Виды подключений
В настоящее время типы подключений различаются по количеству фаз: одна, две или три. Отсюда и названия типов подключений:
однофазное;
двухфазное;
трехфазное.
Однофазное подключение предусматривает самый простой способ подключить нагреватель к источнику питания: на один из двух проводов, идущих от сердечника нагревателя, подается фаза, на другой провод – нейтраль или, как принято говорить, «ноль» (рис. 1).
Рисунок 1. Однофазное подключение.
Однофазный тип подключения широко применяется в типичной электросети, где напряжение составляет 220 – 240 Вольт, и в других сетях, которые имеют такие значения напряжения: 12, 24, 36, 48, 60 и 110 Вольт.
На рисунке 2 показана схема подключения к однофазному источнику питания.
Рисунок 2. Схема однофазного подключения.
В силу того, что нагреватель не предполагает наличие собственной полярности, фаза может подаваться на любой из проводов. Данный факт относится к преимуществам использования такого типа подключения: простота и универсальность.
Двухфазное подключение также используется с помощью двух проводов, идущих от нагревателя. Однако там, где в однофазном подключении подается «ноль», в двухфазном подается вторая фаза (рис. 3). Таким образом , данный вид подключения не предусматривает наличие нейтрали.
Рисунок 3. Двухфазное подключение.
Двухфазное подключение используется в энергосетях, напряжение которых варьируется в пределах 380 – 400 Вольт.
На рисунке 4 показана схема подключения к двухфазному источнику питания. Как было сказано раннее, визуальных и конструктивных изменений, по сравнению с однофазным типом, данный тип подключения не имеет.
Рисунок 4. Схема двухфазного подключения.
Преимуществом такого типа подключения является возможность получить больше мощности от нагревательного элемента. Повышение мощности оказывает негативное влияние на надежность и ресурс нагревателя – это является единственным недостатком использования двухфазного подключения
Трехфазное подключение может быть реализовано двумя способами. На рисунке 5 показаны две схемы исполнения трехфазного подключения: звезда и треугольник.
Рисунок 5. Схемы исполнения трехфазного подключения.
Разница между этими схемами заключается только лишь в отличительном напряжении питания, которое будет подаваться нагревателю: либо фазные 220 вольт, либо линейные 380 вольт к источнику питания. Фазы будут иметь одинаковый ток, какой бы не была выбрана схема.
Трехфазное подключение по схеме звезда показано на рисунке 6.
Рисунок 6. Трехфазное подключение по схеме звезда.
Подключение по схеме звезда предусматривает наличие нулевого провода, который для визуальной разницы имеет синий цвет. Существует возможность не использовать нулевой провод, если его наличие в схеме не было предусмотрено клиентом. Однако, мы настоятельно не рекомендуем использовать подключение по схеме звезда без использования нулевого контакта.
На рисунке 7 представлен принцип подключения по схеме звезда.
Рисунок 7. Принцип подключения по схеме звезда.
Если нагреватель имеет вместо проводов для подключения контакты, то производитель отмечает нулевые контакты синим цветом так, как это показано на рисунке 8, 9.
Рисунок 8. Подключение по схеме звезда без проводов в нагревателе.
Рисунок 9. Подключение сухого ТЭНа по схеме звезда.
Преимуществом схемы звезда трехфазного подключения является повышение надежности и срока службы используемого нагревателя. Данный факт объясняется использованием фазного напряжения, которое составляет 220 -240 вольт, а также использованием резистора в цепи с более высокими показателями сечения. Недостатком такой схемы является обратная сторона преимущества – при использовании фазного напряжения показатели мощности не так велики, как при использовании другой схемы подключения – треугольной.
Трехфазное подключение по схеме треугольник показано на рисунке 10.
Рисунок 10. Трехфазное подключение по схеме треугольник.
Подключение по схеме треугольник используется при работе с линейным напряжением порядка 380 вольт. Поэтому каждый участок цепи нагревателя получает две фазы, чем отличается от подключения по схеме звезда, где на каждый участок цепи приходится лишь одна фаза.
