Отличия трехфазного и однофазного напряжения. Чем напряжение 220 В отличается от 380 Вольт
Напряжение 380B называется линейным, потому как действует между любыми из трех фаз в трёхфазной сети. Напряжение 220B называется фазным, действует между одной из трех фаз и нулём.
От генерирующих электростанций к потребителям электрическая энергия подается при помощи высоковольтных линий, частота которых составляет 50 Гц. Понижение высокого синусоидального напряжения происходит на трансформаторных подстанциях, после чего выполняется его распределение потребителям – на уровне 220B и 380B. Различается однофазная и трехфазная сеть. Однако каковы отличия между ними? Давайте разбираться.
Если при подключении дома или квартиры используются два провода (фазы и нуля), система является однофазной. Коэффициент ее рабочего напряжения составляет 220B. Если же заходят 4 провода (трех фаз и нуля) – это трехфазная система. Ее рабочее напряжение (линейное) составляет 380B.
Специфика подачи напряжения
По типу электрического тока напряжение бывает переменным и постоянным. При разной форме переменного тока изменяется его величина и значение. В то время, как у постоянного тока сохраняется одна и та же полярность знака, а вот величина может изменяться.
Напряжение, присутствующее в современных розетках, имеет переменную синусоидальную форму. Его значение бывает следующих видов:
- Амплитудным – указывает на размер размаха синусоиды по отношению к нулю в вольтах;
- Действующим – это значение, которое в √2 или 1,41 раз меньше предыдущего;
- Мгновенным – значение указывает на интенсивность напряжения в вольтах в определенные моменты времени.
Трехфазные цепи. Как подается напряжение в них
В трехфазной цепи напряжение может быть фазным или линейным. Векторная диаграмма выглядит следующим образом:
На графике присутствуют три вектора напряжений (фаз) – Uа, Ub и Uс. Величина угла между ними равна 120°. Это соблюдается между обмотками в простейшем электрооборудовании. Для того, чтобы знак вектора Ub изменился на противоположный, его нужно отразить таким образом, чтобы векторное начало и конец поменялись местами, при этом первоначальный угол наклона был сохранен. После установки векторного начала Ub в конец Uа полученное расстояние и будет рассматриваться, как вектор линейного напряжения (Uл).
Чем отличаются между собой
Однофазные сети
В таких сетях ток может проходить и по замкнутым цепям. При подключении рекомендуется в первую очередь подвести напряжение к эффективной нагрузке и только после этого вернуть его обратно. Провод, который подводит ток в условиях переменного тока, является фазой. Второй провод является нулевым. Между этими двумя проводами, передающими однофазный ток, величина напряжения составляет 220B.
Двухфазные сети
Этот тип электросетей предусматривает осуществление передачи двух переменных токов, по которым их напряжение сдвигается по фазе на 90°. Для передачи токов используются два фазных и два нулевых провода. Из-за дороговизны такой способ передачи напряжения сейчас не используется.
Трехфазные сети
В таких электросетях одновременно передаются три переменных тока со сдвигом напряжения по фазе на 120°. Источники соединяются по схеме «звезды», что позволяет использовать только три провода – 3-х фазных и одного нулевого. Преимуществом таких сетей признана экономичность и возможность передачи тока на большие расстояния. В любой паре проводов фаз присутствует напряжение в 380B, а в парах одного фазного и нулевого провода – 220B.
Исходя из вышеперечисленного, для электропитания городских квартир и частных домов оборудуются однофазные или трехфазные сети.
Где используется напряжение в 220B, а где в 380B
В большинстве жилых объектов (квартирах, домах, коттеджах и на дачах) установлены и используются однофазные электросети, в которых напряжение составляет стандартные 220B. Это обоснуется тем, что уровень потребления в обычном доме или квартире не превышает, как правило, 10 кВт.
