Однофазное напряжение это: Трехфазное и однофазное напряжение. 220 и 380 вольт. Что это такое? | Фомин

Содержание

Как из 220 сделать 380 вольт: 5 способов

Стандартным бытовым напряжением является 220 В 50 Гц, однако некоторые домашние мастера в своих гаражах и мастерских используют трёхфазные электродвигатели. Такое электропитание может использоваться так же в насосах, подающих воду из скважин или водоёмов на приусадебные участки и в частные дома.

Существуют различные способы подключения этих электродвигателей к бытовой сети, но при этом падает мощность аппарата, поэтому многие владельцы этих устройств задаются вопросом – как из 220 сделать 380 вольт?

Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного

Современные жилые дома и абсолютное большинство промышленных предприятий подключены к сети по трёхфазной четырёхпроводной схеме электропитания.

Согласно новым стандартам для повышения безопасности потребителей к ним добавляется пятый заземляющий проводник, который используется только в аварийной ситуации и служит не для подачи напряжения, а для защиты от поражения электрическим током.

Все проводники в трёхфазной сети имеют своё обозначение:

  • L1, L2, L3 – линейные (фазные) провода, по которым подаётся напряжение;
  • N или PEN – рабочая нейтраль, служащая для соединения потребителей с глухозаземлённой нейтралью трансформатора;
  • РЕ – защитное заземление.

В такой схеме электроснабжения имеется две величины напряжения:

  • Линейное. Измеряется между двумя линейными проводами и достигает 380 В. На трансформаторных подстанциях и РП оно обозначается 0,4 кВ. Для него необходимы четыре проводника – три питающих L1, L2, L3 и нейтраль N, по которой протекает уравнительный ток.
  • Фазное. Измеряется между одним из линейных проводников и нейтралью. Оно составляет 220 В. Именно оно необходимо для большинства бытовых электроприборов и подаётся в квартиру по двум проводам – фаза L и нейтраль N.

Однофазное напряжение является частным случаем трехфазного напряжения и получается при подключении потребителя к фазному и нейтральному проводам. Многоквартирные дома и гаражные кооперативы подключаются к четырёхпроводной трёхфазной сети (с заземляющим проводом РЕ пятипроводной), а к отдельным потребителям подводятся только два провода.

Для частных домов и дач это разделение выполняется на линии электропередач, от которых отходит два или три провода. Третий проводник в бытовой электропроводке заземляющий (защитный) и не участвует в питании электроприборов.

Важно! При обрыве нейтрального проводника напряжение в розетке может колебаться от 0 до 380 В, что пагубно влияет на электроприборы. Это так же относится к электродвигателям, включённым в трёхфазную сеть. Для защиты от выхода аппаратуры из строя желательно установить реле напряжения РН, отключающее питание в аварийной ситуации.

Однако основное отличие между трёхфазной и однофазной сетями не в величине напряжения и количестве проводов. Главная особенность трёхфазной сети заключается в том, что напряжение в питающих проводниках сдвинуто относительно друг друга на 120°.

Этот сдвиг обеспечивается расположением обмоток в генераторах на электростанции и необходим для обеспечения вращающего момента в электродвигателях. Кроме того, сдвиг фаз позволяет уменьшить сечение нейтрального провода.

В трёхфазной сети по нему протекает не полный ток нагрузки, а только уравнительные токи, которые тем меньше, чем равномернее потребители распределены по отдельным фазам. 

Способы как получить 380 Вольт из 220

Бытовые однофазные электроприборы, которые для своей работы

требуют напряжение 380 В, отсутствуют, а на производстве в таких ситуациях можно просто подключить устройство к двум разноимённым фазам.

Поэтому вопрос “как из 220 сделать 380 вольт” на самом деле звучит “как из однофазного напряжения получить трёхфазное“. Для этого используются различные приспособления, каждое их которых имеет свои достоинства и недостатки.

1. Использовать преобразователь напряжения (инвертор)

Самый простой способ, как сделать 380 Вольт, – это приобрести и установить трёхфазный преобразователь напряжения (инвертор). На вход этого аппарата подаётся однофазное напряжение 220В, а на выходных клеммах устройства

появляются три фазы 380 В. Это самый лучший, хотя и самый дорогой метод получения трёхфазного питания.

Конструктивно инвертор состоит из четырёх узлов – выпрямителя и трёх преобразователей, превращающих постоянное напряжение 220 В в переменное. За счёт соответствующих настроек и соединений узлов отдельные фазы сдвинуты на 120°, что даёт в итоге линейное напряжение 380 В.

В большинстве инверторов имеются встроенные стабилизатор напряжения и различные виды защит, отключающие питание при перегрузке, коротком замыкании или повышенном входном напряжении.

Информация! Кроме преобразователей напряжения, которые подключаются к сети 220 В 50Гц, существуют инверторы, работающие от автомобильного аккумулятора =12В.

2. Метод использования трех фаз

Ещё один способ получения трёхфазного напряжения – это замена вводного кабеля и электросчётчика. В этом случае однофазное питание квартиры или частного дома меняется на трёхфазное с подключением дополнительных фаз от подъездного щитка или уличной линии электропередач.

Эту работу допускается выполнять только после согласования с электрокомпанией, самовольное подключение считается хищением электроэнергии и влечёт за собой наложение штрафа.

Замену электропитания целесообразно выполнять при установке электроплиты или электроотопления и выполняется для разделения нагрузки по разным фазам и уменьшения потребляемого тока и сечения подводящего кабеля.

Подключение к трёхфазной сети электродвигателей в этом случае будет дополнительным бонусом. Подача питания к одному электродвигателю является финансово невыгодной.

3. Подключение электродвигателя через конденсатор

Чаще всего вопрос можно ли получить 380 Вольт из 220 задают владельцы небольших трёхфазных двигателей. Такие электромашины можно подключить к сети 220В через два конденсатора – пусковой и рабочий.

Для этого обмотки аппарата необходимо соединить “треугольником”. Катушки большинства двигателей подключены по схеме “звезда”, при этом все начала обмоток соединены вместе, а к концам присоединяется питающий кабель.

При переключении на схему “треугольник” конец каждой катушки подключается к началу следующей. Эта схема применяется для электромашин мощностью до 5 кВт и приводит к падению мощности и вращающего момента наполовину.

При включении такого двигателя на 220 В к одной из обмоток подключается питание, а параллельно одной из оставшихся присоединяется рабочий конденсатор. Для реверса его необходимо подключить к другой обмотке.

Ёмкость этого конденсатора рассчитывается по формуле:

Сраб(мкФ)=70*Рдвиг(кВт)

Эти элементы необходимо использовать только предназначенные для работы в сети переменного тока. На время пуска электромашины параллельно рабочему конденсатору кратковременно подключается пусковой:

Спус=(2-3)Сраб

Совет! В качестве пусковых допускается применять электролитические конденсаторы.

4. Применение трёхфазного трансформатора

В том случае, если из электродвигателя выходить только три вывода, переключить обмотки в “треугольник” без разборки невозможно, а при схеме “звезда” слишком велики потери мощности. В этом случае для получения напряжения 380 вольт используется повышающий трёхфазный трансформатор или автотрансформатор.

При этом к двум клеммам первичной обмотки однофазное питание подаётся напрямую, а к третьей через конденсатор. Его параметры рассчитываются аналогично включению в однофазную сеть трёхфазной электромашины.

Такая схема применяется достаточно редко из-за необходимости использовать дополнительное устройство.

5. Электродвигатель в качестве генератора

Кроме разного способа преобразований есть ещё один метод, как из 220 Вольт сделать 380. Это получение такого питания по системе двигатель-генератор.

При этом в качестве двигателя используется однофазная машина, например, от стиральной машины или пылесоса, а в качестве генератора необходимо установить синхронный генератор или двигатель.

Вместо синхронной машины можно использовать асинхронную, но для этого в роторе необходимо разместить постоянные магниты большой мощности.

Такой способ реализовать достаточно сложно из-за трудности согласования скорости вращения электромашин и невозможности регулировки выходного напряжения.

На практике намного проще взять готовый дизельный или бензиновый генератор, предназначенный для резервного питания при отключении электроэнергии, а при наличии такого аппарата с неисправным двигателем его просто заменить новым или отремонтировать.

Вывод

Как видно из материалов статьи, самым надёжным способом, как из 220 сделать 380 вольт, является установка преобразователя напряжения (инвертора). Для подключения двигателей мощностью до 5 кВт допускается использовать конденсаторную схему с пусковыми конденсаторами и потерей до 50% мощности. Как временное решение можно использовать передвижной трёхфазный генератор.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья – поделись с друзьями!

 

Чем отличется однофазное напряжение от трёхфазного


От какой сети питаются наши дома и квартиры

Большинство квартир и частных домов используют однофазное подключение к электросети. При этом общие нагрузки

потребителя не превышают 10 кВт. На долю таких подключений приходится порядка 90% всех электроприемников.

Остальные 10% используют трехфазное подключение. Его используют если необходимо подсоединить нагрузку мощностью

более 10 кВт. Для этого применяют
сети переменного тока
на 380 Вольт.

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

Элементы цепи однофазного электрического тока

Определение 1
Однофазный переменный ток – это электрический ток, который изменяется по закону косинуса или синуса.

Закон изменения однофазного тока выглядит следующим образом:

$I(t) = Im * sin(w * t + ф).$

где: Im — амплитуда колебаний электрического тока; w — циклическая частота колебаний электрического тока; ф — начальная фаза колебаний электрического тока.

