Чем отличется однофазное напряжение от трёхфазного

Чаще всего потребитель не думает об электросети, от которой питается его квартира или частный дом. Это может быть однофазное или трехфазное подключение. Основными потребителями электроэнергии являются оборудование, рассчитанное на напряжение 220 В. Сейчас они приступили к изготовлению и установке бытового электрооборудования на напряжение 380 В. В основном это электроплиты в многоэтажных домах. А в частных домах при обустройстве цеха, где используются станки с подключением к трехпроводной линии электропередачи. В этой статье мы поймем разницу между однофазным и трехфазным напряжением.

  • От какой сети питаются наши дома и квартиры
  • Основные отличия
  • Почему мощное оборудование часто бывает трехфазным
  • Преимущества и недостатки
  • Есть ли чисто однофазные сети?

От какой сети питаются наши дома и квартиры

В большинстве квартир и частных домов используется однофазное подключение к электросети. В этом случае общая нагрузка ресивера не превышает 10 кВт. Эти соединения составляют около 90% всех получателей электроэнергии.

Остальные 10% используют трехфазное подключение. Используется, когда необходимо подключить нагрузку мощностью более 10 кВт. Для этого используются сети переменного тока напряжением 380 В.

Это и жители дачных участков или частных домов, и владельцы квартир, где установлены электроплиты или другие устройства, рассчитанные на подключение 380В.

Главные отличия

Общим фактором является количество проводов и напряжение. На этом различия заканчиваются. Однофазное соединение характеризуется подведением двух / трех проводов (фаза, нейтраль, земля) к дому или квартире. Обычно площадь поперечного сечения вен составляет 4-6 мм 2. В домашних условиях проводка 1,5 — 2,5 мм 2.

При этом ограничивается максимальной потребляемой мощностью, которая не должна превышать десяти кВт. Могут возникнуть трудности при подключении нагрузок, рассчитанных на трехфазное напряжение. При подключении потребуется дополнительное оборудование, и будьте готовы к отключению питания.

Обычно в многоквартирном доме есть три фазы и только одна фаза в каждой квартире. В этом случае постарайтесь распределить нагрузку пропорционально, избегая наклона фаз. Также учитывается тот факт, что 220 В менее опасно, чем 380 В. с точки зрения безопасности.

Если получатель планирует подключиться к электросети с выделенной мощностью более десяти кВт — необходимо использовать трехфазное напряжение.

Отличие в этом случае заключается в том, чтобы провести четырех- / пятижильный кабель до дома или дачи. Чем он отличается от двухпроводного подключения. В этом случае на приемник поступает два напряжения: сетевое напряжение будет 380 В, а фазное — 220 В.

Измерение выполняется следующим образом. Фазовое напряжение измеряется попеременно между нейтралью и каждой фазой, линейное напряжение измеряется между фазами.

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

Следует помнить, что в коттеджах, где установленная мощность превышает десять киловатт, но отсутствует трехфазная нагрузка, активная мощность должна быть равномерно распределена по отдельным фазам.

В этом разница с однофазным подключением, нет необходимости разделять мощность.

На приведенной ниже диаграмме показана схема однофазных соединений, равномерно распределенных по трем фазам, и формула зависимости между линейным напряжением и фазным напряжением.

Необязательно использовать коммутационные аппараты (автоматические выключатели, пускатели) на большие токи. Все чаще трехфазная сеть используется на промышленных предприятиях, в магазинах, офисах.

Почему мощное оборудование бывает зачастую трехфазным

Основным фактором использования трехфазного соединения с высокой нагрузкой является передача большой мощности с меньшим поперечным сечением кабеля по сравнению с однофазным. Это позволяет значительно снизить стоимость электрических сетей и коммутационных устройств.

Такое сочетание используется на промышленных предприятиях,мастерские, фермы. Это для организаций, где основными потребителями являются трехфазные электроустановки.

Это могут быть электродвигатели, эффективное сушильное оборудование, стационарное сварочное оборудование, станки для обработки металла и дерева и т. Д.

Преимущества и недостатки

Каждая из сетей однофазной и трехфазной системы тока имеет свои преимущества, но не лишена недостатков.

Рассмотрим основные достоинства линии 220В:

  1. Они несложные. Разобраться в этой схеме сможет человек с минимальными знаниями в области электротехники.
  2. Для подключения достаточно двух проводов (если не используется заземление). Это значительно упрощает сеть.
  3. Относительно низкое опасное напряжение.

Главный недостаток — большие токи при большой потребляемой мощности, поэтому для устройств большой мощности (7-10 и более киловатт) однофазное подключение практически не используется. Теперь давайте рассмотрим, в чем разница между трехфазной сетью и однофазной сетью.

Для сетей 380В:

  • Подключаемая мощность ограничена только поперечным сечением проводов и мощностью, выделяемой коммунальной сетью.
  • Его можно использовать для питания любого типа энергии.
  • Можно «выбрать» фазу с лучшими параметрами для питания важных однофазных нагрузок, для этого необходимо переключить фазы реле.

К недостаткам можно отнести:

  • Дорогое электромонтажное и коммутационное оборудование.
  • Опасное напряжение.

Встречаются ли однофазные сети в чистом виде

Энергосистема нашей страны адаптирована для работы в трехфазной сети. Все генераторы на электростанциях вырабатывают три фазы. Это касается гидро-, атомных, тепловых, приливных электростанций и др.

Эта схема передачи электроэнергии на большие расстояния является наиболее экономичной. Для передачи аналогичной мощности по однофазной линии потребуются кабели большого сечения. Поэтому однофазные сети для передачи электроэнергии не используются.

На рисунке ниже представлена ​​схема передачи электроэнергии от ТЭЦ к получателю.

Однако однофазные сети широко используются в качестве источников бесперебойного питания. Для этого используются бензиновые или дизельные электростанции. Их устанавливают в помещениях, где перебои в электроснабжении недопустимы. Например, для питания больниц (реанимационных отделений или операционных), телефонных станций, систем оперативного оповещения и т. Д. Трехфазные дизель-генераторы используются мощными потребителями.