Во первых, почему питающее напряжение в электрических сетях пременное, а не постоянное? Первые генераторы в конце 19-го века выдавали постоянное напряжение, пока кто-то (умный!) не сообразил, что производить переменное при генерации и выпрямлять при необходимости его в точках потребления проще, чем производить постоянное при генерации и рожать переменное в точках потребления.
Во вторых, почему 50 Гц? Да просто у немцев так получилось, в начале 20 века. Нет тут особого смысла. В США и некоторых других странах 60 Гц. (см. справку проекта dpva.ru)
В третьих, почему передающие сети (линии электропередач) имеют очень высокое напряжение? Тут смысл есть, если вспомнить основные формулы электротехники, то: потери мощности при транспортирове равны d(P)=I2*R, а полная передаваемая мощность равна P=I*U. Доля потерь от общей мощности выражается как d(P)/P=I*R/U. Минимальная доля потерь общей мощности, т.о. будет при максимальном напряжении. Трёхфазные сети, передающие большие мощности, имеют следующие классы напряжения:
- от 1000 кВ и выше (1150 кВ, 1500 кВ) — ультравысокий
- 1000 кВ, 500 кВ, 330 кВ — сверхвысокий
- 220 кВ, 110 кВ — ВН, высокое напряжение
- 35 кВ — СН-1, среднее первое напряжение
- 20 кВ, 10 кВ, 6 кВ, 1 кВ — СН-2, среднее второе напряжение
- 0,4 кВ, 220 В, 110 В и ниже — НН, низкое напряжение.
В четвертых: что такое номинальное обозначение В=»Вольт» ( А=»Ампер») в цепях переменного напряжения (тока)? Это действующее=эффективное=среднеквадратическое= среднеквадратичное значение напряжения (тока) , т.е. такое значение постоянного напряжения (тока) , которое даст такую-же тепловую мощность на аналогичном сопротивлении. Показывающие вольтметры и амперметры дают именно это значение. Максимальные амплитудные значения (например с осцилографа) по модулю всегда выше действующего.
В пятых, почему в в сетях потребителей напряжение ниже? Тут смысл тоже есть. Практически допустимые напряжения определялись доступными изоляционными материалами и их электрической прочностью. А потом уже ничего было не поменять.
Что такое «трехфазное напряжение 380/400 В и однофазное напряжение 220/230 В»? Тут внимание. Строго говоря, в большинстве случаев ( но не во всех) под трехфазной бытовой сетью в РФ понимают сеть 220(230)/380(400)В (изредка встречаются бытовые сети 127/220 В и промышленные 380/660 В!!!). Неправильные, но встречающиеся обозначения: 380/220В;220/127 В; 660/380 В!!! Итак, далее говорим об обычной сети 220(230)/380(400)Вольт, для работы с остальными — лучше бы Вам быть электриком. Итак для такой сети:
- Наша домашняя (РФ, да и СНГ…) сеть 230(220)/400(380)В-50Гц, в Европе 230/400В-50Гц (240/420В-50Гц в Италии и Испании), в США — частота 60Гц, а номиналы вообще другие
- К Вам придет как минимум 4 провода: 3 линейных («фазы») и один нейтральный (вовсе не обязательно с нулевым потенциалом!!!)-если у Вас только 3 линейных провода, лучше зовите инженера-электрика.
- 220(230)В — это действующее напряжение между любой из «фаз»=линейный провод и нейтралью (фазное напряжение).Нейтраль — это не ноль!
- 380(400)В — это действующее значение между любыми двумя «фазами»=линейными проводами (линейное напряжение)
В шестых, почему 220В и 230В это одно и то же, почему 380В и 400В — это одно и то-же? Да потому, что ПУЭ и ГОСТы на качество питающего напряжения принимают за качественное напряжение +/- 10% от номинала. Да и электрооборудование расчитано на это.
Проект dpva.ru предупреждает: если Вы не имеете представления о мерах безопасности при работе с электроустановками (см. ПУЭ), лучше сами и не начинайте.
- Нейтраль (всех видов) не обязательно имеет нулевой потенциал. Качество питающего напряжения на практике не соответствует никаким стандартам, а должно бы соответствовать ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» (никто не виноват…)
- Защитные автоматы (тепловые и КЗ) защищают цепь от перегрузки и пожара, а не Вас от удара током
- Заземление вовсе не обязательно имеет низкое сопротивление (т.е. спасает от удара током).
- Точки с нулевым потенциалом могут иметь бесконечно большое сопротивление.
- УЗО установленное в подающем щите не защищает никого, кто получает удар током из гальванически развязанной цепи, запитанной от этого щита.
Удачи!
Три фазы = линейное напряжение 380 Вольт, Одна фаза = фазное напряжение 220 Вольт
Статья адресована начинающим электрикам. Я тоже когда-то был начинающим, и всегда рад поделиться знаниями и поднять профессиональный уровень моих читателей.
Итак, почему в некоторые электрощитки приходит напряжение 380 Вольт, 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.
Очень коротко, для тех, кто не будет читать дальше: напряжение 380 В называется линейным и действует в трехфазной сети между любыми из трёх фаз. Напряжение 220 В называется фазным и действует между любой из трёх фаз и нейтралью (нулём).
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). Какая разница? Далее – подробнее.
Чем три фазы отличаются от одной?
В обоих видах питания присутствует рабочий нулевой проводник (НОЛЬ). Про защитное заземление я подробно рассказал здесь, 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.
Подробнее о перекосе фаз, и от чего он бывает – здесь.
А защититься от перекоса фаз лучше всего с помощью реле напряжения, например Барьер или ФиФ ЕвроАвтоматика.
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
- Ограничивается максимальная мощность однофазных нагрузок
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 трехфазные двигатели), 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 писал здесь. А про выбор сечения провода – здесь. 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.
Пример трехфазного электрощитка. Потребители и трехфазные, и однофазные.
Например, если дом питается от одной фазы, и потребляет мощность 15 кВт – это ток 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.
Кстати, если вас интересует кабель ВВГ-нг-ls, рекомендую обратиться на сайт xcabel.ru. Там вы найдёте самый широкий ряд различных кабелей по оптимальным ценам.
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.
Существенный минус трехфазного ввода (отмечал его выше) – ограничение по мощности однофазных нагрузок. Например, выделенная мощность трехфазного напряжения – 15 кВт. Это значит, что по каждой фазе – максимум 5 кВт. А это значит, что максимальный ток по каждой фазе – не более 22 А (практически – 25). И надо крутиться, распределяя нагрузку.
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 калориферах и конвектоматах.
Когда нагрузка на напряжение 380В, то она включается по схеме “Треугольник”, то есть к линейному напряжению. Такое распределение по фазам наиболее типично для электродвигателей и другой нагрузки, где все три части нагрузки принадлежат к единому устройству.