Источниками однофазного тока являются генераторы переменного тока, напряжение которых изменяется по такому же закону. Цепи однофазного переменного тока соединяют потребителей и источники электроэнергии. Они могут быть сложными и простыми, разветвленными и неразветвленными, а также с несколькими или одним источниками напряжения. Для напряжений и токов таких цепей справедливы следующие законы:

Готовые работы на аналогичную тему

Курсовая работа Однофазные цепи переменного тока 490 ₽ Реферат Однофазные цепи переменного тока 270 ₽ Контрольная работа Однофазные цепи переменного тока 250 ₽

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

  1. Первый и второй закон Кирхгофа.
  2. Законы Джоуля-Ленца.
  3. Законы Ома.

Но физические процессы, которые происходят в однофазных цепях, гораздо сложнее и разнообразнее, чем в цепях постоянного тока. Основными элементами данных цепей являются:

  1. Катушки индуктивности.
  2. Резисторы.
  3. Конденсаторы емкости.
  4. Источники переменного напряжения.

Источники напряжения и резисторы используются в цепях постоянного тока. Конденсаторы используются для разрыва цепи и не пропускания постоянного тока. Катушки индуктивности пропускают постоянный ток, но обладают нулевым сопротивлением и не оказывают воздействия на распределение напряжения и электрического тока.

Если в электрическую цепь однофазного переменного тока подключить конденсатор, то измерительные приборы зарегистрируют наличие тока. Обусловлено это тем, что разрыв, созданный конденсатором, не представляет собой препятствия для электрического поля, через которое заряды на пластинах конденсатора оказывают воздействие друг на друга. Такое взаимодействие поддерживает электрический ток, так как приводит в движение заряды по другую сторону созданного разрыва.

Ты эксперт в этой предметной области? Предлагаем стать автором Справочника Условия работы

Если в однофазную цепь включить катушку, то вольтметром будет зарегистрировано падение напряжения, что является признаком появления сопротивления. Обусловлено это таким явлением, как электромагнитная индукция. При изменении электрического тока, изменяется и магнитное поле катушки, что становится причиной появления вихревого электрического поля, а по правилу Ленца — вихревое поле электромагнитной индукции, которое противофазно создающему току, оказывает ему сопротивление. Наличие в однофазных цепях конденсатора и катушек изменяется их свойства, что проявляется в виде реактивного потребления энергии и рассогласовании колебаний напряжения и тока.

Главные отличия

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

1,5-2,5 мм2.

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

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

Если потребитель планирует подключение к электрической сети

с выделенной мощностью более десяти кВт — необходимо использовать трехфазное напряжение.

Отличие в этом случае заключается в подведении к дому или коттеджу кабеля с четырьмя/пяти жилами. В чем

состоит
отличие
от двухпроводного подключения. В этом случае потребитель получает две величины напряжения: линейное будет равно 380 В, а фазное — 220 В.

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

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

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

В этом состоит разница

при однофазном подключении, распределять мощности нет необходимости.

На нижеприведенном рисунке представлена схема подсоединения однофазной равномерно распределенной по трём фазам нагрузки и формула

зависимости линейного напряжения от фазного.

При этом не требуется использовать коммутационное оборудование (автоматы, пускатели) на большие токи. Чаще трехфазная сеть

применяется для промышленных предприятий, магазинов, офисных помещений.

Трехфазные и однофазные сети. Отличия и преимущества. Недостатки

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 – фаза и ноль. Возможен еще третий провод – заземление.

Если электрическая сеть трехфазная, то проводов будет 4 или 5. Три из них – это фазы, четвертый – ноль, и пятый – заземление. Также число фаз определяется и по количеству автоматических выключателей.

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.

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 автоматы, 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 щите на DIN рейке. А при установке дифференциального автомата 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 кабель меньшего сечения, 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 распределительного щита, который для 3-фазной сети будет иметь размеры заметно больше. Это зависит от размера трехфазного счетчика, 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 электродвигатели, электрические котлы 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.

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

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

Преимущества трехфазного питания для частных домов:

  • Есть возможность распределить нагрузку равномерно по фазам, во избежание возникновения перекоса фаз.
  • Можно подключать в сеть мощные трехфазные потребители энергии. Это является наиболее ощутимым достоинством.
  • Уменьшение номинальных значений аппаратов защиты на вводе, а также снижение сечения кабеля ввода.
  • 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 м2.

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.

Встречаются ли однофазные сети в чистом виде

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

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

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

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

Handyman – Ваш личный мастер

Американские стандарты напряжения – 120, 208, 240, 277, 480 Вольт 

На днях столкнулся с американским светодиодным светильником с рабочим напряжением питания 277 В и возник вопрос – что это вообще за стандарт напряжения? Оказалось, в русскоязычном сегменте сети об этом нет информации, поэтому спешу поделиться тем, что удалось накопать в американском секторе Интернета, а заодно и собственными знаниями об электроснабжении в США.

Электроснабжение в США и Канаде.

В большинстве стран Америки используется переменный ток частотой 60 Гц, и система с расщепленной фазой (сплит-фаза или однофазная трехпроводная система) на 120/240 Вольт в домах, и трехфазная система для более крупных установок.

Трансформаторы в Северной Америке обычно питают дома напряжением 240 Вольт. Это трёхпроводная система с расщепленной фазой, которая позволяет использовать напряжение 120 Вольт. 

Расщепленная фаза, или однофазная трёхпроводная система – это тип однофазного распределения электроэнергии, прямой потомок оригинальной трёхпроводной системы постоянного тока Эдисона (Edison Machine Works). Основным преимуществом системы является то, что она экономит материалы проводников по сравнению с однофазной схемой электроснабжения.

Две линии 120 В переменного тока подаются в помещение от трансформатора с вторичной обмоткой 240 В переменного тока, центральный отвод которой подключен к земле. Это приводит к появлению двух линейных напряжений 120 В переменного тока, которые не совпадают друг с другом по фазе на 180 градусов. Нейтральный провод системы соединяется с землёй на центральном выводе трансформатора. Ниже – электрическая схема такого устройства.   

Из схемы видно, что 240 В переменного тока получают, подключив нагрузку между двумя линиями 120 В.

Два фазных провода называются “Hot”​, т.е. “горячие”, под напряжением. Вывод нейтрали, как и в Европе, обозначают латинской буквой N. Также обычно маркируют выводы электроприборов. Тут нужно обратить внимание, что на электроприборах фазный провод – черного цвета, а нулевой проводник – белого. Провод заземления либо имеет зеленую изоляцию, либо вообще без изоляции.

Итак, электропитание переменного тока, подаваемое и используемое в домашних и коммерческих зданиях в США, составляет, в основном, 120 В переменного тока с частотой 60 Гц, что подходит для большинства электроприборов в доме или офисе. Для более мощных приборов, таких как электрические осушители, кондиционеры и духовые шкафы, используют напряжение 208 или 240 В.

120 Вольт

 

Как я уже упомянул выше, в Северной Америке питание 120В (110В) было принято в системе распределения постоянного тока, разработанной Томасом Эдисоном. После перехода на переменный ток, напряжение так и осталось вдвое ниже принятого в Европе.

Напряжение между фазой и нейтралью составляет половину линейного напряжения. Светильники и небольшие электроприборы, мощностью менее 1800 Вт, подключаются между линейным проводом и нейтралью, получая напряжение 120 В.

208 Вольт

Напряжение 208 В переменного тока получается путем подключения двух фаз трехфазного источника питания «Y» или «Звезда», как показано на диаграмме ниже.

Как видно, для получения такого напряжения нужен трехфазный трансформатор. Полагаю, это очень экзотическое напряжение, так как в США чаще всего используют однофазные трансформаторы с выходным напряжением 120/240В. Я не встречал ни одного устройства, расчитанного только на это напряжение.

 

240 Вольт

Приборы с более высокой мощностью, такие как кухонное оборудование, отопление помещений, водонагреватели, сушилки для одежды, кондиционеры и оборудование для зарядки электромобилей, подключаются к двум линейным проводам. Это означает, что (для подачи той же мощности) ток уменьшается вдвое. Следовательно, могут использоваться проводники меньшего сечения, чем потребовалось бы, если бы приборы были спроектированы для питания от более низкого напряжения.

Напряжение 240 В переменного тока получают от распределительного трансформатора, как показано на схеме ниже:

Такие трансформаторы располагаются в непосредственной близости от потребителя, часто питают одно домохозяйство. Их можно увидеть повсюду на улицах “одноэтажной Америки”. Хотя бы в кино. Хороший пример, который мне удалось снять в Чайна-тауне, почти в центре Сан-Франциско – два распределительных трансфарматора на одном столбе, один из которых питает сразу несколько домов на улице:

Можно увидеть высоковольтные провода, проходящие вверху, высоковольтые предохранители, ​и линию 120/240В, проходящую ниже. Видно, что к линии также подключено уличное освещение с индивидуальным сумеречным датчиком (это дешевле, чем прокладывать отдельную линию и собирать шкаф автоматики для управления освещением этой небольшой улицы).

Большинство приборов, расчитанных на это напряжение, можно использовать в нашей сети без какой-либо переделки.

277 Вольт

На более крупных объектах, в дополнение к 120/240 В переменного тока, в здание подается трехфазное напряжение 480 В переменного тока в конфигурации «Звезда» (или Y), как показано на диаграме:

Трехфазное напряжение 480 В используется для питания крупного электрического оборудования. Например такого, как зарядные устройства вилочных погрузчиков и промышленные станки. При этом, более высоком напряжении, нагрузка потребляет меньше тока, что позволяет использовать провода меньшего сечения, а ток равномерно сбалансирован в каждой фазе. Это улучшает как распределение энергии, так и эффективность генерации.  

