнергии они могут быть:

• однотарифными;
• двухтарифными;
• многотарифными.

Главное различие в данном случае заключается не только в их стоимости, но и в дальнейшей оплате услуг. Если вы выберете многотарифный прибор, вам придется немного переплатить на этапе покупки, но вот за электричество вы станете платить меньше. При однотарифных аналогах ситуация будет обратной. Суть экономии заключается в оплате электроэнергии по различной тарификации в разное время суток. Важно знать, что многотарифные устройства особенно актуальны для пользователей, которые используют электричество ночью. Экономия будет доступна в том случае, если вы обратитесь в энергокомпанию с требованием перевода на дифференцированный тариф. Для этого от вас потребуется:

• подготовить заявление с требованием установки многотарифного счетчика;
• получить технические условия, которые потребуются для данного прибора с учетом потребления тока;
• приобрести прибор, провести его программирование;
• вызвать профессионала, который убедится в работоспособности устройства и проведет его опломбирование;
• внести изменения в соглашение на поставки электричества в энергокомпании.

Трехфазная сеть действительно может дать вам целый ряд преимуществ. Но для ее подключения от вас потребуется провести ряд действий с местной энергокомпанией. Да, подключение 380 Вольт действительно может занять определенное время. Но такое решение позволит вам получить более надежное энергоснабжение и при определенных условиях существенно сэкономить на уплате ЖКХ.

Схема электроснабжения частного дома 380В 15 кВт

1. Однофазное и трехфазное подключение
2. Подключение по трехфазной схеме
3. Однолинейная схема электроснабжения частного дома
4. Видео: сборка 3-фазного распредилительного щита для дома

Одним из важнейших этапов строительства или ремонта загородного дома является его электрификация. В современном жилье устанавливается большое количество бытовых приборов и всевозможного оборудования и все эти устройства потребляют электроэнергию. Поэтому приходится решать такой важный вопрос, как подключение объекта к электросети. Для этого в первую очередь понадобится схема электроснабжения частного дома 380В, 15 кВт, которая может быть двух типов – однофазная и трехфазная. Спросом пользуются оба варианта, однако в последнее время предпочтение отдается трехфазной схеме, которая существенно снижает нагрузку на сеть за счет ее равномерного распределения в виде трех параллельных линий.

Однофазное и трехфазное подключение

Между одно- и трехфазным подключением существует много различий технического плана. Так, например, подключение по трехфазной схеме осуществляется с использованием четырех или пяти проводов. Из них три являются фазными, по которым подается ток, а остальные два – это нулевой провод и заземление. В некоторых случаях для нуля и заземления используется один общий провод.

При подключении по однофазной схеме применяется два или три провода. Это соответствует фазе нулю и заземлению. Использование двух проводов означает, что ноль и заземление находятся на едином проводнике. Заранее зная количество фаз, можно сделать расчеты допустимой мощности и определить количество электрооборудования, которое может быть одновременно включено в сеть на каждой линии.

В случае однофазного подключения все подаваемое напряжение сосредотачивается на одной линии, что нередко приводит к перегрузкам. Толщина проводов на внутренних линиях домашней сети значительно выше тех, которые используются в трехфазной схеме. Это связано с более высокой нагрузкой, которая приходится только на одну линию. С учетом всех перечисленных факторов, при устройстве электроснабжения частного дома, предпочтение чаще всего отдается трем фазам.

Подключение по трехфазной схеме

В первую очередь требуется подготовить всю необходимую документацию. Она включает в себя технические условия эксплуатации, которые выдаются организацией – поставщиком электроэнергии. На основании технических условий осуществляется составление проектной документации на электроснабжение объекта .

Вам понадобятся следующие документы:

• Договор с энергоснабжающей организацией.
• Акт осмотра имеющегося электрооборудования.
• Заключение лабораторного исследования схемы, предназначенной для конкретного объекта.
• Акт разграничения электрических сетей по балансовой принадлежности.

В составляемом проекте учитываются особенности дальнейшего потребления электроэнергии. Все потребители разделяются на группы, которые включают в себя розетки и систему освещения. Каждая группа может быть отдельно выключена, если требуется провести ремонтные работы. В это время другая группа продолжает использоваться, не доставляя хозяевам излишних неудобств.

Для всех групп выполняются расчеты максимальной мощности потребления электроэнергии. В соответствии с этим выбирается и наиболее оптимальное сечение проводников. Как правило, линии освещения прокладываются кабелем, сечение которого составляет 1,5 мм2, а для розеток необходимо уже не менее 2,5 мм2. Каждая группа подключается к автоматическим защитным устройствам, исключающим возгорание проводки в случае короткого замыкания.

Таким образом, при наличии проекта подключения можно выполнить расчеты потребности в материалах, приборах и оборудовании, а также заранее определить размеры электрощита. На прилагаемых схемах отмечаются все места, где располагаются выключатели, розетки, стабилизирующие устройства и другое стационарное оборудование.

Непосредственное подключение может выполняться подземным или воздушным способом. Как правило, в частных домах используется второй вариант, имеющий ряд существенных преимуществ. В этом случае можно воспользоваться любыми схемами подключения, при минимальных затратах времени на выполнение работ. В процессе дальнейшей эксплуатации воздушные линии значительно легче ремонтировать. Большое значение имеет стоимость подключения, которая гораздо ниже, чем при использовании подземной прокладки кабельной линии.

При выполнении воздушного подключения следует учитывать расстояние от дома до столба. которое не должно превышать 15 м. В том случае, когда расстояние больше указанного, требуется установка дополнительного столба. За счет этого исключается сильное провисание или обрыв провода при негативном воздействии внешних факторов. Также следует обратить внимание на то, чтобы провода не создавали помехи пешеходам и транспортным средствам. Высота крепления трехфазной линии составляет не менее 2,7 м и более. Сами провода устанавливаются на специальных изоляторах, а уже потом они от столба подводятся к силовому щиту.

Силовой щит рекомендуется устанавливать на фасад здания, далее провода идут уже от него по всем помещениям. При наличии электрифицированных пристроек, питающая линия подводится к ним также от щитка. Для подключения и учета потребленной электроэнергии необходим трехфазный счетчик. В основном используются устройства прямого включения, принцип работы которых напоминает однофазный счетчик. В этом случае требуется всего лишь правильно соблюдать схему подключения устройства, размещенную на его задней крышке или в техническом паспорте.

В некоторых случаях в частном доме может использоваться схема полукосвенного включения трехфазного счетчика. Схема подключения дополняется трансформатором напряжения. Для оплаты потребленной электроэнергии показания прибора нужно умножить на коэффициент трансформации, указанный на трансформаторе.

Однолинейная схема электроснабжения частного дома

При разработке электроснабжения частных домов чаще всего применяется однолинейная схема, как наиболее оптимальный вариант. Она дает возможность для простого проектирования и монтажа, даже собственными силами. Однолинейная схема зарекомендовала себя, как эффективная и удобная в эксплуатации. По своей сути она является сильно упрощенной принципиальной схемой, где все виды подключений и прокладка сетей выполнены одной линией одинаковой толщины. Отсюда и появилось название однолинейной схемы.

Существует два варианта однолинейных схем – расчетная и исполнительная. Первый вариант используется в процессе строительства дома. Данная схема определяет порядок монтажа кабельных линий на конкретном объекте и выбор защитной аппаратуры. Предварительно выполняются расчеты всех силовых нагрузок на данную сеть. На расчетной однолинейной схеме указываются все имеющиеся мощности и их величины. В обязательном порядке отмечается расположение ВРУ. маркируются электрические щиты.

Исполнительная схема выполняется для действующих электроустановок, когда дом уже построен. К этому времени от проектной организации уже получены результаты обследования здания для подготовки наиболее подходящего расположения всех элементов и устройств электроснабжения.

Решая вопросы электроснабжения вновь построенного здания, его владелец сталкивается с многочисленными задачами, которые требуется решать техническими и организационными способами.

При этом первоначально следует определиться с необходимым количеством фаз, требующихся для питания электроприборов. Обычно люди довольствуются однофазным электроснабжением, а определенная категория выбирает трехфазное, руководствуясь стоящими перед ними задачами.

Сравнение преимуществ и недостатков однофазного и трехфазного подключения дома

При выборе схемы следует учесть ее влияние на конструкцию проводки и условия эксплуатации, создаваемые разными системами.

