Трехфазное подключение – Что такое трехфазное напряжение 380 В и однофазное напряжение 220 В

Содержание

Разводка трехфазной электропроводки в частном доме

В этой статье расскажем, как правильно сделать разводку трехфазной электропроводки в частном доме, какие здесь есть нюансы и особенности.

В чем разница между однофазным и трехфазным подключением?

В нашей стране, как и во всем мире, принята трехфазная система энергоснабжения. Стандартная трехфазная проводка включает в себя три активные фазы А, В, С, нулевой N и защитный РЕ проводники. Причем при передаче энергии чаще всего используется вариант, где совмещены N и РЕ. Однофазная проводка в стандартном исполнении состоит из трех проводов, где одна только подключается к фазе.

Конструктивно эти сети различаются количеством используемой кабельной продукции, аппаратов защиты и прочих компонентов для ее организации. Различие состоит в величинах рабочего напряжения и суммарной мощности. При трехфазном снабжении эти значения составляют 380 В и 42 кВт при сечении провода 16 кв. мм, а в однофазном – 220 В и 14 кВт соответственно.

Обычно частные дома питаются от сети 220 В. Однако может возникнуть необходимость подведения трехфазной сети к частному дому в следующих случаях:

планируется применение соответствующих электроприемников. Например, сварочные аппараты, водонагревательные котлы, электроплиты, оборудование с электроприводом и др.;
количество этажей здания равняется двум и более.

Трехфазное энергоснабжение позволяет уменьшить номиналы устройств защиты и сечения кабелей, а также избежать «перекоса фаз».

Зачем нужен проект подключения?

Правильная разводка трехфазной электропроводки в частном доме – это залог безопасности и комфортна людей. В основе такого процесса лежит составление схемы электроснабжения. Такая работа может быть выполнена самостоятельно, однако требует хотя бы базовых знаний по электротехнике.

Можно составить схему электропроводки, как в типовой городской квартире. В то же время необходимо предусмотреть такой вопрос, как организация внешнего ввода с воздушной линии.

Проектирование и расчет электроснабжения необходимы для учета всех потребителей и их правильного подключения к энергосети. Если трехфазная проводка спроектирована верно, то она прослужит долго. Поэтому вопрос, как спроектировать электропроводку в частном доме, является актуальным.

Какая документация потребуется?

Для организации подвода электросети к зданию на законных основаниях требуется собрать пакет документов, в состав которого входят договор технологического присоединения к электрическим сетям, технические условия (ТУ), акт разграничения по балансовой принадлежности и собственно проект электроснабжения здания.

В ТУ описываются условия, на основе которых выполняется подключение электричества к дому.

Проект является основным документом, на основе которого выполняются все электромонтажные работы. В его состав входит схема разводки электропроводки с вводом на три фазы в частном доме. Для разработки плана проводки частного дома можно использовать типовые электромонтажные схемы. Стандартная трехфазная схема электропроводки делится на внешнюю и внутреннюю. Внешняя иногда выполняется отдельно и называется пусковой.

В акте разграничения по балансовой принадлежности разделяются границы ответственности между энергосбытовой компанией и потребителем.

Схема

Обычно к частному дому электросеть подводится при помощи воздушной линии электропередачи (ЛЭП) 380 В. Линия с опоры заводится в вводной щиток, который устанавливается на внешней стороне здания. Для этого используется провод или кабель, сечение которых определяется согласно расчету. Прокладка проводки «воздушным» способом является предпочтительной по причине ее простоты и минимальных затрат.

Ввод электричества до дома с опоры

Особых ограничений по месту установки вводного устройства нет. Только необходимо учесть, что расстояние до труб должно быть не менее 1 метра.

Внутрь щитка ставится трехполюсный автоматический выключатель. Установку приборов учета электричества также рекомендуется произвести там же для облегчения снятия показаний службой энергосбыта. Корпус щитка необходимо подключить к контуру заземления. Поскольку он будет находиться на улице, нужно, чтобы класс защиты оболочки был не ниже IP54, с повышенной пыле- и влагозащищенностью.

Дальше осуществляется разработка схемы разводки трехфазной электропроводки в частном доме. Составляем принципиальную схему электроснабжения частного дома напряжением 380 В. При обозначении элементов системы нужно руководствоваться стандартом ГОСТ 21.210–2014, где приведены условные графические изображения электрооборудования и проводок на планах.

При проектировании схемы учитываем следующие факторы:

площадь дома, этажность;
количество однофазных и трехфазных потребителей электроэнергии, их потребляемая мощность;
необходимость резервного питания.

