380 Вольт сколько фаз и проводов

Отличия трехфазного и однофазного напряжения: объясняю на пальцах

Если нужны академические знания, с ними можно ознакомиться в книгах и учебниках, которые выложены для свободного скачивания у меня на блоге,на странице Скачать.

Почему в некоторые электрощитки приходит напряжение 380 В, а в некоторые – 220? Почему у одних потребителей напряжение трёхфазное, а у других – однофазное?

Внимание! Я не утверждаю, что в розетке 220В! Подробнее, какое напряжение должно быть по ГОСТ,
я написал в другой статье.

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.

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?

Подписывайся, и читай статью дальше:

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?

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.

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”)

Что такое линейное и фазное напряжение.

Знание этих понятий очень важно для работы в электрощитах и с электротехническими устройствами, работающими на 380 Вольт. Если у Вас обычная квартира и Вы не собираетесь работать в электрощитах, то этот пункт можете пропустить т. к. у Вас в квартире только фазное напряжение 220 вольт.

В большинстве частных или индивидуальных домов так же на электрощит или счетчик приходит только 2 (фаза и ноль)

или 3 (+заземление) провода, что означает присутствие в вашей квартире или доме напряжения 220 Вольт. Но если приходит 4 или 5 проводов то, это означает что Ваш дом (бывает и в гаражах, и особенно в офисах) подключен к сети 380 Вольт.

Напряжение между любыми двумя из трех фазами линии электропитания называется линейным, а между любой фазой и нулем- фазным.

В нашей стране линейное напряжение у электропотребителей равно 380 Вольтам (измеряется между фазами), а фазное- 220 Вольт. Смотрите на рисунке слева.

Бывают и другие значения в электросистеме нашей страны, но фазное всегда меньше линейного на корень квадратный из трех.

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
• Невозможность работы асинхронных двигателей (без ПЧ и конденсаторов)

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) PEN проводник. В 99% квартир и 90% домов именно так и происходит.

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.

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?

Подписывайся, и читай статью дальше:

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?

Какой двигатель можно подключать в “звезду-треугольник”, а какой нет?

Двигатели наша (и не наша) промышленность выпускает разные. Но наиболее ходовые у нас (большинство читателей подтвердит) – низковольтные, для работы в сетях 0,4 кВ 50 Гц. Мы будем рассматривать как раз такие асинхронники. Они в 99% бывают на 2 вида напряжения – 220/380

и
380/660
В. Первое число – это “треугольник”, второе – “звезда”. Такое разделение идёт в основном от мощности, “граница” проходит примерно по 4 кВт.

Бывают номиналы на новый стандарт 230/400 или 240/440 В, но это не так важно.

Как видим, оба вида имеют вариант подключения 380 В. В первом случае для этого нужно собрать схему “звезда”, во втором – “треугольник”.

Жаль, но тут возникла путаница, и нужно об этом помнить: Напряжения на двигателе обозначаются как “Треугольник/Звезда”, а схема, о которой речь – “Звезда/Треугольник”. В любом случае – номинальное напряжение в “Звезде” всегда больше в √3 раз!

Подробнее рассмотрим работу на этих напряжениях.

220/380 В

Вариант с низкими напряжениями 220/380

можно подключать на 220 В только в однофазную сеть через фазосдвигающий конденсатор либо от однофазного преобразователя частоты . И только в “Треугольнике”! А 380 В – можно подключать в трехфазную сеть через контактор, либо УПП, либо частотник только в “Звезде”!
Важно, что такие двигатели для работы в схеме “Звезда/Треугольник” использовать нельзя!
Центральная точка звезды, обозначенная “0”, может быть подключена к нейтрали N, если она, конечно, есть. Но этого никто никогда не делает – ток по этому проводу будет мизерный, ибо двигатель – нагрузка симметричная.

Реальные примеры движков 220-380:

Шильдик электродвигателя на напряжение 220 – 380 В. Для схемы “Звезда-Треугольник” не подходит.

Как будет выглядеть подключение подобного двигателя в коробке:

Внизу “тройная” клемма – та самая точка “0”, которая никуда не подключается.

Звезда и треугольник

Конструктивно мотор состоит из статора, на котором размещены три обмотки, и ротора. При подаче питающего напряжения, мы создаем вокруг этих обмоток вращающее поле, которое пытается «вытолкнуть» ротор из статора, представляющего собой набор короткозамкнутых витков, заставляя его вращаться.