Треугольное подключение, которое принято считать классическим, имеет 3 провода, на которые подается три фазы. Наличие нулевого провода данная схема подключения не предусматривает. На рисунке 11 и 12 показаны принципы подключения нагревателя и сухого ТЭНа по схеме треугольник.
Рисунок 11. Принцип подключения по схеме треугольник.
Рисунок 12. Подключение сухого ТЭНа по схеме треугольник.
Преимуществом такой схемы подключения является более высокие значения мощности, по сравнению со схемой звезда, а также более удобное подключение без использования лишних проводов. Недостатком такой схемы является лишь недостаток использования высокого напряжения, которое снижет ресурс нагревателя.
Заземление предназначено для предотвращения несчастных случаев на производстве, а зануление предназначено для выравнивания потенциалов в цепи – не стоит данные понятия считать синонимами.
Оборудование должно быть изначально заземлено, что требует техника безопасности, тем ниже риск несчастного случая (рис. 13). Исключениями являются нагреватели без металлического корпуса, которые не нуждаются в заземлении.
Рисунок 13. Влияние заземления на безопасность человека.
На рисунке 14 — 16 показаны различные схемы подключения с использование заземляющего провода.
Дом из соломы
Этот проект посвящен строительству дома из соломы. Описывается личный опыт, который не является прямым руководством к действию. Автор пытается построить собственный экодом и описывает все этапы строительства, начиная с рождения идеи, выбора участка, создания проекта, изучения технологии, заканчивая расстановкой мебели (в будущем:)
- 1. Соломенный дом — теория, технология
- Инструменты
- Соломенные дома в мире
- Фото домов из соломы
- Видео домов из соломы
- Проекты домов из соломы
- Книги о домах из соломы
- Выбор участка для строительства
- Официоз
- Благоустройство участка
- Сад и огород
- Электричество
- Делаем забор
- Живность
- Ландшафтный дизайн
- Стены
- Соломенные блоки
- Подготовка к строительству
- Строительство каркаса
- Фундамент
- Проект моего дома
- Крыша
- Устройство пола
- Окна
- Оригинальная мебель
- Дизайн интерьера
- Необычная архитектура
- Другие экодома
- FAQ о домах из соломы
- Рейтинг разных домов
- Сантехника
- Электрика
- Инструменты
- Cтройматериалы
- Совместимость посадок
- Все о картошке
В чем разница между фазами электрического тока (фазы 1, 2, 3 )?
Часто можно слышать, как называют электрические сети трёхфазными, двухфазными, реже — однофазными, но иногда подразумевается под этими понятиями не одно и то же. Чтобы не запутаться, давайте разберёмся с тем, чем отличаются эти сети и что имеют в виду, когда говорят, например, про отличия трехфазного от однофазного тока.
Однофазные сети Двухфазные сети Трёхфазные сети Прохождение тока возможно при замкнутой цепи. Поэтому ток нужно сначала подвести к нагрузке, а затем вернуть назад. При переменном токе провод, подводящий ток — это фаза. Её схемное обозначение L1 (А).
Второй называют нулевым. Обозначение — N.
Значит, для передачи однофазного тока нужно использовать два провода. Называются они фазным и нулевым соответственно.
Передают токи двумя проводами: двумя фазными и двумя нулевыми.
Казалось бы, для передачи тока нужно было задействовать шесть проводов, но, используя соединение источников по схеме «звезда», обходятся тремя (вид схемы похож на латинскую букву Y).
Три провода являются фазными, один — нулевой.
Экономична. Ток без труда передаётся на далёкие расстояния.
Любая пара фазных проводов имеет напряжение 380 В.
Таким образом, электропитание наших домов и квартир может быть однофазным или трёхфазным.
Однофазное электропитание
Однофазноый ток подключают двумя методами: 2-проводным и 3-проводным.
- При первом (двухпроводном) используют два провода. По одному течёт фазный ток, другой предназначен для нулевого провода. Подобным образом электропитание подведено почти во все, построенные в бывшем СССР, старые дома.
- При втором — добавляют ещё один провод. Называется он заземление (РЕ). Его предназначение спасать жизнь человека, а приборы от поломки.