На схеме обязательно обозначаем номер фазы, к которой подключается потребитель.

Трехфазная схема электропроводки в частном доме (пример)

Однолинейная схема включает в себя графическое отображение всех элементов электросети: от точки подключения (опора ЛЭП) до конечного потребителя в доме. Здесь также отображаются расчетные электрические параметры сети и потребителей, марки кабелей.

На ее основе разрабатывается план прокладки проводки по помещениям. Здесь показываются конечные потребители и линии электросети от щита. Именно по нему определяются длины кабелей.

План прокладки электропроводки в частном доме (пример)

Затем составляется кабельный журнал, в котором указываются адреса подключений каждой линии или группы. После определения марок кабелей и электрооборудования уже можно составить спецификацию. На ее основе уже делается сметный расчет.

Суммарная мощность

Максимальная разрешенная по закону мощность для организации электроснабжения 380 В частного дома составляет 15 кВт. На практике значение отпускаемой мощности зависит от наличия резервов в энергосистеме.

Расчетную нагрузку нужно вычислять по схеме. Она получается из расчета суммарной мощности подключаемых электроприборов. При этом нужно проверить, чтобы полученная величина не превышала аналогичный параметр в ТУ.

Соответствующие значения типовых потребителей показаны в следующей таблице.

Средние значения потребляемой мощности электроприемников

Значения мощности и тока трехфазного оборудования можно найти в паспорте к изделию.

Разбивка на группы

При проектировании схемы разводки сети 380 В в частном доме своими руками необходимо, чтобы проводка имела разделение по группам. Это означает, что несколько однотипных потребителей подключаются к одной линии. Например, это освещение, бытовые розетки. Каждая единица трехфазного силового оборудования на кухне, в мастерской, гараже и в котельной (при ее наличии) соединяются отдельным кабелем.

Когда здание состоит из нескольких этажей, желательно спроектировать проводку так, чтобы для соответствующего оборудования каждого этажа была своя линия.

Отдельными группами также можно сделать наружное освещение, подсобных помещений и подвала, а также аварийное. Затем разбиваются на группы розетки в помещениях, где находятся потребители разной мощности. Например, только на кухню может идти несколько линий. Подключая на одну линию несколько однотипных приемников энергии, нужно отследить, чтобы нагрузки на сеть не превышали допустимые значения для нее. В общем разбивка на группы делается для того, чтобы оптимизировать сечения кабелей и обеспечить равномерное распределение нагрузок по фазам.

На случай отключения электроэнергии предусматривается питание от автономного источника энергии. Для обеспечения этого ставится реверсивный рубильник на два ввода. При пропадании электричества с основного ввода требуется вручную переключить рубильник на второй ввод и запустить генератор.

Разбивка трехфазной электропроводки на группы

При разводке необходимо добиться, чтобы значения расчетной однофазной мощности по всем трем фазам были примерно одинаковы.

Для распределения питания на такие стандартные потребители, как бытовые розетки и осветительные приборы, устанавливается отдельный щиток освещения. Здесь же можно установить отдельные автоматы для защиты систем охранной сигнализации и аварийного освещения.

При выборе аппарата защиты нужно рассчитать ток. Это можно сделать по следующим формулам.

Ток в однофазной линии:

I1 = P1 / U1,

где P1 – мощность потребителя, Вт;

U1 – напряжение, 220 В.

Ток в трехфазной линии:

I2 = P2 / (√3 × U2 × cosφ),

где P2 – мощность потребителя, Вт;

U2 – напряжение, 380 В;

cosφ – коэффициент мощности. При расчете можно принять значение 0,96.

Далее выбираем автомат с номиналом не менее расчетного для линии или группы. При компоновке щита нужно предусмотреть запас 10% на будущее.

Распределительный щиток

Распределительное устройство (РУ) предназначено для распределения электроэнергии по группам электроприемников в частном доме. Обычно содержит автоматические выключатели и аппараты защитного отключения (УЗО), шины. Его целесообразно устанавливать в подсобном или любом другом нежилом помещении, недалеко от ввода кабеля в здание. Степень защиты оболочки можно выбрать IP31. Материал корпуса – металл, окрашенный в белый цвет.

Во внутрь щитка заводится кабель от вводного устройства на реверсивный рубильник через четырехполюсный УЗО. Второй ввод предназначен для резервного питания, например, от генератора, работающего на топливе. Для его подключения необходимо предусмотреть трехфазную розетку, смонтированную на внешней стороне здания или в подсобном помещении с хорошей вентиляцией.