Среди отдельных домовладельцев бытует надежда, что переход на трехфазное питание позволяет увеличить разрешенную мощность потребления, интенсивнее пользоваться электроэнергией. Однако, этот вопрос необходимо решать в сбытовой организации, у которой, скорее всего, лишних резервов уже нет. Поэтому значительно увеличить расход электричества таким способом вряд ли получится.

Та величина разрешенной мощности, которую вам предоставят, станет основой для создания проекта электропроводки. За счет распределения ее по двум проводам в однофазной схеме толщина сечения жил кабеля всегда требуется больше, чем в трёхфазной цепи, где нагрузка равномерно разнесена по трем симметричным цепочкам.

При одинаковой мощности в каждой жиле трехфазной схемы будут протекать меньшие номинальные токи. Под них потребуются уменьшенные номиналы автоматических выключателей. Несмотря на это их габариты, как и других защит и электросчетчика, все равно будут больше за счет применения утроенной конструкции. Потребуется более емкий распределительный щит. Его размеры могут значительно ограничивать свободное пространство внутри небольших помещений.

Асинхронные электродвигатели механических приводов, электрические нагревательные котлы. другие электроприборы, рассчитанные на эксплуатацию в трехфазной сети, эффективнее, оптимально работают в ней. Чтобы их запитать от однофазного источника необходимо создавать преобразователи напряжения, которые будут потреблять дополнительную энергию. Причем, в большинстве случаев происходит снижение КПД таких механизмов и расход мощности на преобразователе.

Использование трехфазных потребителей основано на равномерном распределении нагрузки в каждой фазе, а подключение мощных однофазных приборов способно создать пофазный перекос токов, когда часть их начинает протекать по жиле рабочего нуля.

При большом перекосе токов на перегруженной фазе снижается напряжение: начинают тускло светиться лампы накаливания, наблюдаются сбои электронных устройств, хуже работают электродвигатели. В этой ситуации владельцы трехфазной электропроводки могут перекоммутировать часть нагрузки на ненагруженную фазу, а потребителям двухпроводной схемы требуется эксплуатировать стабилизаторы напряжения или резервные источники.

Условия работы изоляции электропроводки

Владельцы трехфазной схемы должны учитывать действие линейного напряжения 380, а не фазного 220 вольт. Его номинал представляет бо́льшую опасность для человека и изоляции электропроводки или приборов.

Однофазная электропроводка и все входящие в нее компоненты более компактны, требуют меньше места для монтажа.

На основе сравнения этих характеристик можно сделать вывод, что трехфазное подключение частного дома зачастую может быть в современных условиях нецелесообразным. Его имеет смысл применять в том случае, если существует необходимость эксплуатации мощных трехфазных потребителей типа электрических котлов или станочного оборудования для постоянной работы в определённые сезоны.

Большинство же бытовых электрических потребностей вполне может обеспечить однофазная электропроводка.

Как выполнить трехфазное подключение частного дома

Когда вопрос трехфазного подключения частного дома стоит остро, то придется:

1. заниматься подготовкой технической документации;

2. решать технические вопросы.

Какие документы необходимо подготовить

Обеспечить законность трехфазного подключения могут только следующие свидетельства и паспорта:

1. технические условия от энергоснабжающей организации;

2. проект производства электроснабжения здания;

3. акт разграничения по балансовой принадлежности;

4. протоколы измерений основных электрических параметров собранной схемы подключения дома электротехнической лабораторией (монтаж разрешено выполнять после получения первых трех документов) и акт осмотра электротехнического оборудования;

5. заключение договора с энергосбытовой организацией, дающее право на получение наряда на включение.

Для их получения требуется заранее подать заявку в электроснабжающую организацию, где должны быть отражены требования к абоненту и электроустановке с указанием:

мест размещения электроприборов и щитов;

ограничение доступа посторонних лиц;

Проект производства электроснабжения

Разрабатывается проектной организацией на основе действующих нормативов и правил эксплуатации электроустановок с целью предоставления бригаде электромонтажников подробной информации по технологии монтажа электрической схемы.

В состав проекта входят:

1. пояснительная записка с отчетом;

2. исполнительные принципиальные и монтажные схемы;

4. требования нормативных документов и предписаний.

Акт разграничения по балансовой принадлежности

Определяются границы ответственности между электроснабжающей организацией и потребителем, указывается разрешенная мощность, категория надежности электроприемника, схема электропитания, некоторые другие сведения.

Протоколы электротехнических замеров

Они выполняются электрической измерительной лабораторией после полного окончания монтажных работ. В случае получения положительных результатов измерений, отраженных в протоколах, предоставляется акт осмотра оборудования с заключением, дающим право на обращение в электросбытовую организацию.

Договор с энергосбытом

После его заключения на основе документов от электротехнической лаборатории можно обращаться в электроснабжающую организацию на включение смонтированной электроустановки в работу по специальному наряду.

Технические вопросы трехфазного подключения частного дома

Принцип подвода электрической энергии к отдельно стоящему жилому зданию осуществляется по следующему принципу: от трансформаторной подстанции по линии электропередачи подается напряжение по четырем проводам, включающим три фазы (L1, L2, L3) и один общий нулевой проводник PEN. Подобная система выполняется по стандартам схемы TN-C. которая максимально распространена до сих пор в нашей стране.

Линия электропередачи чаще всего может быть воздушной или реже кабельной. На обоих конструкциях могут возникнуть неисправности, которые быстрее устраняются у воздушных ЛЭП.

Особенности разделения PEN проводника

Старые линии электропередач энергетики постепенно начинают модернизировать, переводить на новый стандарт TN-C-S, а строящиеся сразу создают по нормативам TN-S. В нем четвертый проводник PEN от питающей подстанции подается не одной, а двумя разветвленными жилами: РЕ и N. В итоге у этих схем используется уже пять жил для проводников.

Трехфазное подключение частного дома основано на том, что все эти жилы подключаются к вводному устройству здания, а от него электроэнергия поступает на электрический счетчик и далее — в распределительный щит для осуществления внутренней разводки по помещениям и потребителям здания.

Практически все бытовые приборы работают от фазного напряжения 220 вольт, которое присутствует между рабочим нулем N и одним из потенциальных проводников L1, L2 или L3. А между линейными проводами образовано напряжение 380 вольт.

Внутри вводного устройства, использующего стандарт TN-C-S, делается выделение рабочего нуля N и защитного РЕ из проводника PEN, который соединяют здесь же с ГЗШ — главной заземляющей шиной. Ее подключают к повторному контуру заземлению здания.

Все присоединения проводников на ГЗШ выполняют болтовым соединением с шайбами и гайками, прочно затягивая резьбовое соединение. Этим добиваются минимального значения переходного электрического сопротивления в месте соединения контактов. Каждый кабель подключается на отдельное посадочное отверстие для удобного размыкания схемы с целью проведения различных измерений.

Основным материалом для ГЗШ служит медь, а в отдельных случаях допускается применять стальные сплавы. Использовать алюминий для главной защитной шины запрещено. На провода, подключаемые к ней, нельзя монтировать наконечники из алюминиевых сплавов.

От вводного устройства рабочие и защитные нули идут изолированными цепочками, которые запрещено объединять в любой другой точке схемы электропроводки.

По старым правилам, действовавшим в схеме заземления TN-C, расщепление проводника PEN не делалась, а фазное напряжение бралось прямо между ним и одним из линейных потенциалов.

Конечный промежуток линии между ее опорой до ввода в дом прокладывают по воздуху или под землей. Его называют ответвлением. Оно находится на балансе электроснабжающей организации, а не хозяина жилого здания. Поэтому все работы по подключению дома на этом участке должны выполняться с ведома и по решению владельца ЛЭП. Соответственно, законодательно они потребуют согласования и оплаты.

У подземной кабельной линии ответвление монтируют в металлическом шкафу, который размещают поблизости с трассой, а для воздушной ЛЭП — непосредственно на опоре. В обоих случаях важно обеспечить безопасность их эксплуатации, закрыть доступ посторонних людей и выполнить надежную защиту от повреждения вандалами.

Выбор места расщепления PEN проводника

Оно может быть выполнено:

1. на ближайшей опоре;

2. или на вводном щите, расположенном на стене либо внутри дома.

