400volt.ru

Домашнему электрику
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Распределение нагрузки в трехфазной сети

Расчет трехфазной цепи для жилого дома

Вам необходимо сделать трехфазное питание для дома? О том, как это сделать, читайте описание ниже.

Прежде всего, нужно провести расчет трехфазной цепи.

Порядок распределения нагрузки по фазам

1. Симметрично распределить нагрузку на три фазы. Мощность на каждой фазе будет равна мощности трехфазной нагрузки, кратная трем.
2. Рассчитать нагрузку на каждую фазу.
3. В результате, нужно добиться того, чтобы на каждой фазе, в момент полной загрузки сети, была примерно одинаковая мощность.
4. Определить ток на самой загруженной фазе. После этого необходимо проверить, чтобы при максимальной мощности ток был меньше тока срабатывания входного трехфазного автомата.

Расчет нагрузки по фазам

Допустим, у вас имеется трехфазный двигатель мощностью 1500 Вт. Соответственно, на каждую фазу приходится по 500 Вт активной мощности. Предположим, что cos фи=0,8. Полная мощность равна: 500/0,8. Получается, что 625 Вт нужно распределить на каждую фазу.

Кроме двигателя к фазам, вероятно, подключены и другие потребители. Например, кроме 500 Вт подключается освещение на 200 Вт и конвектор на 300 Вт. Все мощности суммируются по горизонтали. Реактивная мощность остается без изменений (если не используются нагрузки с реактивной составляющей).

По теореме Пифагора можно определить реактивную мощность.

Но на практике это довольно сложные расчеты. Поэтому, это рассчитывается приближенно: 625 Вт + 500 Вт = 1150 Вт. Эта сумма получается больше точных расчетов по формуле, но страшного ничего нет. Расчет произведен с небольшим запасом.

На практике для приблизительных расчетов достаточно сложить все полные мощности и по ним определить мощность автомата для требуемой нагрузки.

Разводка однофазного щитка

Например, к щиту подключаются — плита (варочная панель) 7,2 кВт; духовой шкаф 4,3 кВт; кухня 5,5 кВт; комната 3,5 кВт; ванная 3,5 кВт; двигатель 3-фазный 1,5 кВт; розетка 3-фазная.

Рассмотрим такую ситуацию: у вас была однофазная сеть и теперь дали разрешение на проведение трехфазной. В этом случае нужно все потребители распределить по фазам.

Самый мощный прибор это варочная панель (плита) 7,2 кВт, которую нужно посадить на первую фазу. На вторую подключить духовой шкаф и комнату. В итоге получается 7,8 кВт. А на третью фазу подключить кухню и ванную комнату. Общая мощность получится 9 кВт. Прибавим еще мощность двигателя, разделив ее на каждую фазу одинаково. В итоге получилось: на первой фазе 7,8 кВт; на второй фазе 9,4 кВт; на третьей — 9,6 кВт. Приблизительно распределили нагрузку по фазам по возможности равномерно. Посмотрим, какой в результате получился щиток.

  • Итак, трехфазный щиток состоит из входного автомата и трехфазного счетчика. Далее, на первую фазу подключен автомат 40 Ампер, через который питается плита мощностью 7,2 кВт. Если просуммировать с двигателем, будет 7,8 кВт.
  • Ко второй фазе через автомат 25 Ампер подключен духовой шкаф и микроволновая печь. Через второй автомат 16 Ампер подсоединена комната проектной мощностью 3,5 кВт. Общая мощность получилась 8,4 кВт.
  • К третьей фазе подключен ДИФ автомат и обычный автомат. Через обычный автомат на 25 Ампер подключена кухня проектной мощностью 5,5 кВт. Через ДИФ автомат подключена ванная комната проектной мощностью 3,5 кВт. Общая мощность на третью фазу получается 9,6 кВт.
Распределение полной мощности двигателя на три фазы по 0,6 кВт:
  • первая фаза: 7,2+0,6=7,8 кВт;
  • вторая фаза: 4,3+3,5+0,6=8,4 кВт;
  • третья фаза: 5,5+3,5+0,6=9,6 кВт.

По всем трем фазам максимальная мощность составляет 9,6 кВт. Если проектная мощность 8,8 кВт и входной автомат на 40 Ампер, а у нас проектная мощность на одной из трех фаз 9,6 кВт, то такой автомат не выдержит нагрузку. Если третью фазу загрузить на полную мощность, то этот автомат отключится. Поэтому, входной автомат нужно ставить на 50 Ампер.

Из этого примера видно, что при небольшом количестве потребителей можно полноценно загрузить трехфазную цепь. Иногда возникает необходимость подключить кондиционеры, электрический теплый пол и другие потребители высокой мощности.

Прежде чем покупать электрическое оборудование, надо рассчитать потребляемую мощность. Потянет ли входной автомат и разрешенный лимит по току на электроснабжение дома?

После подсчета всех нагрузок по фазам можно определить, какой мощности нужен входной автомат. Узнать в энергосбыте, какой резерв по току вам дадут. Возможно, разрешение дадут только на 25 Ампер. Придется покупать приборы из расчета на эти 25 Ампер. На фазу дается только 5,5 кВт.

В этом случае, что делать с электроплитой на 7,2 кВт? Современные электроплиты и варочные панели имеют подключение к двухфазной цепи, а иногда и к трехфазной. Кроме земляного и нулевого вывода имеется L1 и L2 (иногда L1, L2, L3). В первом случае для подключения двухфазной цепи, а во втором – подключение трехфазной цепи. Такие мощные нагрузки предусмотрены специально, чтобы можно было их распределить.

Когда делаете проект и запрашиваете проектную мощность, пытайтесь получить разрешение на мощность с запасом.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта , буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Распределение нагрузки в трехфазной сети

Допустимый перекос фаз, причины возникновения и способы устранения

Что такое перекос фаз

Это явление, возникающее в трехфазных четырех- и пятипроводных электрических сетях с глухозаземленной нейтралью. Данное состояние сети отличается несимметрией токов и напряжений с разными амплитудами напряжений углами между ними.