Трёхфазное электропитание
Распределение трёхфазного питания по дому выполняется двумя способами: 4-проводным и 5-проводным.
- Четырёхпроводное подключение выполняется тремя фазными и одним нулевым проводом. После электрощитка для питания розеток и выключателей используют два провода — одну из фаз и нуль. Напряжение между этими проводами 220В.
- Пятипроводное подключение — добавляется защитный, заземляющий провод (РЕ).
В трёхфазной сети фазы должны нагружаться максимально равномерно. Иначе произойдёт перекос фаз. Результат этого явления весьма плачевен и непредсказуем для человеческой жизни и техники.
От того, какая электропроводка в доме зависит и то, какое электрооборудование можно в неё включать.
Например, заземление, а значит и розетки с заземляющим контактом обязательны, когда в сеть включаются:
- приборы с большой мощностью — холодильники, печи, обогреватели,
- электронные бытовые приборы — компьютеры, телевизоры (оно необходимо для отвода статического электричества),
- устройства, связанные с водой — джакузи, душевые кабины (вода проводник тока).
А для электропитания двигателей (актуальных для частного дома) нужен трёхфазный ток.
Сколько стоит подключение однофазного и трехфазного электричества?
Затраты на расходные материалы и монтаж оборудования планируются также, исходя из наиболее предпочтительного подключения. И если предсказать стоимость розеток, выключателей, светильников трудно (всё зависит от причуд вашей и дизайнерской фантазии), то цены на монтажные работы приблизительно одинаковы. В среднем это:
- сборка электрощитка, в который устанавливаются автоматы защиты (12 групп) и счетчик стоит от 80$
- монтаж выключателей и розеток 2-6$
- установка точечных светильников 1,5-5$ за единицу.
Лично я также задумался про солнечные батареи — на http://220volt.com.ua поизучал немного, теперь пробую структурировать мысли, как и что делать с их подключением.
Share the post «В чем разница между фазами электрического тока (фазы 1, 2, 3 )?»
Однофазные, двухфазные и трехфазные системы переменного тока
Системы переменного тока могут быть однофазными, двухфазными или трехфазными в зависимости от количества фаз, которые используются для передачи электрической энергии.
Системы переменного тока классифицируют по следующим признакам:
1) по числу фаз — однофазные и многофазные,
2) по числу проводов — двухпроводные и многопроводные.
Однофазные системы
Однофазные системы переменного тока используют только одну фазу для передачи электрической энергии. Это наиболее простая система, которая используется однофазный переменный ток в таких приложениях, таких как освещение, бытовые приборы и электроинструменты.
Исторически, первые установки, работавшие на переменном токе, были однофазными. Вследствие отсутствия отвечающего различным запросам практики однофазного двигателя, однофазные установки для силовых и осветительных целей с появлением трехфазного тока не только почти перестали строить, но целый ряд существовавших однофазных установок был переделан в двух- или трехфазные.
Сейчас однофазные силовые и осветительные установки встречаются редко: в основу электрификации во всех странах положены электростанции и сети трехфазного тока, на питание от которых должны постепенно переходить и потребители всех других существующих пока отдельно установок, помимо этого до сих пор нет однофазных электродвигателей, способных конкурировать с трехфазными.
Для передачи значительных количеств энергии на большие расстояния однофазные системы не применяются: расход меди для трехфазной системы составляет 75% расхода меди, потребной для однофазной системы при том же напряжении между проводами и том же кпд передачи (тех же потерях), при одинаковых размерах однофазный генератор развивает значительно меньшую мощность, чем трехфазный.
Однофазные двигатели сложнее, дороже трехфазных и вызывают большие колебания напряжения при пуске. Поэтому несмотря на то, что однофазные цепи проще многофазных, распределение энергии однофазными системами чрезвычайно редко применяют для питания двигателей свыше 10 кВт.
Распределение однофазными цепями наиболее принято для целей освещения как в однофазных, так и в многофазных (в виде однофазных ответвлений от трехфазных сетей) установках.
Кроме того однофазные цепи применяют для электрических печей, нагревательных приборов и некоторых вспомогательных целей. Для целей же тяги однофазный ток применяется часто при электрификации железных дорог.