Система распределения электроэнергии
Исходно напряжение всегда является трехфазным. Под “исходно” я подразумеваю генератор на электростанции (тепловой, газовой, атомной), с которого напряжение в много тысяч вольт поступает на понижающие трансформаторы, которые образуют несколько ступеней напряжения. Последний трансформатор понижает напряжение до уровня 0,4 кВ и подаёт его конечным потребителям – нам с вами, в квартирные дома и в частный жилой сектор.
На крупных предприятиях с потреблением мощности более 100 кВт обычно существуют собственные подстанции 10/0,4 кВ.
Наглядно:
Трехфазное питание – ступени от генератора до потребителя
На рисунке упрощенно показано, как с генератора G напряжение (везде речь идёт про трехфазное) 110 кВ (может быть 220 кВ, 330 кВ или другое) поступает на первую трансформаторную подстанцию ТП1, которая понижает напряжение в первый раз до 10 кВ. Одна такая ТП устанавливается для питания города или района и может иметь мощность порядка от единиц до сотен мегаватт (МВт).
Далее напряжение поступает на трансформатор ТП2 второй ступени, на выходе которого действует напряжение конечного потребителя 0,4 кВ (380В). Мощность трансформаторов ТП2 – от сотен до тысяч кВт. С ТП2 напряжение поступает к нам – на несколько многоквартирных домов, на частный сектор, и т.п.
Такие ступени преобразования уровня напряжения необходимы для того, чтобы уменьшить потери при транспортировке электроэнергии. Подробнее о потерях в кабельных линиях – в другой моей статье.
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.
Трехфазный ввод. Переход на меньшее сечение проводов, чтобы подключить их к счетчику.
Друзья, на сегодня всё, всем удачи!
Жду отзывов и вопросов в комментариях!
Понравилось? Поставьте оценку, и почитайте другие статьи блога!
Загрузка…
Внимание! Автор блога не гарантирует, что всё написанное на этой странице — истина.
За ваши действия и за вашу безопасность ответственны только вы!
Содержание
- — Откуда берется 380 вольт?
- — Какое напряжение между 3 фазами?
- — Сколько проводов в 380 вольт?
- — Как правильно подключить 3 фазный двигатель?
- — Как поставить розетку на 380 вольт?
- — Почему на трех фазах разное напряжение?
- — Что такое трехфазный ток простыми словами?
Линейным напряжением называется напряжение между двумя фазами. Мы знаем, что оно составляется 380 В, но откуда оно получается? Все дело в работе генератора, который генерирует электроэнергию, и установлен на подстанции.
Какое напряжение между 3 фазами?
Напряжение в цепях трехфазного тока, как правило, обозначают дробью 220/380 (230/400) Вольт: 220 (230) в числителе дроби означает напряжение фаза-ноль, а 380 (400) в знаменателе — напряжение между любыми двумя фазными проводами.
Сколько проводов в 380 вольт?
220 — это нулевой провод и любой фазный. 380 — это два любых фазных провода.
Как правильно подключить 3 фазный двигатель?
При монтаже по звезде нужно три вывода начал обмоток объединить в один узел. Остальные три вывода подать на фазное питание напряжением 380 вольт. В схеме треугольника концы обмоток соединяют последовательно по порядку между собой. Фазное питание подсоединяется к точкам узлов концов обмоток.
Как поставить розетку на 380 вольт?
Подключение розетки 380, общее руководство
- Обесточить линию, на которой будут производиться работы. …
- на клеммы, маркированные как L1, L2, L3, подсоединить три разноименные фазы А, В, С. …
- подключить на контакт с меткой “земля” (как на рисунке ниже) или PE, заземляющий защитный проводник от заземляющего контура;
Почему на трех фазах разное напряжение?
Основной популярной причиной стало неравномерное и неграмотное распределение нагрузки по фазам сети. При появлении перекоса на участке с трехфазным питанием, можно говорить о том, что некоторые фазы эксплуатируются с чрезмерной нагрузкой, а третья фаза нагружена незначительно.
Что такое трехфазный ток простыми словами?
Большинство генераторов переменного тока, а также линий, передающих электроэнергию, используют трехфазные системы. Передача тока осуществляется по трем линиям (или четырем) вместо двух. Трехфазный ток представляет собой систему переменного электротока, где значения токов и напряжений меняются по синусоидальному закону.
Интересные материалы:
Нужно ли обрезать малину под зиму?
Нужно ли обрезать малину при пересадке весной?
Нужно ли обрезать малину при посадке?
Нужно ли обрезать малину Таруса?
Нужно ли обрезать метелки у астильбы?
Нужно ли обрезать молодую черешню?
Нужно ли обрезать нарциссы когда они отцвели?
Нужно ли обрезать нарциссы после того как они отцвели?
Нужно ли обрезать осенью ежевику?
Нужно ли обрезать отцветшие петунии?
Содержание
- 1 Почему 380 вольт это три фазы?
- 2 Какое напряжение на двух фазах?
- 3 Что такое напряжение 380 вольт?
- 4 Сколько проводов в 380 вольт?
- 5 Как подключить розетку на 380 вольт?
- 6 Почему в розетке 380 вольт?
- 7 Какое напряжение на трех фазах?
- 8 Какое напряжение между фазами?
- 9 Что такое фазное напряжение?
- 10 Как правильно подключить 3 х фазный двигатель?
- 11 Какие документы нужны для подключения 380 вольт?
- 12 Как проверить 220 или 380?
- 13 Сколько проводов в трехфазной проводке?
- 14 Сколько фаз в трехфазной сети?
Линейное напряжение больше фазного в 1,73 раза. Умножение 230 на 1,73 даёт 398, что примерно равно 400 Вольтам или 0,4 кВ. Собственно, 3 фазы — это 380, потому что мгновенное значение напряжения на одной из фаз сдвинуто относительно другой.
Какое напряжение на двух фазах?
Напряжение между фазами составляет 380 вольт и называется линейным, а между каждой фазой и нулем — 220 вольт (фазное).
Что такое напряжение 380 вольт?
Сеть 380 вольт используется обычно для подключения энергоемких электроустановок (таких как водогрейные котлы) или электродвигателей. Для обычных бытовых нужд применяется сеть 220 В.
Сколько проводов в 380 вольт?
220 — это нулевой провод и любой фазный. 380 — это два любых фазных провода.
Как подключить розетку на 380 вольт?
Монтаж проводов начинается с разбора корпуса. Коммутаторная розетка на 380 вольт имеет 4 контакта, три из которых фаза. Возле контактов необходимо найти обозначения L1 L2 L3 и в произвольном порядке подключить к ним три фазных провода. Далее требуется найти нулевой провод и зажать его на клеме, подписанной буквой N.
Почему в розетке 380 вольт?