Согласно п. 1.7.102 ПУЭ ред. 7, в системе, использующей стандарт TN-C-S, делается повторное заземление при входе. Для этого в распределительном электрощите выделяются рабочий ноль N и защитный РЕ из проводника PEN. РЕ в свою очередь подсоединяют к главной заземляющей шине (ГЗШ). Последнюю подключают к контуру заземлению здания при помощи стальной ленты 40 × 4 мм или медного провода сечением 10 кв. мм. Если он отсутствует, то делают заземление с нуля.

Соединения на ГЗШ необходимо выполнять при помощи болтов, при этом нужно надеть наконечники на концы проводов кабеля. Для уравнивания потенциалов корпуса всех щитов все металлические трубы на месте входа в здание и ванные подсоединяются к шине РЕ.

В отличие от распределительного щит освещения можно выбрать и с пластиковым корпусом.

Выбор кабелей и комплектующих

Трехфазная проводка в частном доме состоит из внутренней и наружной сетей. Подбор электрооборудования производится согласно схеме трехфазной проводки в частном доме.

В вводном щитке ставятся только трехфазные комплектующие. Входной автомат выбирается категории А на расчетную нагрузку. Когда его значение составляет 15 кВт, номинал составит 40 А. Счетчики бывают однофазные и трехфазные. Выбираем трехфазный с номинальным током до 100 А.

В РУ ставится рубильник на ток не менее расчетного, автоматические выключатели и шины на изоляторах. До рубильника также рекомендуется ставить УЗО 100 (300) мА для обеспечения безопасной эксплуатации здания, в частности исключения возгораний.

Номиналы аппаратов защиты на группы освещения 16 А, а для розеток – 25 А. Установки автоматов для трехфазных потребителей рассчитываются отдельно в каждом случае. При выборе аппаратов защиты для таких приемников, как нагревательные приборы, электродвигатели, ориентируемся на пусковой ток.

На линиях розеток рекомендуется использовать дифференциальные автоматические выключатели с установкой УЗО 30 мА, а в случае с ванной комнатой – 10мА. Для защиты выходных линий обычно выбираются автоматы категории С.

Кабели

Для подключения вводного щитка к воздушной линии энергосети лучше всего использовать самонесущий провод СИП. Поскольку по вводному проводу протекают значительные токи, то жила подбирается с сечением от 6 кв. мм. Материал жилы – алюминий, что поможет избежать окисления на месте контакта с воздушной ЛЭП 380 В, где обычно применяются провода из такого же материала.

Для внутренней прокладки кабели выбираются с приставкой LS. Это означает, что изоляция жил и оболочка кабеля изготовлены из ПВХ пластиката пониженной горючести с пониженным газо- и дымовыделением.

Вся внутренняя электропроводка выполняется проводами и кабелями, материал жилы которых – медь. Это потому что медь пластичнее, чем алюминий, меньше ломается, имеет хорошие электропроводящие свойства. Этим требованиям удовлетворяет кабель ВВГнг-LS.

Количество жил кабеля для однофазной линии равен 3, а для трехфазной – 5. Один из проводов подключается к шине N, а другой – к защитному заземлению РЕ.

Сечение жилы кабеля для линий освещения можно брать 1,5 кв. мм, а для розеточной сети уже понадобится большее сечение – 2,5 кв. мм. Для сети резервного питания достаточен отдельный кабель с 4 кв. мм. При выборе сечения провода для питания остального электрооборудования ориентируемся на расчетные токи.

Розетки и выключатели

Розетки и выключатели бывают внутренней и наружной установки. При первом случае подразумевается, что прибор будет монтироваться в монтажную коробку, установленную в стене. Во втором – электрический компонент крепится непосредственно на стену и используется в основном при прокладке наружных сетей. По эстетическим соображениям при прокладке внутри здания применяются только приборы внутренней установки.

Для маломощных потребителей выбираются стандартные комплектующие, а вот для подсоединения мощных однофазных и трехфазных потребителей розетки надо выбирать по пусковому току.

Для монтажа на улице и во влажных помещения, например, ванная комната, лучше использовать розетки со степенью защиты не менее IP44.

Советы при монтаже своими руками

Монтаж трехфазной электропроводки в частном доме выполняется согласно схеме электроснабжения.

Для защиты кабельной сети, а также обеспечения лучшей ремонтопригодности и внешней эстетики вся сеть выполняется скрытым способом. Для этого необходимо предусмотреть гофротрубы или укладку кабеля в специальные канавки на стене – штробы. После окончания электромонтажа их следует замазать на уровне стены штукатурным раствором.