Взглянем повнимательнее на статор. Он, как было сказано выше, состоит из трех обмоток, соединенных одним из двух способов:

Какая из схем лучше? Соединение «треугольником» обеспечивает более мягкий пуск, и, соответственно, меньшие пусковые токи. Но при таком подключении электродвигатель не развиваем паспортной мощности на валу. При включении «звездой» паспортная мощность развивается полностью, но пусковые токи много больше, что может потребовать специальных мер.

Важно! Есть и еще один нюанс при выборе схемы включения – питающее напряжение. Один и тот же двигатель, включенный по разным схемам, требует разных напряжений питания.

Напряжения

Самыми распространенными на сегодняшний день являются трехфазные двигатели на 380/220, 660/380 и 220/127 В. Что это значит, почему напряжения разбиты по парам? Дело в том, что при включении обмоток «звездой» требуется большее напряжение питания. К примеру 380/220 означает, что «звездой» двигатель нужно подключить к сети 380 В (линейное), а треугольником – 220 В (линейное). Поэтому прежде, чем выбирать схему, необходимо определиться, какие электродвигатель и сеть есть в нашем распоряжении.

Ну какое напряжение у нас в доме, мы, конечно, знаем. Осталось разобраться с двигателем. Взглянем на шильдики, расположенные на корпусе моторов. Согласно им оба эти мотора можно включить «треугольником» в сеть 220 В или «звездой» 380 В.

При этом в первом случае ток потребления будет несколько выше. Но, как было замечено выше, есть двигатели и на другое напряжение. Шильдики, фото которых представлены ниже, говорят о том, что их обладатели могут работать по схеме «звезда» в сети 380 и «треугольник» 660 В. Причем один из них (верхнее фото) способен использоваться в сетях 440/760 В, но частота этих сетей должна быть 60 Гц.

Важно! Вполне очевидно, что моторы из обоих примеров можно включить в сеть 380 В, но только по разным схемам – «треугольником» и «звездой» соответственно.

Как проверить или измерить напряжение электрического тока?

Сразу расскажу для чего необходимо самостоятельно в своей квартире или доме измерять в Вольтах напряжение.

Во-первых, для того что бы убедится в исправности электрической розетки, выключателя, светильника- Мы проверяем на их контактах наличие напряжения, которое должно соответствовать 220 Вольтам с допустимыми отклонениями для домашней электросети.

Во-вторых, если напряжение в электропроводки будет значительно выше допустимых пределов, то как показала практика- это является очень часто причиной поломки электроники, бытовой техники и перегорания ламп в светильниках. Причем не только превышение или перенапряжение в электросети опасно, но так же, но конечно в меньшей степени- опасно снижение ниже допустимой величины напряжения, в таких условиях, как правило ломается компрессор холодильника.

Схема включения в сеть

С напряжениями и «звездами» разобрались, попробуем включить электродвигатель в сеть. Обычно это делают при помощи мощного реле – пускателя (контактора). Независимо от того, как соединены между собой обмотки, схема будет одна и та же.

Включение без возможности реверса

Начнем с обычного включения, когда нам не требуется реверс (обратное вращение). Взглянем на схему, она предельно проста:

Как только мы включим автомат QF, напряжение с фазы «В» поступит на электромагнит пускателя КМ-1. Напряжение же с фазы «С» пройдет через нормально замкнутую кнопку «Стоп» и появится на одном из выводов нормально разомкнутой кнопки «Пуск». Электромагнит контактора обесточен, его силовые контакты разомкнуты, двигатель АД не работает.

Нажимаем на кнопку «Пуск». Контактор срабатывает, подключая двигатель к сети, и отдельным контактом управления КМ-1.1 шунтирует (закорачивает) эту кнопку, которую теперь можно отпустить. Если мы хотим остановить двигатель, то нажимаем на кнопку «Стоп». Она снимает питание с электромагнита пускателя, тот в свою очередь снимает напряжение с мотора и одновременно разблокирует кнопку «Пуск». Кнопку «Стоп» можно отпустить.

Включение с реверсом

Для решения некоторых задач, к примеру, конвейер, кран-балка и т.п., требуется, чтобы двигатель вращался в обе стороны. Чтобы обеспечить обратное вращение, достаточно поменять местами фазы «А» и «С». Сделать это несложно, но понадобится еще один пускатель и кнопка на замыкание. Взглянем на схему ниже.

Итак, кнопа «Стоп» замкнута, кнопки «Вперед» и «Назад» разомкнуты. Оба контактора отключены, двигатель молчит. Предположим, мы нажмем на кнопку «Вперед». При этом сработает контактор КМ-1, запустит двигатель и заблокирует эту кнопку. Теперь остановим мотор кнопкой «Стоп» и нажмем «Назад». Включится нижний по схеме контактор КМ-2 и подаст напряжение на мотор, но при этом поменяет местами фазы «А» и «С». Ну и, естественно, эта кнопка будет заблокирована его контактами управления.