Трехфазная электросеть проводится на объекты, где планируемый уровень потребления мощностей превышает значение в 10 кВт, а также установлены и используются электрические установки, которые требуют именно трехфазную подачу напряжения для обеспечения корректного функционирования. К примеру, если для запуска трехфазного двигателя использовать лишь одну фазу с применением конденсатора, это существенно понизит КПД электроустановки и в то же время увеличит расход электрической энергии.
С другой стороны, если уровень максимально потребляемой мощности в частном домохозяйстве не превышает 9-ти кВт, допускается использование на вводе двужильного медного кабеля с сечением 6мм и установку автомата на 40A.
В случае, когда максимальная нагрузка предположительно равняется 15кВт, для провода одной фазы величина проходящего тока составит 70A. Следовательно, обязательной будет прокладка медного провода с 10-милиметровым сечением и силового автоматического выключателя. Однако стоимость такой сети намного дороже. А потому выходом из ситуации может стать монтаж обычной трехфазной сети и распределение эффективной нагрузки поровну между фазами, то есть – по 5 кВт. На сегодняшний день подобные решения по обеспечению электропитанием используются большинством магазинов, предприятий и офисов.
По каким схемам потребители подключаются к трехфазным электросетям
Для подключения электродвигателей, нагревателей и других трехфазных мощностей используется схема «звезда» или «треугольник». Большинство установок оснащены перемычками, которые в зависимости от положения обмоток формируют вышеуказанные схемы.
Соединение звездой
Схема предусматривает соединение концов обмоток генерирующего устройства в одну точку и подключение к началу этих же обмоток нагрузки. В электродвигателях получается, что линейное напряжение в 380B, при условии соединения обмоток по схеме звезды, прикладывается к двум обмоткам для каждой фазной пары.
Соединение треугольником
В этой схеме предусмотрено прикладывание линейного напряжения к каждой обмотке. Эти элементы, как правило, рассчитаны именно на такие подключения.
Указанные способы подключения имеют и плюсы, и недостатки.
Плюсы подключения однофазной сети 220B
- Простота монтажа,
- Экономичность в финансовых вложениях,
- Безопасность в использовании напряжения.
Минусы использования однофазной сети 220B
- Ограничения на использование мощностей для конечных потребителей,
- Исключение возможности функционирования асинхронных двигателей, не оснащенных конденсаторами и ПЧ.
Плюсы подключения трехфазной сети 380B
- Экономия финансовых средств в условиях трехфазного потребления энергии,
- Возможность подключения и питания промышленного оборудования,
- Ограничение мощности только по сечению используемого кабеля,
- Переключение однофазных нагрузок на другую фазу в случаях ухудшения качества либо отключения электропитания.
Недостатки трехфазной сети 380B
- Дорогое оборудования,
- Напряжение, несущее опасность для жизни человека,
- Наличие ограничений на максимальную мощность при однофазных нагрузках.
Что бы электрическая сеть работала бесперебойно и безопасно, необходимо проводить периодические испытания сертифицированной электролабораторией. Выезд специалиста на Ваш объект — бесплатно!
| ||||||||||
Поиск на сайте DPVA Поставщики оборудования Полезные ссылки О проекте Обратная связь Ответы на вопросы. Оглавление
| Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация/ / Алфавиты, номиналы, единицы/ / Номиналы электрических сетей. / / Питающее напряжение 220/230 В однофазное и 380/400 В трехфазное в РФ. Почему 220 и 230 В, 380 В и 400В это одно и то же. 50Гц / 60Гц. Почему так. Жаргон электриков и здравый смысл. Поделиться:
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: | |||||||||
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. | ||||||||||
Коды баннеров проекта DPVA.ru Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator |
Объяснение трехфазного питания
| Объяснение трехфазного питания
В этом видео подробно рассматривается трехфазное питание и объясняется, как оно работает. Трехфазную электроэнергию можно определить как общий метод производства, передачи и распределения электроэнергии переменного тока. Это тип многофазной системы, который является наиболее распространенным методом, используемым электрическими сетями во всем мире для передачи энергии.
