Чим відрізняється однофазна напруга від трифазної

Найчастіше споживач не замислюється, від якої мережі змінного струму запитано його квартиру чи приватний будинок. Це може бути однофазне або трифазне підключення. Основними споживачами електричної енергії є прилади, розраховані на напругу 220 В. Наразі стали виробляти та встановлювати побутове електричне обладнання на 380 В. В основному це електроплити у висотних будинках. А у приватному домоволодінні при облаштуванні майстерні, де застосовуються верстати з приєднанням до трипровідної електричної лінії. У цій статті ми розберемося на відмінності однофазної напруги і трифазної.

Від якої мережі харчуються наші будинки та квартири

Більшість квартир та приватних будинків використовують однофазне підключення до електромережі. У цьому загальні навантаження споживача вбирається у 10 кВт. Перед таких підключень припадає близько 90% всіх електроприймачів.

Інші 10% використовують трифазне підключення. Його використовують якщо необхідно приєднати навантаження потужністю понад 10 кВт. Для цього використовують мережі змінного струму на 380 Вольт.

До них належать мешканці котеджів або приватних будинків та власники квартир, де встановлені електроплити або інші прилади, розраховані на підключення 380 В.

Головні відмінності

Загальним фактором є кількість проводів та напруга. На цьому відмінності закінчуються. Однофазне підключення характеризується підведенням до будинку або квартири двох/трьох проводів (фаза, нуль, заземлення). Зазвичай переріз провідників становить 4-6 мм2. А у будинку використовують проводку 1,5-2,5 мм2.

При цьому воно обмежене максимальною потужністю споживання, яка не повинна перевищувати десяти кВт. Можуть виникнути проблеми з підключенням споживачів, розрахованих трифазне напруга. При підключенні будуть потрібні додаткові пристрої, а також потрібно бути готовим, що станеться втрата потужності.

Зазвичай до багатоквартирного будинку підводиться три фази, а кожну квартиру приходить лише одна фаза. У цьому намагаються розподіляти навантаження пропорційно, виключаючи перекіс фаз. Також враховують те, що напруга 220В є менш небезпечною ніж 380В, з точки зору техніки безпеки.

Якщо споживач планує підключення до електричної мережі з виділеною потужністю понад 10 кВт, необхідно використовувати трифазну напругу.

Відмінність у цьому випадку полягає у підведенні до будинку або котеджу кабелю з чотирма/п'ятьма жилами. У чому полягає відмінність від двопровідного підключення. У цьому випадку споживач отримує дві величини напруги: лінійне дорівнюватиме 380 В, а фазне - 220 В.

Вимірювання проводять наступним чином. Фазна напруга міряють між нульовим провідником і кожною фазою поперемінно, лінійне заміряють між фазами.

На малюнку знизу показано, як виміряти фазну та лінійну напругу.

Слід враховувати, що у котеджах, де встановлена ​​потужність перевищує десять кіловат, але відсутня трифазна навантаження, активна потужність повинна розподілятися між фазами рівномірно.

У цьому полягає різниця при однофазному підключенні, розподіляти потужності немає потреби.

На наведеному нижче малюнку представлена ​​схема приєднання однофазної рівномірно розподіленої по трьох фаз навантаження і формула залежності лінійної напруги від фазного.

При цьому не потрібно використовувати комутаційне обладнання (автомати, пускачі) великі струми. Найчастіше трифазна мережа застосовується для промислових підприємств, магазинів, офісних приміщень.

Чому потужне обладнання буває часто трифазним

Основним фактором використання трифазного підключення до потужного навантаження є передача великої потужності при меншому перерізі кабелю, відносно однофазного. Це значно здешевлює електричні мережі та комутаційні апарати.

Таке підведення електрики використовується для промпідприємств, майстерень, фермерських господарств. Тобто для організацій, де основними споживачами є трифазні електроустановки.

Це можуть бути електродвигуни, потужні сушильні агрегати, стаціонарне зварювальне обладнання, металообробні та деревообробні верстати тощо.

Переваги і недоліки

Кожна з мереж однофазна та трифазна система струму має свої переваги, але не позбавлена ​​і недоліків.

Розглянемо основні переваги для лінії 220В:

  1. Вони нескладні. У схемі може розібратися людина, яка має мінімальні знання з електротехніки.
  2. Для підключення достатньо два дроти (якщо не використовується заземлення). Це значно спрощує мережі.
  3. Відносно невисока небезпечна напруга.

Основним недоліком є ​​високі струми при споживанні великої потужності, тому для потужних приладів (7-10 і більше кіловат) однофазне підключення практично не використовується. Тепер розглянемо, чим відрізняється 3-фазна мережа від 1-фазної.

Для мереж напругою 380 В:

  • Потужність, що підключається, обмежена тільки перетином провідників і виділеної електромережами потужністю.
  • Можна використовувати електроенергією будь-яких об'єктів.
  • Є можливість «вибору» фази з найкращими параметрами, для живлення важливих однофазних споживачів, для цього використовуються реле-перемикачі фаз.

До недоліків відносяться:

  • Дорогі кабелі та комутаційне обладнання.
  • Небезпечна напруга.
  • Чи зустрічаються однофазні мережі в чистому вигляді

Енергосистема нашої країни розрахована на використання трифазної мережі. Усі генератори на електростанціях виробляють три фази. Це стосується гідроелектростанцій, АЕС, теплових, приливних і т.д.

Така схема передачі енергії великі відстані найбільш економічна. Для передачі аналогічної потужності при однофазній лінії, потрібні дроти великого перерізу. Тому однофазні мережі передачі електроенергії не застосовуються.

На наведеному малюнку представлена ​​схема передачі електроенергії від ТЕЦ до споживача.

Однак однофазні електромережі широко використовуються як аварійні джерела живлення. Для цього застосовуються бензинові чи дизельні електростанції. Встановлюють об'єктах, де неприпустиме відключення електроенергії. Наприклад, для запитування електроенергією лікарень (це відділення реанімації чи операційні), телефонних станцій, систем оперативного оповіщення тощо. Для потужних споживачів використовують трифазні дизельні генератори.

Ви не маєте права надсилати коментарі