Однофазная и трехфазная сеть отличия: Какая электросеть лучше для дома или квартиры: однофазная или трехфазная? — Интернет-магазин инструмента. — yato-tools.ru. Электротовары и инструмент.

Содержание

Чем трехфазная сеть лучше однофазной сети?

23 ноября 2012 k-igor

Сегодня хотелось бы рассмотреть основные достоинства и недостатки трехфазной сети по сравнению с однофазной сетью. Владение данной информацией, позволит легко аргументировать то или иное техническое решение при проектировании объекта.

Согласно нормативным документам до 12 кВт рекомендуется применять однофазный ввод, при мощности более 12 кВт, как правило, должен быть предусмотрен трехфазный ввод (ТКП 45-4.04-149-2009. Системы электроснажбжения жилых и общественных зданий, п.9.13).

Достоинства однофазной сети по сравнению с трехфазной сетью.

Самое главное достоинство – экономия средств. В однофазных сетях применяются трехжильные кабели, а в трехфазных – пятижильные. Как видим, экономия составляет 2 жилы кабеля. Для защиты сетей и оборудования в однофазных сетях достаточно применять однополюсные аппараты защиты, в трехфазных сетях обязательным условием является применение трехполюсных аппаратов. Поскольку аппараты в однофазных сетях – однополюсные, то и габаритные размеры их будут меньше. На одном автоматическом выключателе можно сэкономить 2 модуля или 36 мм в щите при установке на DIN-рейку, а в случае дифференциального автоматического выключателя – экономия может составить до 6 модулей или 108 мм, зависит от типа УЗО.

Преимущества трехфазной сети по сравнению с однофазной сетью.

Самым главным достоинством, на мой взгляд, является то, что при передаче одинаковой мощности падение напряжения в трехфазной линии в 6 раз меньше, чем в однофазной линии.

Формулы для расчета падения напряжения в однофазной и трехфазной сети представлены на картинке.

Формулы для расчета падения напряжения

Разделим формулу 25 на формулу 23.

dU1 / dU3=(2*/220*220)/(1/380*380)=6

А сейчас проверим мою программу для расчета падения напряжения 🙂 Пусть Р=10кВт необходимо передать на 100м. Сечение медного кабеля для однофазной сети 3×10, для трехфазной сети – 5×10, хотя по току достаточно и 5×2,5. Потери напряжения в однофазной линии составят 7,8%, а в трехфазной, 1,31%. В действительности нужно было бы взять для передачи данной мощности на расстояние 100м по однофазной сети медный кабель 3×25, а трехфазный — 5×4. Потери напряжения при этом составят 3,1%. По стоимость пятижильный кабель (5×4) будет в 3,5 раза дешевле трехжильного (3×25).

Физический смысл того, что падение напряжения в трехфазной линии в 6 раз меньше чем в однофазной заключается в том, что в трехфазной сети ток в фазном проводнике в 3 раза меньше по сравнению с током в однофазной линии и в нулевом проводнике ток практически отсутствует, следовательно и длина линии как бы уменьшается в 2 раза.

Трехфазная сеть

Еще одним важным достоинством можно назвать отсутствие перекоса фаз. При наличии однофазных приемников разной мощности может наблюдаться перекос фаз, т.е. разная нагрузка на фазы.

Может я что-нибудь пропустил?

Советую почитать:

Трехфазные и однофазные сети

Трехфазная сеть — это способ передачи электрического тока, когда переменный ток течет по трем проводам, а по одному возвращается назад. Те провода, по которым ток идет, называются фазными, а по которому возвращается — нулевым.

Трехфазная цепь состоит из трех фазных проводов и одного нулевого. Такое возможно потому, что фаза переменного тока в каждом из трех проводов сдвинута по отношению к соседнему на 120°. Передача переменного тока происходит именно при помощи трехфазных сетей. Это выгодно с экономической точки — не нужны еще два нулевых провода. Подходя к потребителю, ток распределяется на три фазы, и каждой из них дается по нулевому проводу. Так он попадает в квартиры и дома. Хотя в частном секторе нередко трехфазная сеть заводится прямо в дом.