 

Измерив фазное напряжение (между фазой и нейтралью), мы получим 277В переменного тока (480В, деленное на квадратный корень из 3). Это напряжение используется в США для питания больших систем освещения и HVAC (отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха). Использование 277В вместо 120В снижает токи, потребляемые осветительными приборами, более чем на 50%, обеспечивая меньшее сечение проводов (с меньшим весом), т.е. более дешевую электропроводку. К источнику питания 277 В можно подключить больше осветительных приборов, чем к источнику на 120 В. Также снижаются потери мощности в проводке (P = I² x R).

 

Сам факт существования источников питания 277 В в коммерческих зданиях был малоизвестен до появления в конце 2000-х годов светодиодного освещения. До этого индустрия источников питания была сосредоточена на устройствах, работающих в диапазоне от 85 до 265 В переменного тока. Поскольку для светодиодов требуется постоянный ток низкого напряжения, на рынке появились драйверы светодиодов, способные работать при входном напряжении от 90 до 305 В переменного тока. Этот диапазон напряжения охватывает номиналы 100 В, 120 В, 230 В и 277 В переменного тока (с нормативным допуском +/- 10%), что позволяет использовать их во всем мире. 

 

В настоящее время, в некоторых системах управления автоматизацией зданий для питания автоматики жалюзи и маркиз, поддержания климата, и безопасности также применяется напряжение 277 В. Часто контроллеры и мониторы располагаются в местах, где нет 120 В, но присутствует 277 В.

Надеюсь, эта информация будет полезной, и я не слишком утомил Вас физикой процесса извлечения нужного напряжения. Статья поможет Вам с выбором электроприборов, способных работать в европейских сетях 230 Вольт.

Трехфазное напряжение из однофазного за 5 минут


Получить трехфазное напряжение 380 В из однофазного 220 В у себя в гараже можно довольно просто. На это не потребуется много времени, всю схему можно подключить минут за 5 без лишней сложности.
К примеру, Вам необходимо запустить мощный двигатель 3 или 4 кВт. Казалось бы, можно его запитать по классической схеме от однофазной цепи через конденсатор, но не тут то было. При таком включении теряется заветная мощность процентов на сорок, плюс запуск его будет невероятно тяжелым, или даже не возможным, если двигатель изначально нагружен.
Именно для таких целей применяются расщепители фаз, которые помогают равномерно распределить все значения по всем трем фазам.
С помощью них можно запитывать не только моторы и установки с трехфазными асинхронными двигателями, но и любые другие потребители, требующие трехфазное напряжение 380 В.

Понадобится


Сделать простой расщепитель фаз можно из мощного мотора. Его мощность должна быть на 1,5 – 2 кВт больше питаемого устройства. К примеру, если нужно запитать компрессор на 3 кВт, то для схему нужно взять более мощный двигатель на 4,5 кВт и выше. В данном примере применен мотор на 5,5 кВт.

Схема расщепителя фаз



Как видите, схема невероятно проста. Сначала однофазное напряжение подается на двигатель повышенной мощности включенный по схеме звезда. Сдвиг фаз осуществляется конденсатором (классическая схема о которой говорилось выше). А уже с него снимаем равномерное трехфазное напряжение.

Как реализовано


Сначала подключение идет к мощному мотору (пускового конденсатора в кадре нет).

А уже через пакетный выключатель включаем мотор – нагрузку.

Запуск системы


Запускать систему следует обязательно следующим образом. Сначала подаем напряжение от однофазной сети на мощный двигатель. Его вал свободен от нагрузки. Мотор начинает постепенно раскручиваться. Через некоторое время его обороты достигнут оптимальных. Только после этого можно включить нагрузку щелкнув пакетник.
Подключенный двигатель в роли нагрузки без проблем раскрутиться даже под нагрузкой.

Что это дает и как работает?


Когда двигатель на 5,5 кВт раскрутился, он начнет равномерно делить всю энергию между фазами. Как только будет подключена нагрузка (3 кВт), которая в момент запуска потребляет колоссальную мощность. Всю эту нехватку энергии берет на себя мощный мотор, так как напряжение в сети на мгновение снижается, а инерция вала продолжает вращаться. Естественно, его скорость при нагрузке немного упадет. После раскрутки подключенного двигателя, скорость выражения вала мощного двигателя вернется в норму, создав плавный скачек в сети.
Если в двух словах, то двигатель в расщепителе имеет своеобразную роль трехфазного конденсатора или буфера, не допускающего резкую просадку напряжения, и равномерно распределяя сдвиги фаз по фазам без перекоса.

Смотрите видео


Разница между однофазным и трехфазным источником питания переменного тока

Электропитание переменного тока (переменный ток) – это вид электричества, при котором направление тока часто меняется. В начале 1900 года источник питания переменного тока использовался как для бизнеса, так и для дома, а теперь его расширили до. Система блок питания делится на два типа: однофазный источник питания и трехфазный источник питания. В большинстве промышленных и коммерческих предприятий трехфазный источник питания используется для работы с высокими нагрузками, тогда как дома обычно питаются от однофазного источника питания, поскольку бытовая техника требует меньше энергии. В этой статье обсуждается разница между однофазными и трехфазными источниками питания и как узнать однофазный или трехфазный .



Что такое фаза в электричестве?

Как правило, подведенное электричество – это ток или напряжение в существующем проводе, а также в нейтральном кабеле. Фаза означает распределение нагрузки, если используется один провод, на нем будет возникать дополнительная нагрузка, а если используются три провода, то нагрузки будут разделены между ними. Это можно назвать меньшей мощностью для 1 фазы и большей мощностью для 3 фазы.

Если это однофазная система, она включает в себя два провода, а когда это трехфазная система, то она состоит либо из трех (или) четырех проводов. Обе системы питания, такие как однофазные, а также трехфазный используйте питание переменного тока для обозначения единиц. Потому что ток, протекающий при использовании переменного тока, всегда имеет направление переменного тока. Основное отличие этих двух поставок – надежность доставки.



Однофазное питание

Во всей электрической сфере однофазное питание – это подача переменного тока системой, в которой происходит одновременное изменение всех напряжений питания. Этот тип разделения источника питания используется, когда нагрузки (бытовые приборы) обычно нагреваются и освещаются огромными электродвигателями.

Когда однофазный источник питания подключен к двигателю переменного тока, он не создает вращающееся магнитное поле, а, наоборот, однофазные двигатели для работы требуются дополнительные цепи, но редко встречаются такие электродвигатели, которые имеют номинальную мощность около 10 кВт. В каждом из циклов однофазное системное напряжение достигает пикового значения, в два раза превышающего прямую мощность, нестабильно.



Однофазный сигнал

Нагрузка с однофазным питанием может приводиться в действие от трехфазного разделения. трансформатор в двух техниках. Один – это соединение между двумя фазами или соединение между одной фазой и нейтралью. Эти два будут давать разное напряжение от данного источника питания. Этот тип фазового питания обеспечивает выходное напряжение около 230 В. Применения этого источника питания используются для запуска небольших бытовых приборов, таких как кондиционеры, вентиляторы, обогреватель и многие другие.


Преимущества

Преимущества выбора однофазного источника питания объясняются следующими причинами.

  • Конструкция менее сложная
  • Стоимость дизайна меньше
  • Повышенная эффективность, обеспечивающая мощность переменного тока почти 1000 Вт
  • Он способен обеспечивать мощность до 1000 Вт.
  • Работает в различных отраслях и сферах применения

Приложения

Применения однофазного питания включают следующее.

  • Этот блок питания применим как для дома, так и для бизнеса.
  • Используется для электроснабжения домов, а также непромышленных предприятий.
  • Этого источника питания достаточно для работы двигателей примерно до 5 лошадиных сил (л.с.).

Трехфазное питание

Трехфазный источник питания включает четыре провода, которые состоят из одной нейтрали и трех проводов. Три проводника удалены от фазы и пространства и имеют фазовый угол 120º друг от друга. Трехфазные блоки питания используются как однофазные блоки питания переменного тока.

Для работы с малой нагрузкой можно выбрать однофазный источник питания переменного тока наряду с нейтралью из системы трехфазного переменного тока. Это предложение является постоянным и не будет снижено до нулевого значения. Возможности этой системы можно проиллюстрировать в двух конфигурациях, а именно: соединение звездой (или) соединение треугольником . Соединение по схеме «звезда» используется для связи на большие расстояния, поскольку оно включает нейтральный кабель для тока ошибки.

Трехфазная форма волны

Преимущества

В преимущества трехфазного питания перед однофазным по следующим причинам:

  • Трехфазный источник питания требует меньше меди
  • Показывает минимальный риск для сотрудников, которые работают с этой системой.
  • Он имеет больший КПД проводника
  • Работники, работающие в этой системе, также получают заработную плату.
  • Он даже способен работать с расширенным диапазоном мощных нагрузок.

Применение трехфазного питания

Области применения трехфазного питания включают следующее.

  • Эти типы расходных материалов используются в электрические сети , вышки мобильной связи, центры обработки данных, самолеты, корабли, беспилотные системы, а также другие электронные нагрузки мощностью более 1000 Вт.
  • Это применимо к промышленным, производственным и крупным предприятиям.
  • Они также используются в энергоемких центрах обработки данных и центрах обработки данных с высокой плотностью размещения.

Ключевые различия между однофазными и трехфазными источниками питания

Ключевые различия между 1 фазой и тремя фазами заключаются в следующем.