В первом случае ответственность за безопасную эксплуатацию несет электроснабжающая организация, а во втором — владелец здания. Доступ жильцов дома к работам на конце PEN проводника, расположенного на опоре, запрещен правилами.

При этом надо учесть, что провода на воздушной линии способны обрываться по различным причинам и на них могут возникать неисправности. Во время аварии на питающей ЛЭП с обрывом PEN проводника ее ток потечет через провод, подключенный к дополнительному контуру заземления. Его материал и сечение должны надежно выдерживать такие повышенные мощности. Поэтому их выбирают не тоньше, чем основная жила линии электропередачи.

Когда расщепление выполняется прямо на опоре, то к нему и контуру прокладывают линию, называемую повторным заземлением. Ее удобно изготавливать из металлической полосы, заглубленной в землю на 0,3÷1 м.

Поскольку через нее в грозу создается путь протекания молнии в землю, то ее надо отводить от дорожек и мест возможного размещения людей. Рационально прокладывать ее под забором здания и в подобных труднодоступных местах, а все соединения выполнять сваркой.

Когда расщепление производится в водном щите здания, то через линию ответвления с подключенными проводами будут протекать аварийные токи, которые могут выдержать только проводники с сечением фазных жил ЛЭП.

Вводное распределительное устройство электроэнергии

Оно отличается от простого вводного устройства тем, что в его конструкцию внесены элементы, осуществляющие распределение электричества по группам потребителей внутри здания. Его монтируют на вводе электрического кабеля в пристройке или каком-то отдельном помещении.

ВРУ устанавливают внутри металлического шкафа, куда заводят все три фазы, PEN проводник и шину контура повторного заземления в схеме подключения здания по системе TN-C-S.

Для TN-S во вводно распределительный шкаф заводят пять жил — три фазы и два нуля: рабочий и защитный, как показано на картинке ниже.

Внутри шкафа вводного распределительного устройства фазные проводники подключаются к клеммам входного автоматического выключателя или силовых предохранителей, а PEN проводник к своей шине. Через нее выполняется его расщепление на PE и N с образованием главной заземляющей шины и ее подключением к повторному контуру заземления.

Ограничители повышения напряжения работают по импульсному принципу, защищают схему цепей фаз и рабочего нуля от воздействий возможного проникновения посторонних внешних разрядов, отводят их через РЕ проводник и главную защитную шину с контуром заземления на потенциал земли.

При возникновении высоковольтных импульсных разрядов больших мощностей в питающей линии и прохождении их через последовательную цепочку из автоматического выключателя и УЗИП вполне возможен выход из строя силовых контактов автомата из-за подгорания и даже приваривания их.

Поэтому защита этой цепочки мощными предохранителями, выполняемая простым перегоранием плавкой вставки, остается актуальной, широко применяется на практике.

Трехфазный электрический счетчик учитывает расходуемую мощность. После него подключаемые нагрузки распределяются по группам потребления через правильно подобранные автоматические выключатели и устройства защитного отключения. Также на вводе может стоять дополнительное УЗО, выполняющее противопожарные функции у всей электрической проводки здания.

После каждой группы УЗО может производиться дополнительное деление потребителей по степеням защиты индивидуальными автоматами или обходиться без них, как показано разными участками на схеме.

На выходные клеммы щита и защит подключаются кабели, идущие к группам конечных потребителей.

Особенности конструкции ответвления

Чаще всего трехфазное подключение частного дома на питающей ЛЭП выполняется воздушной линией, на которой может возникнуть короткое замыкание или обрыв. Чтобы их предотвратить следует обратить внимание на:

общую механическую прочность создаваемой конструкции;

качество изоляции внешнего слоя;

материал токоведущих жил.

Современные самонесущие алюминиевые кабели обладают небольшим весом, хорошими токопроводящими свойствами. Они хорошо подходят для монтажа воздушного ответвления. При трехфазном питании потребителей сечения жилы СИП 16 мм2 будет достаточно для длительного получения 42 кВт, а 25 мм кв — 53 кВт.

Когда ответвление выполняется подземным кабелем, то обращают внимание на:

конфигурацию прокладываемого маршрута, его недоступность для повреждения посторонними людьми и механизмами при работах в грунте;

защиту выходящих из земли концов металлическими трубами на высоту не меньше среднего человеческого роста. Лучшим вариантом считается полное размещение кабеля в трубе вплоть до ввода в ВУ и распределительный шкаф.

Для подземной прокладки используют только цельный кусок кабеля с прочной броневой лентой или выполняют его защиту трубами или металлическими коробами. При этом медные жилы предпочтительнее, чем алюминиевые.

Технические аспекты трехфазного подключения частного дома в большинстве случаев требуют бо́льших затрат и усилий чем при однофазной схеме.

Электрик Инфо — электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.

Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.

Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.

Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+

Перепечатка материалов сайта запрещена.

Источники:

Преимуществ у трехфазного подключения частного дома много. Одно из них – в возможности равномерного распределения нагрузки между линиями, что с увеличением количества бытовой техники в наших жилищах уже не просто рациональный подход к организации эн/снабжения, а необходимость. Любая работа начинается с планирования. Вот и разберемся, как грамотно составить схему трехфазного подключения частного дома в зависимости от местной специфики.

Следует пояснить, что переход на трехфазное эл/снабжение никак не повышает потребляемую мощность, как многие ошибочно считают. Ее лимит для частного дома устанавливается ресурсоснабжающей организацией и зависит от ряда факторов – собственных возможностей поставщика, количества абонентов, технического состояния линий, оборудования и так далее.

Что учесть при подключении

Для исключения вероятности перекоса фаз, резких скачков напряжения нагрузка по ним должна распределяться равномерно. Но расчеты делаются лишь примерные, так как невозможно заранее предусмотреть, какие именно потребители в определенный момент будут включены. Кроме того, если в частном доме имеются импульсные приборы, то их пуск сопровождается повышенным энергопотреблением. Поэтому обязательно понадобятся стабилизаторы, иначе перегрузка любой из фаз вызовет некорректную работу остальных.

Силовой (распределительный) щит для трехфазного подключения значительно габаритнее, чем щит для однофазной схемы. При ее переделке заменить боксы по принципу «один в один» вряд ли получится. Это связано с большим количеством защитных элементов и присоединяемых проводов (кабелей). Придется искать другое подходящее место для его монтажа электрощитка.

Хотя здесь есть и иные варианты. Вот один из них. Вне дома устанавливается только щиток ввода (к примеру, ЩРУН 3-12), а внутри – несколько небольших пластиковых, каждый (со своей комплектацией) на отдельную фазу. То же касается и надворных построек (сарая, гаража, мастерской и так далее), внутри которых целесообразно располагать такие же маломерные боксы.

При установке лишь одного щитка вне частного дома (встречается и такое решение) используется бокс со степенью защиты IP31 (или 54).

Особенности трехфазного подключения и реализуемые схемы

Существует 2 технологии – прокладка кабеля в грунте (подземный способ) и воздушная линия. Для частного дома целесообразнее выбрать второй вариант.

Преимущества:

• Значительно меньший объем работ.
• Возможность прокладки линии по любой схеме.
• Стоимость подключения намного ниже. Одно из обоснований – используемые для организации электроснабжения воздушным способом провода (СИП) по определению дешевле (за 1 п.м.) кабеля. К тому же при укладке последнего трасса может изгибаться в зависимости от особенностей грунта на участке и его планировки, что увеличивает расход монтажной продукции.
• Ремонтопригодность такой линии трехфазного подключения значительно выше.

Резервное питание не в счет. Переключение на него предусматривается независимо от выбранного способа, поэтому на основную схему параметры (тип, мощность) автономного генератора не влияют.

Особенности воздушного подключения

Допустимые расстояния показаны на схеме.

Их следует выдерживать. К примеру, если между частным домом и ближайшей опорой более 15 м, то придется ставить еще один, дополнительный столб. Это объясняется просто – для исключения значительного провиса (или даже обрыва проводов) под нагрузкой – ледяной, снеговой, ветровой. Это также регламентировано. Минимальное расстояние от проводов (в м) до: проезжей части – 6, тротуара – 3,5. То есть они не должны мешать ни проезду габаритного автотранспорта, ни свободному перемещению людей.