Установка выключателей производится на высоте 1,2 м от уровня пола. Обычно они устанавливаются со стороны дверной ручки. Розетки размещаются на высоте не менее 90 см.

Спуски к ним с основной линии выполнять при помощи монтажных и клеммных коробок. Соединение проводов между собой выполняется методом скручивания жил или с помощью специальных клеммников.

Прокладка электропроводки в частном доме

В приведенном рисунке значения высот размещения розеток приведены ориентировочно.

Испытание электропроводки

После окончания электромонтажных работ нужно провести испытание электросети. Для самостоятельной проверки можно использовать мультиметр.

Далее выполняется прозвонка всех линий потребителей на наличие короткого замыкания. Контролируется работа всех установленных выключателей. Производится также осмотр всех контактных соединений.

Для измерения сопротивления заземления, которое должно равняться 30 Ом, лучше всего вызвать специалистов электротехнической лаборатории с соответствующей лицензией. Затем нужно распечатать однолинейные схемы и закрепить их при помощи клея на дверях щитков. После этого можно приглашать представителей энергетического надзора для проверки системы электроснабжения дома и подключения к сетям.

Разводка трехфазной электропроводки в частном доме – дело непростое. При должном подходе весь процесс потребует минимальных временных и денежных затрат, а электропроводка будет безопасной и прослужит долго.

electrika.online

Трехфазное подключение дома. Что следует учесть

Если вы столкнулись с проблемой электроснабжение дома, или же просто хотите заменить электропроводку, тогда перед вами представится необходимость сделать выбор, какой тип электрического питания лучше использовать (однофазный или трехфазный). От выбранного типа питания напрямую будет завесить схема электрической сети. И так, сегодня давайте разберемся, что такое трехфазное подключение дома.

Решая эти вопросы владелец сталкивается с многочисленными задачами, которые требуется решать техническими и организационными способами.

Сравнение преимуществ и недостатков однофазного и трехфазного подключения дома

При выборе схемы следует учесть ее влияние на конструкцию проводки и условия эксплуатации, создаваемые разными системами.

Однофазная сеть

Трёхфазная сеть

Потребляемая мощность

Та величина разрешенной мощности, которую вам предоставит организация продающая электроэнергию, станет основой для создания проекта электропроводки. За счет распределения ее по двум проводам в однофазной схеме толщина сечения жил кабеля всегда требуется больше, чем в трёхфазной цепи, где нагрузка равномерно разнесена по трем симметричным цепочкам.

При одинаковой мощности в каждой жиле трехфазной схемы будут протекать меньшие номинальные токи. Под них потребуются уменьшенные номиналы автоматических выключателей. Несмотря на это их габариты, как и других защит и электросчетчика, все равно будут больше за счет применения утроенной конструкции. Потребуется более емкий распределительный щит. Его размеры могут значительно ограничивать свободное пространство внутри небольших помещений.

Трёхфазные потребители

Асинхронные электродвигатели механических приводов, электрические нагревательные котлы, другие электроприборы, рассчитанные на эксплуатацию в трехфазной сети, эффективнее, оптимально работают в ней. Чтобы их запитать от однофазного источника необходимо создавать преобразователи напряжения, которые будут потреблять дополнительную энергию. Причем, в большинстве случаев происходит снижение КПД таких механизмов и расход мощности на преобразователе.

Использование трехфазных потребителей основано на равномерном распределении нагрузки в каждой фазе, а подключение мощных однофазных приборов способно создать пофазный перекос токов, когда часть их начинает протекать по жиле рабочего нуля.

При большом перекосе токов на перегруженной фазе снижается напряжение: начинают тускло светиться лампы накаливания, наблюдаются сбои электронных устройств, хуже работают электродвигатели. В этой ситуации владельцы трехфазной электропроводки могут перекоммутировать часть нагрузки на ненагруженную фазу, а потребителям двухпроводной схемы требуется эксплуатировать стабилизаторы напряжения или резервные источники.

Условия работы изоляции электропроводки

Владельцы трехфазной схемы должны учитывать действие линейного напряжения 380, а не фазного 220 вольт. Его номинал представляет бо́льшую опасность для человека и изоляции электропроводки или приборов.

Габариты оборудования

Однофазная электропроводка и все входящие в нее компоненты более компактны, требуют меньше места для монтажа. На основе сравнения этих характеристик можно сделать вывод, что трехфазное подключение частного дома зачастую может быть в современных условиях нецелесообразным. Его имеет смысл применять в том случае, если существует необходимость эксплуатации мощных трехфазных потребителей типа электрических котлов или станочного оборудования для постоянной работы в определённые сезоны. Большинство же бытовых электрических потребностей вполне может обеспечить однофазная электропроводка.