Особенность Один этап Три фазы
Определение Однофазный источник питания работает от одного проводаТрехфазный источник питания работает от трех проводов
Волновой цикл У него только один отчетливый волновой циклОн имеет три различных волновых цикла
Подключение цепи Нужен всего один провод для подключения к цепиЭта фаза питания требует трех проводов для подключения к цепи.
Уровни выходного напряжения Обеспечивает уровень напряжения почти 230 ВОбеспечивает уровень напряжения почти 415В
Название фазы Название фазы отдельной фазы – разделенная фаза. Для этого этапа нет конкретного названия
Способность передачи энергии Имеет минимальную мощность для передачи энергииНа этом этапе сохраняется максимальная мощность передачи энергии.
Сложность схемы Однофазный источник питания может быть построен простоСтроительство этого сложного
Возникновение сбоя питания Будет частый сбой питанияНикакого сбоя питания не происходит
Потеря Потери в одной фазе максимальныПотери в 3 фазе минимальны
Эффективность Имеет минимальную эффективностьОбладает максимальной эффективностью
Расходы Это не дорого, чем 3-х фазный блок питания.Это немного дороже, чем однофазный
Приложения Используется для домашних приложенийТрехфазный источник питания используется в огромных отраслях промышленности для работы с большими нагрузками.

Самая запутанная концепция, с которой сталкиваются здесь люди, – это « как определить однофазный и трехфазный » ?

Ответ заключается в определении ширины главного выключателя. Однофазные блоки питания имеют ширину в один полюс, а трехфазные блоки питания – в три полюса.

Как преобразовать однофазный в трехфазный?

Поскольку это наиболее важная концепция, которую необходимо знать, следующие пункты объясняют преобразование одной фазы в три фазы.

Когда существует компрессор большого размера без какого-либо трехфазного источника питания, соответствующего системе, в которой построена локальная сеть, существует несколько путей для решения этой проблемы и обеспечения надлежащей мощности для компрессора. Отличное решение – преобразовать трехфазный двигатель в однофазный.

Для этого преобразования существует в основном три типа трехфазных преобразователей.

  • Статический конвертер – Когда трехфазный двигатель не запускается с помощью однофазной мощности, он может работать на одной фазе после запуска. Это происходит с поддержкой конденсаторов. Но у этого метода не такая уж большая эффективность и меньший временной промежуток.
  • Ротационный преобразователь фазы – он работает как интеграция генератора и трехфазного двигателя. Он состоит из двигателя холостого типа, который, когда он находится в движении, вырабатывает мощность и благодаря всей этой настройке может должным образом стимулировать трехфазную систему.
  • Преобразователь частотно-регулируемого привода – Он работает с инверторами, которые генерируют переменный ток на любых частотах и ​​воспроизводят почти все внутренние условия трехфазного двигателя.

Таким образом, это все о разнице между однофазными и трехфазными источниками питания и сравнительной таблице. Наконец, исходя из приведенной выше информации, мы можем сделать вывод, что при правильном подходе к проектированию источника питания разработчик может дать подходящий совет для максимальной эффективности и экономии средств вашего проекта.

Выбор однофазной (или) трехфазной системы в основном зависит от требований к мощности конкретного приложения. В любом случае, хорошо спроектированный компонент обеспечит как надежное, так и надежное распределение энергии. Вот вам вопрос, что является основным функциональность трех фаз и однофазные источники питания?

Чем отличается трехфазное напряжение от однофазного, что лучше

Большинство систем, передающих электроэнергию, используют передачу тока по трем линиям, называемым трехфазной сетью. Ток и напряжение при этом имеют синусоидальную форму с частотой 50 Гц.

Что такое однофазное и трёхфазное напряжение

В разных точках электросети разное напряжение, его номинал в розетке и на распределительном щитке различен.

  • Напряжение 380 Вольт – трехфазное, действующее в аналогичной сети. Она состоит из трех отдельных цепей, называемых фазами, и нулевого провода, идущего от общей точки. Электродвижущая сила (ЭДС) движется по трем проводам, ее амплитуда и частота одинаковы, а момент прохождения через максимум или нуль сдвинуты друг относительно друга на треть периода. Это значит, что в точке, где ЭДС одного провода достигает минимума, ЭДС второго провода убывает, а третьего – нарастает.
  • Напряжение 220 В называется фазным и действует в такой же сети. ЭДС при этом движется только по одному проводу. Обычно однофазную сеть используют, если нагрузка каждого потребителя не превышает 10кВт, например, в жилых домах. При этом в каждую квартиру подводятся фазный провод и нулевой (нейтральный проводник).

Часто дополнительно подводится заземление, предотвращающее поражение человека электрическим током. Оно необходимо также для отвода тока утечки и защиты приборов от поломки. В случаях когда нужно запитать оборудование с большей чем 10кВт мощностью, например, на промышленных предприятиях, используется трёхфазная подача напряжения.

Важно!

При организации сети электропитания необходимо равномерно распределять нагрузку, чтобы избежать перекоса фаз.

Преимущества и недостатки

Обе системы питания имеют свои плюсы и минусы, перечисленные ниже.

 Преимущества и недостатки Однофазная сеть Трехфазная сеть
Плюсы Опасное напряжение ниже. Проще устройство.  Дешевизна.

В случае неисправности фазы можно переключить потребителя на другую. Возможность использования для промышленных нужд. Сечение провода меньше. Экономность.

Минусы Ограниченная мощность для одного потребителя.

Опасное напряжение. Необходимо дополнительное оборудование, например, ограничители напряжения. Нужно получать разрешение на подключение (для частных домов).

Где используется однофазное и трёхфазное напряжение

От электростанции сеть выходит тремя фазами, ими же электропитание подаётся в современные дома. А вот почти во всех зданиях, построенных в бывшем СССР, трёхфазная сеть разветвляется от распределительного щитка, к каждой квартире напряжение подводится одной фазой и нулевым проводом.

Трехфазное подключение обычно используют в частных домах, так как помимо бытовых электроприборов бывает необходимо запитать мощное оборудование вроде котла отопления, сварочного аппарата или циркулярной пилы.

Обрыв нуля или отгорание нуля в трехфазной сети. К чему это приводит?

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Я Вам всегда рекомендовал, и даже принудительно заставлял, для защиты электрооборудования и электрических приборов своих квартир и домов от повышения или понижения напряжения в сети устанавливать однофазное или трехфазное реле напряжения, в зависимости от Вашей сети.

В качестве реле однофазного напряжения можно применять устройства разных производителей, например, РН-113 от «Новатек-Электро», УЗМ-51 от «Меандр», RV-32A от EKF, CM-EFS.2 от АВВ, АЗМ-40А от «Ресанта», ZUBR D40t от «ДС Электроникс» и другие им подобные.

В качестве трехфазных реле напряжений могу порекомендовать: цифровое реле напряжения V-protector 380V от «Digitop», РНПП-311 от «Новатек-Электро», РКН-3-15-15 и УЗМ-3-63 от «Меандр», CM-MPS.11 от АВВ.

Все перечисленные выше устройства контролируют входное напряжение сети, и если напряжение по каким-то причинам вышло за пределы заданных уставок, то они должны отключить потребителей, тем самым защищая и спасая их от выхода из строя.

Напомню, что согласно ГОСТа 29322-92, табл.1, номинальное напряжение однофазной сети должно быть 230 (В), а трехфазной — 400 (В). А по ГОСТу 13109-97, п.5.2, предельно-допустимое отклонение напряжения не должно превышать ±10%, т.е. для однофазной сети это напряжение от 207 (В) до 253 (В), а для трехфазной — от 360 до 440 (В).

Причин для отклонения напряжения может быть множество, и в одной из своих статей я их уже перечислял. Но сегодня я хотел бы остановиться на одной очень распространенной причине, как обрыв нуля.

В Интернете имеется не мало статей по этой теме, но вся представленная информация в основном теоретическая и поверхностная. Я же в данной статье расскажу Вам очень подробно про возникновении такой ситуации, произведу расчеты токов и напряжений в нормальном режиме и при обрыве нуля, исходя из реальных нагрузок на примере нескольких квартир, а в самом конце сымитирую ситуацию с обрывом нуля в трехфазной сети на реальном примере.

Итак, поехали.

Расчет несимметричного режима трехфазной сети с нулевым проводом

Для интереса, теорию будем рассматривать не в чистом виде, а на наглядном примере. Предположим, что на площадке у нас расположено три квартиры.

Вот пример такого этажного щита на три квартиры, о котором у меня написана отдельная и подробная статья.

Каждая квартира питается с подъездного щита, но с разных фаз — обычное дело. Квартира №1 запитана с фазы А, квартира №2 — с фазы В, а квартира №3 — с фазы С.

Возьмем за условность, что в какой-то определенный момент времени в квартире №1 был включен в розетку электрический чайник мощностью 2000 (Вт), в квартире №2 — горели лампы накаливания общей мощностью 400 (Вт), а в квартире №3 — горела одна единственная лампа накаливания мощностью 75 (Вт).

Я специально в качестве примера привел чисто активную нагрузку, чтобы не усложнять расчеты и векторные диаграммы углами сдвига и т.п. Естественно, что в реальности чисто активной нагрузки по квартирам не бывает, но тем не менее смысл остается прежним.

А теперь вспомним немного ТОЭ.

Нагрузку каждой квартиры представим в виде сопротивлений, которые обозначим «Z». Z — это и есть полное сопротивление цепи, с учетом активной и реактивной составляющей, но как я уже сказал выше, реактивной составляющей у нас нет (нагрузка чисто активная), поэтому в нашем случае Z=R. Получается следующее:

  • Zа = Ra = 24,2 (Ом) — сопротивление нагрузки квартиры №1

  • Zb = Rb = 121 (Ом) — сопротивление нагрузки квартиры №2

  • Zc = Rc = 645,3 (Ом) — сопротивление нагрузки квартиры №3

Как видите, нагрузка по квартирам разная, т.е. это типичный несимметричный режим работы четырехпроводной трехфазной сети с нейтральным проводом при соединении нагрузки по схеме «звезда». В этой схеме есть свои особенности, но об этом чуть позже.