Нужно принять во внимание и то, что трасса прокладывается так, чтобы исключить прикосновение к любому ее участку веток крупных деревьев, которые при сильном ветре могут ее повредить. Высота точки присоединения трехфазной линии к потребителю (частному дому) – от 2,75 или более, при необходимости. Подразумевается, что именно там располагаются изоляторы. К ним и подводится эл/питание, а уже потом оно подается на силовой щит.

Часто встречается такая рекомендация – расположить его на столбе. Но насколько это грамотно в плане ремонтопригодности? Если выбьет вводной автомат, да еще ночью, тем более зимой – что делать? Оптимальное решение – закрепить щиток на фасаде частного дома.

Вот несколько наиболее распространенных схем трехфазного подключения:

Автор акцентирует внимание, что эта информация позволит читателю составить общее представление о том, как организуется трехфазное подключение частного дома к промышленной сети. Конкретную работу (определение схемы, подбор необходимых приборов по характеристикам, комплектацию щитков, монтаж линий) лучше доверить профессионалу. Только он сможет учесть все особенности строения и произвести точные расчеты. Единой рекомендации по выбору схемы и ее составных частей, не зная специфики здания и участка, потребностей собственника в эл/энергии никто не даст. Все планируется и готовится индивидуально для каждого частного дома.

Внимание! Непосредственное подключение линии к источнику 3-ф напряжения имеет право делать только представитель ресурсоснабжающей организации. Он же снимает начальные показания счетчика, производит его опломбировку и постановку на учет.

Подключение однофазного двигателя к бытовой трехфазной сети: варианты и основные ошибки

В процессе проживания в частном или загородном доме владелец в определенный момент принимает решение об установке запасного источника питания. Чаще всего в роли него выступает генератор. Хотя приобретение этого устройства является довольно сложным делом, этим не оканчиваются трудности, с которыми сталкивается собственник частного домовладения. Не менее простой задачей для него становится подключение генератора к дому.

Возможно, большинство посчитает, что здесь не должно возникнуть особых проблем: ведь для этого достаточно завести генератор, подключить его к дому и после чего можно не знать забот. Следует отметить, что процесс подключения генераторов дома является достаточно сложным мероприятием, во время проведения которого довольно легко совершить серьезные ошибки, которые могут впоследствии привести к большим неприятностям. Причем поломка генератора является самой малой из них.

В этой статье мы уделим внимание особенностям подключения однофазного генератора к дому, где проложена электропроводка, предназначенная для трехфазной сети. Пусть это и кажется удивительным, однако даже и у опытных электриков часто возникают трудности, когда им приходится решать подобную задачу. Причем они сами себе создают проблемы, которые вообще можно было решить избежать на начальном этапе.

Принцип работы однофазного двигателя

Основу устройства классического однофазного двигателя образуют две обмотки, которые находятся под прямым углом относительно друг друга. У каждой из них имеется свое предназначение, что подразумевается их названием:

• главная;
• вспомогательная.

Эти обмотки могут включать в себя несколько секций, что определяется числом полюсов.

Решив использовать для подключения к дому асинхронный однофазный двигатель, следует изначально помнить о том, что он имеет определенные ограничения. Возможности статора заложены его конструкцией, которая и определяет, для решения каких задач он может использоваться. Речь идет о том, что при создании каждого электродвигателя заранее учитываются, какая из задач будет для него самой значимой: обеспечение максимального КПД, вращающего момента, рабочего цикла и пр.

Подобные асинхронные двигатели создают в процессе эксплуатации более высокий уровень шума, нежели двухфазные аналоги, что связано с наличием у них пульсирующего поля. У двигателя же с двумя фазами этот недостаток проявляется в меньшей степени, поскольку они оснащены пусковым конденсатором. Именно последнее устройство и создает условия для плавной работы электродвигателя.

Асинхронные однофазные двигатели требуют учета определенных правил их эксплуатации, чем они выделяются на фоне трехфазных аналогов. Недопустимым считается включение однофазных двигателей в режиме «холостого хода». Работа при малых нагрузках приводит к сильному их нагреву. Оптимально, когда такой двигатель работает при нагрузке, которая составляет более 25% от полной.

Правильный подход к решению проблемы

Максимально упростить для себя задачу по подключению генератора к дому можно следующим путем: для этого достаточно еще во время возведения загородного или частного дома и выполнения электромонтажных работ выделить определенную группу наиболее ответственных потребителей, которые будут обеспечены резервным электроснабжением. Чаще всего это группа используется для подачи электричества на:

• освещение;
• отопительное оборудование;
• определенные розетки;
• охранно-пожарную сигнализацию.

Этот вариант является привлекательным потому, что для решения проблемы можно использовать двигатель довольно небольшой мощности.

Но, к сожалению, так поступают лишь единицы среди владельцев загородных и частных домов. Чаще всего распространены ситуации, когда проблема покупки двигателя для трехфазной сети дома и его подключения приобретает особую актуальность тот момент, когда приходится сталкиваться с таким неприятным явлением, как перебои с электричеством.

Решить эту задачу домовладельцу часто оказывается не под силу, поскольку он не обладает специальными знаниями, чтобы подобрать подходящий вариант двигателя и в соответствии с установленными требованиями выполнить работы по его подключению к трехфазной сети. Дабы даже человек, который далек от сферы электрики, смог разобраться, что именно делать и каким образом, мы не будем прибегать к специальным терминам и другим сложностям, а попытаемся все объяснить таким образом, чтобы любой мог разобраться с сутью этих работ.

Варианты подключения однофазного двигателя

С чего же необходимо начинать подключение однофазного генератора к трехфазной сети дома? В первую очередь необходимо определиться с методом подключения, которых сегодня известно немало. Начать же их рассмотрение хочется с того, о котором уже было упомянуто нами выше — через подключение двигателя к выделенной для этих целей группе потребителей. Этот метод является основным, однако помимо него существуют и другие.

Подключение нагрузки в ручном режиме

Также подключить двигатель можно посредством использования перекидного рубильника, переключателя на 3 позиции 1-0-2. В соответствии с приведенной схемой, каждой позиции будет соответствовать следующее:

• «1» — будет подразумевать нагрузку, запитанную от промышленной городской сети;
• «0» — перевод рубильника в это положение будет означать, что нагрузка отключена;
• «2» — будет соответствовать нагрузке, обеспечиваемой резервным источником электричества. В качестве такового будет выступать бензиновый, дизельный или газовый генератор.

Мы не будем слишком подробно останавливаться на устройстве составных элементов, правда, хочется отметить, что перекидной рубильник или трехпозиционный переключатель имеет довольно простую конструкцию, которая включает неподвижные контакты, соединенные с проводами (нагрузка-город-генератор), и подвижные контакты, задача которых заключается в обеспечении коммутации нагрузки с города на генератор и обратно.

Если возникла задача по переключению трехфазной нагрузки город-нагрузка, то происходит задействование сразу трех фаз. Здесь имеется в виду, что на рубильник подаются три городские фазы A-B-C, они же уходят на нагрузку. Для того чтобы нагрузка была переведена на генератор, мы должны совершать такие манипуляции, чтобы в итоге на каждую из фаз поддавалось электричество.

Решить эту задачу можно путем незначительного усовершенствования нашего переключателя рубильника: с той стороны, где будет подключаться генератор, потребуется установить перемычку между фазами A-B-C. В дальнейшем, когда нагрузка будет поступать на генератор, каждая из фаз будет обеспечена электричеством.

Подключение нагрузки посредством контакторов

Наряду с вышеперечисленными методами, подключить однофазный двигатель можно путем использования контакторов. Основную роль здесь будут играть два контактора, среди которых один будет обеспечивать питание нагрузки от городской электросети, а другой поможет переводить нагрузку к альтернативному источнику электричества, в качестве которого будет выступать генератор. Воспользоваться этим способом целесообразно лишь в том случае, если в системе предусмотрено автоматическое включение резервного питания.

Когда нагрузка создается городской сетью, то каждая из фаз, которая подключена к контактору, будет идти на нагрузку. При появлении в системе генератора поступают аналогичным образом, что и с перекидным рубильником: на клеммах контактора там, где подключен кабель, идущий от генератора, придется поместить перемычку между фазами и A-B-C.

Перекидной рубильник или контакторы?