Для лучшего понимания и большей наглядности процесса предлагаем сравнить векторные диаграммы напряжений трехфазных сетей. Диаграмма 1 отличается идеальной взаимосвязью линейных и фазных напряжений, на диаграмме 2 хорошо видна несимметрия напряжений сети, т. е. имеет место перекос фаз.

Причины возникновения

В большинстве случаев к этому аварийному режиму приводит неравномерное распределения нагрузки — когда одна или две фазы перегружены. В этом случае высокие токи потребления на них приводят к неизбежному увеличению напряжения на других фазах.

Нередко, причиной несимметрии напряжения сети является неполнофазный режим. опасный не только для нагрузок с питающим напряжением 220 В, но и для трехфазного оборудования. Так, отсутствие одной фазы в линии может привести к возрастанию токов в остальных.

Обрыв нулевого провода. Режим работы линии при отсутствии рабочего нуля (N) можно отнести к разряду неполнофазных. Нарушение соотношений токов нагрузки на в таких случаях неизбежно вызывает изменение фазных напряжений (Uф). Отклонения напряжений зависит от соотношения мощностей нагрузки по фазам. В некоторых случаях Uф может достигать линейных значений (380 В).

Замыкание одной из фаз с рабочей нейтралью («нулем») и несработка по каким-либо причинам автомата защиты (неисправность, большая длина участка линии между местом КЗ и автоматом и пр.). В этом случае также происходит увеличение Uф на других проводниках.

Способы устранения

Несомненно, лучшим способом предотвращения несимметрии напряжения является планирование равномерного распределения предполагаемой нагрузки по фазам сети еще на стадии проектирования электроустановки.

Для устранения возникшей несимметрии напряжения в ходе эксплуатации электрической сети производят замеры токов по фазам и перераспределением нагрузок (переключение с более загруженных на менее нагруженные фазы) добиваются равных токов потребления.

В быту для обеспечения допустимого напряжения питания отдельных приборов или их группы нередко используют однофазные стабилизаторы напряжения, в трехфазных сетях — соответственно, трехфазные устройства.

Однако, следует учитывать, что выравнивание значения Uф до допустимого с использованием трехфазного стабилизатора неизбежно сопровождается отклонением от нормы на других фазах.

Таким образом, можно говорить об эффективности его использования для предотвращения отклонения напряжения на одной (контролируемой) фазе, но его отклонение от нормы на других может стать вторичной причиной возникновения несимметрии напряжении.

Допустимый перекос фаз

Главным действующим документом, определяющим качество электроэнергии и регламентирующим нормы несимметрии напряжений является ГОСТ 13109-97 (п.п 5.5). Допустимое отклонение соотношений нагрузок, согласно требований СП 31-110 (9.5) — 15% в панелях ВРУ и 30% в распредщитах.

Информация

Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.

При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.

Как правильно распределить нагрузку по фазам?

Каждый владелец трехфазного ввода (380 В) обязан позаботиться о равномерной нагрузке на фазы, дабы избежать перегрузки одной из них. При неравномерном распределении на трехфазном вводе, напряжения на фазных проводах начинают различаться друг от друга, как в большую так и в меньшую сторону. На уровне однофазного питания (220 Вольт) это может повлечь за собой поломку электрических приборов, из-за повышенного напряжения 250-280 Вольт, или же пониженного 180-150 Вольт. Помимо этого в данном случае наблюдается завышенное потребление электроэнергии у нечувствительных к перекосу напряжений электрических приборов. В этой статье мы расскажем вам, как выполняется распределение нагрузки по фазам, предоставив краткую инструкцию со схемой и видео примером.

Что важно знать?

Данная диаграмма условно иллюстрирует трехфазную сеть:

Напряжение между фазами 380 вольт обозначено синим цветом. Зеленым цветом обозначено равномерное распределенное линейное напряжение. Красным — перекос напряжений.

Новым, трехфазным абонентам электросети в частном доме или квартире, при первом подключении, не стоит сильно надеяться на изначально равномерно распределенную нагрузку на вводной линии. Поскольку от одной линии могут быть запитаны несколько потребителей, а у них с распределением могут возникать проблемы.

Первым делом нужно выяснить напряжение между фазами, а также между L1-L3 и нулем, измерив их измерительным прибором. Если вы начали обзор нашего портала с этой статьи, рекомендуем также ознакомиться с инструкцией по использованию мультиметра .

Допустимые параметры отличия напряжений на вводном кабеле, в допустимом диапазоне отклонений, описанных в ПУЭ, до 30% от заявленных 380-400 В. В том случае, если разность больше допустимого параметра от нормативного документа, необходимо обратится в электроснабжающую организацию для принятия соответствующих мероприятий по восстановлению симметрии фаз. Более подробно о том, что такое перекос фаз в сети. можете узнать из нашей статьи.

Согласно договору между абонентом и РЭС (о пользовании электроэнергией), последние должны поставлять качественную электроэнергию в дома, с указанным фазным и линейным напряжением. Частота также должна соответствовать 50 Герц.

Правила распределения

При сборке распределительного щита и подключении нагрузок к вводу, необходимо токовыми клещами контролировать величину тока на L1, L2, L3 и напряжение на них. Это нужно для того, чтобы избежать перекоса и излишней перегрузки вводного кабеля.

При проектировании схемы проводки необходимо максимально одинаково подбирать предполагаемые группы потребителей и распределить их по фазам. К примеру, каждая группа розеток по комнатам в доме подключена к своему фазному проводу и сгруппирована таким образом, чтобы нагрузка на сеть была оптимальна. Таким же образом организовывают линии освещения, выполняя их распределение по разным фазным проводника и так далее: стиральная машина, печь, духовка, котел, бойлер.

На схеме ниже изображены рекомендации, которые позволят вам правильно распределить нагрузку по фазам в частном доме либо коттедже:

Также советуем просмотреть видео, на котором наглядно демонстрируется пример сборки трехфазного электрощита:

Теперь вы знаете, как должно выполняться распределение нагрузки по фазам в частном доме и квартире. Надеемся, предоставленная информация была для вас интересной и полезной!

Читать еще:  СКРЫТАЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДКА

Рекомендуем также прочитать:

Как распределить 15 кВт по фазам?