Как выполнить трехфазное подключение дома

Когда вопрос трехфазного подключения частного дома стоит остро, то придется:

заниматься подготовкой технической документации
решать технические вопросы

Какие документы необходимо подготовить

Обеспечить законность трехфазного подключения могут только следующие свидетельства и паспорта:

технические условия от энергоснабжающей организации
проект производства электроснабжения здания
акт разграничения по балансовой принадлежности
протоколы измерений основных электрических параметров собранной схемы подключения дома электротехнической лабораторией (монтаж разрешено выполнять после получения первых трех документов) и акт осмотра электротехнического оборудования
заключение договора с энергосбытовой организацией, дающее право на получение наряда на включение

Технические условия

Для их получения требуется заранее подать заявку в электроснабжающую организацию, где должны быть отражены требования к абоненту и электроустановке с указанием:

способов подключения
использования защит
мест размещения электроприборов и щитов
ограничение доступа посторонних лиц
характеристики нагрузки

Проект производства электроснабжения

Разрабатывается проектной организацией на основе действующих нормативов и правил эксплуатации электроустановок с целью предоставления бригаде электромонтажников подробной информации по технологии монтажа электрической схемы.

В состав проекта входят:

пояснительная записка с отчетом
исполнительные принципиальные и монтажные схемы
ведомости
требования нормативных документов и предписаний

Акт разграничения по балансовой принадлежности

Определяются границы ответственности между электроснабжающей организацией и потребителем, указывается разрешенная мощность, категория надежности электроприемника, схема электропитания, некоторые другие сведения.

Протоколы электротехнических замеров

Они выполняются электрической измерительной лабораторией после полного окончания монтажных работ. В случае получения положительных результатов измерений, отраженных в протоколах, предоставляется акт осмотра оборудования с заключением, дающим право на обращение в электросбытовую организацию.

Договор с энергосбытом

После его заключения на основе документов от электротехнической лаборатории можно обращаться в электроснабжающую организацию на включение смонтированной электроустановки в работу по специальному наряду.

Трехфазное подключение дома, технические вопросы

Принцип подвода электрической энергии к отдельно стоящему жилому зданию осуществляется по следующему принципу: от трансформаторной подстанции по линии электропередачи подается напряжение по четырем проводам, включающим три фазы (L1, L2, L3) и один общий нулевой проводник PEN. Подобная система выполняется по стандартам схемы TN-C, которая максимально распространена до сих пор в нашей стране.

Линия электропередачи чаще всего может быть воздушной или реже кабельной. На обоих конструкциях могут возникнуть неисправности, которые быстрее устраняются у воздушных ЛЭП.

Особенности разделения PEN проводника

Старые линии электропередач энергетики постепенно начинают модернизировать, переводить на новый стандарт TN-C-S, а строящиеся сразу создают по нормативам TN-S. В нем четвертый проводник PEN от питающей подстанции подается не одной, а двумя разветвленными жилами: РЕ и N. В итоге у этих схем используется уже пять жил для проводников.

Трехфазное подключение дома по TN-S

Трехфазное подключение дома основано на том, что все эти жилы подключаются к вводному устройству здания, а от него электроэнергия поступает на электрический счетчик и далее — в распределительный щит для осуществления внутренней разводки по помещениям и потребителям здания.

Практически все бытовые приборы работают от фазного напряжения 220 вольт, которое присутствует между рабочим нулем N и одним из потенциальных проводников L1, L2 или L3. А между линейными проводами образовано напряжение 380 вольт.

Внутри вводного устройства, использующего стандарт TN-C-S, делается выделение рабочего нуля N и защитного РЕ из проводника PEN, который соединяют здесь же с ГЗШ — главной заземляющей шиной. Ее подключают к повторному контуру заземлению здания.

От вводного устройства рабочие и защитные нули идут изолированными цепочками, которые запрещено объединять в любой другой точке схемы электропроводки.

По старым правилам, действовавшим в схеме заземления TN-C, расщепление проводника PEN не делалась, а фазное напряжение бралось прямо между ним и одним из линейных потенциалов.

Конечный промежуток линии между ее опорой до ввода в дом прокладывают по воздуху или под землей. Его называют ответвлением. Оно находится на балансе электроснабжающей организации, а не хозяина жилого здания. Поэтому все работы по подключению дома на этом участке должны выполняться с ведома и по решению владельца ЛЭП. Соответственно, законодательно они потребуют согласования и оплаты.