Почему в розетке появляется 380В
Величина действующего напряжения между любой парой фаз – 380 Вольт. … В такой идеализированной цепи потребления весь ток от 3 фаз, сходящийся в нулевой точке, взаимно компенсируется, что делает возможным либо использование нулевого провода с малым сечением, либо отказ от такового.9 мая 2014 г.
Какое напряжение на трех фазах?
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. Так получается, потому что напряжения (при активной нагрузке , и ток) на трёх фазных проводах отличаются на треть цикла, т. е.
Какое напряжение между фазами?
Напряжение между фазой и нолем называется фазным. На одной фазе напряжение всегда 220 В, а на ноле, соответственно, 0. Так как разница между ними составляет 220 В, то значит фазное напряжение всегда будет 220 В (в бытовой сети бывают скачки и падения, поэтому напряжение может немного меняться).
Что такое фазное напряжение?
Uф — фазное напряжение — это напряжение между началом и концом фазной обмотки или приемника энергии. Другими словами можно сказать: фазное напряжение — это напряжение между ли-нейным и нулевым проводами. При симметричной нагрузке нулевой провод практически не нужен, т.
Как правильно подключить 3 х фазный двигатель?
При соединении звездой трёхфазного электродвигателя начала его обмоток статора соединяются вместе в одной точке, а к концам обмоток подключаются 3 фазы электропитания на 380 Вольт. При соединении треугольником статорные обмотки между собой соединяются последовательно.
Какие документы нужны для подключения 380 вольт?
В перечень документов, которые должны быть для подключения 380 Вольт (помимо самой заявки), входят:
- Удостоверение личности.
- Идентификационный номер законопослушного налогоплательщика.
- Правоустанавливающая документация на жилое или нежилое помещение (в случае подключения гаража).
Как проверить 220 или 380?
Если я правильно понимаю, по виду электрических проводов между столбами опор можно отличить 380В от 220В: если между столбами идут 4 провода воздушной линии, то это 380В, если 2 провода — это 220В. У нас на улице 2 линии — и 220, и 380.
Сколько проводов в трехфазной проводке?
Если электрическая сеть трехфазная, то проводов будет 4 или 5. Три из них – это фазы, четвертый – ноль, и пятый – заземление.
Сколько фаз в трехфазной сети?
Тот провод, по которому ток идет, называется фазовым, или просто фазой, а по которому возвращается — нулевым, или нолем. Трехфазная цепь состоит из трех фазовых проводов и одного обратного. Такое возможно потому, что фаза переменного тока в каждом из трех проводов сдвинута по отношению к соседнему на 120 °C (рис.
Житель современного города давно уже не мыслит свою жизнь без электричества. Оно окружает нас повсюду, мы даже не замечаем его повсеместного присутствия, вспоминаем о том, как оно нам необходимо лишь тогда, когда на электроподстанциях случаются аварии.
Неудивительно, что максимум, что может вспомнить про электричество средний неспециалист – это то, что «оно измеряется в вольтах», что в обычной пальчиковой батарейке – полтора вольта, что это совсем мало и безопасно. В автомобильном аккумуляторе – 12 вольт, это уже заметно больше, но все еще безопасно. А вот в бытовой электророзетке – 220в, это уже немало, неосторожное обращение может кончиться печально. Однако, такое высокое напряжение необходимо для того, чтобы приводить в действие всю бытовую технику, которая потребляет значительную мощность.
Те, кому приходилось иметь дело с промышленной техникой, знают, что на производстве принят стандарт 380в, ведь для работы промышленного оборудования требуется еще большая мощность, чем в быту.
Но многие замечали, что на шильдиках или в паспортах значение питающего напряжения зачастую обозначается через дробь 220/380в:
Это уже вызывает удивление – так какое же напряжение подходит к данному электрическому щиту или необходимо для питания данного электрического прибора? Почему оба значения стоят рядом? В чем разница между тем и другим значением?
Что показывает электрическое напряжение
Из школьного курса физики известно, что электрическое поле – это особый вид материи, который возникает вокруг электрических зарядов. Его можно наблюдать, создав заряд, например, с помощью трения – после расчесывания расческа начинает притягивать мелкие кусочки бумаги. Если заряженные частицы будут двигаться по проводнику – то в проводнике возникнет ток, а вокруг проводника – магнитное поле, с помощью которого можно будет совершать полезную работу. Это явление лежит в основе работы электродвигателей. И наоборот – если двигать магнит рядом с проводником (или внутри проводящей катушки) – то в проводнике возникнет электрический ток – на этом явлении основаны электрогенераторы.
Создать движение заряженных частиц по проводнику можно также с помощью особых химических реакций – на этом явлении базируются химические источники тока — батареи и аккумуляторы.
«Сила», с которой заряды будут двигаться по проводнику, называется электрическим напряжением, единица измерения — вольт. А количество этих зарядов, движущихся по проводнику – электрическим током, единица измерения — ампер.
Обычной батарейки достаточно для зажигания фонарика, но для совершения большой работы необходимо гораздо большее напряжение, которое создается специальными генераторами больших размеров.
Чем три фазы отличаются от одной?
В обоих видах питания присутствует рабочий нулевой проводник (НОЛЬ). Про защитное заземление я подробно рассказал здесь, 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.
Подробнее о перекосе фаз, и от чего он бывает – здесь.
А защититься от перекоса фаз лучше всего с помощью реле напряжения, например Барьер или ФиФ ЕвроАвтоматика.
Кроме того, чрезмерно нагруженной фазе будет тяжело и обидно, что другие “отдыхают”)
Постоянный и переменный ток
Но есть еще одна очень важная разница между электричеством из батарейки и из бытовой розетки.
Заряды, создаваемые батарейкой, всегда выходят из одного полюса, и приходят к другому. Проводники соединяют полюса через какую-то нагрузку, заряды текут по ним в одну сторону, выполняя полезную работу. Такой ток называется постоянным.
Однако, это не единственный вариант движения зарядов по проводнику. Частицы, несущие заряды (как правило, это электроны), могут менять направление своего движения. Сперва переместиться в одну сторону, а потом – в другую, а потом обратно, и так далее. Причем, делать это очень часто (для российских линий – 50 раз в секунду). Фактически, при этом заряды не движутся, а лишь колеблются вокруг какого-то среднего положения. Однако, при этом они также могут совершать полезную работу. Такой ток называется переменным.
Его напряжение также измеряется вольтами, но, при этом имеется ввиду среднее значение, которое по действию было бы равно действию постоянного тока такого же напряжения. В моменты наибольшей силы мгновенное напряжение сети 220 достигает 310в!
Переменный ток имеет ряд очень важных особенностей, которые обусловили его широкое применение в жизни человека. Наиболее важными являются две:
- Возможность легкого преобразования с помощью трансформатора.