Однофазные установки можно (подобно установкам постоянного тока) выполнять в виде двухпроводных и трехпроводных.
Трехпроводные установки выполняются так же, как при постоянном токе, но деление напряжения при переменном токе осуществимо значительно легче, так как нулевой провод можно просто присоединить к средней точке обмотки генератора или трансформатора.
Если при этом можно ожидать больших неравномерностей в распределении нагрузки между двумя половинами трехпроводной системы, то во избежание неодинаковых падений напряжения в обеих половинах нужны изменения конструкции или схемы соединений обмоток трансформатора.
Однако (за исключением США, где они иногда применяются) трехпроводные однофазные системы практически распространения не получили.
При переменном токе для уменьшения расхода металла на проводе можно вместо увеличения числа проводов прибегать к повышению напряжения посредством трансформирования, кроме того при трехпроводной системе более целесообразен трехфазный ток.
Двухфазные системы
Двухфазные системы встречаются в настоящее время крайне редко (например, для питания электрических печей). В США они были ранее широко распространены, причем из построенных в этой стране двухфазных установок часть существует и поныне.
Двухфазные системы представляют собой сочетание двух однофазных систем, в которых ЭДС и соответственно токи сдвинуты по фазе на 90° (четверть периода).
Получить такие токи (двухфазный ток) возможно от двух имеющих общий вал генераторов, обмотки якорей которых расположены друг по отношению к другу со сдвигом на 90°. На практике их получают от одного генератора с двумя обмотками, сдвинутыми на 90°.
Подробно про устройство и принцип работы двухфазных систем переменного тока смотрите здесь: Двухфазная система переменного тока
Трехфазные системы
Трехфазные системы представляют собой сочетание трех однофазных систем, в которых ЭДС и токи (смотрите — Трехфазный переменный ток) сдвинуты друг относительно друга по фазе на 120° (треть периода).
Трехфазные системы в настоящее время наиболее распространены в силовых и осветительных установках. Их достоинства: значительная экономия металла на провода (смотрите — Мощность и потери энергии в цепи переменного тока) и одинаковая пригодность для осветительных и силовых целей благодаря наличию весьма совершенных двигателей трехфазного тока.
Преимущества трехфазных систем перед однофазными:
- Трехфазная система может передавать в три раза больше мощности, чем однофазная система с тем же напряжением и током.
- Трехфазная система использует меньше проводов для передачи той же мощности, что и однофазная система. Это позволяет сократить затраты на проводку и уменьшить потери энергии.
- Трехфазная система более надежна, чем однофазная система, поскольку она имеет три провода и три фазы, что позволяет компенсировать любые потенциальные проблемы с одной из фаз.
- Трехфазная система более проста в управлении и контроле, поскольку она имеет меньше проводов и обладает более предсказуемым поведением при изменении нагрузки.
В трехфазных системах переменного тока нагрузка распределяется между тремя фазами более равномерно, чем в однофазных системах.
Это связано с тем, что каждая фаза имеет сдвинутую на 120° фазу напряжения по отношению к другой фазе.
При использовании трехфазной системы нагрузка может быть распределена между тремя фазами таким образом, чтобы каждая фаза получала примерно одинаковую нагрузку.
Соединение обмоток генераторов и трансформаторов осуществляется по одной из следующих схем:
- Три фазы не связаны между собой (на практике вследствие сложности и большого расхода металла на провода (6 проводов) не применяется),
- Трехпроводные системы: а) обмотки генераторов и трансформаторов соединены между собой треугольником, б) соединение звездой — выбор той или иной из этих двух систем определяется тем, требуется ли в данной части сети большой ток при малом напряжении (треугольник) или же наоборот (звезда).
- Четырехпроводная система: соединение звездой с нулевым проводом. Здесь возможно использовать два различных напряжения (фазное и линейное), поэтому возможно присоединение к одной и той же сети осветительных приборов (включается между одним из фазных проводов и нулевым) и двигателей (присоединяются к трем фазным проводам), кроме того четырехпроводная система применяется там, где можно ожидать неравномерного распределения нагрузки между тремя частями (фазами) системы (нулевой провод при этом, неся разность токов, выравнивает несимметричность).