Дополнительные ресурсы Raritan
Стенограмма:
Добро пожаловать в это анимационное видео, которое быстро объясняет 3-фазное питание. Я также объясню загадку, почему 3 линии электропередач находятся на расстоянии 120 градусов друг от друга, потому что это ключевой момент для понимания трехфазного питания.
Электроэнергия, поступающая в центр обработки данных, обычно представляет собой трехфазную электроэнергию переменного тока, что означает трехфазную электроэнергию переменного тока.
Давайте рассмотрим упрощенный пример того, как генерируется трехфазное питание.
Этот пример отличается от того, что я использовал для описания того, как трехфазный двигатель использует мощность. В видео с переменным током мы показали, как вращение магнита вокруг одного провода заставляет ток течь туда и обратно. Теперь мы пропустим магнит через 3 провода и посмотрим, как это повлияет на ток в каждом проводе.
В этом трехфазном примере северный положительный конец магнита направлен прямо вверх на первую линию.
Чтобы упростить объяснение концепции, давайте воспользуемся циферблатом и скажем, что первая линия находится в положении «двенадцать часов». Электроны в линии 1 будут течь к северному полюсу магнита. Что произойдет, если магнит повернется на 90 градусов?
Как мы видели на видео с переменным током, поскольку магнит перпендикулярен линии 1, электроны в линии 1 перестанут двигаться. Затем, когда магнит качается, более 90 градусов и южный полюс магнита приближается к первой линии, и электроны меняются местами, что означает, что направление тока меняется на противоположное. Об этом было подробно рассказано в видео о переменном токе. Если вы нажали на это видео, не имея полного представления о переменном токе, сначала просмотрите это видео.
Глядя на таблицу, вы можете понять, почему я выбрал аналоговый циферблат. Круг равен 360 градусам, и часы делят круг на 12 частей, так что каждый час покрывает 30 градусов круга. Переход с 12 на 3 равен 90 градусов, а переход от 12 к 4 составляет 120 градусов.
При выработке трехфазного питания медные линии располагаются под углом 120 градусов друг к другу. Итак, когда вы находитесь в положении «четыре часа» в нашем примере, это 120 градусов от первой линии. А положение «8 часов» находится на 120 градусов от положений «4 часа» и «12 часов». 3 линии равномерно распределены по кругу.
Если северный полюс находится ближе к одному из 3-х проводов, то электроны движутся в этом направлении. Чем ближе южный полюс подходит к каждому проводу, тем больше электроны удаляются от южного полюса. В каждой из этих трех линий электроны движутся вперед и назад, но они не всегда движутся в том же направлении или с той же скоростью, что и две другие линии.
Давайте снова посмотрим на пример. Когда магнит вращается, когда северный полюс находится в положении 1 час, он становится перпендикулярным линии 2, поэтому, конечно, электроны перестают двигаться по линии 2. Но они все еще движутся по линии 1, притягиваясь к более близкому северному полюсу, и они двигаются по линии 3, отталкиваясь от южного полюса. Когда северный полюс магнита повернут на 2 часа, на линию 1 и [линию] 2 влияет северный полюс, но южный полюс находится прямо напротив линии 3, поэтому теперь он имеет пиковый ток. В 3 часа магнит перпендикулярен линии 1, поэтому электроны перестают двигаться, но на линию 2 влияет северный полюс, а на линию 3 — южный полюс, поэтому ток течет по линиям 2 и 3.
Надеюсь, этот пример показывает вам, что в любой момент времени ток всегда течет как минимум по 2 линиям. Он также показывает взаимосвязь между тремя линиями, когда магнит вращается по кругу. Когда магнит движется вокруг циферблата, на каждую из трех линий будет влиять либо северный, либо южный полюс, за исключением случаев, когда магнит перпендикулярен линии.