- Простота и дешевизна двигателей переменного тока.
Последняя особенность имеет ключевое значение. Для вращения электродвигателя необходимо создать вращающееся магнитное поле. Если подавать на двигатель постоянный ток – то вращающееся магнитное поле придется создавать конструктивными элементами самого двигателя. Раньше это делалось с помощью специального щеточно-коллекторного узла, который по мере поворота ротора двигателя переключал его обмотки так, чтобы магнитное поле поворачивалось на необходимый угол. Современные двигатели постоянного тока применяют для этого специальные электронные схемы, но суть их работы не меняется – они поворачивают магнитное поле по мере поворота ротора.
Разница между напряжением 220 и 380 Вольт
Житель современного города давно уже не мыслит свою жизнь без электричества. Оно окружает нас повсюду, мы даже не замечаем его повсеместного присутствия, вспоминаем о том, как оно нам необходимо лишь тогда, когда на электроподстанциях случаются аварии.
Неудивительно, что максимум, что может вспомнить про электричество средний неспециалист – это то, что «оно измеряется в вольтах», что в обычной пальчиковой батарейке – полтора вольта, что это совсем мало и безопасно. В автомобильном аккумуляторе – 12 вольт, это уже заметно больше, но все еще безопасно. А вот в бытовой электророзетке – 220в, это уже немало, неосторожное обращение может кончиться печально. Однако, такое высокое напряжение необходимо для того, чтобы приводить в действие всю бытовую технику, которая потребляет значительную мощность.
Те, кому приходилось иметь дело с промышленной техникой, знают, что на производстве принят стандарт 380в, ведь для работы промышленного оборудования требуется еще большая мощность, чем в быту.
Но многие замечали, что на шильдиках или в паспортах значение питающего напряжения зачастую обозначается через дробь 220/380в:
Это уже вызывает удивление – так какое же напряжение подходит к данному электрическому щиту или необходимо для питания данного электрического прибора? Почему оба значения стоят рядом? В чем разница между тем и другим значением?
Фазы переменного тока
Щеточно-коллекторный узел или электронное управление — это достаточно сложные и дорогие устройства. Но, существует другая возможность, гораздо проще. На двигатель можно сразу подавать электричество так, чтобы в нем создавалось вращающееся поле. И переменный ток для этого подходит как нельзя лучше. Только надо подавать его особым образом – «по очереди», с помощью нескольких линий, которые называются фазами. А двигатель будет содержать несколько обмоток, на каждую линию – своя.
Получится очень удобно – по одной линии заряды движутся с максимальной скоростью, и эта линия создает в своей обмотке наибольшее магнитное поле, ротор двигателя будет максимально притягиваться к ней. В это время по другим линиям заряды движутся медленнее, и магнитное поле, создаваемое ими, меньше. А за то время, пока ротор повернется к первой обмотке, наибольшая скорость движения зарядов (и наибольшее магнитное поле) будет в следующей обмотке, ротор начнет притягиваться к ней. Когда ротор повернется дальше, наибольшее магнитное поле возникнет в следующей обмотке – и так по кругу, ротор постоянно будет притягиваться к обмотке с наибольшим магнитным полем, которое постоянно будет возникать в следующей, по ходу вращения, обмотке.
Для организации такого, постоянно сдвигающегося по кругу, магнитного поля необходимо несколько линий. Если их две, то возникает неопределенность направления вращения – угол между обмотками в оба направления равен 180⁰. При трех обмотках такой неопределенности нет, угол между обмотками составит 120⁰. Такой переменный ток называется трехфазным.
При этом оказывается удобно соединить обмотки вместе одной стороной, получив соединение «звезда».
Если измерить напряжение между и концом любой из обмоток – мы получим те самые 220в, которые подходят к обычным бытовым розеткам. Фактически, два полюса штекера электрической розетки – это и есть центр и одна из фаз промышленной «звезды» переменного тока.
Эволюция напряжения в сети – с чего все началось
Уровень стандартных напряжений за последние 100 лет постоянно изменялся, для отечественных бытовых сетей в зависимости от степени технологического развития. Так, на заре электрификации стран советского лагеря для потребителей электрической энергии устанавливался номинал на 127 В. Такая система номинальных параметров вошла в обиход благодаря разработкам Доливо-Добровольского, который и предложил трехфазную генерацию вместо устаревшей двухфазной. Следует отметить, что еще в конце 30-х годов прошлого века норма напряжения 127 В уже слабо соответствовала возросшим производственным нуждам, именно тогда возникли первые попытки заменить ее, но с началом Второй мировой войны эти планы так и не реализовались.
Общее и различие
Таким образом, напряжение 380 вольт – это напряжение между любыми двумя из трех фаз. При этом между общей точкой и каждой из фаз напряжение равно 220 вольт. В обычной бытовой электророзетке имеется именно такое напряжение.
Как правило, к большим многоэтажным домам подходят четырехпроводные линии – три фазы плюс общий провод. А внутри центрального домового щита потребители распределяются по фазам так, чтобы нагрузка на все три фазы была примерно одинаковой.
Для промышленных же предприятий используются все три фазы сразу. Промышленные электродвигатели имеют и используют их все.
Когда речь идет о «сети 220в» — имеется ввиду, как правило, бытовая электрическая сеть, которая представляет собой только одну фазу. Когда же речь идет о «сети 380в» — всегда имеется ввиду все три фазы, и четыре линии. При этом в любой 380-вольтной линии всегда имеется 220вольт – для получения такого напряжения достаточно подсоединиться к одной из фаз, и к общей точке.
НаукаКомментировать
Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного
Три фазы = линейное напряжение 380 Вольт, Одна фаза = фазное напряжение 220 Вольт
Статья адресована начинающим электрикам. Я тоже когда-то был начинающим, и всегда рад поделиться знаниями и поднять профессиональный уровень моих читателей.
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.
Очень коротко, для тех, кто не будет читать дальше: напряжение 380 В называется линейным и действует в трехфазной сети между любыми из трёх фаз. Напряжение 220 В называется фазным и действует между любой из трёх фаз и нейтралью (нулём).
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). Какая разница? Далее – подробнее.
Схемы подключения ЗВЕЗДА и ТРЕУГОЛЬНИК
Производители предлагают трехфазные электродвигатели как с возможностью изменять схему подключения, так и без таковой.
Более раннему обозначению выводов обмоток С1 — С6 соответствует современное U1 — U2, W1 — W2 и V1 — V2. В распред. коробке выведены провода в количестве трёх (заводом изготовителем по умолчанию осуществлена схема подключения *звезда*) или шести (двигатель можно подключать к трехфазной сети как звездой, так и треугольником). В первом случае необходимо начала обмоток (W2, U2, V2) соединить в единой точке, три оставшихся провода (W1, U1, V1) подключить к фазам питающей сети (L1, L2, L3).