В квартиру вся мощность подается по одной фазе и здесь особо не приходится ломать голову, что и как подключить, а вот на частные дома как правило выдают 15 кВт по 3 фазам т.е. на каждую фазу нагрузка не должна превышать 5 кВт.

При такой схеме ошибка в распределении потребителей по фазам будет стоить вам постоянным срабатыванием вводного автомата. Такие случаи нередки и часто приходится перекраивать распределительный щиты и исправлять перекосы.

Для правильного распределения нагрузки необходимо как минимум разнести основных (мощных) потребителей по трем фазам, а лучше вместе с разнесением проанализировать какие приборы будут часто работать совместно, а какие совместно с другими никогда не включаться.

К основным потребителям можно отнести приборы, которые обладают большой мощностью потребления и встречаются в каждом доме: варочная поверхность (до 7 кВт – 4 конфорки), духовой шкаф (3,5 кВт), (чайник, мультиварка, хлебопечка…) розетки над столешницей на кухне – до 3,5 кВт, сплит-система – 1,5-2 кВт, пылесос – 2 кВт, утюг – 2,4 кВт.

Вводной автомат трехполюсный 25 А, т.е. запитать варочную поверхность по одной фазе не получиться. Исходя из этого решаем данный вопрос покупкой варочной поверхности с возможностью подключения по 3 фазам и заводим ее на трехфазный дифференциальный 16 А автомат.

Наглядно приведу пример компоновки щита ВРУ для одноэтажного дома (100 м2, кухня, санузел, три спальни, зал). В доме целесообразно установить щит ВРУ на 36 модулей. На входе используем дифференциальный 3 фазный автомат 25 А/100 мА. Используем три модуля защиты от перенапряжения на 220 В. Номинал выше чем вводной автомат (32 А). Как говорилось выше варочная поверхность будет подключаться в сеть по 3 фазам. Для этого будет достаточно проложить к ней провод 5/2,5 мм2.
У нас основное потребление происходит на кухне. Учитывая, что одновременно используются розетки, находящиеся в зоне готовки (над столешницей) и духовой шкаф мы разносим их по разным фазам. Обычно пылесос и утюг включается в другое время отличное от времени готовки т.к. у хозяйки две руки поэтому розетки в остальных комнатах распределяем равномерно между фазами, а вот стиральную машину и бойлер подключаем к третьей фазе.
Стоит упомянуть, что свет лучше развести по разным фазам с целью резервирования.

12 комментариев

Вопрос как лучше распределить фазы. В гостевом доме две половины. По фазе на каждую половину или все три равномерно чтоб не было перекоса фаз. Какую систему резервирования электроснабжения применить в доме? Как распределить 15 кВт по фазам ?

31.05.2017 на 18:05

EROFORCE купить
EroForce — капсулы для потенции, которые оказывают
комплексное воздействие на мужской организм.
Это средство способно решить множество проблем, начиная с ослабления либидо и заканчивая полной импотенцией.
Препарат снова вернёт радость от
секса.
Капсулы Eroforce практически не
имеют аналогов по своему воздействию и обладают массой достоинств по сравнению с похожими средствами:
быстрый длительный эффект;

натуральный состав;
усиление либидо;
капсулы не просто маскируют, а излечивают и устраняют проблему полностью;
продлевают половой акт;
делают ощущения более
яркими;
не имеют противопоказаний;
удобны в применении. http://intouch.com.ua/

02.06.2017 на 14:07

Лучше играть в подкидного дурака, отвлекитесь немного) https://luckforfree.com/durak/podkidnoy/

07.06.2017 на 11:40

You really make it seem so easy along with your presentation but I in finding this topic to be actually something that I think I’d by no means understand. It sort of feels too complicated and extremely wide for me. I’m looking forward for your subsequent submit, I?¦ll try to get the dangle of it!

Как правильно распределить нагрузку по фазам

Рекомендации по распределению нагрузки по фазам

Трехфазное напряжение используется в тех случаях, когда нужна большая мощность сети и при применении трехфазных асинхронных электродвигателей. Неправильное распределение нагрузки по фазам вызывает перегрузку на одной либо двух фазах.

Диаграммы правильного распределения фаз и с перекосом фаз

Увеличение тока в нагрузке на одних фазах вызывает увеличение напряжения на других фазах. Для наглядного понимание распределения нагрузки приведём диаграммы напряжений в электросети для идеального варианта и для варианта с неправильным распределением нагрузки, в результате которой возникает перекос фаз.

Неправильное распределение нагрузки по фазам может возникнуть и при обрыве нуля или замыкании одной из фаз, когда автомат не сработал из-за длинных цепей электросети. Если электросеть не новая, то замеряют токи всех фаз токоизмерительными клещами и выравнивают нагрузку по фазам их перераспределением. Согласно ПУЭ отклонение напряжения по фазам допускается до 30% от 380 В с частотой 50 Гц.

При отклонении этих норм следует обратиться в соответствующие РЭС для устранения перекоса фаз. Для новых сетей в частных домах нагрузку подбирают так, чтобы она была одинакова для каждой фазы. Например, если общая нагрузка 12 кВт, то на каждую фазу приходится по 4 кВт. Если следовать таким правилам, то возможно частое отключение вводного автомата.

Распределение нагрузки по фазам

Чтобы правильно распределить нагрузку по фазам, основные потребители распределяются по фазам так, чтобы учитывалась частота работы потребителей, и будут ли нагрузки работать вместе или исключается их совместная работа. Основными нагрузками можно считать электроприборы с большой мощностью. Это духовой шкаф – 3,5 кВт, варочная поверхность – 7 кВт, электрочайник – 2 кВт, пылесос – 2 кВт, утюг – 2 кВт и т. д. Если варочную поверхность подключить к одной фазе, тогда она создаст большую нагрузку на одну фазу.

Поэтому варочную поверхность нужно приобретать с подключением на три фазы. Для неё можно поставить трехфазный дифавтомат на 16 А. Самые большие нагрузки на кухне. Если учитывать что вместе работают все розетки над столешницей и духовка, то разносим их по разным фазам. К примеру хозяйка не может сразу включить пылесос и утюг, поэтому розетки в комнатах подключаем к разным фазам. Бойлер и стиральную машину можно подключить к одной фазе, а освещение распределить равномерно по фазам.