Давайте сосредоточимся на линии 1. Она достигает своего пикового значения, когда северный полюс указывает на 12-часовую и 6-часовую позиции. Это при нулевом токе, когда северный полюс указывает на 3 и 9.час. Только 1 из 3 линий всегда находится на пике, но поскольку линий 3, для каждого цикла есть 3 положительных пика и 3 отрицательных пика. В 6 различных положениях на циферблате одна из линий находится на пике. Позиции 12 и 6 — чередующиеся пики линии 1, позиции 2 и 8 — чередующиеся пики линии 3, а позиции 4 и 10 — чередующиеся пики линии 2.
Теперь давайте объясним эти запутанные формы сигналов, которые часто используются для изображения трех фаз. Если вы посмотрите на пример сигнала, вы увидите, что первая линия выделена синим цветом, и она начинается с нуля. Это означает, что магнит перпендикулярен этой линии. Когда магнит движется, вы можете видеть, что ток достигает своего пика. Затем, когда положительный полюс проходит мимо этого провода, ток начинает ослабевать, пока магнит снова не станет перпендикулярным, что приводит к нулевому току. Когда отрицательный полюс начинает приближаться, ток меняет направление и движется в другом направлении к другому пику, прежде чем вернуться к нулевому току. Это завершает 1 полный цикл для этой строки.
Чтобы двумерная диаграмма показывала взаимосвязь между линиями, теперь в ней показан промежуток, который означает время, за которое магнит повернется на 120 градусов. Это когда красная линия находится на нулевом токе. По мере того, как магнит продолжает вращаться, красная линия будет двигаться к своему пиковому положительному току, а затем вернется к нулю, после чего ток изменит направление. График также показывает, что третья линия начинается при нулевом токе через 120 градусов после второй линии. Итак, если вы посмотрите на эти 3 линии, вы увидите, что, когда одна линия находится на пике, другие 2 линии все еще генерируют ток, но не в полную силу, то есть они не на пике. Так как электроны текут от положительного пика к отрицательному, ток отображается как текущий от положительных значений к отрицательным. Помните, что положительные и отрицательные стороны не исключают друг друга. Положительная и отрицательная коннотация используется только для описания того, как чередуется ток.
В 3-фазной цепи вы обычно берете одну из 3-х токонесущих линий и подключаете ее к другой из 3-х токонесущих линий. Одно исключение из этого описано в видео «Дельта против звезды».
В качестве примера возьмем 3-фазную линию 208 вольт. Каждая из трех линий будет иметь напряжение 120 вольт. Если вы посмотрите на график, вы легко увидите выходную мощность любых двух линий. Если одна линия находится на пике, другая линия не находится на пике. Вот почему в трехфазной цепи неправильно умножать 120 вольт на 2, чтобы получить 240 вольт.
Итак, если вам интересно, почему у вас дома есть 110/120 вольт для ваших обычных розеток, но у вас также есть приборы на 220/240 вольт, что дает? Ну, это не трехфазное питание. На самом деле это 2 однофазные линии.
Итак, как рассчитать мощность объединения двух линий в трехфазной цепи? Формула представляет собой вольт, умноженный на квадратный корень из 3, который округляется до 1,732. Для 2 линий, каждая из которых несет 120 вольт, расчет для этого равен 120 вольт, умноженному на 1,732, и результат округляется до 208 вольт.
Вот почему мы называем это трехфазной цепью на 208 В или трехфазной линией на 208 В. Трехфазная цепь на 400 вольт означает, что каждая из 3 линий несет 230 вольт.
Последняя тема, о которой я расскажу в этом видео: почему компании и центры обработки данных используют 3 фазы?
Прямо сейчас позвольте мне дать вам простой обзор. Для трехфазной сети вы соединяете линию 1 с линией 2 и получаете 208 вольт. В то же время вы [можете] подключить линию 2 к линии 3 и получить 208 вольт. И вы [можете] соединить линию 3 с линией 1 и получить 208 вольт. Если провод способен подавать 30 ампер, то передаваемая мощность составляет 208 вольт, умноженных на 30 ампер, умноженных на 1,732, что дает общую доступную мощность 10,8 кВА.