Если вами не рассматривается вариант с установкой системы автоматического управления генераторами, то в этом случае для эффективного решения проблемы потребуется установить перекидной рубильник. Причем это устройство должно быть трехпозиционным 1-0-2. Если же вы решите воспользоваться блоком автоматического запуска генератора АВР, то единственным для вас вариантом станет применение контакторов.

Эксплуатация однофазного двигателя имеет один важный нюанс: этот резервный источник питания в состоянии обеспечить бесперебойную работу всех устройств, которые имеют одну фазу. Поэтому следует убедиться, что имеющиеся у вас в доме приборы соответствуют этому требованию. При обнаружении установок трехфазного типа вам придется отключить их от питания, пока вы будете использовать генератор. В противном случае вы рискуете полностью потерять их, поскольку использование их в подобной связке может стать причиной их выхода из строя.

Действия, приводящие к непоправимым результатам

Генератор, будь то газовый или бензиновый, отличается от большинства других приборов тем, что к нему неприменимы традиционные схемы подключения. Особое внимание следует уделить наиболее серьезным ошибкам, которые способны вывести из строя этот резервный источник питания.

Недопустимым считается схема подключения, при которой генератор подключается в трехфазной сети напрямую к потребителю.

Также запрещенным является метод подключения посредством использования двух автоматов, среди которых первый подключен к бытовой электросети, а другой — непосредственно к генератору. Следует иметь в виду, что совершить здесь ошибку очень легко, в результате включенным окажется не тот автомат. Последствия от такого действия будут самыми плачевными, поэтому не стоит доводить дело до подобного.

Заключение

Несмотря на обманчивое впечатление, подключить однофазный электродвигатель к трехфазной сети не так-то просто. Учитывая, что для этого можно использовать несколько методов, а каждый из них предусматривает свои особенности, такую работу должен выполнять специалист. Ведь любая ошибка, допущенная во время подключения этого резервного источника питания, может привести к тому, что выйдет из строя не только сам генератор, но и приборы, которые не рассчитаны на работу в подобной связке.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как преобразовать однофазное питание в трехфазное

Обновлено 15 декабря 2018 г.

Кевин Бек

В Соединенных Штатах большая часть энергии, поступающей в дома людей, является однофазной. Однако электроэнергия, вырабатываемая на электростанции, является трехфазной. Это идея тех больших линий электропередачи, которые вы видите прикрепленными к высоким башням — эти линии должны передавать столько напряжения, сколько возможно, на большие расстояния, прежде чем эта мощность будет «отведена» и доставлена ​​в районы при значительно пониженном напряжении.

Однофазного питания достаточно практически для всех бытовых приборов, в то время как промышленные установки с тяжелым оборудованием требуют трехфазного питания. Но что, если вам нужно трехфазное питание, а все, что у вас есть, — это однофазное питание, поступающее в ваш дом?

Трехфазное питание: визуальная аналогия

Представьте себя и двух своих (явно скучающих) друзей, идущих взад и вперед со скоростью 2 метра в секунду (около 4,5 миль в час) по дороге, идущей на север. юг и измеряет 60 метров от конца до конца.Каждый из вас начинает в середине этого пути, идет к северному концу, возвращается к началу, продолжает идти к противоположному концу и снова возвращается к середине, таким образом завершая один 120-метровый «круг» или цикл. Поскольку каждый из вас идёт со скоростью 2 метра в секунду, один путь туда и обратно занимает у каждого человека ровно 60 секунд.

Предположим далее, что в начальной точке «статус» каждого из вас равен нулю. Вы получаете одну единицу статуса за каждый метр, который вы идете на север, и теряете единицу статуса за каждый метр, который вы идете на юг.Таким образом, всякий раз, когда один из вас достигает северного конца пути, этот человек имеет статус 30, в то время как любой, кто делает поворот на южном конце, имеет статус -30. Вы понимаете, что трое из вас могут максимально отделить себя друг от друга, начав с интервалом в 20 секунд, потому что каждая схема занимает 60 секунд, и вас трое, и 60, разделенное на 3, равно 20. Если вы выполните алгебру, вы обнаружите, что когда один из вас максимизировал свой «статус» со значением 30, достигнув северного конца, двое других проходят друг друга на полпути вдоль южной части, один направляется на север, а другой — на юг, где каждый ходок имеет статус -15.Если вы сложите свои значения статуса вместе в это время, они в сумме составят 30 + (-15) + (-15) = 0. Фактически, можно показать, что это сумма всех ваших значений статуса в любое время. равно 0 до тех пор, пока вы втроем точно расставлены, как описано.

Мощность и напряжение в цепях переменного тока

Это предлагает модель того, как выглядит трехфазная электрическая мощность, за исключением того, что «напряжение» заменяется на «состояние», и вместо одного цикла, происходящего каждые 60 секунд, происходит 60 циклов напряжения каждый второй.Кроме того, вместо того, чтобы каждый человек проходил начальную точку дважды в минуту, напряжение проходит через нулевую точку 120 раз в секунду.

Из-за того, что мощность, ток и напряжение связаны математически, трехфазная мощность остается на постоянном, ненулевом уровне, даже если три отдельных напряжения складываются в ноль в любой момент. Это соотношение:

Здесь P — мощность в ваттах, V — напряжение в вольтах, а R — электрическое сопротивление в единицах, называемых омами. Вы можете видеть, что отрицательные напряжения вносят вклад в мощность, потому что возведение отрицательного числа в квадрат дает положительное значение.Полная мощность в трехфазной системе — это просто сумма мощности трех отдельных значений мощности каждой фазы.

Кроме того, если вы когда-нибудь задавались вопросом, как переменный ток (AC) получил свое название, теперь у вас есть ответ. Напряжение никогда не бывает стабильным ни в однофазных, ни в трехфазных системах, и, как следствие, нет ни тока; они связаны законом Ома: V = IR, где I означает ток в амперах («амперах»).

Однофазное питание: расширение аналогии

Чтобы расширить аналогию «приятель-ходьба-вперед-вперед» на однофазное питание, просто представьте, что двух ваших друзей зовут домой к обеду, пока вы продолжаете идти, и вот они. у тебя есть это.То есть трехфазное питание — это буквально три однофазных источника питания, взаимно смещенных на треть цикла (или, в тригонометрическом выражении, на 120 градусов). В однофазном источнике питания каждый раз, когда одно напряжение на короткое время становится равным нулю, также уменьшается выходная мощность. Возможно, теперь вы понимаете, почему небольшие устройства, на которые не сильно влияют очень короткие перебои в подаче электроэнергии, могут работать от однофазной энергии, в то время как большие машины, которые работают с высокими уровнями мощности (мощности), не могут; им требуется большой и стабильный источник питания.

Все вышесказанное легче понять, просмотрев график зависимости напряжения от времени для трехфазного источника питания (см. Ресурсы). На этом графике отдельные фазы изображены красными, пурпурными и синими линиями. Их сумма всегда равна нулю, но сумма их квадратов положительна и постоянна. Таким образом, при неизменном значении R мощность P в этих установках также постоянна благодаря соотношению P = V ² / R.

Для однофазной сети нет напряжений для суммирования, а напряжение однофазной сети проходит через нулевую точку 120 раз в секунду.В эти моменты мощность падает до нуля, но восстанавливается достаточно быстро, чтобы небольшие светильники, приборы и т. Д. Не испытывали заметных перебоев.

Преобразование однофазного в трехфазное

Если у вас есть трехфазный двигатель в более крупном устройстве, таком как промышленный воздушный компрессор, и у вас нет доступа к трехфазному питанию из-за особенностей вашей локальной сети настроен, существуют обходные пути, которые вы можете использовать для правильного включения вашего оборудования. (Один из них — просто заменить трехфазный двигатель однофазным, но это далеко не так умно, как другие решения.)

Доступны многочисленные типы трехфазных преобразователей. Один из них, статический преобразователь , использует тот факт, что, хотя трехфазный двигатель не может запускаться от однофазной мощности, он может продолжать работать от однофазной мощности после запуска. Статический преобразователь делает это с помощью конденсаторов (устройств, которые могут накапливать заряд), что позволяет статическому преобразователю заменять одну из фаз, хотя и неэффективным способом, который гарантированно сокращает эффективный срок службы двигателя.Вращающийся фазовый преобразователь , с другой стороны, действует как своего рода комбинация замещающего трехфазного двигателя и независимого генератора. Это устройство включает в себя холостой двигатель, который, когда он приводится в движение, не вращает движущиеся части в родительских машинах, а вместо этого вырабатывает мощность, так что вся установка может достаточно хорошо имитировать трехфазную систему питания. Наконец, преобразователь частоты (VFD) использует компоненты, называемые инверторами, которые могут использоваться для создания переменного тока практически любой желаемой частоты и воспроизводить большинство условий в стандартном трехфазном двигателе.