У подземной кабельной линии ответвление монтируют в металлическом шкафу, который размещают поблизости с трассой, а для воздушной ЛЭП — непосредственно на опоре. В обоих случаях важно обеспечить безопасность их эксплуатации, закрыть доступ посторонних людей и выполнить надежную защиту от повреждения вандалами.

Выбор места расщепления PEN проводника

Оно может быть выполнено:

на ближайшей опоре
или на вводном щите, расположенном на стене либо внутри дома

В первом случае ответственность за безопасную эксплуатацию несет электроснабжающая организация, а во втором — владелец здания. Доступ жильцов дома к работам на конце PEN проводника, расположенного на опоре, запрещен правилами.

При этом надо учесть, что провода на воздушной линии способны обрываться по различным причинам и на них могут возникать неисправности. Во время аварии на питающей ЛЭП с обрывом PEN проводника ее ток потечет через провод, подключенный к дополнительному контуру заземления. Его материал и сечение должны надежно выдерживать такие повышенные мощности. Поэтому их выбирают не тоньше, чем основная жила линии электропередачи.

Трехфазное подключение дома, обрыв PEN проводника на КТП

Когда расщепление выполняется прямо на опоре, то к нему и контуру прокладывают линию, называемую повторным заземлением. Ее удобно изготавливать из металлической полосы, заглубленной в землю на 0,3÷1 м.

Поскольку через нее в грозу создается путь протекания молнии в землю, то ее надо отводить от дорожек и мест возможного размещения людей. Рационально прокладывать ее под забором здания и в подобных труднодоступных местах, а все соединения выполнять сваркой.

Когда расщепление производится в водном щите здания, то через линию ответвления с подключенными проводами будут протекать аварийные токи, которые могут выдержать только проводники с сечением фазных жил ЛЭП.

Вводное распределительное устройство электроэнергии

Оно отличается от простого вводного устройства тем, что в его конструкцию внесены элементы, осуществляющие распределение электричества по группам потребителей внутри здания. Его монтируют на вводе электрического кабеля в пристройке или каком-то отдельном помещении.

ВРУ устанавливают внутри металлического шкафа, куда заводят все три фазы, PEN проводник и шину контура повторного заземления в схеме подключения здания по системе TN-C-S.

Внутри шкафа вводного распределительного устройства фазные проводники подключаются к клеммам входного автоматического выключателя или силовых предохранителей, а PEN проводник к своей шине. Через нее выполняется его расщепление на PE и N с образованием главной заземляющей шины и ее подключением к повторному контуру заземления.

Ограничители повышения напряжения работают по импульсному принципу, защищают схему цепей фаз и рабочего нуля от воздействий возможного проникновения посторонних внешних разрядов, отводят их через РЕ проводник и главную защитную шину с контуром заземления на потенциал земли.

При возникновении высоковольтных импульсных разрядов больших мощностей в питающей линии и прохождении их через последовательную цепочку из автоматического выключателя и УЗИП вполне возможен выход из строя силовых контактов автомата из-за подгорания и даже приваривания их.

Поэтому защита этой цепочки мощными предохранителями, выполняемая простым перегоранием плавкой вставки, остается актуальной, широко применяется на практике.

Трехфазный электрический счетчик учитывает расходуемую мощность. После него подключаемые нагрузки распределяются по группам потребления через правильно подобранные автоматические выключатели и устройства защитного отключения. Также на вводе может стоять дополнительное УЗО, выполняющее противопожарные функции у всей электрической проводки здания.

После каждой группы УЗО может производиться дополнительное деление потребителей по степеням защиты индивидуальными автоматами или обходиться без них, как показано разными участками на схеме.

На выходные клеммы щита и защит подключаются кабели, идущие к группам конечных потребителей.

Особенности конструкции ответвления

Чаще всего трехфазное подключение дома на питающей ЛЭП выполняется воздушной линией, на которой может возникнуть короткое замыкание или обрыв. Чтобы их предотвратить следует обратить внимание на:

общую механическую прочность создаваемой конструкции
качество изоляции внешнего слоя
материал токоведущих жил

Современные самонесущие алюминиевые кабели обладают небольшим весом, хорошими токопроводящими свойствами. Они хорошо подходят для монтажа воздушного ответвления. При трехфазном питании потребителей сечения жилы СИП 16 мм2 будет достаточно для длительного получения 42 кВт, а 25 мм кв — 53 кВт.