- Пятипроводная система: соединение звездой с нулевым и защитным проводами — в настоящее время это наиболее часто встречающаяся система, так как она обладает всеми преимуществами четырехпроводной системы и обеспечивает максимальную электробезопасность.
При соединении звездой все три фазы соединены в одной точке, образуя треугольник. Обычно называемая «нулевой» проводник подключается к середине соединения фаз.
При соединении треугольником каждая фаза соединена с соседней по цепочке, образуя треугольник. В этом типе соединения нулевой проводник не требуется, поскольку напряжение между любыми двумя фазами составляет полное напряжение системы.
Трансформирование в трехфазных системах осуществляется с помощью трехфазных или же однофазных трансформаторов.
Первичные и вторичные обмотки одного трехфазного трансформатора или одной трансформаторной группы, состоящей из трех однофазных трансформаторов, включают треугольником или звездой.
Иногда треугольник на первичной стороне невыгоден для выполнения трансформаторов, тогда первичные обмотки включают звездой, а вторичные — зигзагом (звезда, в которой каждая фаза состоит из двух секций, расположенных на различных сердечниках трансформатора). Подробно об этом смотрите здесь: Схемы и группы соединений обмоток трансформаторов
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Трехфазная или однофазная сеть в доме: что лучше?
При прокладке электропроводки в частном доме или на даче пользователи часто утверждают, что трехфазный тип электропитания гораздо лучше однофазного, так как можно подключить больше электрической техники. Многие специалисты спорят на эту тему, находя в трехфазной электропроводке как положительные, так и отрицательные стороны. В нашей статье мы разберем плюсы и минусы использования трехфазной и однофазной сети в частном доме, а также определим, в каких случаях нужна именно трехфазная.
Особенности однофазной сети
Любой коттеджный или дачный поселок, а также многоквартирный дом перед вводом в эксплуатацию подключается к местной электросети, которая является трехфазной. Далее на конкретного потребителя (на участок с домом или квартиру) выделяется одна из трех фаз или все три фазы. Давайте разберемся, что представляют собой эти два типа электропроводки. Как правило, в квартирах или дачных домах электропитание потребителей выполняется через однофазную сеть мощностью 5 кВт. При этом в дом вводится электрическая цепь, состоящая из трех проводов: фазного (L), нейтрального (N) и защитного (РЕ) или заземляющего. По фазному проводу ток поступает к потребителю, а по нейтрали возвращается. Защитный проводник служит для предотвращения удара током.
Преимущества однофазного подключения
Рассмотрим преимущества однофазного подключения.
Преимущества Описание Простой монтаж Как было сказано выше, однофазная сеть имеет всего три провода. Поэтому монтаж однофазной сети не такой сложный, как прокладка трехфазной проводки. Низкая стоимость Для однофазной электросети требуются более дешевые составляющие: однофазные автоматические выключатели, УЗО, реле напряжения и т.д. Что касается недостатков однофазного подключения, то здесь можно выделить лишь его небольшую мощность и невозможность запитать трехфазных потребителей.
Особенности трехфазной сети
Трехфазная сеть в большинстве случаев встречается на производстве и предназначена для эксплуатации крупных трехфазных потребителей, которые имеют электродвигатели и рассчитаны на питание 380 В. Соответственно, и в быту такой вариант электросети позволяет запитать трехфазную нагрузку, например, варочную плиту или духовой шкаф, мощность которых может быть более 5 кВт. В случае с трехфазной проводкой переменный ток подается уже по трем фазным проводам (L1, L2 и L3), а по нейтральному (N) возвращается. Также присутствует и заземляющий провод (РЕ). При этом между каждой фазой и нулем напряжение составляет 220 В, а 380 В проходит между самими фазами.
В трехфазной сети необходимо распределять нагрузку пропорционально, исключая перекос фаз. Например, если входная мощность составляет 15 кВт, то на каждой фазе будет по 5 кВт, соответственно.
Обратите внимание!