Преимущество метода звезда — плавный запуск мотора и мягкая работа (обусловленная щадящим режимом и благоприятно сказывающаяся на эксплуатационном сроке агрегата), а также меньший пусковой ток. Недостаток — потеря по мощности примерно в полтора раза и меньший крутящий момент. Применяется для оборудования, имеющего на валу свободно вращающуюся нагрузку – вентиляторы, центробежные насосы, валы станков, центрифуг и другого оборудования, не требовательного к крутящему моменту. Схему треугольник применяют для электродвигателей, изначально имеющих на валу неинерционную нагрузку, такую как вес груза лебедки или сопротивление поршневого компрессора. Для снижения пускового тока осуществляют комбинированный тип включения
(применим для электромоторов мощностью от 5 кВт) — сочетающий в себе преимущества первых двух схем — пуск происходит по схеме звезда, а после вхождения электромотора в рабочее состояние происходит автоматическое (реле времени) или ручное переключение (пакетник) — мощность возрастает до номинальной.
Калькулятор перевода силы тока в мощность
Для расчёта нагрузки на электрическую сеть и затрат электроэнергии можно использовать специальный калькулятор перевода силы тока в мощность. Такая функция появилась недавно, значительно облегчив ручное определение.
Хотя формулы известны давно, далеко не все хорошо знают физику, чтобы самостоятельно определять силу тока в сети. Калькулятор помогает с этим, поскольку для работы достаточно знать напряжение и мощность.
- Что такое мощность Ватт [Вт]
- Что такое Сила тока. Ампер [А]
- Сколько Ватт в 1 Ампере?
- Таблица перевода Ампер – Ватт
- Зачем нужен калькулятор
- Как пользоваться
СКИЛЫ
Posted in
Согласно современным стандартам напряжение в бытовых электросетях должно соответствовать 230 Вольтам. 400 Вольт – стандартное напряжение для промышленных электросетей. В СССР напряжение в электросетях соответствовало 220 и 380 Вольтам. До сих пор такие надписи можно встретить на розетках и оборудовании.
Для того что бы понять, что такое 380В (400В), сначала нужно разобраться что такое 220В (230В).
От электростанции до жилого района ток подается по электролиниям под крайне высоким напряжением. В сам дом электроэнергия приходит уже от трансформаторной подстанции, которая преобразует высоковольтное напряжение сети понижая его до тех самых 400В.
Вообще изначально промышленная сеть, в большинстве случаев, является трёхфазной (400В) и к многоквартирному или частному дому (группе домов) проведена именно трёхфазная сеть, которая в дальнейшем может расходиться на три однофазные (в большинстве случаев так и происходит). Итого мы имеем два варианта организации электропроводки. Мы можем провести до конечного потребителя одну фазу, напряжение 230В или все 3 фазы, напряжение 400В. Так в чем же разница?
Трехфазная проводка состоит из 4-х или 5-ти проводов – 3 фазы, ноль и земля (при наличии), однофазная проводка состоит из 2х или 3х проводов – одной фазы, нуля и земли (при наличии). Напряжение 400В действует в 3-х фазной сети между любыми двумя (из трёх) фазами. Напряжение же в 230В действует между одной из трёх фаз и нулём.
Грубо говоря, если мы получаем ток сразу по трём проводам, то это 380В (400В), если получаем ток через один провод, то это 220В (230В), не учитывая ноль и землю, естественно.
Итого: в обоих видах проводки присутствует нулевой провод (нейтраль), по отношению к нолю на всех трёх фазах напряжение 220В(230В), а по отношению этих фаз друг к другу напряжение 380В(400В). Происходит это по причине того, что каждая из трёх фаз немного смещена относительно друг друга, на 120 градусов, если быть точнее. Но это отдельная тема.
Конечно, в большинстве случаев берут три фазы и делят их между несколькими потребителями. Выходит, что каждый из этих потребителей использует одну фазу, 230В. 400В используют по большей части в промышленных целях, где требуются более высокие мощности либо имеется специальное оборудование способное питаться от трех фаз.
Также для потребления 3-х фаз одновременно недостаточно обычной розетки, в любом случае требуются специальные силовые разъемы рассчитанные выдерживать необходимую мощность и имеющие необходимое количество контактов на вилке. Силовые разъемы различаются по напряжению, количеству фаз и силе тока. Например: 16Ампер, 32Ампера, 63Ампара, 125Ампер, которые способны выдерживать необходимую силу тока.
Примеры использования трёхфазной проводки в бытовых целях присутствуют, зачастую в частных домах, где требуется большее количество энергоемкости и имеется большое количество различного электрооборудования.
Электромобили же способны принимать ток по одной фазе или по трем фазам. Это зависит от типа встроенного инвертора (бортовое зарядное устройство). Электрический транспорт в ЕС в большинстве комплектуется трехфазными разъемы. Часть автомобилей принимают все три фазы а часть только одну из трех. Гибридные электромобили также обычно однофазные. Автомобили с американского рынка также являются однофазными так как бытовые и промышленные электросети – однофазные (бытовое напряжение – 120V, промышленное – 240V).
Если Вам доступны три фазы а электромобиль однофазный, вы сможете заряжаться только по одной фазе. Для этого можно взять одну фазу из трех либо разделить фазы на зарядку одновременно трех электромобилей. Трехфазные линии часто заканчиваются промышленными разъемами. Их Вы можете использовать в качестве розетки для портативной зарядной станции. Это позволяет заряжаться одной такой станцией в разных местах. Для стационарного подключения стоит использовать распределительные коробки и соединение через клемные колодки согласно схемы электрического подключения, указанной в инструкции.
Детально о скорости зарядки можно узнать тут.
Детально о подключении зарядных станций можно прочитать тут.
Напряжение 380B называется линейным, потому как действует между любыми из трех фаз в трёхфазной сети. Напряжение 220B называется фазным, действует между одной из трех фаз и нулём.
От генерирующих электростанций к потребителям электрическая энергия подается при помощи высоковольтных линий, частота которых составляет 50 Гц. Понижение высокого синусоидального напряжения происходит на трансформаторных подстанциях, после чего выполняется его распределение потребителям – на уровне 220B и 380B. Различается однофазная и трехфазная сеть. Однако каковы отличия между ними? Давайте разбираться.
Если при подключении дома или квартиры используются два провода (фазы и нуля), система является однофазной. Коэффициент ее рабочего напряжения составляет 220B. Если же заходят 4 провода (трех фаз и нуля) – это трехфазная система. Ее рабочее напряжение (линейное) составляет 380B.
Специфика подачи напряжения
По типу электрического тока напряжение бывает переменным и постоянным. При разной форме переменного тока изменяется его величина и значение. В то время, как у постоянного тока сохраняется одна и та же полярность знака, а вот величина может изменяться.