А теперь обратим внимание на нормально замкнутые контакты КМ-1. 2 и КМ-2.2. Они выполняют очень важную функцию. Если нажать на кнопку «Назад» в то время, когда мотор работает вперед (включен контактор КМ-1), то произойдет короткое замыкание между фазами «А» и «С». То же самое произойдет, если нажать на «Вперед», при включенном контакторе КМ-2.

Чтобы избежать подобной неприятности, и введены эти 2 цепи. Первая (КМ-1.2) размыкает цепь питания контактора КМ-2, когда включен КМ-1 и наоборот. Таким образом, оба контактора не смогут работать одновременно, не выжгут нам линию и не сгорят сами.

Полезно! Практически все контакторы имеют как нормально замкнутые, так и нормально разомкнутые контакты управления, так что проблем со сборкой такой схемы не будет.

Трёхфазный ток, фаза и ноль — что это такое

Что такое однофазная и трёхфазная электропроводка, чем они отличаются и чем трёхфазная круче? По просьбе френдов пишу небольшой технически-популярный пост.

Предисловие. Почему Алекса решила написать не только про гендер, секс и феминизм.

Под завершение 2010-х годов у нас произошло важное событие, к которому мы довольно долго шли. Мы с женой купили старый полузаброшенный дом неподалёку от Москвы и стали его ремонтировать; работы там очень много, но по цене вариант был заметно интереснее и готового загородного коттеджа, и приличной городской квартиры.

А поскольку я по первому образованию физик и до сих пор зарабатываю на жизнь преимущественно научно-популярными текстами, то вот текст о проводке простым языком.

Самые азы. Переменное напряжение. Сколько вольт в розетках.

Вообще фазой – вне электротехники – называют то, что описывает всякие колебания. Вот такие:

Это называют синусоидой. По горизонтали время, а по вертикали почти всё, что угодно. Угол отклонения маятника, уровень воды при прохождении волны, напряжение в сети…

В случае с электропроводкой колеблется напряжение в сети – поэтому возникающий при подключении чего-либо ток и называют переменным. Когда говорят, что в розетке 220 вольт – это не означает, что там постоянно 220 вольт. Нет, напряжение на самом деле непрерывно меняется с +310 до -310 вольт! А в какой-то момент оно вообще равно нулю; отрицательные значения соответствуют случаю, когда ток течёт “в обратную сторону”, то есть не туда, куда он тёк при положительном напряжении.

Вот уже не просто синусоида – какие угодно колебания – а синусоида переменного тока. По вертикали отмечено напряжение в вольтах:

Рисунок: Pieter Kuiper / Wikimedia

Если вы в США, то у вас напряжение такое, как показано красной линией. А в Беларуси, России, Украине и в большинстве стран мира – синяя линия.

Пресловутые 220 (на самом деле уже давно 230, если смотреть на картинку и на новый стандарт*) вольт – это так называемое действующее напряжение. Которое, будь ток не переменным, а постоянным, оказывало бы такое же действие, как меняющееся 50 раз в секунду переменное напряжение от минус 325 до плюс 325 вольт.

Переменное, то есть постоянно меняющееся напряжение было выбрано не случайно. Этому предшествовала настоящая “война токов” (с показательными казнями слонов) и в пользу переменного решающим аргументом оказалось то, что переменное проще преобразовывать – легче сделать напряжение повыше или пониже. Повыше для передачи в другой город или для какого-нибудь завода, пониже для использования в квартирах. Ну и ещё пресловутая трёхфазная система, но про неё чуть позже, а пока давайте посмотрим на переменное напряжение поближе.

*) ГОСТ 29322-2014 в Беларуси и в России, CENELEC EN 50160:2010 в Украине; всё это по сути европейские стандарты.

Самые азы. Ремарка про напряжение.

Выше я писала про напряжение. Напряжение – это такая физическая величина, которая выражает – если цитировать Википедию – “работу по переносу заряда между теми точками, между которыми мы измеряем напряжение”. Слова про “перенос заряда” не случайны, так как электрический ток это поток заряженных частиц – как правило, электронов*. Чем больше переносится по проводу электронов, тем больше сила тока; а вот напряжение показывает то, какую работу может совершить ток. При малом напряжении точно такой же ток совершит меньшую работу, чем при напряжении побольше; сила тока измеряется в амперах.

*) если говорить о металлических проводах, а не о погружённых в банку с солёной водой электродах. В воде будут не только электроны, но и ионы. Ток внутри наших нервных клеток, кстати, тоже ионный.