5 вариантов трехфазной схемы распределительного щита.

Все распределительные щиты должны выполнять 3 основные задачи:

    защита кабеля от перегрузок и КЗ

С этой целью в щитах монтируются автоматические выключатели. Они в первую очередь предназначены именно для защиты кабеля, а не подключенного к ним оборудования, как многие до сих пор думают.

    защита человека от поражения электрическим током

Обеспечивается она путем установки УЗО или дифф.автоматов.

    защита техники от перепадов напряжения

К сожалению, в наших сетях зачастую происходят скачки напряжения. Автоматы на это не реагируют, так как просто не рассчитаны на такую защиту.

УЗО также не приспособлено на срабатывание от перенапряжения. Для этого понадобятся модульные реле напряжения или УЗМ – устройства защиты многофункциональные.

На них выставляются определенные верхние и нижние пределы по напряжению. Как только произошел скачок, или наоборот резкое снижение параметров эл.сети, данное реле (УЗМ) срабатывает и отключает питание.

Чем же отличается сборка 3-х фазного щита, с условием обеспечения вышеперечисленных задач, от сборки однофазного? Понятно, что однофазный на порядок проще трехфазного.

Там есть только единственная фаза, ноль и защитное заземление. В 3-х фазном, к вам в щит приходит те же ноль, защитное заземление и уже 3 фазы.

С одной стороны это дает вам возможность подключать гораздо большую нагрузку, и получить у энергопередающей организации большую мощность для подключения. Но с другой стороны, это всегда несет и большие затраты, плюс необходимость грамотного распределения этой самой нагрузки.

Причем не по своей вине или вине энергоснабжающей организации, а именно из-за вас.

Есть множество вариантов сборки и комплектации трехфазных щитков. Не будем рассматривать самые простейшие с минимальным количеством вводного оборудования.

Выберем более сложные по комплектации, но в тоже время достаточно универсальные. В связи с резким увеличением количества эл.приборов в наших квартирах и домах, они в последнее время приобретают все большую популярность.

Преимущества:

    каждая линия защищена как от КЗ, перегрузок, так и от утечек. И все это одни аппаратом.
    проще установить проблемную зону при повреждениях
    отсутствуют нулевые шины
    у вас полная свобода в группировке аппаратов в щите
    легко распределять нагрузку по фазам
    большие габариты щита и большое количество модульных устройств (от 72шт и более)
    очень дорого

Дифференциальный автомат это оборудование, которое ставится на отдельную линию, как обычный автомат, но еще включает в себя и защиту от утечек (дифф.защиту).

Это хоть и самый лучший вариант, но и самый дорогой. Поэтому используется крайне редко.

Условно говоря, сколько у вас будет отходящих групповых линий, столько же понадобится дифф.автоматов.

При этом, чтобы при возможных авариях понять, от чего отключился такой автомат, от утечки или КЗ, рекомендуется использовать модели с индикацией причины срабатывания.

В начале схемы монтируется вводное устройство – рубильник. С него пускаете питание на реле напряжения.

Далее, через кросс-модули разделяете нагрузку на диффы. На каждый автомат пускаете по одной фазе.

Если в последствии окажется, что та или иная линия перегружает какую-либо из фаз, вам достаточно на одном из кросс модулей просто поменять их местами, перекинув провода с одной шинки на другую.

Если вы не ограничены бюджетом, то это самый лучший вариант сборки и комплектации трехфазного щитка.

Преимущества сборки:

    экономно
    требуется щиток небольших размеров (от 54 до 72 модулей)
    не наглядная группировка линий
    невозможность простого внесения изменений в перераспределении нагрузки по фазам
    наличие нулевых шинок

Это один из простых и наиболее распространенных вариантов сборки и проектировании трехфазных щитков. Объясняется это конечно его дешевизной по отношению к остальным.

Однако это все предварительное деление. Так как реального потребления никто не знает. И только со временем, путем замеров можно увидеть фактическую картину. А она может существенным образом отличаться от ранее спроектированной.

И чтобы хоть как-то подравнять нагрузки, приходится переделывать чуть ли не половину всего щитка. Оставите как есть, и обязательно в будущем столкнетесь с проблемами:

    перекос напряжения
    нагрев нулевой шинки с возможным отгоранием ноля
    перегруженные автоматы и последствия этого

Есть еще более упрощенный вариант данного способа комплектации.

Преимущества:

    самый дешевый вариант
    щит малого размера (до 32 модулей)

Недостатки:

    практически отсутствует группировка линий
    отсутствует возможность изменения нагрузки по фазам
    присутствуют нулевые шины
    возможно ложное срабатывание УЗО

Здесь используется всего одно УЗО на вводе (кроме не отключаемых потребителей) и уже далее, нагрузка распределяется через однополюсники. Согласно п.7.1.83 ПУЭ вы можете быть ограничены в выборе количества подключаемых линий.

Если же проигнорировать данное правило, то вполне вероятны ложные срабатывания УЗО. При этом вы долго будете ломать голову прикидывая, сработало оно от защиты или же ложно.

Поэтому лучше искать промежуточные варианты комплектации трехфазного щитка.

Преимущества:

    возможность легко распределять нагрузку по фазам
    наглядная группировка линий
    удобное подключение питания и отходящих проводников
    отсутствие нулевых шинок
    габаритные размеры щитка (от 96 до 144 модулей)
    относительно дорого
Читать еще:  Как отличить ноль от заземления

Когда вы собираете щит по первому варианту на дифф.автоматах, вы пропускаете через него фазный и нулевой проводник. Плюс отпадает необходимость в УЗО.

Если по экономическим причинам вы не можете себе позволить дифференциальные автоматы, группировать отходящие линии все равно придется на УЗО.

Однако для того, чтобы впоследствии все было ремонто-пригодно и легко вносились изменения в схему без ее кардинальных реконструкций и перемонтажа проводов, вместо обычных однофазных модульных автоматов достаточно применить двухполюсные.

Внешне они выглядят как собранные воедино два одинарных модульных однополюсника.

Для сборки схемы соединяете между собой нули в той или иной группе 4-х полюсных УЗО. Через них пропускаете все фазы и далее пускаете их на кросс модули.
После чего фазы распределяются по автоматам.