Перекос фаз представляет собой асимметрию токов и напряжений, которая возникает по разным причинам. Наиболее часто это связано с неправильным распределением нагрузок. Например, когда одна или две фазы эксплуатируются с чрезмерно большой нагрузкой, а третья фаза имеет минимальное потребление.Преимущества трехфазного подключения
Отметим основные преимущества трехфазной сети.
Преимущества Описание Универсальное использование К трехфазной сети можно подключать как однофазные нагрузки (220 В), так и электроустановки, работающие на линейном напряжении (380 В) – станков, сварочных аппаратов и другого специализированного электрооборудования большой мощности. Подключение большого количества электроприборов Более высокая выходная мощность – от 15 кВт, что позволяет подключить большое количество электроприборов. Рациональное распределение фаз Для большого хозяйства ввод в частный дом трехфазной сети более рационален. Так как появляется выбор распределения 3 фаз между помещениями или потребителями в доме. Например, для домашней электропроводки можно использовать одну фазу, для мощной бытовой техники – вторую, а для подсобных помещений – третью. Недостатки трехфазного ввода
У трехфазного подключения есть и свои существенные недостатки. Рассмотрим их подробнее.
Недостатки Описание Равномерное распределение нагрузки по фазам Чтобы не случилось перекоса фаз, необходимо равномерно распределять однофазных потребителей по трем фазам. Поэтому при проектировании трехфазной электропроводки в частном доме требуется уделять большое внимание правильному распределению нагрузки. Ограничение по мощности однофазных нагрузок. Например, если выделенная мощность на дом составляет 15 кВт, то каждая фаза будет иметь по 5 кВт с максимальным током не более 22 А. В этом случае возникнет проблема в подключении более мощной однофазной нагрузки. Высокая стоимость Проложить внутри дома трехфазную сеть будет значительно дороже, чем однофазную. Применение кабелей и проводов с большим количеством жил (каждая фаза должна разводиться отдельным кабелем), установка более модернизированного электрощита, трехфазного счетчика, автоматических выключателей, а также специальных аппаратов защиты – все это скажется на итоговой стоимости. Просадки сетевого напряжения Некоторые пользователи считают, что при просадке одной из фаз, можно свободно пользоваться двумя другими. Но в этом случае их запросто можно перегрузить. Для безопасного переключения фаз понадобится электронный переключатель. Особенности подключения потребителей с трехфазными моторами Для подключения потребителей с трехфазными моторами потребуется специальный прибор для поиска правильного чередования фаз (фазировки). Правда данную фазировку нужно соблюсти только на самом моторе при подключении. Вывод
Оба варианта электросети являются безопасными только при соблюдении всех необходимых требований при установке. Как правило, в частном секторе пользователь может выбрать, какой тип электросети ему более приемлем. Но есть основной определяющий фактор – максимально разрешенная мощность, которая указывается в технических условиях на подключение дома к электросети. Например, если в СНТ есть ограничение на 5 кВт мощности (от самого СНТ или питающих сетей), то оно регламентировано исключительно на одну фазу. Как правило, это делается, чтобы было проще все дома СНТ разделить на 3 фазы (например, при 300 участках каждая фаза распределяется на 100 домов), точно зная, что ни один из этих домов не сможет потреблять более 5 кВт и перегружать какую-либо из фаз, вызывая перекос. Трехфазная сеть позволить получить три фазы, но уже с каждой по 5 кВт, что втрое увеличит возможности (суммарно 15 кВт), и, опять же, каждая фаза остается ограниченной потреблением не более 5 кВт, что не позволит конкретному дому вызывать перекос.
- большого количества однофазных потребителей;
- мощных трехфазных нагрузок (например, отопительного оборудования или варочной панели);
- трехфазных электроинструментов (например, для организации в доме мастерской).
Если говорить об электрозащите, то как для трехфазной, так и однофазной сети многие пользователи устанавливают стабилизаторы напряжения, которые защищают нагрузку от нестабильного сетевого напряжения. Особенно это актуально для частных домов, коттеджей и дач, где часто встречается некачественное сетевое напряжение. Стабилизатор напряжения становится таким же неотъемлемым элементом электросистемы дома, как вводной автомат, УЗО или электросчетчик.