Напряжение, присутствующее в современных розетках, имеет переменную синусоидальную форму. Его значение бывает следующих видов:
- Амплитудным – указывает на размер размаха синусоиды по отношению к нулю в вольтах;
- Действующим – это значение, которое в √2 или 1,41 раз меньше предыдущего;
- Мгновенным – значение указывает на интенсивность напряжения в вольтах в определенные моменты времени.
Среднее значение и частота [ править | править код ]
Основные параметры сети переменного тока — напряжение и частота — различаются в разных регионах мира. В большинстве европейских стран низкое сетевое напряжение в трёхфазных сетях составляет 230/400 В при частоте 50 Гц, а в промышленных сетях — 400/690 В. В Северной, Центральной и частично Южной Америке низкое сетевое напряжение в сетях с раздёлённой фазой составляет 115 В при частоте 60 Гц.
Более высокое сетевое напряжение (от 1000 В до 10 кВ) уменьшает потери при передаче электроэнергии и позволяет использовать электроприборы с большей мощностью, однако, в то же время, увеличивает тяжесть последствий от поражения током неподготовленных пользователей от незащищённых сетей.
Для использования электроприборов, предназначенных для одного сетевого напряжения, в районах, где используется другое, нужны соответствующие преобразователи (например, трансформаторы). Для некоторых электроприборов (главным образом, специализированных, не относящихся к бытовой технике) кроме напряжения играет роль и частота питающей сети.
Современное высокотехнологичное электрооборудование, как правило, содержащее в своём составе импульсные преобразователи напряжения, может иметь переключатели на различные значения сетевого напряжения либо не имеет переключателей, но допускает широкий диапазон входных напряжений: от 100 до 240 В при номинальной частоте от 50 до 60 Гц, что позволяет использовать данные электроприборы без преобразователей практически в любой стране мира.
Трехфазные цепи. Как подается напряжение в них
В трехфазной цепи напряжение может быть фазным или линейным. Векторная диаграмма выглядит следующим образом:
На графике присутствуют три вектора напряжений (фаз) – Uа, Ub и Uс. Величина угла между ними равна 120°. Это соблюдается между обмотками в простейшем электрооборудовании. Для того, чтобы знак вектора Ub изменился на противоположный, его нужно отразить таким образом, чтобы векторное начало и конец поменялись местами, при этом первоначальный угол наклона был сохранен. После установки векторного начала Ub в конец Uа полученное расстояние и будет рассматриваться, как вектор линейного напряжения (Uл).
Электрические сети. Номинальные напряжения. Допустимые отклонения
Номинальные напряжения электрических сетей, источников и приёмников электрической энергии постоянного и переменного тока промышленной частоты определяются комплексом документов: ГОСТ 23366, ГОСТ 721, ГОСТ 21128, ГОСТ 6962 и ГОСТ 29322.
Ряд стандартных напряжений
Ряд стандартных напряжений установлен ГОСТ 23366 для постоянного и переменного тока промышленной частоты. Напряжение на выводах проектируемого оборудования должно соответствовать значениям этого ряда, за исключением некоторых случаев [3, п.2] . Ниже приведены стандартный ряд напряжений для потребителей электрической энергии
[3, таб.1] . Основной ряд напряжений постоянного и переменного тока потребителей электрической представлен в таблице 1, вспомогательный ряд напряжений переменного тока — в таблице 2, а постоянного тока — в таблице 3.
Таблица 1 — Ряд напряжений постоянного и переменного тока потребителей электрической энергии
| № п/п | U, В | № п/п | U, В |
| 1 | 0,6 | 14 | 1140 |
| 2 | 1,2 | 15 | 3000 |
| 3 | 2,4 | 16 | 6000 |
| 4 | 6 | 17 | 10000 |
| 5 | 9 | 18 | 20000 |
| 6 | 12 | 19 | 35000 |
| 7 | 27 | 20 | 110000 |
| 8 | 40 | 21 | 220000 |
| 9 | 60 | 22 | 330000 |
| 10 | 110 | 23 | 500000 |
| 11 | 220 | 24 | 750000 |
| 12 | 380 | 25 | 1150000 |
| 13 | 660 |
Таблица 2 — Вспомогательный ряд напряжений переменного тока потребителей электрической энергии
| № п/п | U, В |
| 1 | 1,5 |
| 2 | 5 |
| 3 | 15 |
| 4 | 24 |
| 5 | 36 |
| 6 | 80 |
| 7 | 2000 |
| 8 | 3500 |
| 9 | 15000 |
| 10 | 25000 |
| 11 | 150000 |
Таблица 3 — Вспомогательный ряд напряжений постоянного тока потребителей электрической энергии
| № п/п | U, В | № п/п | U, В | № п/п | U, В | № п/п | U, В |
| 1 | 0,25 | 11 | 24 | 21 | 300 | 31 | 5000 |
| 2 | 0,4 | 12 | 30 | 22 | 400 | 32 | 8000 |
| 3 | 4,5 | 13 | 36 | 23 | 440 | 33 | 12000 |
| 4 | 1,5 | 14 | 48 | 24 | 600 | 34 | 25000 |
| 5 | 2 | 15 | 54 | 25 | 800 | 35 | 30000 |
| 6 | 3 | 16 | 80 | 26 | 1000 | 36 | 40000 |
| 7 | 4 | 17 | 100 | 27 | 1500 | 37 | 50000 |
| 8 | 5 | 18 | 150 | 28 | 2000 | 38 | 60000 |
| 9 | 15 | 19 | 200 | 29 | 2500 | 39 | 100000 |
| 10 | 20 | 20 | 250 | 30 | 4000 | 40 | 150000 |
Стандартный ряд напряжений для источников и преобразователей (например: генератор, трансформатор и т.п.) электрической энергии
[3, таб.2] . Ряд напряжений для переменного тока приведен в таблице 4, для постоянного — в таблице 5.
Таблица 4 — Ряд напряжений переменного тока источников и преобразователей электрической энергии
| № п/п | U, В | № п/п | U, В |
| 1 | 6 | 15 | 10500 |
| 2 | 12 | 16 | 13800 |
| 3 | 28,5 | 17 | 15750 |
| 4 | 42 | 18 | 18000 |
| 5 | 62 | 19 | 20000 |
| 6 | 115 | 20 | 24000 |
| 7 | 120 | 21 | 27000 |
| 8 | 208 | 22 | 38500 |
| 9 | 230 | 23 | 121000 |
| 10 | 400 | 24 | 242000 |
| 11 | 690 | 25 | 347000 |
| 12 | 1200 | 26 | 525000 |
| 13 | 3150 | 27 | 787000 |
| 14 | 6300 | 28 | 1200000 |
Таблица 5 — Ряд напряжений постоянного тока источников и преобразователей электрической энергии
| № п/п | U, В | № п/п | U, В |
| 1 | 4,5 | 8 | 230 |
| 2 | 6 | 9 | 460 |
| 3 | 12 | 10 | 600 |
| 4 | 28,5 | 11 | 1200 |
| 5 | 48 | 12 | 3300 |
| 6 | 62 | 13 | 6600 |
| 7 | 115 |
При выборе напряжения следует отдавать предпочтение основному ряду.