Итак, номинальное линейное (межфазное) напряжение сети составляет 400 (В), а фазное напряжение (между фазой и нулем) — 230 (В).

На источнике питания линейные напряжения обозначаются, как UAB, UBC и UCA, а фазные UA, UB и UC. На нагрузке такие же обозначения, только с маленькими буквами (индексами).

Но на практике такие идеальные значения редко встречаются по нескольким причинам. Изначально на трансформатор может приходить высокое питающее напряжение с неидеальными линейными напряжениями, которое преобразуется на низкую сторону тоже с некоторой разницей. К тому же сам трансформатор может иметь какие-то наиболее загруженные фазы, на которых напряжение будет чуть снижено, по сравнению с другими.

Я возьму реальный пример из практики, поэтому линейные и фазные напряжения у меня имеют следующие значения:

Будем считать, что нейтральный (нулевой) проводник от трансформаторной подстанции (ТП) до этажного щита у нас идеальный (ZN=0), т.е. я пренебрегаю его сопротивлением, которое складывается из сопротивлений переходных контактов и самих проводов. Сопротивления контактных соединений и проводников фаз я тоже учитывать не буду.

Таким образом получается, что напряжение между нулем источника питания (в моем случае это трансформатор) и нулем нагрузки (потребители) равно нулю, т.е. эти точки имеют одинаковый потенциал.

Напряжение между этими точками называется напряжением смещения нейтрали и его обозначают, как UnN.

В рассматриваемом случае напряжение смещения нейтрали равно нулю (UnN = 0), а значит фазные напряжения у источника питания (трансформатор) и на нагрузке (потребители) совершенно одинаковые:

  • UA = Ua = 239 (В)
  • UB = Ub = 225 (В)
  • UC = Uc = 232 (В)

Векторная диаграмма напряжений будет иметь следующий вид. Для наглядности хотел построить ее в масштабе, но не нашел достойного онлайн сервиса, а рисовать ее на миллиметровой бумаге, как в университете, у меня нет времени.

Естественно, что фазные напряжения сдвинуты относительно друг друга на 120 электрических градуса.

Теперь нам нужно узнать токи нагрузки по фазам, которые рассчитаем по закону Ома для участка цепи, зная фазные напряжения и сопротивления нагрузок. Расчет фазных токов буду производить в показательной форме комплексного числа.

Теперь отложим полученные значения токов на нашей векторной диаграмме. Т.к. нагрузка у нас чисто активная, то векторы токов будут сонаправлены с векторами фазных напряжений.

Вот это нормальный режим работы, когда нет обрыва нейтрального проводника, т.е. это несимметричный режим работы четырехпроводной трехфазной сети с нулевым проводом.

Ради интереса можно рассчитать ток в нулевом проводе, который равен геометрической сумме всех фазных токов. Для удобства сложения комплексных чисел переведу их из показательной формы в алгебраическую, а результат запишу опять в показательной.

Получилось, что значение тока в нуле составляет 8,86 (А).

Расчет несимметричного режима трехфазной сети без нулевого провода

Но сейчас перейдем к самому интересному!

Предположим, что в этажном щите из-за плохого контакта у нас отгорел магистральный ноль N (PEN), или же электрик, выполняя работу, ошибочно его разорвал, например, в этом месте (место разрыва я указал не схеме красным крестиком). Я лишь указал две причины обрыва нуля, на самом деле их может быть множество.

Вот фотография подобного по исполнению этажного щита. Кстати, этот щит находится в аварийном состоянии и о нем у меня есть отдельная статья, где я подробно рассказываю, как и что в нем нужно устранить и исправить.

Так что же произойдет при обрыве магистрального нуля N (PEN)?!

При обрыве нулевого провода все три сопротивления окажутся включенные звездой, но без нуля. Произойдет смещение нейтрали и перераспределение (перекос) фазных напряжений квартир. По сути, у нас получилась трехфазная трехпроводная сеть без нулевого проводника, но с неодинаковыми нагрузками.

А чтобы понять, как именно распределятся фазные напряжения, сначала необходимо найти напряжение смещения нейтрали (по методу узловых напряжений).

Таким образом получилось, что при обрыве нуля между нейтралью трансформатора и отгоревшей нейтралью в этажном щите появится потенциал около 181 (В).

Если у Вас в жилом доме применена устаревшая система заземления TN-C, в которой все открытые металлические конструкции присоединены к нейтрали (занулены), то эта разность потенциалов (напряжение) окажется на всех зануленных металлических частях, а в нашем примере под напряжением окажется металлический корпус этажного щита и все, что подключено к нулевой колодке N, а это у нас нулевые проводники всех трех наших квартир.

Задев корпус щита или любой нулевой проводник, Вы попадете под действие электрического тока.

Про последствия я рассказывать не буду, об этом уже написано несколько статей на сайте с реальными случаями, знакомьтесь:

Если же в этажном щите Вы сделали разделение PEN проводника и перешли с системы заземления TN-C на TN-C-S, то эта разность потенциалов окажется не только на отгоревшем нуле и на конструкции щита, но и на корпусах всех Ваших электрических приборов и техники, что значительно увеличивает шансы попасть под действие электрического тока. Кстати, это еще одно доказательство тому, что разделение PEN проводника необходимо выполнять не в этажном щите, а в ВРУ.

Но это еще не все.

Определим фазные напряжения на нагрузке с учетом смещения нейтрали.

И что мы видим?! А видим мы перекос фаз в трехфазной сети.

В фазе А напряжение снизится с 239 (В) до 65 (В), в фазе В — напряжение с 225 (В) увеличится до 335 (В), а в фазе С — напряжение с 232 (В) увеличится до 372 (В).

Естественно, что в квартире №1 при таком низком напряжении 65 (В) с электрическим чайником ничего не произойдет, он просто напросто не станет работать. Но вот если вместо чайника был бы подключен холодильник, кондиционер или другие потребители с двигательной нагрузкой, то большая вероятность, что они вышли бы из строя.

А вот в квартирах №2 и №3 последствия будут весьма печальными. При напряжении 335 (В) и 372 (В) лампы в них моментально сгорят. Если вместо ламп будет включена другая нагрузка, будь это телевизор, компьютер и прочая бытовая техника, то они тоже моментально выйдут из строя, если конечно в них нет встроенной защиты от перепадов напряжения. Не исключено, что может возникнуть даже пожар.

Да, кстати, вот так примерно будет выглядеть наша векторная диаграмма после отгорания нуля.

Как видите, точка нейтрали n сдвинулась в точку n’, т.е. к наиболее загруженной фазе А. В наиболее загруженной фазе напряжение снизилось, а в менее загруженных, наоборот, увеличилось и практически до линейного напряжения.

При изменении сопротивлений фазных нагрузок напряжение смещения нейтрали UnN может изменяться в широких пределах, при этом точка нейтрали n’ может находиться в разных местах векторной диаграммы, а фазные напряжения у потребителя могут иметь величины от нуля и вплоть до линейного напряжения.

При всей этой ситуации фазные напряжения на источнике питания (трансформаторе) останутся неизменными, т.е. несимметрия нагрузки никак не влияет на систему напряжений источника питания.

А теперь, опять же ссылаясь на закон Ома, рассчитаем фазные токи.

Проведем проверку наших расчетов по первому закону Кирхгофа — геометрическая сумма токов всех фаз при обрыве нулевого провода должна быть равна нулю. Вот и проверим это тождество.

Тождество верно, с учетом небольших погрешностей, возникших при расчетах.

Но и это еще не все. После того, как от повышенного напряжения выйдут из строя потребители, начнется очередное перераспределение фазных напряжений, но уже с учетом этих сгоревших потребителей, и тогда напряжение может повыситься уже в другой фазе. В общем такая бесконечная реакция будет продолжаться до того момента, пока все не сгорит.

Выводы

Какой же вывод можно сделать?!

В данном примере я смоделировал обрыв нулевого проводника в этажном щите, с которого питались однофазные нагрузки трех квартир с разных фаз. Если рассмотреть в целом многоквартирный дом, то ситуация будет аналогичной, т.к. нагрузка по фазам сильно колеблется и в любом случае будет несимметричной. Аналогичная ситуация может произойти и в частном доме, имеющий трехфазный ввод.

Таким образом, из расчетов следует, что при обрыве нулевого проводника в трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью при несимметрии нагрузок фазные напряжения могут достигать опасных значений. Напомню, что в рассматриваемом примере в фазе В и фазе С напряжение увеличилось до 335 (В) и 372 (В) соответственно, т.е. возросло почти до линейного.

Здесь же хотел добавить, что при симметричной нагрузке в случае обрыва нуля перекоса фаз не возникнет. Вот поэтому многие трехфазные двигатели запитывают четырехжильными кабелями без нуля (А, В, С и PE).

 

Защита от обрыва нуля

Какие же меры можно предпринять для предотвращения подобных случаев?

Если это многоквартирный дом, то настойчиво требовать от обслуживающей организации постоянного контроля и регулярных проверок состояния электропроводки от ВРУ до этажных щитов, в том числе с проведением всех необходимых измерений с привлечением электротехнической лаборатории (ЭТЛ). Нас, кстати, регулярно привлекают управляющие компании (УК) для проведения подобных работ, потому что эти измерения необходимо производить с определенной периодичностью, которая указана в ПУЭ и ПТЭЭП. К слову, вот фотографии с последней проверки одного многоквартирного дома. И как там еще что-то работало?!

Об этом ВРУ я скорее всего напишу отдельную статью с указанием конкретных замечаний, так что подписывайтесь на новости сайта, чтобы не пропустить самое интересное.