Преимущества:

Трехфазные и однофазные сети. Отличия и преимущества. Недостатки

В электрооборудовании жилых многоквартирных домов, а также в частном секторе применяются трехфазные и однофазные сети. Изначально электрическая сеть выходит от электростанции с тремя фазами, и чаще всего к жилым домам подключена сеть питания именно трехфазная. Далее она имеет разветвления на отдельные фазы. Такой метод применяется для создания наиболее эффективной передачи электрического тока от электростанции к месту назначения, а также для уменьшения потерь при транспортировке.

Чтобы определить количество фаз у себя в квартире, достаточно открыть распределительный щит, расположенный на лестничной площадке, либо прямо в квартире, и посмотреть, какое количество проводов поступает в квартиру. Если сеть однофазная, то проводов будет 2 – фаза и ноль. Возможен еще третий провод – заземление.

Если электрическая сеть трехфазная, то проводов будет 4 или 5. Три из них – это фазы, четвертый – ноль, и пятый – заземление. Также число фаз определяется и по количеству автоматических выключателей.

Трехфазные сети в квартирах применяются редко, в случаях подключения старых электроплит с тремя фазами, либо мощных нагрузок в виде циркулярной пилы или отопительных устройств. Число фаз также можно определить по величине входного напряжения. В 1-фазной сети напряжение 220 вольт, в 3-фазной сети между фазой и нолем тоже 220 вольт, между 2-мя фазами – 380 вольт.

Отличия
Если не брать во внимание отличие в числе проводов сетей и схему подключения, то можно определить некоторые другие особенности, которые имеют трехфазные и однофазные сети.
  • В случае трехфазной сети питания возможен перекос фаз из-за неравномерного разделения по фазам нагрузки. На одной фазе может быть подключен мощный обогреватель или печь, а на другой телевизор и стиральная машина. Тогда и возникает этот отрицательный эффект, сопровождающийся несимметрией напряжений и токов по фазам, что влечет неисправности бытовых устройств. Для предотвращения таких факторов необходимо заранее распределять нагрузку по фазам перед прокладкой проводов электрической сети.
  • Для 3-фазной сети требуется больше кабелей, проводников и выключателей, а значит, денежные средства слишком не сэкономить.
  • Возможности однофазной бытовой сети по мощности значительно меньше трехфазной. Если планируется применение нескольких мощных потребителей и бытовых устройств, электроинструмента, то предпочтительно подводить к дому или квартире трехфазную сеть питания.
  • Основным достоинством 3-фазной сети является малое падение напряжения по сравнению с 1-фазной сетью, при условии одинаковой мощности. Это можно объяснить тем, что в 3-фазной сети ток в проводнике фазы меньше в три раза, чем в 1-фазной сети, а на проводе ноля тока вообще нет.

Преимущества 1-фазной сети

Основным достоинством является экономичность ее использования. В таких сетях используются трехпроводные кабели, по сравнению с тем, что в 3-фазных сетях – пятипроводные. Чтобы осуществить защиту оборудования в 1-фазных сетях, нужно иметь однополюсные защитные автоматы, в то время как в 3-фазных сетях без трехполюсных автоматов не обойтись.

В связи с этим габариты приборов защиты также будут значительно отличаться. Даже на одном электрическом автомате уже есть экономия в два модуля. А по габаритам это составляет около 36 мм, что значительно повлияет при размещении автоматов в щите на DIN рейке. А при установке дифференциального автомата экономия места составит более 100 мм.

Трехфазные и однофазные сети для частного дома

Расход электроэнергии населением постоянно повышается. В середине прошлого столетия в частных домах было сравнительно немного бытовых устройств. Сегодня в этом плане совсем другая картина. Бытовые потребители энергии в частных домах плодятся не по дням, а по часам. Поэтому в собственных частных владениях уже не стоит вопрос, какие сети питания выбрать для подключения. Чаще всего в частных постройках выполняют сети питания с тремя фазами, а от однофазной сети отказываются.

Но стоит ли трехфазная сеть такого превосходства в установке? Многие считают, что, подключив три фазы, будет возможность пользоваться большим количеством устройств. Но не всегда это получается. Наибольшая допустимая мощность определена в техусловиях на подключение. Обычно, этот параметр составляет 15 кВт на все частное домовладение. В случае однофазной сети этот параметр примерно такой же. Поэтому видно, что по мощности особой выгоды нет.

Но, необходимо помнить, что если трехфазные и однофазные сети имеют равную мощность, то для 3-фазной сети можно применить кабель меньшего сечения, так как мощность и ток распределяется по всем фазам, следовательно, меньше нагружает отдельные проводники фаз. Номинальное значение тока автомата защиты для 3-фазное сети также будет ниже.

Большое значение имеет размер распределительного щита, который для 3-фазной сети будет иметь размеры заметно больше. Это зависит от размера трехфазного счетчика, который имеет габариты больше однофазного, а также автомат ввода будет занимать больше места. Поэтому распределительный щит для трехфазной сети будет состоять из нескольких ярусов, что является недостатком этой сети.

Но у трехфазного питания есть и свои преимущества, выражающиеся в том, что можно подключать трехфазные приемники тока. Ими могут быть электродвигатели, электрические котлы и другие мощные устройства, что является достоинством трехфазной сети. Рабочее напряжение 3-фазной сети равно 380 В, что выше, чем в однофазном типе, а значит, вопросам электробезопасности придется уделить больше внимания. Также дело обстоит и с пожарной безопасностью.

Недостатки трехфазной сети для частного дома
В результате можно выделить несколько недостатков применения трехфазной сети для частного дома:
  • Нужно получать техусловия и разрешение на подключение сети от энергосбыта.
  • Повышается опасность поражения током, а также опасность возгорания по причине повышенного напряжения.
  • Значительные габаритные размеры распредщита ввода питания. Для хозяев загородных домов такой недостаток не имеет большого значения, так как места у них хватает.
  • Необходим монтаж ограничителей напряжения в виде модулей на вводном щитке. В трехфазной сети это особенно актуально.
Преимущества трехфазного питания для частных домов:
  • Есть возможность распределить нагрузку равномерно по фазам, во избежание возникновения перекоса фаз.
  • Можно подключать в сеть мощные трехфазные потребители энергии. Это является наиболее ощутимым достоинством.
  • Уменьшение номинальных значений аппаратов защиты на вводе, а также снижение сечения кабеля ввода.
  • Во многих случаях можно добиться разрешения у компании по энергосбыту на повышение допустимого наибольшего уровня мощности потребления электроэнергии.