Что такое “фаза” и где она в проводах. Для тока нужно два провода.

Для того, чтобы потёк ток – нужно минимум два провода. Ну или один провод и земля, куда уйдёт ток – но последний вариант, прямо скажем, не очень подходит для большинства случаев в силу требований техники безопасности. Посмотрим на какой-нибудь простой кабель поближе – вот я открою соседнюю вкладку браузера, где как раз выбираю всё для обустройства электропроводки в нашем новом доме:

Скриншот из магазина “Петрович”. 2х4 означает “две жилы по 4 мм² каждая”, а ВВГ – это марка кабеля, расшифровывать которую я сейчас не буду.

По одной жиле ток пришёл, по второй ушёл. Затем напряжение поменялось и стало наоборот – в одну жилу ток “всосало”, из второй “высосало”. А потом снова поменялось – и так 50 раз в секунду, так как напряжение переменное и частота его 50 герц, 50 колебаний туда-сюда за секунду.

Самое важное место во всём тексте. Провод под напряжением относительно земли – это и есть фаза.

Напряжение, как я уже сказала, измеряется между двумя точками. Но ещё его можно измерять относительно земли – что, кстати, чаще всего и делают. 220 вольт* – это напряжение на одной из жил относительно земли! Вторая же жила, если померять напряжение между ней и землёй, покажет ноль вольт: поэтому я и написала выше, что ток из неё “высосет”. Это ни разу не электротехнический термин, я специально его закавычила, но он позволяет понять физику процесса: когда в первой жиле окажется отрицательное напряжение, ток потечёт в обратную сторону подобно тому, как вода течёт не только в сторону от нагнетания, но и в сторону разрежения.

*) далее я буду говорить про действующее напряжение и не упоминать больше то, что оно меняется от -310 до +310 вольт.

Всё, что находится относительно земли под напряжением – называют “фазой”. Фазный провод – тот, где напряжение относительно земли не равно нулю. А где относительно земли ноль – это “ноль” и есть. Соединяем “фазу” с “нулём” какой-нибудь лампочкой – цепь замыкается и течёт ток, лампочка зажигается.

Ноль очень важно отделять от фазы на практике так, чтоб их нельзя было спутать. Синяя жила кабеля на фотографии предполагает, что там будет ноль. “Нулевые” провода можно, в принципе, брать за неизолированные участки руками – напряжение между ними и землёй должно в норме быть равным нулю и никакого удара током вы не получите. А вот “фаза” – однозначно ударит током, если вы ещё как-то будете прикасаться к земле, нулевому проводу или всему, что связано с землей проводящими ток частями.

Занимательная пауза: что будет при замыкании фазы с нулём.

Если замкнуть фазу на ноль (с этого места я перестаю заключать эти термины в кавычки), соединив провода напрямую – будет короткое замыкание. Через провода потечёт очень большой ток и сработают защитные устройства в щитке… после того, как у вас в руках как следует пыхнет и хлопнет.

Вот что бывает, если высоковольтная линия с очень высоким напряжением оказывается соединена с землёй неудачно выросшим деревом. Это вариант короткого замыкания. “Короткое” оно в силу того, что ток вместо “длинного” пути через какое-либо устройство идёт к земле (или к нулевому проводу – где такое же напряжение, как на земле) через что-то с гораздо меньшим сопротивлением, по “короткому” пути. И раз сопротивление меньше, то и ток много больше, причём в неподобающем месте.

Почему она “фаза” и что такое “трёхфазная система”.

Но почему провод под напряжением называется именно “фазой”? Откуда такое название? В самом начале я сказала, что фаза это такая физическая величина, которая описывает колебания, причём тут провода?

Одни колебания могут запаздывать относительно других. Этот сдвиг – буква θ на графике ниже – называют сдвигом фаз.

Иллюстрация: Peppergrower / Wikimedia

Колебаться может электрическое напряжение между проводом-фазой и тем проводом, который называют нулём. А ещё у нас может быть не один фазовый провод, а несколько – и тогда в них колебания как раз могут не совпадать друг с другом, то есть иметь сдвиг фаз. Реальные электросети устроены как раз так, что в них не один фазовый провод, а три, причём именно со сдвигом колеблющегося напряжения по фазе.

Поэтому и говорят о трёхфазной системе электроснабжения. Снова рисунок:

Источник – кликабельно. Вместо времени по горизонтали показан так называемый фазовый угол. Когда он равен 0 или 360 градусов, колебания совпадают. А при 180 градусах – напротив, полностью противоположны, то есть находятся в противофазе.

Зачем нужны три фазы вместо одной.