Вот еще несколько фотографий с объектов. Порой в электрический щит даже заглянуть страшно, не говоря уже о выполнении в нем каких-либо работ.

Если с Вами все таки произошла ситуация с обрывом нуля, то Вас спасут только лишь устройства (реле), про которые я говорил в самом начале статьи. К тому же, «Библия электрика» (ПУЭ, п.7.1.21) рекомендует не пренебрегать данными советами.

Также ПУЭ, п.1.7.145 запрещает установку коммутационных аппаратов (автоматы, предохранители и т.п.) в нейтральном проводе PEN, чтобы как раз таки уберечь потребителей от перекоса фаз при несимметричном режиме.

Внимание! Один из постоянных читателей сайта смоделировал ситуацию обрыва нуля в трехфазной сети, когда нагрузки в каждой фазе одинаковые, а затем добавил в одну из фаз дополнительную нагрузку. Уже основываясь на теорию, изложенную в данной статье, посмотрите, что же произойдет в этих двух разных случаях. Константину от меня лично большое спасибо за предоставленный материал.

В заключении хотел бы акцентировать Ваше внимание на том, что все вышесказанное в данной статье относится к обрыву нулевого проводника в трехфазной сети. Если же при однофазном вводе в квартиру у Вас отгорит вводной ноль, то ничего при этом у Вас не сгорит, а возникает ситуация другого плана, о которой я подробно рассказывал в статье про появление в розетках «двух фаз».

P.S. А кто-нибудь из Вас становился «жертвой» обрыва нуля?! При каких обстоятельствах это произошло, какие последствия были — поделитесь в комментариях своей историей, чтобы подкрепить информацию данной статьи реальными примерами из жизни.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Read Full Article

Однофазное питание по сравнению с трехфазным питанием

Однофазные более широко доступны в жилых помещениях и дешевле, чем трехфазные блоки питания. Однофазное обычно называют «бытовым напряжением» по многим причинам; один из них заключается в том, что его используют в большинстве домов (это мощность, присутствующая в настенных розетках). Этот тип питания основан на двухпроводных проводниках для распределения мощности, которые создают единую синусоидальную волну (низкое напряжение).

 

 

 

 

 

Трехфазный

Трехфазное питание чаще всего используется на коммерческих/профессиональных объектах и ​​рекомендуется для больших прудов.Эти блоки дешевле в эксплуатации, чем однофазные блоки питания. Юниты с этим типом мощности имеют только 5 л.с. или выше. Трехфазная мощность зависит от трех катушек, установленных на роторе с интервалом 120 градусов, которые производят три синусоидальных напряжения (высокое напряжение). Он повсеместно используется для распределения электроэнергии.

 

Однофазный

  • Двигатели приводятся в действие пульсирующим крутящим моментом (как пульсирующая насадка для душа)
  • Для двигателей требуются конденсаторы и/или пусковые выключатели — дополнительные детали, которые необходимо контролировать
  • Испытывает больше перебоев в электрическом потоке
  • Двигатели имеют более короткий срок службы

Трехфазный

  • Трехфазное питание доступно не во всех местах (уточните наличие в местной энергетической компании)
  • Затраты на установку трехфазного питания могут быть непомерными
  • Единицы эффективнее пробег , но дороже покупка
  • Имеет плавный и непрерывный поток мощности
  • Позволяет увеличить длину шнура/кабеля
  • При неправильной установке двигателей могут возникать проблемы с вращением
  • Двигатели, как правило, более эффективны, некоторые из них преобразуют 97% электроэнергии в полезную механическую энергию
  • Двигатели имеют более длительный срок службы

 

Когда дело доходит до того, что лучше, зависит от:

Какой тип питания доступен на объекте?

Какой тип блока устанавливается?

Лучше всего использовать одну фазу :

  • С дробными или маломощными агрегатами (менее 5 л. с.)
  • На селитебных участках и малых водоемах

Лучше всего использовать три фазы :

  • С любым агрегатом высокой мощности (5 л.с. и более)
  • На коммерческих/профессиональных участках или больших прудах

Для получения дополнительной информации об однофазном или трехфазном питании обратитесь в местную энергетическую компанию.

Если 1-фазное питание 230 В, то почему 3-фазное 400 В, а не 690 В?

Когда однофазное напряжение питания составляет 220 В, почему трехфазное напряжение составляет 440 В, а не 660 В?

Если на роторе генератора переменного тока есть три катушки обмотки, расположенные под углом 120° друг к другу, разница фаз в создаваемой ЭДС между тремя катушками будет составлять 120°. Эта многофазная система известна как трехфазная система питания. В то время как в однофазной системе существует только одно производимое напряжение (между фазой и нейтралью).

В одном цикле 360°. Трехфазное питание разделено на три части, т. е. 360° за цикл, разделенное на 3, равно 120°. Таким образом, разность фаз между любыми двумя фазами или линиями составляет 120°. С другой стороны, однофазное питание имеет только одну синусоидальную волну переменного тока, то есть полные 360° за один полный цикл.

Похожие сообщения:

Теперь мы знаем, что

Напряжение в однофазной системе питания:

Однофазное напряжение = 230 В (фаза к нейтрали)

Фазное напряжение (В PH ) = Линейное напряжение ÷ √3

= 400 В ÷ √3 ≈ 230 В

Примечание. Напряжение между фазой и нейтралью известно как Фазное напряжение (V PH ).

Напряжение в трехфазной системе питания:

Трехфазное напряжение = 400 В (фаза-фаза или фаза-фаза)

Линейное напряжение (В L ) = √3 x Фазное напряжение

= √3 x 230 В = 398 ≈ 400 В

Примечание. Напряжение между двумя линиями (или фазами) известно как Line Voltage (V L ).

Теперь перейдем к главному вопросу. Приведенные выше расчеты как для однофазной, так и для трехфазной системы питания основаны на Великобритании, ЕС и большинстве других стран, использующих одни и те же системы напряжения питания. e.грамм. 230 В в одной фазе, частота 50 Гц (120, 208 В (треугольник высокого напряжения), 240 В, 277 и 480 В и т. д. в США, Канаде, частота 60 Гц) и 400 В в трех фазах, 50 Гц (208 В, 240 В и 480 В и т. д. в США и Канада, 60 Гц). В некоторых странах используется версия для ЕС и Великобритании с небольшими вариациями. Например, в некоторых азиатских странах, например. В Индии, Пакистане и т. д. однофазное напряжение составляет 220 В, а трехфазное напряжение составляет 415–440 В.

Основываясь на информации, мы несколько раз получали вопрос по электронной почте и в папке «Входящие» из следующих регионов:

относится к сообщениям:

Если однофазное напряжение питания составляет 220 В, почему трехфазное напряжение составляет 440 В, а не 660 В?

Ну, вопрос выше немного сложный (и технически неправильный), поэтому я изменил название статьи на правильное (например,грамм. 230 В, однофазное и 400 В, трехфазное). Кроме того, давайте упростим вопрос как в техническом, так и в базовом подходе для таких дилетантов, как я.

Прежде всего, когда они думают об однофазном напряжении 230 В, они просто умножают на 3 для трехфазного напряжения, как сложение 230 В в три раза следующим образом:

= 230 В + 230 В + 230 В = 690 В

Но это не подходит для трехфазной системы питания. Потому что создаваемые ЭДС в трехфазных системах являются не скалярными величинами, а векторными (скорее векторными, которые можно упростить векторными диаграммами) величинами, имеющими величину с направлением.Например, разность векторов для двух линий 230 В составляет 400 В.

В этом случае эти векторные или векторные величины, имеющие разность фаз, не могут быть добавлены, как в KCL и KVL, которые относятся к мгновенным значениям, а не к среднеквадратичным или средним значениям.

Сложение векторов на основе векторной диаграммы для системы питания 3-ϕ, где каждая линия имеет 230 В, разница векторов составляет почти 400 В для каждой фазы (либо фаза 1 и фаза 2, либо фаза 2 и фаза 3, либо фаза 3 и фаза 1 ). Это связано с фазовым углом между двумя фазами, который составляет 120 градусов, и все три фазы меняют направление во времени (в случае 230 В синусоида меняет свое направление 50 раз в секунду из-за частоты 50 Гц).

Похожие сообщения:

Правило косинуса (основной закон косинуса в тригонометрии ) показывает, что в трехфазной системе значение напряжения между любыми двумя фазами составляет 400 В вместо 660 или 690 В. Это применимо только при наличии трех фаз (т.грамм. три отдельных проводника на расстоянии 120 градусов друг от друга).

в 2 = а 2 + б 2 – 2 аб соз N

c = √ (a 2 + b 2 – 2 ab cos N)

Ввод значений

= √[230 В 2 + 230 В 2 – 2 x 230 В x 230 В x cos (120°)] = 398,37 В ≈ 400 В

С другой точки зрения, если мы нарисуем синусоидальные волны трехфазных линий электропередач, которые находятся под углом 120 градусов к другим фазам, на графике ясно видно, что мы имеем только два положительных (+Ve) значения одновременно, а третье один отрицательный (-Ve). Мы рассчитываем только две из трех фаз, так как все они меняют направление во времени. Короче говоря, либо фазы 1 и 2, либо фазы 2 и 3, либо фазы 3 и 1 являются положительными, в то время как фаза 3, фаза 2 или фаза 1 являются отрицательными соответственно. Вот почему две фазы в трехфазной системе имеют 400 В вместо 600, 660 или 690 В.

Например, разность фаз равна 400, если фазовый угол составляет 120° между V R и V Y , где значение V R и V Y = 230 В

2 x 230 В Sin 120° ≈ 400 В

Короче говоря, однофазное напряжение можно рассчитать из трехфазного напряжения и наоборот, используя следующую основную формулу.