В итоге, можно сделать вывод, что практически осуществлять ввод трехфазной сети питания рекомендуется для частных строений и домов с жилой площадью более 100 м 2 . Трехфазное питание особенно подходит тем хозяевам, которые собираются установить у себя циркулярную пилу, котел отопления, различные приводы механизмов с трехфазными электродвигателями.

Остальным владельцам частных домов переходить на трехфазное питание не обязательно, так как это может создать только дополнительные проблемы.

Устранение перекоса фаз: симметрирование или выравнивание фазных напряжений и нагрузок

Симметрирующие трансформаторы: нагрузка под контролем

Трехфазные симметрирующие трансформаторы

Устранение перекоса фаз (напряжений), перекоса фазных нагрузок, выравнивание (симметрирование) напряжений (фаз), равномерное распределение нагрузок по фазам питающей сети существенно снижает расход электроэнергии, топлива генератора, обеспечивает безотказную работу электроприемников.

Сущность явления перекоса фаз

Явление перекоса фаз известно практически всем, кто так или иначе сталкивается с проблемами, связанными с потреблением электроэнергии. Перекос фаз проявляется в трехфазных четырех- (пяти-) проводных сетях с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000 В.

В идеальном состоянии фазное напряжение (напряжение между каждой из трех фаз и нулевым рабочим проводником) составляет 220 В. Векторная диаграмма напряжений генератора (модель, отображающая взаимосвязь и взаиморасположение фазных и линейных напряжений) показана на рис. 1.

Линейные напряжения образуют равносторонний треугольник с вершинами UA, UB, UC. Фазные напряжения 0A, 0B и 0C равны между собой и сдвинуты друг относительно друга на угол 120°. Данная модель является идеальной и перекос фазных напряжений в ней отсутствует.

Рис. 1. Векторная диаграмма
напряжений генератора

При подключении нагрузки на разные фазы, которая всегда отличается и по величине, и по характеру — резистивная и реактивная (индуктивная и емкостная), в питающей сети возникает перекос фазных напряжений. Помимо вреда, который наносит электроэнергия низкого качества непосредственно электроприемникам, возникают уравнительные токи, вызывающие дополнительный расход электроэнергии, и, соответственно, топлива, масла, охлаждающей жидкости при питании от генератора.

Схема, иллюстрирующая условия возникновения перекоса фаз (напряжений) представлена на рис. 2, где RA, RB, RC — активные сопротивления нагрузок по фазам, причем RA > RB > RC ≠ 0.

Если бы сопротивления нагрузки были равны, то токи, через них протекающие так же были равны между собой. Учитывая то, что угол сдвига между ними равен 120°, то их геометрическая сумма равнялась бы нулю.

Однако при их неравенстве в результате суммирования возникает ток I00′, который называется уравнительным (см. рис. 2.). А, следовательно, напряжение U00′, которое называется напряжением смещения. Графически напряжение смещения показано на рис. 3. красной сплошной линией. Красным пунктиром обозначены фазные напряжения, сдвинутые друг относительно друга на произвольный угол и отображающие перекос фаз. Белым пунктиром показана идеальная ситуация без перекоса фазных напряжений.

Рис. 2 Схема, иллюстрирующая условия
возникновения перекоса фаз.

Чем больше уравнительный ток, тем больше Ваши потери электроэнергии. Чем больше напряжение смещения, тем выше риск повреждений, отключений, отказов, неустойчивой работы Ваших электроприемников, генератора электроэнергии, тем быстрее они изнашиваются, тем больше потребляют ресурсов.

Рис. 3. Напряжение смещения.

Последствия перекоса фаз

Последствия перекоса фаз проявляются в увеличении электропотребление из сети; в неправильной работе электроприемников, их сбоях, отказах, отключениях, перегорании предохранителей, износе изоляции. Для трехфазных автономных источников неравномерность загрузки их фаз чревата механическими повреждениями подшипников валов, подшипниковых щитов генератора и приводного двигателя, закоксовыванию форсунок.

Условно негативные последствия перекоса фаз можно разделить на три группы:

  1. последствия для электроприемников (приборов, оборудования), связанные с их повреждениями, отказами, увеличением износа, уменьшением периода эксплуатации;
  2. последствия для источников электроэнергии (увеличение износа, повреждения, увеличение энергопотребление при питании от госсети, повышенный расход топлива, масла, охлаждающей жидкости при питании от генератора, повреждения генератора, уменьшение периода его эксплуатации);
  3. последствия для потребителей, связанные с безопасностью, так как ухудшение качества изоляции может привести к:
    1. электротравматизму;
    2. возгоранию электропроводки или электроприемников;

а также последствия, связанные с увеличением расходов на:

  • электроэнергию;
  • расходные материалы для генератора;
  • ремонт электроприемников, поврежденных вследствие перекоса фаз;
  • приобретение новых электроприемников, отказавших вследствие перекоса фаз.

Традиционные способы решения проблем, связанных с электроэнергией низкого качества

Для обеспечения заданного напряжения на каждой из фаз традиционно используются стабилизаторы напряжения. В бытовых условиях применяют однофазные стабилизаторы напряжения, которые обеспечивают защиты отдельных электроприемников или небольшой их группы. В промышленных условиях используются трехфазные стабилизаторы напряжения различной мощности, которые конструктивно состоят из трех однофазных стабилизаторов напряжения.

Читать еще:  Принцип работы мультиметра

Принцип их действия таков, что они реагируют на отклонения на каждой отдельно взятой фазе и поднимают или опускают напряжение до необходимого уровня на своей фазе, провоцируя изменения напряжений на двух других фазах и являясь, таким образом, вторичной причиной возникновения перекоса фаз.