Когда ответвление выполняется подземным кабелем, то обращают внимание на:

конфигурацию прокладываемого маршрута, его недоступность для повреждения посторонними людьми и механизмами при работах в грунте
защиту выходящих из земли концов металлическими трубами на высоту не меньше среднего человеческого роста

Лучшим вариантом считается полное размещение кабеля в трубе вплоть до ввода в ВУ и распределительный шкаф.

Для подземной прокладки используют только цельный кусок кабеля с прочной броневой лентой или выполняют его защиту трубами или металлическими коробами. При этом медные жилы предпочтительнее, чем алюминиевые.

Технические аспекты трехфазного подключения частного дома в большинстве случаев требуют бо́льших затрат и усилий чем при однофазной схеме.

Видео по сборке трёхфазного щита учёта на дом

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

powercoup.by

Трехфазное питание в доме: есть ли смысл?

Наверх

Рейтинги
Обзоры
- Смартфоны и планшеты
- Компьютеры и ноутбуки
- Комплектующие
- Периферия
- Фото и видео
- Аксессуары
- ТВ и аудио
- Техника для дома
- Программы и приложения
Новости
Советы
- Покупка
- Эксплуатация
- Ремонт
Подборки
- Смартфоны и планшеты
- Компьютеры
- Аксессуары
- ТВ и аудио
- Фото и видео

ichip.ru

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 м². 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.

Подключение потребителей к трехфазной сети

Не всякому обывателю понятно, что такое электрические цепи. В квартирах они на 99 % однофазные, где ток поступает к потребителю по одному проводу, а возвращается по другому (нулевому). Трехфазная сеть представляет собой систему передачи электрического тока, который течет по трем проводам с возвратом по одному. Здесь обратный провод не перегружен благодаря сдвигу тока по фазе. Электроэнергия вырабатывается генератором, приводимым во вращение внешним приводом.

Увеличение нагрузки в цепи приводит к росту силы тока, проходящего по обмоткам генератора. В результате магнитное поле в большей степени сопротивляется вращению вала привода. Количество оборотов начинает снижаться, и регулятор скорости вращения подает команду на увеличение мощности привода, например путем подачи большего количества топлива к двигателю внутреннего сгорания. Число оборотов восстанавливается, и генерируется больше электроэнергии.

Трехфазная система представляет собой 3 цепи с ЭДС одинаковой частоты и сдвигом по фазе 120°.

Особенности подключения питания к частному дому

Многие считают, что трехфазная сеть в доме повышает потребляемую мощность. На самом деле лимит устанавливается электроснабжающей организацией и определяется факторами:

возможностями поставщика;
количеством потребителей;
состоянием линии и оборудования.

Для предупреждения скачков напряжения и перекоса фаз их следует нагружать равномерно. Расчет трехфазной системы получается примерным, поскольку невозможно точно определить, какие приборы в данный момент будут подключены. Наличие импульсных приборов в настоящее время приводит к повышенному энергопотреблению при их пуске.

Распределительный электрощит при трехфазном подключении берется больших размеров, чем при однофазном питании. Возможны варианты с установкой небольшого вводного щитка, а остальных — из пластика на каждую фазу и на надворные постройки.

Подключение к магистрали реализуется по подземному способу и по воздушной линии. Предпочтение отдают последней благодаря небольшому объему работ, низкой стоимости подключения и удобству ремонта.

Сейчас воздушное подключение удобно делать с помощью самонесущего изолированного провода (СИП). Минимальное сечение алюминиевой жилы составляет 16 мм 2 , чего с большим запасом хватит для частного дома.

СИП крепится на опорах и стене дома с помощью анкерных кронштейнов с зажимами. Соединение с главной воздушной линией и кабелем ввода в электрощит дома производится ответвительными прокалывающими зажимами. Кабель берется с негорючей изоляцией (ВВГнг) и проводится через металлическую трубу, вставленную в стену.

Воздушное подключение трехфазного питания дома

При расстоянии от ближайшей опоры более 15 м необходима установка еще одного столба. Это необходимо для снижения нагрузок, приводящих к провисанию или обрыву проводов.

Высота места присоединения составляет 2,75 м и выше.

Электрораспределительный шкаф

Подключение к трехфазной сети производится по проекту, где внутри дома производится разделение потребителей на группы:

освещение;
розетки;
отдельные мощные приборы.

Одни нагрузки можно отключать для ремонта при работающих других.

Мощность потребителей рассчитывается для каждой группы, где выбирается провод необходимого сечения: 1,5 мм 2 — к освещению, 2,5 мм 2 — к розеткам и до 4 мм 2 — к мощным приборам.

Проводка защищается от короткого замыкания и перегрузки автоматическими выключателями.