Для сравнения, для однофазной цепи на 30 ампер с напряжением 208 вольт вы получите только 6,2 кВА. По сути, 3 фазы обеспечивают большую мощность.
Существуют и другие факторы, по которым гораздо лучше подавать трехфазное питание к стойке центра обработки данных, а не использовать однофазное питание, и эти факторы обсуждаются в видео о вольтах и амперах, а также в видео 208 и 400 вольт.
Типы электрических сетей и напряжения
- Центр поддержки
- Замечания по применению
- Типы электрических сетей и напряжения
На этой странице описаны различные типы коммунальных электросетей и напряжения питания. Перечисленные ниже номинальные напряжения питания системы могут варьироваться в пределах ±10 % и более. Модели счетчиков WattNode ® доступны в семи различных версиях, которые охватывают весь диапазон типов электрических сетей и напряжений. Новый широкодиапазонный Modbus WattNode охватывает 100–600 В переменного тока, схему «звезда» и «треугольник», однофазные и трехфазные сети с одной моделью. Счетчики и трансформаторы тока предназначены для использования в системах с частотой 50 или 60 Гц.
Классификация электрических служб
Системы распределения электроэнергии переменного тока можно классифицировать по следующим свойствам:
- Частота: 50 Гц или 60 Гц
- Количество фаз: одна или три фазы
- Количество проводов: 2, 3 или 4 (не считая защитного заземления)
- Нейтральный присутствует:
- Звезда соединенные системы имеют нейтраль
- Системы, подключенные к треугольнику , обычно не имеют нейтрали
- Классы напряжения: (ANSI C84. 1-2016)
- Низкое напряжение: 1000 вольт или менее
- Среднее напряжение: более 1000 вольт и менее 100 кВ
- Высокое напряжение: более 100 кВ и равное или менее 230 кВ
- Сверхвысокое напряжение : более 230 кВ, но менее 1000 кВ
- Сверхвысокое напряжение : равное или более 1000 кВ
Напряжение «фаза-нейтраль» по схеме «звезда» | Междуфазное напряжение по схеме «звезда» или «треугольник» |
---|---|
120 | 208 |
120 1 | 240 |
230 | 400 |
240 | 415 |
277 | 480 |
347 | 600 |
- Линейные напряжения в трехфазных системах обычно в 1,732 раза больше фазных напряжений:
- В симметричной трехфазной электрической системе фазные напряжения должны быть равными, если нагрузка сбалансирована.
- Примечание: 120 1 Относится к трехфазной четырехпроводной схеме треугольника.
Общие электрические сети и нагрузки
- На следующих рисунках символы катушек представляют собой вторичную обмотку трансформатора коммунального обслуживания или другого понижающего трансформатора. Правила электротехнического кодекса в большинстве юрисдикций требуют, чтобы нейтральный проводник был соединен (подключен) с заземляющим заземлением на вводе электрических служб.
Однофазная Трехпроводная
Также известная как система Эдисона, двухфазная или с отводом от середины нейтрали. Это самая распространенная услуга по месту жительства в Северной Америке. Линия 1 к нейтрали и Линия 2 к нейтрали используются для питания 120-вольтового освещения и штекерных нагрузок. Линия 1–линия 2 используется для питания однофазных нагрузок 240 В, таких как водонагреватель, электрическая плита или кондиционер.
Трехфазная, четырехпроводная, звездообразная
Наиболее распространенной системой электроснабжения коммерческих зданий в Северной Америке является сеть 120/208 В, которая используется для питания 120-вольтовых штепсельных нагрузок, освещения и небольших систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. На более крупных объектах напряжение составляет 277/480 вольт и используется для питания однофазного освещения 277 вольт и более крупных нагрузок HVAC. В западной Канаде распространено 347/600 В.