Ни один из этих преобразователей не идеален, как и хлебный нож, который можно использовать для легкой резки мяса. Но хлебный нож лучше, чем ваши голые руки, и поэтому эти преобразователи действительно хорошо иметь под рукой, если вы часто работаете с энергоемким оборудованием и инструментами.

Как преобразовать трехфазное в однофазное

Если у вас есть электрическая конструкция, есть способ изменить возможную нагрузку. Это изменение может быть выполнено, если вы переключите электрическую структуру с трехфазной системы на однофазную.

Что такое однофазное питание?

Термины «трехфазный» и «однофазный» обозначают количество проводов под напряжением в цепи, что означает, что однофазная система имеет один провод под напряжением, а трехфазная — три.

Однофазное питание, которое обычно встречается в домах по всей территории Соединенных Штатов, использует двухпроводную цепь переменного тока. Один из этих проводов находится под напряжением, а другой — нейтраль. Электричество течет туда и обратно между ними. Трехфазное питание, которое чаще встречается в коммерческих зданиях, также использует цепь переменного тока, но вместо этого использует три-четыре провода.

Однофазные и трехфазные решения для электроснабжения используют разные напряжения. Однофазное питание обычно требует 120 вольт. Трехфазный кабель также может использовать 120-вольтовые провода для маломощных нагрузок, но для более высоких нагрузок он рассчитан примерно на 208 вольт.

Удобно преобразовывать трехфазное питание в однофразовое, когда вам не нужен более мощный источник питания. Например, однофазный используется для маломощных агрегатов и тепловых и осветительных нагрузок в жилых домах.

Как преобразовать трехфазное питание в однофазное

Существуют различные методы преобразования трехфазной мощности в однофазную.Перед тем, как начать, обязательно примите во внимание текущие потребности в балансе, а также несколько мер предосторожности. Помните, что вы имеете дело с электричеством, поэтому независимо от того, какой метод вы используете, вам нужно отключить главный выключатель, использовать инструменты с резиновыми рукоятками и надеть высоковольтные резиновые перчатки.

Чтобы преобразовать вашу систему в однофазную, вы можете:

• Используйте нейтральный провод: Хотя это может быть не так точно, как некоторые другие методы, использование нейтрального провода и игнорирование двух других фаз в трехфазной линии питания может преобразовать систему.Этот вариант лучше всего работает, когда источник питания нечувствителен и не требует высокого уровня точности.
• Используйте фазовый преобразователь: Фазовый преобразователь можно подключить напрямую к любому двигателю, который вы пытаетесь преобразовать. Сначала вы проложите два провода от двигателя к преобразователю, а затем от преобразователя к источнику питания. Затем, используя провода с зачищенными концами, вы захотите присоединить входы к выходам, чтобы преобразовать систему.
• Используйте трансформатор разомкнутого треугольника: Если у вас более мощная система, применение передачи разомкнутого треугольника позволит вам легко преобразовать ее.Это решение работает лучше всего, когда мощность преобразуемой системы превышает 5 кВА.
• Используйте трансформаторы Le-Blanc: Другой метод для более мощных систем — это переход Le-Blanc. Эта система надежно справится с преобразованиями выше 5 кВА и 400 вольт.

Подпишитесь на наш глобальный блог об электронных услугах, чтобы получить дополнительные советы и решения по электротехнике

В зависимости от потребностей вашей электрической структуры и требований к нагрузке ваша компания может счесть целесообразным выполнить следующие действия, чтобы преобразовать вашу систему из трехфазной в однофазную.Чтобы узнать больше полезных советов и решений, связанных с электроникой, загляните в наш блог и обязательно подпишитесь!

Преобразователь фазы

— Преобразование 1 фазы в 3 фазы

Вы ищете способы преобразования трехфазной энергии в однофазную? Есть несколько способов сделать это. Сначала вам нужно принять во внимание ваши текущие потребности в балансе. Если вы собираетесь использовать одну фазу в работе чувствительных машин, вам нужно искать более точные системы фазового преобразования. Есть другие, которые связаны с игрой с соединительными линиями, а некоторые потребуют от вас покупки чувствительного трансформатора.

Некоторые из методов, которые вы можете применить, включают следующие:

Используйте одну из фаз системы и нейтральный провод

Вы можете игнорировать две фазы в трехфазной линии питания и вместо этого использовать нейтральный провод с одной фазой. Это простой метод, который может привести к получению одной фазы из трехфазной системы, но он менее точен. Вы можете попробовать это, если ваши потребности в питании не слишком чувствительны к балансировке тока.

Преобразование трехфазного переменного тока в постоянный, а затем в однофазное

Вы можете использовать электронный выпрямитель для преобразования источника питания в систему постоянного тока. Из системы постоянного тока вы можете затем преобразовать ее обратно в соединение с однофазной линией переменного тока. Это простой метод, при котором вам понадобится только выпрямитель, и вы можете преобразовать источник питания в желаемую фазу.

Используйте однофазный трансформатор

Если у вас есть однофазный трансформатор, вы можете легко преобразовать трехфазное соединение в однофазное соединение.Это простой процесс, который вы легко можете достичь, если купите правильный трансформатор. Он идеально подходит для подключений мощностью менее 5 кВА. Если вы намереваетесь преобразовать мощность более 5 кВА, вам может потребоваться поиск другого метода преобразования.

Трансформаторы с открытым треугольником

Если вы собираетесь преобразовать более 5 кВА в однофазную сеть, вам понадобится более мощный трансформатор для этой работы.Очень хорошо работает трансформатор с открытым треугольником. Он прочен, чтобы вы могли легко выполнить преобразование. Всегда проверяйте свои требования к нагрузке, прежде чем вы решите применить данный метод в своих фазовых преобразованиях.

Трансформеры Скотта Т

Это еще один трансформатор, который можно использовать для переключения фазы с трехфазного на однофазное соединение. Подключение предполагает использование тизерного трансформатора и главного трансформатора, которые работают согласованно для достижения фазового преобразования.Достигнутый ток более сбалансирован, что может хорошо работать, если вы используете машины, которым требуется хорошо сбалансированный ток.

Трансформеры Le-Blanc

Этот трансформатор позволяет преобразовать три фазы с более чем 5 кВА и 400 В в одну фазу. С помощью этого трансформатора вы можете добиться точных преобразований, которые обеспечат надежный ток для работы чувствительных машин.

Вы все еще задаетесь вопросом, как преобразовать трехфазную мощность в однофазную? Выше приведены несколько простых методов, которые можно применить для преобразования.Различные методы позволяют достичь различных уровней текущего баланса, поэтому вам необходимо проверить свои требования к нагрузке, прежде чем вы выберете тот или иной метод.

Как преобразовать трехфазный переменный ток в однофазный

В статье обсуждается, как преобразовать трехфазный переменный ток в однофазный переменный ток через специальный мостовой выпрямитель при любом желаемом напряжении. Идея была запрошена г-ном Чакито

Технические характеристики

У вас есть очень хорошая страница, и я считаю ее действительно хорошей. Если вы искали 3-фазный преобразователь 380 В в 230 В, он должен содержать не менее 3 -5 кВА.Не уверен, есть ли у вас один или
, сможете ли вы направить меня к одному из них.

У меня есть 3-фазный вход 5,5 кВА от генератора, который я хотел бы преобразовать в один единственный выход 230 В ± 3-5 кВА. Переход от обычного pH к нейтральному на каждый ph не дал бы мне сильного выхода в киловаттах. Трансформаторы очень дорогие.

Спасибо за вашу помощь.

Chaquito

Дизайн

Вопрос о том, как преобразовать трехфазный переменный ток в однофазный, можно решить, сначала выпрямляя трехфазный переменный ток в постоянный, а затем преобразовывая постоянный ток обратно в 220 В переменного тока через ИС драйвера полного моста и сеть MOSFET с H-мостом.