Из изложенного выше ясно, что трехфазные стабилизаторы напряжения фактически не решают поставленную перед ними задачу, так как сами провоцируют несимметрию трехфазной системы. Помимо своего основного недостатка трехфазные стабилизаторы напряжения потребляют значительное количество электроэнергии и требуют значительных сервисных расходов, так как обладают низкой надежностью — и электромеханические, и электронные стабилизаторы напряжения имеют быстроизнашивающиеся и часто отказывающие детали.

Альтернативная технология симметрирования фаз по устранению перекоса фазных напряжений

Для решения задачи по устранению перекоса фазных напряжений и обеспечения заданного фазного напряжения необходимо использовать технологию, которая позволит выравнивать напряжение не на каждой из фаз по отдельности, а симметрировать фазы между собой, то есть симметрировать всю трехфазную систему. Такое устройство симметрирующий трансформатор обладает значительно большей эффективностью, оно не только само потребляет меньше электроэнергии, но и снижает электропотребление из сети для электроприемников.

Преимущества использования технологии симметрирования фаз:

  • снижение уровня энергопотребления из сети при сохранении нагрузки;
  • снижение расходов на электроэнергию для питания электроприемников;
  • снижение расходов электроэнергии и других ресурсов на обеспечение необходимой величины фазных напряжений;
  • снижение расходов на топливо, масло, охлаждающую жидкость при питании от генератора;
  • снижение расходов на генератор, так как технология позволяет использовать генератор меньшей мощности для той же группы приборов;
  • снижение расходов на ремонт, сервисное обслуживание, приобретение электроприемников, поврежденных вследствие перекоса фаз;
  • снижение расходов на ремонт, сервисное обслуживание, приобретение устройств, предназначенных для обеспечения заданной величины напряжения и обладающих низкой надежностью и низкой эффективностью (например, электромеханических и электронных трехфазных стабилизаторов напряжения).
  • обеспечение возможности подключать фазных потребителей мощностью до 50% трехфазной мощности.
  • Надежность электроприемников. Защита, обеспечение их устойчивой и безотказной работы.
  • Надежность устройства для симметрирования фазных нагрузок и устранения перекоса фазных напряжений. Принцип работы устройства основан на перемагничивании обмоток. Отсутствие подвижных и электронных частей делает устройство исключительно надежным, практически безотказным.
  • Надежность источника электроэнергии. Защита генератора от механических повреждений подшипников валов генератора и приводного двигателя вследствие перекоса фаз.
  • Защита от электротравматизма, возгорания электропроводки или электроприемников, вызванных износом изоляции вследствие перекоса фаз.
  • Обеспечения безопасности за счет применения защитной меры зануление.
Диапазон изменения фазных напряжений

Представленная технология допускает 100%-ый перекос нагрузки и устраняет перекос фазных напряжений во всем диапазоне их изменений независимо от причины перекоса: (1) перекос в подводящей питающей сети, вызванный неисправностями в распределительной сети, (2) неравномерное распределение фазных нагрузок, (3) подключение мощного потребителя, (4) комбинированные причины.

Рис. 4. Диапазон перекоса фазных напряжений.

Что дает технология симметрирования фаз

Устранение перекоса фазных напряжений, т.е. выравнивание фаз сети друг относительно друга.

  • Равномерное распределение нагрузок по фазам.
  • Обеспечение заданной величины линейных напряжений.
  • Обеспечение заданной величины фазных напряжений.
  • Преобразование трехфазной сети в одно-(двух) фазную:
    • с гальванической развязкой
    • без гальванической развязки питающей сети и потребителя;
    • с изменением (увеличением или уменьшением) выходного напряжения;
  • Преобразование трехфазной трехпроводной сети в трехфазную четырехпроводную (т.е. формирование нулевого рабочего проводника для возможности подключения фазной нагрузки).

Ниже на рисунках представлены варианты подключения нагрузки без использования представленной технологии и с использованием представленной технологии.

Рис. 5. Подключение нагрузки напрямую к сети.

Максимальная нагрузка на одну фазу составляет треть от трехфазной мощности источника электроэнергии.

Подключение мощного однофазного электроприемника вызывает перекос фаз и повышает риск его повреждений и повреждений других электроприемников. Если мощность такого фазного потребителя превышает треть трехфазной мощности, это вызывает его неправильную работу (сбой, отключение, отказ).

Рис. 6. Подключение более мощной нагрузки к тому же (см. рис. 4)
источнику электроэнергии с использованием представленной технологии.

Максимальная нагрузка на одну фазу может составлять 50% от трехфазной мощности источника электроэнергии. Источник электроэнергии воспринимает нагрузку как равномерно распределенную по фазам.

Рис. 7. Подключение той же нагрузки (см. рис. 4) к генератору
меньшей мощности с использованием представленной технологии.

Технологии симметрирования фаз позволяет подключать ту же группу электроприемников к генератору электроэнергии меньшей мощности, при этом источник электроэнергии будет воспринимать нагрузку как равномерно распределенную по фазам.

Представленная технология запатентована, не имеет аналогов в России и за рубежом. Оборудование, производимое на основе данной технологии, сертифицировано и соответствует ТУ.

Результат повышения энергоэффективности при массовом внедрении

Массовое внедрение симметрирующих трансформаторов позволит более рационально использовать электроэнергию, снизить ее потери; обеспечивать тех же потребителей (группы электроприемников) меньшим количеством электроэнергии; снизить затраты на электроэнергию, затраты на топливо, масло, охлаждающую жидкость при питании от генератора; продлить срок службы электроприемников, уменьшить их износ, обеспечить безотказную работу электроприемников; снизить расходы на источники электроэнергии, так как для той же группы электроприемников возможно использование генератора меньшей мощности.

Распределение электропроводки на группы в щетке

В каждой современной квартире, загородном доме или коттедже установлены бытовые приборы и инженерное оборудование, потребляющее большое количество электроэнергии. В науке об электрических явлениях, о применении электричества для практических целей принято называть таких потребителей нагрузками. Поможет повысить удобство эксплуатации электросети грамотное разделение по группам электропроводки в квартире при вводном напряжении 380 или 220 вольт.