Однофазный на трехфазный

  • В PH x √3 = В Д
  • 230 В x 1,732 ≈ 400 В … (3ϕ)

Трехфазный в однофазный

  • В Д ÷ √3 = В PH
  • 400 В ÷ 1,732 = 230 В … (1ϕ)

Где; √3 = 1,732

Заключительные пункты:

  • В однофазной системе уровень напряжения между фазой и нейтралью составляет 230 В
  • В трехфазной системе уровень напряжения между любыми двумя фазами из трех составляет 400 В, а не 415, 440, 660 или 690 В. Это возможно только в случае отклонения ±%, т.е. 400В±10% = 400В + 40В = 440В.

Только для напряжения. Теперь, что касается Силы. Ну, это другой сценарий следующим образом.

Похожие сообщения:

Если 1-фазная мощность составляет 230 Вт, будет ли 3-фазная мощность составлять 400 Вт или 690 В?

Мощность является аддитивной (в отличие от напряжения, как указано выше) и может быть суммирована как скалярное сложение, например. Мощность в линии 1 + линии 2 + линии 3.

Мощность в однофазном питании = напряжение x ток

 

Мощность в трехфазном питании = 3 x мощность в одной фазе

  • P = √3 x V L  x I L  x CosФ … Или
  • P = 3 x V PH x I PH  x CosФ

Где:

  • P = мощность в ваттах
  • В L = Напряжение сети
  • I L = Линейный ток
  • В PH = Фазное напряжение
  • I PH = Фазный ток
  • CosФ = коэффициент мощности

Короче говоря, мощность в 3-фазной цепи равна P R + P Y + P B . Например, если мощность в однофазном режиме составляет 230 Вт, общая мощность в трехфазном режиме составит 3 x 230 Вт = 690 Вт.

Поскольку мы прояснили основное понятие о запутанном и наиболее часто задаваемым вопросе, теперь вы действительно знаете, почему уровень напряжения в трех линиях питания составляет 400В вместо 440, 460 или 490В.

Похожие сообщения:

85. Напряжение питания каждой страны|Chip One Stop

Напряжение питания (и частота) и форма вилки блока питания различаются в разных странах.Их технические характеристики в некоторых основных странах приведены в следующей таблице.

С Б В3 СЕ БФ А О

Тип

Форма заглушки

форма розетки

Название страны
(или регион)
Напряжение питания Частота Форма вилки блока питания
(См. рисунок выше для типа.)

Япония

Одна фаза, 100/200 В

Три фазы 200 В

50 Гц/60 Гц

А

США

Одна фаза 115/230 В

Три фазы 230 В

60 Гц

А

Канада

Одна фаза 120/347 В

Три фазы 208 В/240 В/600 В

60 Гц

А

Южная Корея

Одна фаза 110/220 В

Три фазы 200/220/380 В

60 Гц

A/C/SE

Тайвань

Одна фаза 110/220 В

Три фазы 220/380 В

60 Гц

Кондиционер/переключатель

Гонконг

Одна фаза 200В/220В

Три фазы 346 В/380 В

50 Гц

Б/Б3/БФ/К

Китай

Одна фаза 220 В

Три фазы 380 В

50 Гц

A/B/B3/BF/C/O/SE

Сингапур

Одна фаза 230 В

Три фазы 400 В

50 Гц

Б/Б3/БФ

Малайзия

Одна фаза 240 В

Три фазы 415 В

50 Гц

Б/Б3/БФ/К

Индонезия

Одна фаза 220 В

Три фазы 380 В

50 Гц

Б/Б3/К/СЭ

Филиппины

Одна фаза 115/230 В

Три фазы 240 В/480 В

60 Гц

А/О

Таиланд

Одна фаза 220 В

Три фазы 220/380 В

50 Гц

А/БФ/С

Вьетнам

Одна фаза 220 В

Три фазы 380 В

50 Гц

Кондиционер

Индия

Одна фаза 230 В

Три фазы 240 В/415 В

50 Гц

Б/Б3/БФ/К

Австралия

Одна фаза 240 В

Три фазы 415 В

50 Гц

О

Бельгия

Одна фаза 230 В

Три фазы 400 В

50 Гц

C/SE

Дания

Одна фаза 230 В

Три фазы 400 В

50 Гц

С

Финляндия

Одна фаза 230 В

Три фазы 400 В

50 Гц

C/SE

Норвегия

Одна фаза 220В/230В

Три фазы 380 В

50 Гц

C/SE

Швеция

Одна фаза 230 В/400 В

Три фазы 400/690 В

50 Гц

C/SE

Франция

Одна фаза 230 В

Три фазы 400 В

50 Гц

C/SE

Германия

Одна фаза 230 В

Три фазы 400 В

50 Гц

C/SE

Италия

Одна фаза 220 В

Три фазы 380 В

50 Гц

С

Нидерланды

Одна фаза 230 В

Три фазы 400 В

50 Гц

C/SE

Португалия

Одна фаза 230 В

Три фазы 400/480 В

50 Гц

B3/C/SE

Испания

Одна фаза 127В/220В

Три фазы 220/380 В

50 Гц

A/C/SE

Швейцария

Одна фаза 230 В

Три фазы 400 В

50 Гц

C/SE

Австрия

Одна фаза 230 В

Три фазы 400 В

50 Гц

C/SE

Соединенное Королевство

Одна фаза 240 В

Три фазы 415 В

50 Гц

БФ/Б3

Различия между однофазным и трехфазным

Электрические услуги могут быть доступны в однофазном или трехфазном токе. Много лет назад было достаточно однофазного тока. Однако по мере увеличения числа пользователей и размеров электродвигателей однофазного тока стало недостаточно для удовлетворения требований нагрузки. По этой причине использование трехфазной системы стало увеличиваться.

Что такое однофазный?

Однофазная электрическая система, в которой для распределения электрической энергии используются фазные и нулевые провода. Фазный провод несет токовую нагрузку, а нейтральный провод обеспечивает путь, по которому ток возвращается.

В случае одной фазы напряжение возрастает до пика в одном направлении потока, спадает до нуля, меняется на противоположное, достигает пика в противоположном направлении, спадает до нуля и т. д. Цикл повторяется 60 раз каждую секунду, поэтому мы получили термин 60-тактный или 60-герцовый переменный ток. (В Америке) (Для Европы это 50 Гц.)

Однофазное питание является наиболее распространенным типом электроснабжения или питания, доступным для потребителей. Однофазное питание известно как «бытовое напряжение», поскольку оно используется в большинстве домов.Он в основном используется для питания небольших бытовых приборов, таких как вентилятор, холодильник, кофемолка, нагреватель, телевизор и т. д. В однофазной системе один трансформатор используется между распределительной линией и счетчиком. Обычно для обеспечения однофазного питания 120В и 240В прокладывают три провода, два «горячих» и один нейтральный. Однофазная сеть также может поставляться с трехфазной сетью.

Что такое три фазы?

Трехфазная электрическая система, использующая четыре провода для распределения электроэнергии.Он имеет один нейтральный провод и три жилы. Эти три проводника находятся на расстоянии 120 градусов друг от друга.

В форме сигнала трехфазного тока есть три отдельных и различных однофазных тока, которые объединены таким образом, что их можно передавать по трем или четырем проводам. Три течения достигают пика в одном направлении, ослабевают, меняются местами и так далее; однако они не достигают пика одновременно. Каждая фаза достигает своего пика на 120 градусов относительно других.Трехфазный ток требует двух или трех трансформаторов.

Трехфазное питание разработано специально для больших электрических нагрузок. Трехфазное обслуживание дороже из-за установки четырех проводов и трех трансформаторов. Три провода «горячие» и один нейтральный. При трехфазном питании общую электрическую нагрузку можно разделить между тремя фазами, что требует меньших проводов и трансформаторов.

Если вы хотите узнать больше о трехфазных системах, вы можете нажать и купить эту замечательную книгу Джозефа Э.Флекенштейн:

Различия между однофазным и трехфазным

Однофазный против трехфазного

  • Для однофазного источника питания требуется два провода. Фаза и нейтраль. С другой стороны, трехфазный источник питания работает только через четыре провода, включая трехжильные провода и нейтральный провод.
  • В жилых домах обычно используется более низкое электроснабжение. Вот почему они обычно имеют 1-фазные системы. Коммерческим и промышленным компаниям требуются более тяжелые электронные нагрузки.Вот почему у них, как правило, 3-фазные системы.
  • Все системы электроснабжения в мире используют 3 фазы для генерации, передачи и распределения. Одна фаза и две фазы могут быть взяты из трехфазной системы, а не генерироваться независимо друг от друга.
  • Трехфазный ток обеспечивает более стабильный источник питания. Магнитная сила, которая вызывает вращение двигателя, наиболее сильна, когда ток достигает своего пика в цикле.
  • Однофазный ток достигает пика два раза в течение одного цикла, тогда как трехфазный ток достигает шести пиков в течение одного цикла.
  • Трехфазные двигатели проще, дешевле покупать и обслуживать, а также безопаснее использовать рядом с горючими материалами, поскольку при их запуске не возникает искрения. Это связано с тем, что трехфазный ток позволяет двигателю самостоятельно запускаться, поскольку он создает вращающееся магнитное поле в двигателе. Это устраняет необходимость в отдельной пусковой обмотке, центробежном переключателе, пусковом конденсаторе или системе щеток.
  • Доступны трехфазные двигатели большей мощности, чем однофазные двигатели.Ток подается на двигатель по трем проводникам, а не по двум. Это позволяло питать более крупные трехфазные двигатели по проводнику того же размера, что и для однофазных двигателей меньшего размера.
  • Сбалансированная трехфазная цепь представляет собой трехпроводную цепь с одинаковыми напряжениями, в которой используется 75% меди, необходимой для проводников.