Зачем это надо? Можно взять какой-то мощный котёл, станок на фабрике, мотор лифта или электровоз – и подключать их не между фазой и нулём, а между фазами. Посмотрите – разница между линиями разного цвета оказывается часто гораздо больше, чем высота над уровнем нуля или глубина под ним! Напряжение (действующее) в 380 вольт, которое часто фигурирует в описаниях техники помощнее, берётся именно отсюда – из подключения между двумя фазами, каждая из которых может выдать всего 220. Между любой из фаз и землёй будут те самые 220 вольт, а между фазами – 380.

По трём проводам – трём фазам – можно передать втрое больше энергии, чем по паре “фаза-ноль”, хотя расход кабеля вырастёт всего с 2 до 3: выгода очевидна. А ещё всякие моторы с генераторами на три фазы делать тоже удобнее – но это отдельная история, которую тут затрагивать не стоит. Кроме того, я не буду говорить о системах, где не три фазы, а две – если вы не в США, не на британской стройке и не на шведских железных дорогах, вам с этим вряд ли придётся сталкиваться. Хотя уже понятно, что дают две фазы со сдвигом в 180 градусов – если измерять напряжение между ними (его, кстати, называют линейным), то получится вдвое больше, чем напряжение между фазой и нулём/землёй (оно называется фазовым).

Как это сделано в быту. В дом или квартиру заходит кабель с четыремя проводами.

Все, думаю, уже поняли – три фазы это круто. Но вот незадача – всё, что можно найти в обычном доме – ну разве что кроме каких-то электрокотлов и электроплит – рассчитано на одну фазу. В обычной розетке именно поэтому две дырочки (под фазу и ноль), ну и ещё заземляющие контакты, про которые я напишу в следующий раз. Как использовать всю мощь трёхфазного подключения в таком случае?

К дому или квартире (в некоторых новостройках, как правило) тянется кабель, рассчитанный на трёхфазный ток. Вот такой. например:

Скриншот “Петровича”. Обратите внимание – уже 4 жилы и потому кабель вдвое дороже. Но мощности он позволяет передать втрое больше!

Три жилы для фаз, ещё одна для нуля. Далее ноль расходится по всем розеткам – обычным, тем, что с двумя дырочками – а вот фазы (провода, которые находятся под напряжением относительно нуля и относительно земли – напомню на всякий случай) делятся между розетками поровну так, что каждая розетка получает только одну фазу. Первая фаза, например, питает холодильник на кухне и розетки в спальне, вторая – розетки в кухне и свет в комнатах, третья – ванную со стиральной машиной, прихожую и свет на кухне.

Ток, питающий электрочайник, можно заставить работать в холодильнике!

Что это даёт, если всё равно в розетки включаются однофазные потребители? А вот что: от электрощитка расходится пучок кабелей – линий – с одним общим нулём и тремя фазами. Если это нарисовать, получится сначала так (рисунок мой):

Теперь смотрите – предположим, мы включили чайник, который питается от второй фазы. Часть пути тока:

Ток пришёл с фазы (для простоты, кстати, считается что он идёт именно так – хотя мы помним, что реально ток переменный) и ушёл на ноль. Но! Ноль того кабеля, который ведёт к розетке – той линии, которая питает этого потребителя – соединён с нулями остальных линий. А на фазе 1 и фазе 3 в тот момент, когда фаза 2 находится под максимальным напряжением, напряжение отрицательное. Потому что сдвиг фаз, снова смотрите картинку:

Посмотрите на место, где красная линия в самом верху. В этот момент напряжение на двух остальных фазах – черная и синяя линии – ниже нуля. Поэтому большая часть тока со второй фазы утечёт в этот момент на первую и третью.

В итоге ток, питающий чайник, протекает заодно через холодильник, стиральную машину и вообще всё, что при этом подключено. И если нагрузка равномерно распределена по фазам – сбалансирована – то через нулевой провод вообще тока почти и нет. Но, разумеется, нет и чудес вида “мы заставили электроэнергию работать дважды” – то, что ток проходит через несколько потребителей, обеспечивается большим напряжением – между фазами ведь не 220, а все 380 вольт. Закон сохранения энергии тут (да и во всех иных местах) не нарушается.

Если бы все эти устройства были подключены к одной фазе, то у нас по нулевому проводу тёк бы суммарный ток. И нам пришлось бы делать кабель потолще, подороже и неудобнее в монтаже – чем толще кабель, тем сложнее его протягивать по дому.

Уточнение.