Любая однофазная электрическая цепь состоит из двух проводов. По одному проводу ток поступает к потребителю, а по другому возвращается обратно. Если разомкнуть такую цепь, то ток идти не будет. Вот и все описание однофазной цепи.

Земля, или, правильнее сказать, заземление — третий провод в однофазной сети. В сущности, рабочей нагрузки он не несет, а служит своего рода предохранителем. Это можно объяснить на примере. В случае когда электричество выходит из-под контроля (например, короткое замыкание), возникает угроза пожара или удара током. Чтобы этого не произошло (то есть значение тока не должно превышать безопасный для человека и приборов уровень), вводится заземление. По этому проводу избыток электричества в буквальном смысле слова уходит в землю.

От трансформаторной понижающей подстанции до ВРУ (Вводно-распределительное устройство, где происходит прием, учет и распределение электрической энергии) приходит трехфазная сеть пятижильным проводом, а в наши квартиры приходит уже трехжильный. На вопрос, куда деваются еще 2, ответ простой: питают другие квартиры. Это не значит, что квартир только 3, их может быть сколько угодно, лишь бы кабель выдержал. Просто внутри ВРУ выполняется схема разъединения трехфазной цепи на однофазные.

К каждой фазе, отходящей в квартиру, добавляются ноль и заземление, так и получается трехжильный кабель. В идеале в трехфазной сети только один ноль. Больше и не надо, поскольку ток сдвинут по фазе относительно друг друга на одну треть. Ноль — это нейтральный проводник, в котором напряжения нет. Относительно земли у него нет потенциала в отличие от фа-
зного провода, в котором напряжение (фазное напряжение между фазой и нулем) равно 220 В. Между фазами (так называемое линейное напряжение между любыми из трех фаз) напряжение 380 В. Фазные провода в трехфазной сети обычно маркируются так: фаза А — желтый, фаза B — зеленый, фаза C — красный.

В трехфазной сети, к которой ничего не подключено, в нейтральном проводнике нет напряжения. Самое интересное начинает происходить, когда сеть подключается к однофазной цепи. Одна фаза входит в квартиру, где стоят 2 лампочки и холодильник, а вторая где 5 кондиционеров, 2 компьютера, душевая кабина, индукционная плита и т. д. Понятно, что нагрузка на 2 эти фазы неодинакова, происходит перекос фаз и ни о каком нейтральном проводнике речи уже не идет. На нем тоже появляется напряжение, и чем неравномернее нагрузка, тем оно больше. Фазы уже не компенсируют друг друга, чтобы в сумме получился ноль.

На данный момент ситуация усугубляется еще тем, что большинство домашних электроприборов являются импульсными. По этой причине возникают дополнительные импульсные токи, которые не компенсируются в средней точке. Эти импульсные приборы вместе с разной нагрузкой на фазы создают такие условия, что в нейтральном проводнике может оказаться ток равный или превышающий ток одной из фаз. Однако нейтраль такого же сечения, что и фазный провод, а нагрузка больше.

Вот почему в последнее время все чаще возникает явление, называемое «отгоранием» или обрывом нулевого проводника — нейтральный проводник просто не справляется с нагрузкой, перегревается и отгорает.

Для защиты от такой неприятности надо либо увеличивать сечение нейтрального провода (а это дорого), либо распределять нагрузку между 3 фазами равномерно (что в условиях многоквартирного дома невозможно). Поэтому оптимальным решением я считаю использование реле контроля напряжения, которое отключит питание квартиры в случае выхода напряжения за допустимые пределы. Тем самым оно защитит ваши электроприборы.

Реле контроля напряжения

Если у вас в доме есть трехфазное оборудование, то ответ очевиден. Также к плюсам трехфазной сети можно отнести то, что на ввод можно использовать кабель меньшего сечения, чем при однофазной, так как в трехфазной сети мощность распределяется по трем фазам, благодаря чему на каждую фазу приходится меньшая нагрузка.