Электрический счетчик

При любой схеме подключения необходим прибор учета расхода электроэнергии. 3-фазный счетчик может подключаться непосредственно к сети (прямое включение) или через трансформатор напряжения (полукосвенное), где показания прибора умножаются на коэффициент.

Важно соблюдать порядок подключения, где нечетные номера – это питание, а четные – нагрузка. Цвет проводов указывается в описании, а схема размещается на задней крышке прибора. Вход и соответствующий выход 3-фазного счетчика обозначаются одним цветом. Наиболее распространен порядок присоединения, когда сначала идут фазы, а последний провод – ноль.

3-фазный счетчик прямого включения для дома обычно рассчитан на мощность до 60 кВт.

Перед выбором многотарифной модели следует согласовать вопрос с энергоснабжающей компанией. Современные устройства с тарификаторами дают возможность подсчитывать плату за электроэнергию в зависимости от времени суток, регистрировать и записывать значения мощности во времени.

Температурные показатели приборов выбираются как можно шире. В среднем они составляют от -20 до +50 °С. Срок эксплуатации приборов достигает 40 лет с межповерочным интервалом 5-10 лет.

Счетчик подключается после вводного трех- или четырехполюсного автоматического выключателя.

Трехфазная нагрузка

К потребителям относятся электрокотлы, асинхронные электродвигатели и другие электроприборы. Преимуществом их использования является равномерное распределение нагрузки на каждой фазе. Если трехфазная сеть содержит неравномерно подключенные однофазные мощные нагрузки, это может привести к перекосу фаз. При этом электронные устройства начинают работать со сбоями, а лампы освещения тускло светятся.

Схема подключения трехфазного двигателя к трехфазной сети

Работа трехфазных электродвигателей отличается высокой производительностью и эффективностью. Здесь не требуется наличие дополнительных пусковых устройств. Для нормальной эксплуатации важно правильно подключить устройство и выполнять все рекомендации.

Схема подключения трехфазного двигателя к трехфазной сети создает вращающее магнитное поле тремя обмотками, соединенными звездой или треугольником.

У каждого способа есть свои достоинства и недостатки. Схема звезды позволяет плавно запускать двигатель, но его мощность снижается до 30 %. Эта потеря отсутствует в схеме треугольника, но при пуске токовая нагрузка значительно больше.

У двигателей есть коробка подключения, где находятся выводы обмоток. Если их три, то схема соединяется только звездой. При наличии шести выводов двигатель можно подключить любым способом.

Потребляемая мощность

Для хозяина дома важно знать, сколько потребляется энергии. Это легко подсчитать по всем электроприборам. Сложив все мощности и поделив результат на 1000, получим суммарное потребление, например 10 кВт. Для бытовых электроприборов достаточно одной фазы. Однако потребление тока значительно возрастает в частном доме, где есть мощная техника. На один прибор может приходиться 4-5 кВт.

Важно спланировать потребляемую мощность трехфазной сети на этапе ее проектирования, чтобы обеспечить симметрию по напряжениям и токам.

В дом заходит четырехжильный провод на три фазы и нейтраль. Напряжение электрической сети составляет 380/220 В. Между фазами и нулевым проводом подключаются электроприборы на 220 В. Кроме того, может быть еще трехфазная нагрузка.

Расчет мощности трехфазной сети производится по частям. Сначала целесообразно рассчитать чисто трехфазные нагрузки, например электрический котел на 15 кВт и асинхронный электродвигатель на 3 кВт. Суммарная мощность составит P = 15 + 3 = 18 кВт. В фазном проводе при этом протекает ток I = Px1000/(√3xUxcosϕ). Для бытовых электросетей cosϕ = 0,95. Подставив в формулу числовые значения, получим величину тока I = 28,79 А.

Теперь следует определить однофазные нагрузки. Пусть для фаз они составят P_A = 1,9 кВт, P_B = 1,8 кВт, P_C = 2,2 кВт. Смешанная нагрузка определяется суммированием и составляет 23,9 кВт. Максимальный ток будет I = 10,53 А (фаза С). Сложив его с током от трехфазной нагрузки, получим I_C = 39,32 А. Токи на остальных фазах составят I_B = 37,4 кВт, I_A = 37,88 А.

В расчетах мощности трехфазной сети удобно пользоваться таблицами мощности с учетом типа подключения.

По ним удобно подбирать защитные автоматы и определять сечения проводки.

Заключение

При правильном проектировании и обслуживании трехфазная сеть идеально подходит для частного дома. Она позволяет равномерно распределить нагрузку по фазам и подключить дополнительные мощности электропотребителей, если позволяет сечение проводки.