Я, разумеется, многое упростила. В курсах электротехники рассказывают больше и во многом корректнее – но эти курсы и рассчитаны на большее внимание и большее время освоения. А мой текст был для того, чтобы пояснить, что же такое “фаза” в розетке – и тут ответ “это провод, напряжение на котором относительно земли равно 220 вольт” мне кажется уместнее серии лекций с вопросами вида “пример рассчёта подключения генератора треугольником” или “особенности трёхфазных устройств защитного отключения”.

208 В и 220 В – различия, типы подключения и 240 В

208 В и 220 В являются стандартными напряжениями питания. Поскольку потребности клиентов в мощности различаются, то и применение этих стандартных уровней напряжения меняется. В этой статье вы узнаете основные различия между 208 В и 220 В, распространенные типы подключения, а также 208 В, 220 В и 240 В.

Передача 208 В по сравнению с 220 В

Прежде чем вдаваться в подробности различий между этими стандартными напряжениями, необходимо установить, как их получить. Как правило, энергетические компании повышают напряжение питания, чтобы минимизировать потери при передаче. Затем понизьте напряжение до уровней и количества фаз, подходящих для приборов конечного пользователя, используя трансформаторы. В Северной Америке и некоторых частях Южной Америки в домах в основном используется однофазное питание 120 В переменного тока (110 В / 115 В / 120 В). Более того, два провода под напряжением по 120 В каждый передают эту мощность, при этом в большинстве приборов используется любой из проводов под напряжением / под напряжением. В то время как комбинация двух проводов под напряжением обеспечивает однофазное напряжение 220 В переменного тока (220 В/230 В/240 В) для мощных приборов, таких как электрические плиты, сушилки и т. д.

208V часто используется в малом бизнесе в Северной Америке. Достижение этого напряжения требует значительных изменений в электрической архитектуре. Это связано с тем, что 208 В связано с трехфазным питанием. Однако по-прежнему можно подключить однофазное напряжение 208 В к устройству от трехфазной сети. Как и в случае 220 В, каждая горячая линия несет напряжение 120 В, но для этого приложения требуется три горячих линии, а также нейтральный и заземляющий провода. С другой стороны, для производства однофазного напряжения 220 В необходимы две горячие линии и заземление. В любом случае напряжение в каждой линии достигает максимума в разное время с разницей в 120° между их формами сигналов.

Итак, как можно удовлетворить требования 208 В для конечного использования? Воспользовавшись разницей фаз между линиями и объединив любые два провода под напряжением. Для одной фазы, когда одна из линий имеет пиковое значение 120 В, другая производит 88 В, таким образом, в сумме получается 208 В. Для трехфазного источника питания комбинация любых двух линий 120 В дает 208 В, так как формула для расчета выходного напряжения ( В _{или t} ) трехфазного источника применима:

   

Различия между 208 В и 220 В

В предыдущем разделе установлено, что технически возможно подать к устройству напряжение 208 В или 220 В от сети 120 В. Тем не менее, между 208В и 220В есть принципиальные отличия.

208 В	220 В
Ток течет без нейтрали в однофазной цепи 208 В из-за переменного напряжения двух токоведущих линий в противоположное время.	Ток в однофазной цепи 220 В требует заземленной нейтрали.
Чтобы получить 208 В от двух линий 120 В, должна быть разность фаз 120°.	Для получения 220В от сети 120В соединяются две однофазные линии.
208 В требуется три линии под напряжением для трехфазной сети и две линии под напряжением для однофазной сети.	Для цепи 220 В требуется две линии под напряжением/горячая линия.
208В получается только при трехфазном питании.	220 В только от однофазной сети.
Благодаря трехфазному питанию он обеспечивает более стабильное и эффективное питание.	В качестве однофазного источника питания он менее эффективен и стабилен.
Поскольку для этого требуется три линии под напряжением, количество проводов в цепи больше, но их диаметр меньше.	Провода 220 В имеют больший диаметр, чтобы нести такое же количество энергии, но в цепи меньше проводки.

208 В против 220 В

Типы подключения

Существуют различные типы подключения для удовлетворения различных требований конечных пользователей к напряжению. В этом разделе рассматриваются некоторые из этих соединений.

Однофазный Трехпроводной

Это преобладающий тип подключения к бытовым услугам в Северной Америке. Более того, его обычно называют системой Эдисона, расщепленной фазой или нейтралью с отводом от центра. Кроме того, он имеет три провода, состоящие из двух активных и одного нейтрального. Таким образом, использование соединения между любой из горячих линий и нейтралью питает однофазную нагрузку 120 В (110 В/115 В/120 В). Для более тяжелых приборов требуется подключение линии 1 к линии 2 для подачи однофазного напряжения 240 В (220 В/230 В/240 В).