К минусам трехфазного ввода можно отнести более высокие расходы на покупку трехфазных автоматов, УЗО, счетчика, габариты распределительного щита будут больше чем однофазного, а также при трехфазной сети необходимо грамотно распределить нагрузку по фазам во избежании перекоса фаз — несимметрии токов и напряжений.

Что касается мощности, то здесь в основном все зависит от максимально разрешенной мощности, указанной в технических условиях на подключение. Если у вас на даче небольшой летний домик или бытовка и разрешенная мощность предположим 5квт, то вполне достаточно будет однофазного ввода, а вот при наличии большого загородного дома со множеством потребителей, или своей мастерской с трехфазными потребителями, то здесь конечно уже не обойтись без трехфазной сети.

Разница между однофазным и трехфазным оборудованием со сравнительной таблицей

Система электроснабжения в основном подразделяется на два типа, т. е. однофазную и трехфазную систему. Одна фаза используется там, где требуется меньше энергии и для работы с небольшими нагрузками. Три фазы используются в крупных отраслях промышленности, фабриках и на производственных предприятиях, где требуется большое количество энергии.

Одно из основных различий между однофазным и трехфазным питанием заключается в том, что однофазное питание состоит из одного проводника и одного нейтрального провода, тогда как трехфазное питание использует три проводника и один нейтральный провод для замыкания цепи. Некоторые другие различия между ними объясняются ниже в сравнительной таблице.

Сравнительная таблица: однофазная V/S трехфазная

Сравнительная таблица
Определение
Ключевые отличия

База для сравнения	Однофазный	Трехфазный
Определение	Электропитание через один проводник.	Электропитание через три проводника.
Форма волны
Количество проводов.	Для замыкания цепи требуется два провода.	Для замыкания цепи требуется четыре провода.
Напряжение	Переноска 230 В	Переноска 415 В
Название фазы	Разделенная фаза	Без другого названия
Возможность передачи энергии	Минимум	Максимум
Сеть	Простой	Сложный
Отказ питания	Происходит	Не происходит
Потеря	Максимум	Минимум
Подключение источника питания
Эффективность	Меньше	Высокая
Экономичный	Меньше	Больше
Применение	Для бытовой техники.	В крупных производствах и для работы с тяжелыми грузами.

Определение однофазного

Однофазный требует двух проводов для замыкания цепи, т. е. проводника и нейтрали. По проводнику течет ток, а нейтраль является обратным путем тока. Одна фаза обеспечивает напряжение до 230 вольт. В основном он используется для работы небольших бытовых приборов, таких как вентилятор, холодильник, мясорубка, нагреватель и т. д. Проводники не совпадают по фазе и находятся на расстоянии 120º друг от друга. Трехфазная система также используется как однофазная. Для малой нагрузки одна фаза и нейтраль могут быть взяты из трехфазного источника питания.

Трехфазное питание непрерывно и никогда полностью не падает до нуля. В трехфазной системе мощность может подаваться либо по схеме звезды, либо по схеме треугольника. Соединение по схеме «звезда» используется для передачи на большие расстояния, поскольку оно имеет нейтраль для тока короткого замыкания.

Соединение треугольником состоит из трех фазных проводов и без нейтрали.

Основные различия между однофазным и трехфазным питанием

В однофазном питании питание проходит по одному проводнику, тогда как в трехфазном питании питание осуществляется по трем проводникам.
Для однофазного источника питания требуется два провода (один фазный и один нейтральный) для замыкания цепи. Трехфазный требует трех фазных проводов и одного нейтрального провода для замыкания цепи.

Однофазное питание обеспечивает напряжение до 230 В, тогда как трехфазное питание обеспечивает напряжение до 415 В.
Максимальная мощность передается по трем фазам по сравнению с однофазным питанием.
Однофазная сеть имеет два провода, что делает ее простой, тогда как трехфазная сеть усложняется, поскольку состоит из четырех проводов.
Однофазная система имеет только один фазный провод, и если неисправность возникает в сети, то блок питания полностью выходит из строя. Но в трехфазной системе сеть имеет три фазы, и если неисправность произойдет на любой из фаз, две другие будут непрерывно подавать питание.
Эффективность однофазного питания меньше по сравнению с трехфазным питанием. Потому что для трехфазного питания требуется меньше проводника по сравнению с однофазным питанием для эквивалентной схемы.