Номинальное напряжение электрооборудования до 1000 В
Номинальное напряжение оборудования до 1000 В регламентировано стандартом ГОСТ 21128. Ряд номинальных напряжений приведён в таблице 6 [2, с.2] .
Таблица 6 — Номинальное напряжение источников, преобразователей, систем электроснабжения, сетей и приёмников до 1000 В
| Род и вид тока | Номинальное напряжение, В | |
| источников и преобразователей | систем электроснабжения, сетей и приёмников | |
| Постоянный | 6; 12; 28,5; 48; 62; 115; 230; 460 | 6; 12; 27; 48; 60; 110; 220(230); 440 |
| Переменный: | ||
| однофазный | 6; 12; 28,5; 42; 62; 115; 230 | 6; 12; 27; 40; 60; 110; 220(230) |
| трёхфазный | 42; 62; 230; 400; 690 | 40; 60; 220(230); 380(400); 660(690); (1000) |
Примечание:
В скобках указаны значения напряжения для электрических сетей согласно [6, таб.1]
Номинальное напряжение электрооборудования свыше 1000 В
Номинальное напряжение электрооборудования свыше 1000 В регламентировано ГОСТ 721. Ряд номинальных напряжений приведён в таблице 7 [1, с.3] .
Таблица 7 — Номинальные междуфазные напряжения для сетей напряжением свыше 1000 В
| Сети и приёмники, кВ | Генераторы и синхронные компенсаторы, кВ | Трансформаторы и автотрансформаторы без РПН, кВ | Трансформаторы и автотрансформаторы с РПН, кВ | Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования, кВ | ||
| Первичные обмотки | Вторичные обмотки | Первичные обмотки | Вторичные обмотки | |||
| (6) | (6,3) | (6) и (6,3)* | (6,3) и (6,6) | (6) и (6,3)* | (6,3) и (6,6) | (7,2) |
| 10 | 10,5 | 10 и 10,5* | 10,5 и 11,0 | 10,0 и 10,5* | 10,5 и 11,0 | 12,0 |
| 20,0 | 21,0 | 20,0 | 22,0 | 20,0 и 21,0* | 22,0 | 24,0 |
| 35 | — | 35 | 38,5 | 35 и 36,75 | 38,5 | 40,5 |
| 110 | — | — | 121 | 110 и 115 | 115 и 121 | 126 |
| (150)* | — | — | (165) | (158) | (158) | (172) |
| 220 | — | — | 242 | 220 и 230 | 230 и 242 | 252 |
| 330 | — | 330 | 347 | 330 | 330 | 363 |
| 500 | — | 500 | 525 | 500 | — | 525 |
| 750 | — | 750 | 787 | 750 | — | 787 |
| 1150 | — | — | — | 1150 | — | 1200 |
Примечание:
1. Напряжения указанные в скобках не рекомендуются для вновь проектируемых сетей и электроустановок; 2. Напряжения, обозначенные «*» для трансформаторов и автотрансформаторов, присоединяемых непосредственно к шинам генераторного напряжения электростанций или к выводам генератора;
Чем отличаются между собой
Однофазные сети
В таких сетях ток может проходить и по замкнутым цепям. При подключении рекомендуется в первую очередь подвести напряжение к эффективной нагрузке и только после этого вернуть его обратно. Провод, который подводит ток в условиях переменного тока, является фазой. Второй провод является нулевым. Между этими двумя проводами, передающими однофазный ток, величина напряжения составляет 220B.
Двухфазные сети
Этот тип электросетей предусматривает осуществление передачи двух переменных токов, по которым их напряжение сдвигается по фазе на 90°. Для передачи токов используются два фазных и два нулевых провода. Из-за дороговизны такой способ передачи напряжения сейчас не используется.
Трехфазные сети
В таких электросетях одновременно передаются три переменных тока со сдвигом напряжения по фазе на 120°. Источники соединяются по схеме «звезды», что позволяет использовать только три провода – 3-х фазных и одного нулевого. Преимуществом таких сетей признана экономичность и возможность передачи тока на большие расстояния. В любой паре проводов фаз присутствует напряжение в 380B, а в парах одного фазного и нулевого провода – 220B.
Исходя из вышеперечисленного, для электропитания городских квартир и частных домов оборудуются однофазные или трехфазные сети.
Дальнейшее увеличение номинальных напряжений – 230/400 В
Потребление электрического тока постоянно росло и в конце ХХ века в Европе было принято решение о дальнейшем увеличении номинальных напряжений в трехфазной системе переменного тока: линейного с 380 В до 400 В и, как следствие, фазного с 220 В до 230 В. Это позволило повысить пропускную способность существующих цепей питания и избежать массовой прокладки новых кабельных линий.
В целях унификации параметров электрических сетей новые общеевропейские стандарты были предложены Международной электротехнической комиссией и другим странам мира. Российская Федерация согласилась их принять и разработала ГОСТ 29322-92, предписывающий электроснабжающим организациям перейти на 230 В к 2003 году. ГОСТ 29322-2014, как уже выше упоминалось, устанавливает значение номинального напряжения между фазой и нейтралью в трехфазной четырехпроводной или трехпроводной системе равным 230 В, однако допускает применение и систем с 220 В.
Пятипроцентное изменение их номинала не должно сказаться на функционировании привычных бытовых электроприборов, так как они имеют определённый диапазон допустимых значений питающего напряжения. Обе величины, 220 и 230 В, в большинстве случаев, входят в этот диапазон. Однако определённые трудности при переходе на европейские стандарты всё-таки могут возникнуть. Они, в первую очередь, коснутся работы осветительного оборудования с лампами накаливания, рассчитанными на 220 В. Увеличение входного напряжения вызовет перенакал вольфрамовой нити, что негативно скажется на её долговечности – такие лампы будут чаще перегорать. Поэтому покупателям следует быть внимательнее и выбирать электролампы, допускающие включение в сеть 230 В (номинальное напряжение обычно указывается в маркировке прибора).
В заключение следует сказать, что различные нештатные ситуации, возникающие в отечественных электросетях (резкие перепады напряжения или прекращение подачи электричества), представляют для электрооборудования намного большую опасность, чем плановый переход на европейские стандарты электропитания. Кроме того, энергоснабжающие компании часто не соблюдают требования к качеству электроэнергии, допуская сильные отклонения от установленных номинальных значений.