Предоставлено: CSS

Трехфазный, четырехжильный, тройник

В Северной Америке это идеальное соединение для электроснабжения коммерческих зданий. Кроме того, эти 120/208 В обслуживают нагрузки 120 В и 208 В для небольших систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Как показано на диаграмме ниже, соединение любого провода под напряжением с нейтралью дает конечное напряжение 120 В. Более высокое напряжение 208 В поступает через межфазные соединения. Таким образом, в более крупных объектах, где мощность освещения и нагрузки ОВиК выше, это подключение может обеспечить 277/480В. Кроме того, можно увеличить напряжение питания до 347/600 В, как в Канаде.

Предоставлено: OEM Panels

Трехфазный, четырехпроводной, треугольник

Эта конфигурация с высокой или дикой ветвью распространена на старых производственных предприятиях. Причем они подходят как для однофазной, так и для трехфазной нагрузки. Для однофазной нагрузки соединения происходят либо от фазы А, либо от фазы С к нейтрали. Трехфазные нагрузки подключаются к фазам A, B и C. Кроме того, в случае питания 120 В от линии к нейтрали напряжение между дикой ветвью и нейтралью составляет 208 В, как показано на диаграмме ниже. Таким образом, эта конфигурация представляет собой способ получения однофазного напряжения 208 В и 220 В.

Предоставлено: CSS

Трехфазный, трехпроводный, треугольник

Это более современная конфигурация, чем трехфазная, четырехпроводная, треугольник, которая обслуживает трехфазные двигательные нагрузки и приложения для распределения электроэнергии. Эта конфигурация подходит для диапазона номинальных рабочих напряжений, таких как 240 В, 400 В, 480 В и даже выше.

Предоставлено: CSS

208 В, 220 В и 240 В

В этом разделе описываются различия между 208 В, 220 В и 240 В, которые являются стандартными напряжениями для источника питания.

208 В	220 В	240 В
Может быть однофазным или трехфазным.	Только однофазный.	Может быть однофазным или трехфазным.
Конфигурация имеет три провода под напряжением.	Конфигурация имеет два провода под напряжением.	Конфигурация имеет два провода под напряжением для одной фазы и три провода под напряжением для трехфазного.
Цепь имеет больше проводки из-за трехфазности.	В цепи меньше проводки.	Цепь такая же, как 220 В для однофазной сети, но больше проводки для трехфазной сети.

Как преобразовать 3 фазы в одну фазу 220v? [Шаг за шагом]

Ключевые моменты:

• Часто требуется преобразовать трехфазный источник питания в однофазный из-за требований соответствия.
• Существует несколько методов преобразования трехфазного напряжения в однофазное.
• Выбор метода зависит от варианта использования источника питания.

Двухпроводная цепь переменного тока используется в однофазном электричестве, которое обычно встречается в жилых домах по всей территории Соединенных Штатов. Один из этих проводов активный, а другой нейтральный. Между ними энергия движется вперед и назад.

Но в трехфазном электричестве, которое чаще встречается в коммерческих зданиях, также используется цепь переменного тока, но с тремя-четырьмя проводами. Когда вам не требуется более мощный источник питания, выгоднее преобразовать трехфазное электричество в однофазное. Если вы задаетесь вопросом: «Можете ли вы заменить 3-фазное на однофазное?», это довольно простая задача.

Чтобы узнать, как преобразовать 3 фазы в одну фазу 220 В, необходимо выполнить определенные шаги. Например, отключение питания, выбор подходящего метода преобразования, проводное подключение и т. д.

В этой статье я подробно рассмотрю каждый из этих шагов. Итак, приступим к этому уроку.

Что такое однофазное питание?

Однофазное электричество аналогично езде на велосипеде, когда пользователь использует только одну ногу для вращения педали вокруг оси коленчатого вала.

Двухпроводная цепь переменного тока используется для однофазного электричества. Однофазная проводка делится на две категории: 120 вольт и 240 вольт.

Проводка между фазой и нейтралью 120-вольтовой однофазной системы называется проводкой между фазой и нейтралью.

Горячий провод и нейтральный провод используются для передачи тока в этих цепях. Если вы хотите знать «как подключить трансформатор 480В к 120В», вы должны знать цвет проводов.

Ток от автоматического выключателя проходит по горячему проводу, а ток возвращается по нейтральному проводу.

Горячий провод обычно любого цвета, кроме зеленого или белого, а нейтральный провод обычно белого цвета. Также необходимо знать цвета проводов, чтобы узнать, как преобразовать 3 фазы в одну фазу 220В.

В однофазной электропроводке 240 В используются два провода под напряжением. Оба этих кабеля подают питание на устройство и возвращают его на сервисную панель.