Первый этап, предназначенный для преобразования трехфазного переменного тока в постоянный, может быть выполнен просто с помощью традиционной схемы диодных мостов, как можно увидеть на следующей диаграмме. После фильтрации это приведет к пику 530 В (с конденсатором фильтра около 10 мкФ / 1 кВ, включенным в нагрузку)

Теперь, когда достигается трехфазный выпрямленный постоянный ток, его необходимо преобразовать в желаемый однофазный переменный ток. , согласно запросу, это значение должно быть 220 В.

Для реализации вышеуказанного требования может быть включена топология полного моста с драйвером mosfet, как показано на следующей диаграмме:

Компоновка выглядит простой и легкой в ​​настройке, однако это было бы произвести и подвергнуть нагрузку полному напряжению 530 В вместо указанных 220 В.

Эту проблему можно нормализовать и контролировать до желаемых уровней с помощью схемы внешнего датчика напряжения, которая может быть дополнительно интегрирована с выводом Ct микросхемы IRS2453.

Простое решение может быть реализовано путем включения следующей схемы:

Предустановка 220 кОм точно настроена так, что транзистор только начинает проводить при напряжении около 240 В через нагрузку.

Когда транзистор проводит, вывод Ct в этот момент заземляется, заставляя ИС подавлять его колебания, что, в свою очередь, приводит к понижению высокого уровня на выходах, отсекая выпрямленное высокое напряжение на МОП-транзисторы.

Это приводит к снижению напряжения на нагрузке, что позволяет BC547 отключиться и восстановить работу IC …. процедура повторяется, проверяя, что выход остается под контролем и на заданном уровне 220 В.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

Электрическое преобразование, однофазное, трехфазное питание

В дополнение к обеспечению того, чтобы частота генератора соответствовала частоте сети или устройств, также должны быть выполнены следующие условия:

(a) Выходное напряжение генератора должно соответствовать рабочему напряжению сети или устройств, питаемых от сети. генератор.
(b) Не должно быть разности фаз между напряжением сети и напряжением генератора.

Чтобы понять преобразование трехфазного генератора в однофазный и наоборот, давайте сначала кратко рассмотрим внутреннюю конфигурацию этих двух типов генераторов.

Однофазные генераторы:
В однофазном генераторе статор имеет ряд обмоток, соединенных последовательно, чтобы сформировать единую цепь, по которой генерируется выходное напряжение.

• Равное напряжение на всех обмотках статора синфазно друг с другом
Например, в 4-полюсном генераторе четыре полюса ротора равномерно распределены по раме статора.В любой момент времени каждый полюс ротора находится в том же положении относительно обмоток статора, что и любой другой полюс ротора. Следовательно, напряжения, индуцированные во всех обмотках статора, имеют одинаковое значение и амплитуду, а также в каждый момент времени находятся в фазе друг с другом.

• Последовательное соединение обмоток статора
Кроме того, поскольку обмотки соединены последовательно, напряжения, создаваемые в каждой обмотке, в сумме создают конечное выходное напряжение генератора, которое в четыре раза превышает напряжение на каждой из отдельных обмоток статора.

Однофазное распределение электроэнергии обычно используется в жилых районах, а также в сельской местности, где нагрузки небольшие и редкие, а затраты на создание трехфазной распределительной сети высоки.

Трехфазные генераторы:
В трехфазном генераторе три однофазных обмотки разнесены таким образом, что между напряжениями, наведенными в каждой из обмоток статора, существует разность фаз 120 °. Эти три фазы независимы друг от друга.

• Конфигурация «звезда» или «Y»
При соединении звездой или Y по одному выводу каждой обмотки соединяется с нейтралью. Противоположный конец каждой обмотки, известный как конечный конец, соединен с линейным выводом каждой. Это создает линейное напряжение, превышающее индивидуальное напряжение на каждой обмотке.

• Дельта-конфигурация
В дельта-конфигурации начальный конец одной фазы соединен с конечным концом соседней фазы.Это создает линейное напряжение, равное фазному напряжению. Электроэнергетика и коммерческие генераторы вырабатывают трехфазную энергию.

Преобразование фазы в генераторах:
(1) Изменение конфигурации подключения катушки
Трехфазный генератор можно преобразовать в однофазный, изменив соединение между его обмотками статора внутри или снаружи головки генератора. Например, в случае трехфазного генератора у вас будет 6 выводов. Генераторы большего размера обычно имеют 12 выводов от шести катушек, и все провода выходят из генератора, что упрощает настройку генератора различными способами, как показано ниже —

• Последовательное соединение катушек преобразует генератор в однофазный. один.
• Последовательно соединив противоположные катушки, вы можете удвоить выходное напряжение.
• Параллельное соединение удвоит ток.

Сложная часть перенастройки генератора заключается в сопоставлении проводов, выходящих из генератора, с катушками, к которым они подключены. Необходимо наличие документов производителя. В противном случае вам нужно будет изучить, как ваш генератор в настоящее время подключен, и работать в обратном направлении.

(2) Однофазные нагрузки с центральным врезанием к трехфазным генераторам
Трехфазный генератор можно рассматривать как комбинацию трех однофазных блоков.Однофазные нагрузки могут быть подключены к трехфазному генератору одним из следующих способов —

• Подключить нагрузку между фазным проводом и нейтралью системы. Обычно это делается для маломощных нагрузок.
• Подключите нагрузку к двум токоведущим проводам в межфазном соединении. Обычно это делается для мощных нагрузок, таких как кондиционеры или обогреватели, и обеспечивает 208 В. Однако это может привести к снижению производительности, поскольку приборы, требующие для работы 240 В, будут работать при 75% своей номинальной мощности при 208 В.

(3) фазовых преобразователя:
Поворотный фазовый преобразователь (RPC) может быть напрямую подключен к однофазному генератору для создания трехфазного источника питания. Требуется простая конфигурация, состоящая из двух входных соединений, известных как входы холостого хода от однофазного генератора. Напряжение создается на третьем выводе, который не подключен к однофазной сети. Индуцированное напряжение отличается по фазе от напряжения на двух других клеммах на 120 °.

(4) Приводы с регулируемой скоростью (VSD) / частотно-регулируемые приводы (VFD) / инверторы
Они похожи на поворотные фазовые преобразователи.Комбинация частотно-регулируемого привода с однофазным генератором наиболее эффективна в случаях, когда требуется менее 20 лошадиных сил.

Выбор между однофазными и трехфазными генераторами
Мощность однофазных генераторов обычно ограничивается 25 кВА. При более высоких номиналах дешевле получать однофазное питание от трехфазного генератора, чем покупать специальные однофазные блоки для более высоких нагрузок. Прочтите следующую статью «Советы по покупке бывших в употреблении генераторов», чтобы найти подходящий генератор для любой ситуации.

Выбор между однофазным и трехфазным выходом зависит исключительно от типа запитываемого приложения. Однофазные генераторы лучше всего подходят для однофазного выхода, тогда как трехфазный генератор может легко обеспечивать как однофазное, так и трехфазное питание. Если все ваши приборы работают от однофазного питания, имеет смысл выбрать однофазный генератор. Если вам нужно управлять приборами, которые работают на разных фазах, лучше всего подойдет трехфазный генератор.Однако важно учитывать баланс нагрузки при переходе от однофазного генератора к трехфазному.

Control Engineering | Как правильно эксплуатировать трехфазный двигатель при однофазном питании

Итак, вы сказали соседу, что работаете с электрооборудованием, и теперь он думает, что вы можете решить его проблему, потому что он или она купил трехфазный двигатель, который не может работать от однофазной энергии. Когда вас просят переоборудовать этот мотор, это уже кажется больше проблемой, чем того стоит.Но это не совсем так. Есть несколько способов облегчить этот процесс.

Метод фантомной ноги

Трехфазное питание состоит из трех симметричных синусоидальных волн, которые не совпадают по фазе друг с другом на 120 электрических градусов (см. Рисунок 1). Один из методов преобразования однофазной мощности, который хорошо зарекомендовал себя в течение десятилетий, заключался в подключении двух фаз к входящей однофазной сети 220 В и создании «фантомного плеча» для третьей фазы путем использования конденсаторов для принудительного смещения между основной и вспомогательной обмотками. .В этом случае смещение составляет 90 электрических градусов.