Однофазное питание требует большего обслуживания и становится более дорогим по сравнению с трехфазным питанием.
Однофазное питание в основном используется в доме и для питания небольших нагрузок. Трехфазное питание используется в крупных отраслях промышленности и для работы с большими нагрузками.

Соединение трех фаз звездой позволяет использовать два разных напряжения (например, 230 вольт и 415 вольт). Напряжение 230 В подается по однофазному и одному нейтральному проводу, а трехфазное подается между любыми двумя фазами.

Однофазный VS Трехфазный: в чем разница?

Мощность переменного тока можно разделить на однофазную (однофазную) и трехфазную (трехфазную).

Вообще говоря, однофазные источники питания используются там, где потребляемая мощность невелика. Короче говоря, он используется для запуска небольших устройств. Трехфазная силовая нагрузка велика и может работать на крупном заводском оборудовании.

Основное различие между однофазным и трехфазным электродвигателем заключается в том, что первый используется для бытовых нужд, а второй – для работы тяжелой техники. В этой статье рассматриваются различия между ними, чтобы вы могли узнать, что такое трехфазный источник питания, и понять, как они работают.

1. Что такое однофазный блок питания и его характеристики?

В однофазном электричестве напряжение питания источника питания изменяется одновременно. Вообще говоря, однофазный ток называется «бытовым напряжением», потому что он в основном используется в домашних хозяйствах. Когда дело доходит до распределения питания, в однофазных соединениях используются нейтральные и фазные провода. Нейтральный провод служит обратным путем тока, а фазный провод несет нагрузку.

При однофазном подключении напряжение начинается от 230 вольт и частота около 50 Гц. Так как напряжение в однофазном соединении продолжает расти и падать, оно не может обеспечить постоянную мощность нагрузки. Давайте обсудим преимущества и недостатки использования однофазного источника питания.

Преимущество

Однофазное подключение подходит для бытовых товаров и жилья. Это связано с тем, что большинству электроприборов требуется небольшое количество электроэнергии, например, телевизорам, светильникам, вентиляторам, холодильникам и т. д.
Функция однофазного подключения проста и распространена. Он состоит из компактного и легкого блока, и чем выше напряжение, тем меньше ток по проводу.
Благодаря снижению мощности обеспечивает оптимальное питание от однофазного подключения и эффективную передачу мощности.
Однофазное подключение лучше всего подходит для оборудования мощностью менее 5 л.с.

Недостаток

Тяжелое оборудование, такое как промышленные двигатели и другое оборудование, не может работать от однофазного питания.
Небольшие двигатели мощностью менее одного киловатта не могут работать от однофазного источника питания, поскольку им не хватает начального крутящего момента, необходимого двигателю. Поэтому для бесперебойной работы мотора требуется дополнительное оборудование, называемое пускателем двигателя.

2. Что такое трехфазный источник питания и его характеристики?

Через трехфазное подключение к электросети вы можете получить три независимых источника питания. Итак, как работает трехфазный? Каждый сегмент тока может достигать максимального напряжения и завершать одну треть времени в одном цикле. Короче говоря, напряжение трехфазного подключения питания остается неизменным.

Более того, он никогда не упадет до нуля. Если вы используете тяжелое оборудование, важно понимать, что такое трехфазное электропитание и как оно работает. Для этого требуется, чтобы три провода и нейтральный провод располагались рядом в трехфазном соединении. Расстояние между проводами 120 градусов.

Кроме того, вы можете найти два различных типа конфигураций трехфазного источника питания: звезда и треугольник. Для конфигурации «звезда» требуется заземление и нейтраль. Конфигурация треугольника не требует нейтрального провода.

Кроме того, различное высоковольтное оборудование может использовать блок питания схемы треугольник. Ниже приведены преимущества и недостатки использования трехфазного питания.