Этот тип проводки также известен как межфазная проводка и чаще всего используется для обогревателей и кондиционеров.

В цепь можно добавить нейтральный провод, чтобы некоторые части прибора могли работать при напряжении 120 вольт, а другие — при напряжении 240 вольт.

Рис-1: Однофазное напряжение

Что такое трехфазное питание?

Три провода используются в трехфазном электричестве, в отличие от одного провода в однофазном электричестве. Трехфазное электричество требуется большинству коммерческих организаций, производств и некоторых фермерских хозяйств. Три линии электропередач и один нейтральный обратный канал образуют трехфазную цепь.

Хотя трехфазная проводка обычно используется в промышленности, ее также можно использовать в коммерческих целях. Для высотных сооружений в густонаселенных районах может потребоваться трехфазное питание.

Три фазы с нейтралью — термин, используемый для описания такого типа проводки. Только две из трех фаз — 208 вольт — подаются к отдельным потребителям. Электромонтаж является необходимым знанием для того, чтобы также знать , как подключить регулятор вентилятора к распределительному щиту .

Маломощные нагрузки могут использовать в этой конструкции линии 120 В, как и в однофазной энергосистеме. Однако в целях безопасности для более тяжелых нагрузок может потребоваться напряжение в диапазоне 208 В.

Рис. 2: Трехфазное напряжение

Как преобразовать трехфазное напряжение в однофазное 220 В

Вот полная процедура преобразования трехфазного напряжения в однофазное напряжение 220 В:

1.

Отключение питания

Это всегда первое и самый важный шаг — отключить питание, прежде чем приступать к любым операциям, связанным с электричеством.

Даже если вы пытаетесь понять , как подключить вилку 220 В с помощью 3 проводов . Питание может быть отключено либо от местного автоматического выключателя, либо от главной печатной платы.

Отключение питания

1. Если в комплаенсе есть локальный автоматический выключатель, вы должны правильно определить, какой именно он подает питание на розетку или комплаенс.
2. Отключение питания с главной панели является более безопасной альтернативой.
3. Переключите выключатель определенного выключателя.
4. Проверьте светодиодную индикацию, чтобы убедиться, что в розетке нет электричества.
5. Если индикаторов нет, можно проверить цепь вольтметром или амперметром.

2. Выбор подходящего метода преобразования

Существует несколько методов преобразования трехфазной мощности в однофазную. Прежде чем начать, обязательно учтите текущие потребности в балансе, а также несколько мер предосторожности. Давайте рассмотрим несколько методов.

• Использование нейтрального провода: Этот выбор оптимален, когда источник питания не является деликатным или не требует высокой точности.
• Использование преобразователя фазы: Преобразователь фазы можно подключить непосредственно к соответствию для преобразования системы.
• Использование Open-Delta Transformer: Если у вас есть более мощная машина, вы можете легко преобразовать ее с помощью Open-Delta Transfer.

Пользователь должен правильно выбрать необходимый вариант использования, потому что именно от этого зависит, какой метод будет подходящим для соответствия и системы.

3. Использование нейтрального провода

Самый простой способ преобразования трехфазного тока в однофазный в тех случаях, когда не требуется высокая точность, этот метод настоятельно рекомендуется. Никаких специальных действий не требуется.

Действия по использованию нейтрального провода

1. Выберите только один провод из трех фаз.
2. Выберите нулевой провод, который вы хотите использовать.
3. Просто подключите выбранный фазный провод вместе с нулевым проводом к соответствующей клемме.

4. Использование блока фазового преобразователя

Вместо нейтрального провода специалист, скорее всего, порекомендует вам использовать фазовый преобразователь. Эта стратегия более эффективна, чем метод нейтрального провода, для создания подлинного обсуждения.

Действия по использованию фазового преобразователя

1. Протяните два провода от соответствия к преобразователю.
2. Снова проложите два провода от преобразователя к блоку питания.
3. Зачистите концы двух проводов с помощью соответствующих инструментов.
4. Соедините входы с выходами для преобразования системы.

Однако этот метод применим только при мощности менее 5 кВА. Для большей мощности лучше использовать другую методику.

5. Использование трансформатора с открытым треугольником

Этот метод следует использовать, только если преобразуемая система имеет мощность более 5 кВА. Трансформатор с открытым соединением по схеме «треугольник» использует два однофазных трансформатора для преобразования трехфазного источника питания в однофазное напряжение.

Рис. 3: Трансформатор с открытым треугольником Подключите трехфазный двигатель к однофазному напряжению 240 В

Резюме

Вкратце, в некоторых условиях может потребоваться преобразование трехфазного двигателя в однофазный.