Трехфазный, трехпроводной, треугольник
Используется в основном на промышленных предприятиях для подачи питания на трехфазные нагрузки двигателя, а также в системах распределения электроэнергии. Типичными являются номинальные рабочие напряжения 240, 400, 480, 600 и выше.
Загрузить: Типы электрических сетей и напряжение (AN-129) (PDF, 3 страницы)
Необычные электрические сети
Трехфазные четырехпроводные соединения треугольником
Также известны как система высокого или дикого треугольника. Используется на старых производственных предприятиях с в основном трехфазными двигателями и некоторыми однофазными осветительными и штепсельными нагрузками на 120 вольт. Подобно трехфазному трехпроводному треугольнику, описанному выше, но с центральным отводом на одной из обмоток трансформатора для создания нейтрали для однофазных нагрузок 120 вольт. Двигатели подключаются к фазам A, B и C, а однофазные нагрузки подключаются либо к фазе A, либо к C и к нейтрали. Фаза B, высокая или дикая ветвь, не используется, так как напряжение на нейтраль составляет 208 вольт.
Трехфазный, двухпроводной, с заземлением в углу, треугольник
Используется для снижения затрат на электропроводку за счет использования служебного кабеля только с двумя изолированными проводниками, а не с тремя изолированными проводниками, которые используются в традиционном трехфазном служебном вводе.
International Electrical Distribution Systems
Описание | Л–Н Вакуумный | л–л вакуум | стран | Модели WattNode (звезда или треугольник–напряжение) |
---|---|---|---|---|
1-фазный, 2-проводной 120 В с нейтралью | 120 | – | США | 3Y-208 |
1-фазный, 2-проводной 230 В с нейтралью | 230 | – | ЕС, Другие | 3Y-400 |
1-фазный, 2-проводной 208 В (без нейтрали) | – | 208 | США | 3D-240 |
1-фазный, 2-проводной 240 В (без нейтрали) | – | 240 | США | 3D-240 |
1-фазный, 3-проводной 120/240 В | 120 | 240 | США | 3Y-208 |
3-фазный, 3-проводной, 208 В, треугольник (без нейтрали) | – | 208 | США | 3D-240 |
3-фазный, 3-проводной, 230 В, треугольник (без нейтрали) | – | 230 | Норвегия | 3D-240 |
3-фазный, 3-проводной, 400 В, треугольник (без нейтрали) | – | 400 | ЕС, Другие | 3Д-400 |
3-фазный, 3-проводной, 480 В, треугольник (без нейтрали) | – | 480 | США | 3D-480 |
3-фазный, 3-проводной, 600 В, треугольник (без нейтрали) | – | 600 | США, Канада | нет 1 |
3 фазы, 4 провода 208Y/120 В | 120 | 208 | США | 3Y-208, 3D-240 |
3 фазы, 4 провода 400Y/230 В | 230 | 400 | ЕС, Другие | 3Y-400, 3D-400 |
3 фазы, 4 провода 415Y/240 В | 240 | 415 | Австралия | 3Y-400, 3D-400 |
3 фазы, 4 провода 480Y/277 В | 277 | 480 | США | 3Y-480, 3D-480 |
3-фазный, 4-проводной 600Y/347 В | 347 | 600 | США, Канада | 3Y-600 |
3-фазный 4-проводной, треугольник, 120/208/240, дикая фаза | 120, 208 | 240 | США | 3D-240 |
3-фазный 4-проводной, треугольник, треугольник 240/415/480, дикая фаза | 240, 415 | 480 | США | 3D-480 |
3-фазный треугольник с заземлением на угол 208/240 | – | 240 | США | 3D-240 |
3-фазный треугольник с заземлением на угол 415/480 | – | 480 | США | 3D-480 |
- 1 Используя трансформаторы напряжения (PT), счетчики WattNode могут измерять услуги дельта 600 вольт, а также услуги среднего и высокого напряжения.