Разделение электропроводки на группы

Из-за использования в жилье большого количества таких электроприборов как стиральных машин, кондиционеров, бойлеров, различной аудио и видео техники возросла нагрузка на современную электропроводку. Кухонное помещение занимает первое место в доме по сосредоточению бытовых приборов – электроплита, холодильник, микроволновка, посудомойка, пароварка, электрический чайник и множество дополнительной техники, которая потребляет большое количество электроэнергии.

Например, трехфазный ввод (380 В) и чтобы избежать на нем перегрузки, все фазы должны быть равномерно распределены. В противном случае напряжение на фазных проводах будут различаться между собой в большую или меньшую сторону. В случае, когда имеется однофазное питание равное 220 В при перепадах напряжения в пределах от 150 до 280 В может привести к поломке электроприборов.

Также при такой работе происходит увеличение потребления электроэнергии у техники, которая не защищена от перепадов напряжения в сети. Поэтому очень важно грамотно распределить нагрузки по фазам.

Распределение нагрузки в щетке 380 вольт в загородном доме

Для распределения нагрузки и обеспечения защиты и безопасности при эксплуатации электропроводка делится на группы. Такой способ позволит раздельно управлять подачей тока отдельных приборов или совокупностью электро потребителей. Этот метод удобен при проведении ремонтных работ, так как можно отключать нужную группу электропитания. При различных аварийных ситуациях – затопили соседи, был неудачно забит гвоздь в стену, который повредил проводку. Отключив аварийный блок, можно продолжать пользоваться остальными линиями.

Рекомендации по разделению:

Распределение по фазам при 380 вольтовом распределения автомата тов

  • Крупные бытовые приборы, которые выступаю в роли мощных энергопотребителей, устанавливаются отдельно с монтажом защитного автомата в распределительном боксе. Такой техникой является электрическая плита, электрическая духовка, электрочайник, водонагревающее устройство, кондиционер, стиральная машина.
  • Группа розеток, каждое помещение гостиную, спальню, детскую, кабинет рекомендуется изготовить индивидуальными блоками.
  • Кухня является очень загруженной частью любого жилья, где розетки также следует сделать раздельно.
  • Система освещения делается индивидуальным блоком, по возможности лучше сделать и освещение каждой комнаты по отдельности.
  • Санитарный узел, который входит в пункт самых опасных помещений по системе электробезопасности, где имеется повышенная влажность, также должен быть выполнен отдельной группой.

Перед тем как начать разделение электропроводки на группы, следует составить план помещения с нанесенными местами расположения розеток и мощных бытовых приборов, светильников, выключателей. Зная заранее, какие места подключения электротехники будут задействованы, можно избежать в дальнейшем переделки проводки.

Схема разграничение фаз в щетке 380 вольт в квартире

Совокупность розеток и осветительных приборов рассчитывается из электрической нагрузки для этого ряда. В случае, когда мощность всех подключаемых агрегатов превышает норму допустимую для этой системы, блок разделяется на два или при надобности большее количество линий.

Схема подключения автоматов при вводном напряжении 220 в

В комнатах с повышенным уровнем влажности устанавливается дифференциальная защита на утечку тока 10 мА. Наиболее подходящие приборы для установки – автоматический выключатель в комплексе с УЗО или комплексный защитный аппарат, выполняющий защитные функции двух аппаратов. Позволит защитить питаемую цепь от перегрузок, токов короткого замыкания такие сочетания кабелей с автоматами:

  1. Для прочих линий монтируется дифференциальная защитная система на ток утечки 30 мА.
  2. Освещение выполняется кабелем с сечением 3х1.5 мм2, защита автоматом 10 А.
  3. Розетки лучше выполнить кабелем 3х2.5 мм2 и защитой автоматического выключателя 16 ампер.
  4. Потребители с мощностью более 3.5 кВт – электродуховки, электроплиты должны подключаться напрямую к электрокабелю с установкой автоматического выключателя нужного номинала.

Схема распределения нагрузки в квартире с подводом 220 вольт в квартире

Выбирать автоматы защиты и сечение, питающие провода следует по более загруженной фазе. Неравномерное распределение загрузки фаз и неучтенные асимметрии в распределении нагрузки тока, приводит к серьезным погрешностям при выборе сечений проводов, что приводит к перегрузке электрической системы – перегрев, поломка, риск воспламенения. При покупке электрокабеля, рекомендуется выбирать провода с показателями пожарной безопасности.

Способ расчета электрической мощности

Для распределение по группам электропроводки при проектировки электрических сетевых схем в квартирах, загородных домах, коттеджах, дачах и прочих объектов небольшого размера, у которых напряжение не превосходит 15-25 единиц. Применяется элементарный и эффективный метод расчета при помощи таблиц MicrosoftExcel. В сводку следует внести такие сведения:

  • название нагрузки;
  • мощность напряжения;
  • количество нагрузок;
  • показатель мощности, которая используется;
  • соотношение спроса;
  • значение cos

После внесения всех данных система автоматически пересчитает расчетную электроэнергию и расчетную мощность.

Простые правила, которые рекомендуется соблюдать при заполнении таблицы:

  1. Вписывать нужно перечень нагрузок, присутствующих на объекте либо приборов, которые планируются установиться. Грамотность составления таблицы зависит от тщательного подбора и показателей данных, которые заносятся в таблицу.
  2. Принцип создания таблицы не сложный – все нагрузки жилого помещения следует собрать в группы, электрическая мощность рассчитывается по каждой группе отдельно. По такому методу мощность будет проще распределить по фазам.
  3. Все показатели для расчета таблицы, нужно взять из паспортных данных агрегатов.
  4. Важно учитывать разницу между распределением токов в однофазной и 3-х фазных нагрузках. Однофазная нагрузка соответственно нагружает одну фазу, в 3-х фазной нагрузке токи распределяются равномерно по трем фазам. Исключением являются показатель использования мощности и показатель спроса.

Расчет однофазного и трехфазного напряжения производится по разным формулам.

Формула для однофазной нагрузки: I=W*1000/U/N,

где I – ток нагрузки А.

W – показатель мощности электроприбора кВт.

U – напряжение фазы 220 V.

N – число приборов, которые входят в группу.

Формула для 3-х фазной нагрузки: I=W*1000/(U*1,74),

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector