Трехфазная или однофазная сеть в доме: что лучше

Трехфазная или однофазная сеть в доме: что лучше?

При прокладке электропроводки в частном доме или на даче пользователи часто утверждают, что трехфазный тип электропитания гораздо лучше однофазного, так как можно подключить больше электрической техники. Многие специалисты спорят на эту тему, находя в трехфазной электропроводке как положительные, так и отрицательные стороны.

В нашей статье мы разберем плюсы и минусы использования трехфазной и однофазной сети в частном доме. И определим, в каких случаях нужна именно трехфазная.

Виды электрических сетей

Электричество поступает к конечному потребителю посредством линий электропередачи, а поскольку в них высокое напряжение, эту энергию невозможно использовать без трансформации. Для понижения напряжения служат специальные системы – трансформаторные подстанции; они преобразуют высоковольтное напряжение до оптимального значения.

Для обеспечения дома электропитанием может использоваться схема трехфазной сети или однофазной, их особенности будут рассмотрены ниже.

Трансформаторная подстанция

Трансформаторная подстанция предназначена для получения электроэнергии, поступающей с линий электропередач, ее преобразования и распределения. В состав подстанции входят следующее оборудование: понижающий трансформатор, устройство распределения электричества (УР) и блок управления.

За городом наибольшее распространение получили столбовые и мачтовые подстанции. Главный прибор подстанции – одно- или трехфазный трансформатор, понижающий напряжение. Чаще всего в сельской местности используется схема однофазной сети, функционирующая совместно с трехфазными трансформаторами.

Напряжение понижается до номинального уровня и после преобразования может составлять либо 380 В (линейное), либо 220 В (фазное). Соответственно, и электропитание, получаемое потребителями, именуют трехфазным или однофазным.

Однофазное электроснабжение

С целью обеспечения объектов электропитанием в схеме однофазной сети используется две линии: фазная и нулевого рабочего провода. В совокупности они образуют однофазную электросеть. Номинальное напряжение в ней равно 220 В.

Осуществление подключения к однофазной сети по такой схеме не предусматривает наличие заземления. Сейчас она используется значительно реже – встретить ее можно преимущественно в зданиях, входящих в старый жилой фонд.

Однофазная двухпроводная сеть

Однофазная сеть может быть двух- или трехпроводной. Один из признаков двухпроводной электросети – использование алюминиевых жил. В трехпроводных сетях помимо стандартных проводов (фазного и нулевого) еще имеется защитный, выполняющий функцию заземления.

Использование схемы однофазной сети такого типа позволяет организовать дополнительную защиту обитателей жилища от удара электрическим током и исключить перегорание электрических приборов. Заземляющий провод (PE) подсоединяется к корпусам бытовой техники, как только происходит замыкание фазы на корпус, оборудование отключается.

При строительстве современных зданий используется преимущественно подключение к однофазной сети с тремя проводниками, значительно реже – с одним.

Трехфазное электропитание

Трехфазное питание предполагает ввод в здание трех питающих фаз, обозначаемых L1, L2, L3, и нулевого проводника N. Величина номинального рабочего напряжения между любыми парами проводов-фаз составляет 380 В, а между проводом-«нулем» и каждым из фазных проводов – 220 В. Использование схемы трехфазной сети позволяет обеспечивать оборудование электричеством с напряжением 220 или 380 вольт. Идущая от электрощита проводка прокладывается по жилищу в соответствии с проектом.

Одна из самых важных задач при подключении к трехфазной сети – грамотно рассчитать нагрузку на каждую из трех фаз, так как ее неравномерное распределение может стать причиной перекоса фаз. Значительный перекос часто приводит к возникновению аварийных ситуаций, в том числе критических, когда обгорает одна из фаз. Для распределения трехфазного электричества по объекту используются четырех- или пятижильные кабели.

Трехфазная сеть с четырехпроводным кабелем

Для подводки электричества к устройствам используется три фазных провода и рабочий нуль.

От распределительного щита к розеткам и осветительному оборудованию прокладывается два провода: нулевой рабочий в комбинации с каждым фазным. В результате устройства обеспечиваются электричеством, имеющим напряжение 220 В.

На схеме электропитания используются следующие обозначения фаз: A, B, C.

Пятипроводная трехфазная электросеть

Принципиальное отличие четырехпроводного питания от пятипроводного – наличие заземляющего провода, обозначаемого PE. Естественно, подключение к трехфазной сети с пятью проводниками обеспечивает более высокую безопасность, чем при использовании четырех проводников.

Наибольшая сложность при проектировании трехфазных электросетей – равномерно распределить нагрузку между фазами. При выполнении расчетов не следует ориентироваться на закон Ома – в таких случаях необходимо использовать коэффициент мощности (обозначается cosф) и спроса – Кспроса. Традиционно для жилых объектов cosф принимают равным 0,9-0,93, а коэффициент спроса для квартир (если число потребителей превышает 5) учитывается равным 0,8.

10 комментариев

Нигде не нашел обозначение материала корпуса двигателя (чугун, алюминий).
Как определить? Я ищу движок в алюминиевом корпусе 4 кВт, 3000 об. Как задать в поисковике?

Здравствуйте, Александр! В маркировке двигателя как правило нет сведений о материале корпуса. Эту информацию необходимо уточнять у продавца или на заводе-изготовителе.

Здравствуйте!
Интересует минимальная допустимая частота Гц (3ф 50 гц 55kW к.п.д. 90%)
Как я понимаю, что при маленькой частоте Гц возникает вихревые токи в обмотке, тем самым он начинает греться.

Согласно закону электромагнитной индукции — эдс в замкнутом контуре прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Вихревые токи не в обмотке, а в статоре возникают. Поэтому при низкой частоте они будут наоборот меньше, чем при высокой.

При низкой частоте двигатели греются не от этого. Греются двигатели с принудительным воздушным охлаждением, то есть те, на «заднем» конце вала установлена крыльчатка. Частота низкая — крыльчатка прогоняет меньше воздуха и, как следствие, хуже охлаждение.

В ГОСТ Р 52776— 2007 (МЭК 60034-1— 2004) не нашел чтобы она нормировалась.

Также нужно учитывать падение КПД и момента на предельно низких частотах, в случае необходимости обеспечения «ровного» момента, следует увеличивать габарит и мощность двигателя.

В связи с этим ограничение минимальной частоты связано в первую очередь с падением эффективности охлаждения двигателей с самообдувом. Решить эту проблему можно, установив принудительное охлаждение (обдув другим вентилятором или жидкостное, что сложнее).

Нужно найти рекомендации от производителя этого электродвигателя, предназначен ли он вообще к работе с частотными преобразователями. Рекомендации разнятся, но в среднем нижняя частота это 25-30 Гц.

Более точные значения вы можете получить установив термодатчик на корпус, а лучше в статор двигателя и измерять температуру, но для корректного определения допустимых режимов работы, следует производить это при различных температурах окружающей среды и во всем диапазоне рабочих нагрузок.

Поэтому проще сделать дополнительную защиту по температуре, определив в справочнике допустимую температуру обмоток и на 10-20% ниже её сделать уставку на отключение или срабатывание сигнализации.

К тому же вы не правильно задаёте вопрос, мы не знаем ни модель двигателя, ни где и для чего он будет использоваться.

Здравствуйте! У меня китайский двигатель 18,5кВт, 730 об.
По мерил пирометром температуру поверхности, она составила в разных частях от 30 до 80 градусов. Подскажите, пожалуйста, какой предел по нагреваемости такого двигателя…

Здравствуйте, Александр! Данную информацию Вы можете узнать в паспортных данных электродвигателя, температура будет зависеть от класса изоляции по нагревостойкости (смотрите таблицу в статье выше).

Здравствуйте! Меня терзают два вопроса.
1) Потребляемый ток указывается для одной фазы или суммарный? Если по другому — в каждой из трех фаз будет протекать указанный ток или его нужно делить на три, что бы узнать ток фазы и подобрать автомат?
2) Одинаковы ли тяговые усилия на валу у трехфазных и конденсаторных эл. двигателей одинаковой мощности?

Здравствуйте, Алексей!
1) В паспортных данных (на шильдике) двигателя указывается номинальный фазный ток двигателя, т.е. ток протекающий в каждой фазе.
2) Если речь идет про конденсаторный двигатель заводского изготовления, то в сравнении с трехфазным двигателем той же мощности их мощности на валу будут эквивалентны.

Спасибо! И еще практический вопрос. Имеется китайский частотник, выход 3ф. 220в. и конденсаторный (двухфазный) мотор (от советской стиралки). Какая схема подключения предпочтительней, стандартная — 1ф. с кондером или 2ф. без кондера? Если не трудно — то желательно обосновать. Режим работы — переменные нагрузки, временами перегрузки. Обороты требуется регулировать как в — так и в +. В 2-х фазном включении двигатель то же работает, перегрева не заметил. Меня интересует максимальная отдача двигателя, особенно при повышении частоты. На других сайтах имеется информация, что при частотном регулировании, в стандартном включении (с кондером), кондер становится точкой преткновения , что с ним не так? Про реактивное сопротивление в курсе, но ведь при изменении частоты и напряжение требуется менять. И тут, казалось бы, изменение сопротивления конденсатора должно играть на пользу. В чем подвох?

Дом из соломы

Часто можно слышать, как называют электрические сети трёхфазными, двухфазными, реже — однофазными, но иногда подразумевается под этими понятиями не одно и то же. Чтобы не запутаться, давайте разберёмся с тем, чем отличаются эти сети и что имеют в виду, когда говорят, например, про отличия трехфазного от однофазного тока.

При переменном токе провод, подводящий ток — это фаза. Её схемное обозначение L1 (А).

Второй называют нулевым. Обозначение — N.

Значит, для передачи однофазного тока нужно использовать два провода. Называются они фазным и нулевым соответственно.

Передают токи двумя проводами: двумя фазными и двумя нулевыми.

Казалось бы, для передачи тока нужно было задействовать шесть проводов, но, используя соединение источников по схеме «звезда», обходятся тремя (вид схемы похож на латинскую букву Y).

Три провода являются фазными, один — нулевой.

Экономична. Ток без труда передаётся на далёкие расстояния.

Любая пара фазных проводов имеет напряжение 380 В.

Таким образом, электропитание наших домов и квартир может быть однофазным или трёхфазным.

Однофазное электропитание

Однофазноый ток подключают двумя методами: 2-проводным и 3-проводным.

• При первом (двухпроводном) используют два провода. По одному течёт фазный ток, другой предназначен для нулевого провода. Подобным образом электропитание подведено почти во все, построенные в бывшем СССР, старые дома.
• При втором — добавляют ещё один провод. Называется он заземление (РЕ). Его предназначение спасать жизнь человека, а приборы от поломки.

Трёхфазное электропитание

Распределение трёхфазного питания по дому выполняется двумя способами: 4-проводным и 5-проводным.

• Четырёхпроводное подключение выполняется тремя фазными и одним нулевым проводом. После электрощитка для питания розеток и выключателей используют два провода — одну из фаз и нуль. Напряжение между этими проводами 220В.
• Пятипроводное подключение — добавляется защитный, заземляющий провод (РЕ).

В трёхфазной сети фазы должны нагружаться максимально равномерно. Иначе произойдёт перекос фаз. Результат этого явления весьма плачевен и непредсказуем для человеческой жизни и техники.

От того, какая электропроводка в доме зависит и то, какое электрооборудование можно в неё включать.

Например, заземление, а значит и розетки с заземляющим контактом обязательны, когда в сеть включаются:

• приборы с большой мощностью — холодильники, печи, обогреватели,
• электронные бытовые приборы — компьютеры, телевизоры (оно необходимо для отвода статического электричества),
• устройства, связанные с водой — джакузи, душевые кабины (вода проводник тока).

А для электропитания двигателей (актуальных для частного дома) нужен трёхфазный ток.

Сколько стоит подключение однофазного и трехфазного электричества?

Затраты на расходные материалы и монтаж оборудования планируются также, исходя из наиболее предпочтительного подключения. И если предсказать стоимость розеток, выключателей, светильников трудно (всё зависит от причуд вашей и дизайнерской фантазии), то цены на монтажные работы приблизительно одинаковы. В среднем это:

• сборка электрощитка, в который устанавливаются автоматы защиты (12 групп) и счетчик стоит от 80$
• монтаж выключателей и розеток 2-6$
• установка точечных светильников 1,5-5$ за единицу.

Лично я также задумался про солнечные батареи — на http://220volt.com.ua поизучал немного, теперь пробую структурировать мысли, как и что делать с их подключением.

Поделиться «В чем разница между фазами электрического тока (фазы 1, 2, 3 )?»

Виды оборудования

В зависимости от видов замеряемой электрической энергии, различают такие типы трехфазных электросчетчиков:

• однонаправленные. Учитывается активная электроэнергия по модульному значению, реактивная — в квадранте Q1;
• двунаправленные. Учитывается активная электроэнергия в двух направлениях (отдача и потребление), реактивная — в квадрантах Q1, Q2, Q3, Q4;
• смешанного типа. Учитывается активная электроэнергия по модульному значению, реактивная — в квадрантах Q1, Q4.

По количеству тарифов на измеряемую электроэнергию классифицируют:

. Установка имеет смысл, если расход электроэнергии оценивается по единому тарифу; — ведут учет электроэнергии в 12 сезонах по четырем типам дней (рабочие, субботние, воскресные, праздничные). Переключение между тарифами осуществляется с помощью интегрированных энергонезависимых часов реального времени. Даже при отключении питания ход часов поддерживается встроенной литиевой батареей, ресурса которой хватает на 16 лет непрерывной работы.

По возможности отключения энергопотребления различают такие виды трехфазных электросчетчиков:

• без возможности отключения потребителя от сети;
• возможность отключения с помощью встроенного в счетчик реле (применяется в счетчиках непосредственного включения);
• с внешним контактором (применяется в счетчиках полукосвенного включения).

Трехфазные электросчетчики могут поставляться со входом резервного питания и без такового. Первый вариант предусматривает возможность работы прибора по цифровому интерфейсу и индикация показаний при отсутствии фазных напряжений.

По особенностям монтажа различают счетчики, устанавливаемые на плоскость и приборы, которые монтируются на DIN-рейку. Предлагаются также разные модификации оборудования по классу точности (от 0,2 до 1)

Как выбрать и на что обратить внимание?

1. Определиться с типом генератора — бензиновый или дизельный. Здесь покупатель должен отталкиваться от личных потребностей, финансовых возможностей. Оба типа имеют положительные отзывы, множество преимуществ, способность справляться с поставленными задачами. Но различаются ценником топлива.
2. Обратить внимание на выдаваемую мощность. Для бытовых нужд оптимальным вариантом считается модель с мощностью от 5 кВт.
3. На наличие системы защиты от перегрузок. Такая возможность увеличит срок службы прибора, защитит подключаемые устройства от случайной порчи.
4. Инверторную технологию. Необходима для подсоединения устройств, чувствительных к скачкам напряжения в общей электрической сети.
5. Изучить функциональные возможности. Это может быть дистанционное управление, автоматический запуск, многофункциональный дисплей, дополнительные выходы и так далее. Все зависит от желаний будущего владельца агрегата.

Система подключения

Существует два вида подключения катушек в электрогенераторе:

• звездой. Суть системы заключается в соединении всех концов катушек в одну точку, которая является нейтральной. Нулевой провод и остальные три провода подключаются к потребителю;
• треугольником. При таком способе каждый вывод обмотки соединяется со следующим. В результате они образуют замкнутый на отдельных контактах треугольник, а линейные кабели соединяются с оборудованием.

На рисунке показано схематическое подключение катушек в электрогенераторе.

Трехфазная система подачи тока потребителям приобрела широкую популярность благодаря эффективности и экономичности. Также она позволяет повышать коэффициент полезного действия силового оборудования, его мощность, упрощая при этом его конструкцию.