Продолжить чтение

Разница между однофазным и трехфазным источником питания

Однофазный источник питания Трехфазный источник питания
Мощность переменного тока, где все напряжения имеют одинаковую синусоидальную форму . Мощность переменного тока, в которой имеется 3 синусоидальных напряжения с разностью фаз 120° .
Для замыкания цепи требуется всего два провода . Требуется либо 3, либо 4 проводника в зависимости от конфигурации.
Также известна как Двухфазная система  . Также известна как Poly Phase System
Однофазный очень  простой . Это сложный , чем однофазный.
Может питать небольшие нагрузки менее 1000 Вт . Может питать большие нагрузки свыше 1000 Вт .
Сбой питания происходит из-за  неисправности в линии питания . Невосприимчив к сбою питания из-за неисправности в сигнальной линии питания .
менее надежен и эффективен, чем трехфазный. Он надежнее и эффективнее , чем однофазный.
Напряжение и ток обнуляются за цикл. Напряжение и ток никогда не достигают нуля .
не может генерировать вращательное магнитное поле  в асинхронном двигателе. он использует дополнительную схему. Он может генерировать RMF  без каких-либо дополнительных схем.
Подаваемое напряжение равно разности напряжений между фазой и нейтралью . Межфазное напряжение в √3 раза превышает фазное напряжение .В то время как напряжение между фазой и нейтралью равно однофазному напряжению .
Он потребляет на меньшую мощность, чем эквивалентный трехфазный источник питания. Он может нести большую мощность по сравнению с 3 однофазными блоками питания переменного тока.
Используется для распределения электроэнергии на короткие расстояния. Используется для передачи электроэнергии на большие расстояния из-за меньших потерь в меди.
Потери мощности в одной фазе относительно  выше . Потери мощности  в трех фазах относительно  ниже .
Требуется дорогих преобразователей на для преобразования в трехфазный источник питания. Соединение звездой  трехфазное питание может предложить 3 однофазных  с использованием фазного и нейтрального проводов.
Это менее экономично по сравнению с многофазной системой. Он более экономичен, чем , так как использует только 4 провода вместо 6 для подачи той же мощности.
используется для питания бытовой и офисной техники .   используется для питания тяжелых нагрузок в промышленности .

Однофазная электроэнергия – Academic Kids

От академических детей

Генерация электроэнергии переменного тока обычно является трехфазной, в которой формы сигналов трех проводников питания смещены друг относительно друга на 120°.Эти три проводника обычно размещаются в одном кабелепроводе (например, в металлической трубе), но они также обычно размещаются отдельно или на открытом воздухе, например, вдоль столбов электропередач. Стандартные частоты 50 или 60 Гц. Напряжение на паре этих проводников или между одиночным проводником и нейтральным проводником составляет однофазной электрической мощности .

Разделение

Missing image
Однофазный-полюсный-трансформатор-d335.jpg

Однофазный канадский понижающий трансформатор.

Широко используются оба метода отделения однофазной системы от трехфазной. Там, где используется трехфазное распределение при низком напряжении (ниже 500 В), цепи для обычных приборов почти всегда разделены между фазами и нейтралью. Однако в Северной Америке принято разделять линию электропередачи для приборов, которые обычно подключаются ГОРЯЧИЙ-ГОРЯЧИЙ в разделенной однофазной системе, и такие приборы обычно рассчитаны на более низкое напряжение, которое это дает (208 В, а не 240 В). см. Y-дельта-преобразование)

В системах более высокого напряжения (киловольты), где однофазный трансформатор используется для питания системы низкого напряжения, метод разделения зависит от страны.В Северной Америке первичная обмотка понижающего трансформатора подключается к одному высоковольтному питающему проводу и земле, по крайней мере, для небольших источников питания (см. Фото трансформатора справа). В Великобритании понижающая первичная обмотка подключается фаза-фаза.

Где 3 фазы заканчиваются и начинается одна фаза

Системы высокой мощности почти всегда трехфазные. Но самый большой запас, обычно доступный как однофазный, значительно варьируется в зависимости от страны, а в некоторых случаях и региона. В Великобритании он часто достигает 100 А или даже 125 А, что означает, что нет необходимости в 3 фазах в домашних или небольших коммерческих условиях.Большая часть остальной Европы традиционно имела гораздо меньшие ограничения на размер однофазных источников питания, в результате чего даже дома снабжались трехфазным питанием.

Северная Америка имеет довольно необычную установку из-за более низкого напряжения их стандартных электроприборов. Они используют расщепленную фазу (часто неправильно называемую двухфазной) для большинства распределений низкого напряжения и обычно имеют трансформатор на каждое здание. Они используют три фазы только для больших зданий (торговые центры, фабрики, офисные здания, многоквартирные дома и т.п.).

Такие системы с расщепленной фазой иногда встречаются в Великобритании, где требуются большие нагрузки только от двух фаз высокого напряжения, но они встречаются редко.

Из-за большей доступности однофазного питания по сравнению с трехфазным возникла потребность в мощных двигателях, которые могут работать от него, и поэтому конструкции асинхронных двигателей для однофазного питания включают специальные функции для достижения пускового момента, который иначе был бы невозможен. возможно только при однофазном питании.

Заземление

Обычно третий проводник, называемый заземлением или заземлением , также используется для обеспечения безопасности и обычно пропускает значительный ток только при наличии неисправности в цепи.Заземлением может быть кабелепровод или армирование, в котором проложены изолированные проводники. Однако это может быть под угрозой. Точные сведения о том, разрешено ли использовать это для заземления, зависят от страны. В кабеле BX старого типа в США в качестве заземления использовалась металлическая оболочка, но современный однофазный кабель BX включает заземляющий провод из меди, который не изолирован от металлической оболочки для обеспечения более надежного заземления. В Великобритании кабели с броней из стальной проволоки обычно не имеют специальной заземляющей жилы, однако общепринятой практикой является использование кабеля с одной жилой больше, чем необходимо, чтобы обеспечить лучший путь заземления.

Дополнительные примечания

Обратите внимание, что истинное двухфазное питание, означающее одновременное обеспечение синусоидальной и косинусоидальной волнами электричества (то есть с отклонением по фазе на 90 градусов), больше не используется широко. Но некоторые люди неправильно описывают разделенные однофазные услуги как «двухфазные», хотя на самом деле такие услуги все еще являются однофазными.

однофазных по сравнению с однофазными Трехфазное питание Пояснение

Источник питания переменного тока

является наиболее распространенным типом электропитания для жилых и коммерческих зданий.Это позволяет часто менять направление тока. Существует два типа систем электроснабжения – однофазные и трехфазные. Основное различие между однофазным и трехфазным трансформатором заключается в том, что первый используется в домах и жилых зданиях, а второй используется на заводах и в коммерческих зданиях с большой нагрузкой.

Фазный ток в электрических трансформаторах относится к току или напряжению в существующем проводе и нейтральном кабеле. Следовательно, фаза — это распределение мощности нагрузки между одним проводом в однофазном и тремя проводами в трехфазном трансформаторе.

Однофазное питание состоит из одного провода и одного проводника для регулирования и распределения силовой нагрузки. С другой стороны, трехфазный состоит из трех проводников и одного нейтрального провода для замыкания цепи.

Разница между однофазной и трехфазной мощностью

Как однофазные, так и трехфазные устройства используют источник питания переменного тока для управления потоком тока. Течение тока, использующее мощность переменного тока, имеет переменное направление. Давайте рассмотрим некоторые из основных различий между этими двумя типами электрических трансформаторов —

.

Однофазный блок питания

Самый распространенный тип малогабаритных источников питания, однофазные источники питания через один проводник.Происходит одновременное изменение всех питающих напряжений. Основное преимущество использования однофазного источника питания заключается в том, что он может эффективно справляться с нагрузкой бытовых приборов, имеющих двигатель с тепловым и молниезащитным двигателем.

В однофазном электрическом трансформаторе нет вращающегося магнитного поля. Для работы требуется дополнительная цепь. Прямая мощность не обеспечивает стабильности в однофазной системе электроснабжения. Он может выдерживать напряжение 230 В, наиболее распространенное в домах. Конструкция источника питания менее сложна, поскольку в нем отсутствует магнитное вращение.Он также стоит меньше в установке, но имеет минимальную способность передачи энергии. Блок питания отлично подходит для запуска двигателей мощностью до 5 лошадиных сил (л.с.).

Трехфазный источник питания

Трехфазный источник питания в основном используется в промышленных помещениях и на заводах с высокими требованиями к мощности. Он имеет 4 провода – 3 жилы и один нулевой провод. 3 проводника имеют фазовый угол 120 градусов друг от друга.

Основным преимуществом является то, что для малой нагрузки однофазный источник питания переменного тока может использоваться от трехфазного трансформатора.Он обеспечивает постоянную подачу питания и не падает до нулевого значения. Трехфазная система не имеет катушки. Это чрезвычайно эффективная и экономичная система электропитания переменного тока для больших нагрузок. По большей части трехфазное питание используется в промышленных двигателях, электрических сетях, самолетах, центрах обработки данных, на кораблях и в системах, которые должны нагружать более 1000 Вт.

Если вы хотите преобразовать однофазный источник питания в трехфазный, это не должно быть большой проблемой. Вы можете использовать статический преобразователь, вращающийся фазовый преобразователь или преобразователь частотно-регулируемого привода.Для более высоких требований к мощности рекомендуется использовать 3-фазные трансформаторы для получения эффективных результатов.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.