Для этого метода конденсаторы должны иметь размер, соответствующий нагрузке. В противном случае ток будет несимметричным. Вместо сдвига фазы на 120 градусов, изображенного в нижней половине рисунка 1, неправильное соединение конденсатора и нагрузки может привести к большому отклонению. Чем больше расхождение, тем меньше крутящий момент.

Метод вращающегося фазового преобразователя

Другой жизнеспособный метод — вращающийся фазовый преобразователь (см. Рисунок 2).Например, деревообрабатывающий цех может использовать вращающийся фазовый преобразователь для работы нескольких трехфазных машин от однофазного источника питания. Одним из недостатков является то, что процесс может быть очень дорогостоящим в течение всего времени преобразования фазы вращения, независимо от того, используется ли какое-либо оборудование. Ток может быть сбалансирован, когда работает конкретное оборудование, но если работает несколько машин или все они сильно нагружены, трехфазная мощность — ток и напряжение — резко несимметрична.

«NEMA Stds.MG 1: Motors and Generators »требует, чтобы двигатели работали от напряжения, сбалансированного в пределах 1%. Если применяется правило 10x (процентный дисбаланс тока может достигать 10-кратного процентного дисбаланса напряжения) к двигателю, работающему с 1% дисбаланс напряжения, дисбаланс тока может составлять 10%. Это полезно, потому что большинство трехфазных двигателей, работающих в системе, описанной выше, работают с дисбалансом тока от 15% до 50%. Даже с графиком снижения номинальных характеристик NEMA MG 1 (см. рисунок 3), ни один двигатель не должен работать с таким большим дисбалансом тока.

Метод частотно-регулируемого привода

Преобразователь частоты (VFD) выпрямляет каждую пару фаз в постоянный ток и инвертирует постоянный ток в мощность для трехфазного выхода, что означает, что преобразователь частоты может использоваться с однофазным входом для управления трехфазным двигателем. Поддержка производителя варьируется, и осторожно рекомендуется снизить мощность привода на 1, разделенное на квадратный корень из 3 (около 58%). Также обратите внимание, что номинальная мощность частотно-регулируемого привода в л.с. / кВт используется для удобства выбора приводов, поскольку они рассчитываются по току.Например, двигатель мощностью 10 л.с. (7,5 кВт) будет использовать частотно-регулируемый привод мощностью 15 л.с. (11 кВт). Пользователю настоятельно рекомендуется сотрудничать с производителем привода при выборе и настройке частотно-регулируемого привода для этого использования.

Компрессоры, механический цех, деревообрабатывающее оборудование и декоративные фонтаны — хорошие кандидаты для этого метода. Вместо того, чтобы покупать дорогой однофазный двигатель, менять элементы управления и решать проблемы управления скоростью и пусковым крутящим моментом, лучше использовать частотно-регулируемый привод для управления существующим двигателем от однофазного источника питания.Для многих приложений мощностью до 5 л.с. (4 кВт) подходящий частотно-регулируемый привод можно приобрести по цене, намного меньшей, чем стоимость перемотки трехфазного двигателя и обеспечение необходимых элементов управления для его работы.

Дополнительные преимущества заключаются в том, что трехфазный двигатель обычно дешевле покупать, органы управления не требуют замены или модификации, а частотно-регулируемый привод имеет дополнительный бонус в виде регулирования скорости. Лучше всего то, что вам не нужно портить выходные, помогая тому, кто не до конца понимает, чем вы занимаетесь.

Чак Юнг (Chuck Yung) — старший специалист по технической поддержке в Ассоциации обслуживания электроаппаратуры (EASA). EASA является контент-партнером CFE Media. Отредактировал Крис Вавра, редактор-постановщик CFE Media, [email protected].

ОНЛАЙН экстра

См. Дополнительные статьи EASA по ссылкам ниже.

Почему мы используем трехфазное питание?

Большинство электроприборов, используемых в домах и на предприятиях, работают с переменным током (AC), что означает, что подаваемое напряжение является пульсирующим, в отличие от постоянной выходной мощности батареи (постоянный ток, DC).В США напряжение, подаваемое коммунальными предприятиями, имеет частоту 60 Гц, что означает, что оно переключается между положительной и отрицательной полярностью 60 раз в секунду.

Большинство источников питания переменного тока можно разделить на однофазные или трехфазные, в зависимости от характеристик подаваемого напряжения. Как следует из названия, трехфазная система имеет три отдельных напряжения переменного тока, каждое с частотой 60 Гц. Однако эти напряжения чередуются между положительным и отрицательным в последовательности, а не одновременно, обеспечивая постоянный источник питания, который невозможен в однофазной системе.

---

Планируете строительный проект? Получите профессиональный электротехнический дизайн.

---

Как трехфазное питание снижает стоимость электроустановок

Емкость систем питания переменного тока измеряется в вольт-амперах (ВА) и рассчитывается путем умножения напряжения и тока.

• Например, цепь на 120 В с проводкой 20 А может выдерживать 2400 ВА.
• Трехфазная цепь с проводкой 20 А может выдерживать 7200 ВА.

Учтите, что в обоих случаях вам потребуются нейтральный провод и заземляющий провод в дополнение к одному токоведущему проводнику для каждого выхода напряжения.Это означает, что вам нужно три провода для однофазной системы и пять проводов для трехфазной системы. Другими словами, трехфазная система имеет 300% мощности однофазной системы, при этом используются только два дополнительных провода (всего на 67% больше меди). Если учесть сокращение проводки за счет использования трехфазного источника питания в большом коммерческом или промышленном объекте, экономия будет значительной.

Однофазное питание обычно используется в жилых помещениях, где нагрузка слишком мала, чтобы оправдать сложность трехфазной системы.Однако однофазные источники питания для индивидуальных жилых домов обычно поступают от трехфазной системы большего размера.

• Дома на одну семью и другие небольшие постройки получают однофазное питание от трехфазной распределительной системы, принадлежащей коммунальной компании.
• Более крупные многоквартирные дома обычно имеют собственный трехфазный служебный вход.

Преимущества работы трехфазного оборудования

Помимо экономии на электропроводке, трехфазные системы имеют заметные преимущества в производительности по сравнению с однофазными аналогами.Особенно это касается электродвигателей:

• Для данной номинальной мощности трехфазные двигатели имеют более высокий КПД, чем однофазные. Учитывая высокие цены на киловатт-час в Нью-Йорке, это значительное преимущество.
• Трехфазные двигатели также имеют более высокий коэффициент мощности, что означает, что они потребляют меньше вольт-ампер при данной нагрузке и КПД. Некоторые тарифы на электроэнергию включают плату за недостаточный коэффициент мощности, и трехфазные двигатели могут помочь снизить их.
• Поскольку однофазные системы выдают пульсирующую мощность, двигатели, как правило, испытывают повышенную вибрацию, в то время как постоянное питание трехфазных систем обеспечивает более стабильную работу.
• Однофазные двигатели не могут запуститься сами по себе, требуются внешние устройства. С другой стороны, трехфазные двигатели могут запускаться только от источника питания, и он может даже изменить направление, если вы переключите два проводника друг с другом.

Трехфазная система также более универсальна, чем однофазная.Если вам нужно запустить однофазное устройство с трехфазным питанием, вы можете использовать только один из трех проводов. Однако обратное не действует: трехфазные приборы не могут работать от однофазного источника питания. Исключение составляют двигатели: вы можете запускать трехфазный двигатель от однофазного источника питания, но его механическая мощность резко снижается, а срок его службы резко сокращается.

Требования к цвету проводки

Национальный электротехнический кодекс устанавливает требования к цвету проводки для электрических систем.Это упрощает идентификацию проводников, снижает вероятность человеческой ошибки и повышает безопасность. Требования кратко изложены в следующей таблице.

Проводник Описание	Трехфазные системы, Номинальное напряжение 120/208/240 В	Трехфазные системы, Номинальное напряжение 277/480 В
Токоведущий провод № 1	Черный	Коричневый
Токоведущий провод №2	Красный	Оранжевый
Токоведущий провод № 3	Синий	Желтый
Нейтральный провод	Белый	Серый
Заземляющий провод	Зеленый, голый или зеленый и желтый	Зеленый, голый или зеленый и желтый

Когда трехфазная система питает как трехфазные, так и однофазные нагрузки, рекомендуется уравновешивать однофазные нагрузки между тремя фазами.