Где используется напряжение в 220B, а где в 380B
В большинстве жилых объектов (квартирах, домах, коттеджах и на дачах) установлены и используются однофазные электросети, в которых напряжение составляет стандартные 220B. Это обоснуется тем, что уровень потребления в обычном доме или квартире не превышает, как правило, 10 кВт.
Трехфазная электросеть проводится на объекты, где планируемый уровень потребления мощностей превышает значение в 10 кВт, а также установлены и используются электрические установки, которые требуют именно трехфазную подачу напряжения для обеспечения корректного функционирования. К примеру, если для запуска трехфазного двигателя использовать лишь одну фазу с применением конденсатора, это существенно понизит КПД электроустановки и в то же время увеличит расход электрической энергии.
С другой стороны, если уровень максимально потребляемой мощности в частном домохозяйстве не превышает 9-ти кВт, допускается использование на вводе двужильного медного кабеля с сечением 6мм и установку автомата на 40A.
В случае, когда максимальная нагрузка предположительно равняется 15кВт, для провода одной фазы величина проходящего тока составит 70A. Следовательно, обязательной будет прокладка медного провода с 10-милиметровым сечением и силового автоматического выключателя. Однако стоимость такой сети намного дороже. А потому выходом из ситуации может стать монтаж обычной трехфазной сети и распределение эффективной нагрузки поровну между фазами, то есть – по 5 кВт. На сегодняшний день подобные решения по обеспечению электропитанием используются большинством магазинов, предприятий и офисов.
Как изменение повлияло на ресурс бытовых электроприборов
После нескольких лет эксплуатации можно сделать некоторые выводы о влиянии “нового электричества” на бытовые электроприборы, основанные на практическом опыте.
Холодильник
На шильдике, который находится внутри, внизу, слева, есть указание 220–240 вольт переменного тока, частотой 50 Гц. Что это значит? Диапазон номинальных напряжений. Если применить допустимое отклонение 10%, для нижнего значения со знаком минус, а для верхнего со знаком плюс, то получим коридор, ограниченный 198–264 вольтами. Как видите, он вполне укладывается в диапазон, предусмотренный стандартом.
Впрочем, для того кто знает об особенностях асинхронных электродвигателей, в это нет ничего удивительного.
Водонагреватель, электроплита
В моём случае, в руководствах по эксплуатации указывается номинальное значение 220 В и только для водонагревателя допуск ±10%.
Пониженное напряжение для бытовой техники, в которой используются ТЭНы, вообще, не страшно. ТЭН будет медленнее нагреваться, только и всего. Верхний предел зависит от максимальной температуры нагрева спирали, которая, в свою очередь, зависит от длины проволоки нихрома, её сечения и ещё много отчего.
Стиральная машина
Порогом нижнего предела для стиральных машин считается 190 В. При падении ниже этого порога автоматика в лучшем случае отключит привода или зависнет.
Телевизоры, компьютер
На шильдеке пишут разное: AC 230 V, 220 – 230 В, а на телевизоре (Samsug), даже так 100 – 240 В, но если кто-то сталкивался с импульсными блоками питания которыми оснащена современная аппаратура, тот знает, что перепады напряжения даже более значительные чем предусмотренные стандартом, для импульсников не проблема.
Проблема в выходной мощности, но это совсем другая история.
Приборы освещения
Единственно действительно уязвимыми для 230 вольт оказались приборы освещения. Причём все: лампы накаливания, лампы КЛЛ и драйвера светодиодов.
Видимо, в понимании производителей приборов освещения, обозначение 220–240 не означает диапазон номинальных значений, а их предел. В самом деле, что будет делать производитель, если каждая лампочка, им произведенная, будет светить 5–10 лет.
По каким схемам потребители подключаются к трехфазным электросетям
Для подключения электродвигателей, нагревателей и других трехфазных мощностей используется схема «звезда» или «треугольник». Большинство установок оснащены перемычками, которые в зависимости от положения обмоток формируют вышеуказанные схемы.
Соединение звездой
Схема предусматривает соединение концов обмоток генерирующего устройства в одну точку и подключение к началу этих же обмоток нагрузки. В электродвигателях получается, что линейное напряжение в 380B, при условии соединения обмоток по схеме звезды, прикладывается к двум обмоткам для каждой фазной пары.
Соединение треугольником
В этой схеме предусмотрено прикладывание линейного напряжения к каждой обмотке. Эти элементы, как правило, рассчитаны именно на такие подключения.
Указанные способы подключения имеют и плюсы, и недостатки.
Плюсы подключения однофазной сети 220B
- Простота монтажа,
- Экономичность в финансовых вложениях,
- Безопасность в использовании напряжения.
Минусы использования однофазной сети 220B
- Ограничения на использование мощностей для конечных потребителей,
- Исключение возможности функционирования асинхронных двигателей, не оснащенных конденсаторами и ПЧ.
Плюсы подключения трехфазной сети 380B
- Экономия финансовых средств в условиях трехфазного потребления энергии,
- Возможность подключения и питания промышленного оборудования,
- Ограничение мощности только по сечению используемого кабеля,
- Переключение однофазных нагрузок на другую фазу в случаях ухудшения качества либо отключения электропитания.
Примечания
- ГОСТ 32144-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
- Грищенко А.И., Зиноватный П.С. Энергетическое право России. (Правовое регулирование электроэнергетики в 1885—1918 гг.). — М.: «Юрист», 2008. — С. 118.
- Грищенко А.И., Зиноватный П.С. Энергетическое право России. (Правовое регулирование электроэнергетики в 1885—1918 гг.). — М.: «Юрист», 2008. — С. 13.
- План электрификации РСФСР. — 2-е изд. — М.: Госполитиздат, 1955. — С. 213,355,356,361. — 660 с.
- Производство пара, паровые машины, пароме турбины, двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины, ветряные двигатели, водяные двигатели, насосы и компрессоры, теплосиловое хозяйство, электротехника, освещение // Hütte Справочник для инженеров, техников и студентов. — М.-Л.: ОНТИ, 1936. — Т. 3. — С. 950.
- Проект общесоюзного стандарта «Номинальные напряжения стационарных установок сильного тока» (Взамен ОСТ 4760 и ОСТ 5155)(2-я редакция, Октябрь 1938 г.) // Электричество. — 1939. — № 1. — С. 30.
- Основные напряжения ГОСТ 721-41.
- Левитин Е. Государственный общесоюзный стандарт на радиовещательные приемники // Радио. — 1951. — № 9. — С. 11-13.
- Левитин Е.А., Левитин Л.Е. Радиовещательные приемники. — Издание второе, переработанное и дополненное. — М.: Энергия, 1967. — С. 349.
- Основные напряжения ГОСТ 21128-75.