Однофазное и трехфазное подключение
Между одно- и трехфазным подключением существует много различий технического плана. Так, например, подключение по трехфазной схеме осуществляется с использованием четырех или пяти проводов. Из них три являются фазными, по которым подается ток, а остальные два – это нулевой провод и заземление. В некоторых случаях для нуля и заземления используется один общий провод.
При подключении по однофазной схеме применяется два или три провода. Это соответствует фазе нулю и заземлению. Использование двух проводов означает, что ноль и заземление находятся на едином проводнике. Заранее зная количество фаз, можно сделать расчеты допустимой мощности и определить количество электрооборудования, которое может быть одновременно включено в сеть на каждой линии.
В случае однофазного подключения все подаваемое напряжение сосредотачивается на одной линии, что нередко приводит к перегрузкам. Толщина проводов на внутренних линиях домашней сети значительно выше тех, которые используются в трехфазной схеме. Это связано с более высокой нагрузкой, которая приходится только на одну линию. С учетом всех перечисленных факторов, при устройстве электроснабжения частного дома, предпочтение чаще всего отдается трем фазам.
Схема распределительного щита включает в себя следующие компоненты:
Устройство защитного отключения (УЗО) – это прибор, который контролирует ток утечки в электросети. Данное устройство размыкает контакты в том случае, если значение дифференциального тока (т.е. разница токов между фазным и нулевым проводником) превышает критический уровень. В состав УЗО входят элементы, предназначенные для измерения и сравнения токов, проходящих через электрическую сеть, и для размыкания цепи.
Устройство защитного отключения предназначено для предупреждения образования пожаров, вызванных большой изношенностью проводки, и для защиты человека от поражения электрическим током. Оно устанавливается только вместе с автоматическим выключателем.
Устройства защитного отключения характеризуются количеством полюсов (2, 4), током утечки (от поражения током — 30мА), а также номинальным током нагрузки. Все характеристики указаны на внутренней стороне прибора.
Причины возникновения необходимости подключения 380 В
Если планируется лишь разделение трехфазной линии на три однофазных и использование его только для освещения и питания бытовой техники, никакого смысла в оформлении документации нет. К тому же сотрудники управляющей компании, производящие проверку оборудования, не дадут разрешения на подобное подключение. Другое дело, если в одной из построек у владельца оборудована небольшая мастерская. Та же циркулярная пила, для привода которой установлен электродвигатель 380 вольт, может стать поводом к подводке трехфазной линии. А как владелец будет производить дальнейшее расключение, после прибора учета электроэнергии, уже никого не касается.
Домашнюю сеть, по обслуживанию управляющей компании, можно сравнить с водопроводной. Все, что подключено до счетчика является собственностью коммунальных служб и ими же обслуживается. Коммуникации, расположенные после прибора учета, т. е. со стороны владельца, принадлежат хозяину помещения. Он и отвечает за их состояние.
Схема подключения частного дома к электросети 380: необходимые для этого документы
Подключить трехфазную сеть не так уж и просто. Для начала нужно обязательно обратиться в надлежащую энергослужбу, где будут обговорены и согласованы такие моменты, как: мощность сети, количество предполагаемых фаз, схема подключения, тариф и тип устанавливаемого счетчика, крайне необходимое заземление.
Частный дом должен находиться на расстоянии 300 м. от сетей 380 вольт. Так же организации необходимо предоставить данные о состоянии электрической сети всей проводки. А она в свою очередь даст лимит на мощность, которой будет пользоваться потребитель. Часто допустимая мощность 15 кВт. Для подключения трехфазной сети необходимо собрать и некоторую документацию.
Схема подключения частного дома к электросети 380 вольт
Перечень необходимых документов:
- Технические условия эксплуатации;
- Проект электроснабжения здания;
- Разграничительный акт электрических сетей, соответствующей балансировки;
- Акт осмотра и лабораторные заключения;
- Заключительный договор энергоснабжения.
Данное подключение, как правило, выполняется двумя способами: воздушным и подземным. Первый способ более приемлем для частных домов, и имеет ряд плюсов. Такие воздушные линии легко ремонтируются, схема самого подключения может быть любой, минимальные затраты.
Подводка коммуникаций
Необходимо учесть, что теплотрасса, должна обеспечить необходимое сечение (диаметр должен соответствовать техническим требованиям). И ещё, должен быть обеспечен необходимый проток теплоносителя, через тепловентилятор. Если диаметр труб и температура теплоносителя будет достаточными, но скорость движения (протока) очень слабой, это отрицательно скажется на тепловой мощности прибора!
Также, продумайте, как подвести электропитание, цепи управления. Просчитайте необходимые расстояния, для закупок нужного метража электропровода.
И ещё один момент. Убедитесь, что стена (или потолок), на которой будет закреплён тепловентилятор, достаточной прочности, выдержит нагрузку.
Это интересно: Инфракрасные обогреватели вредны для здоровья или нет – 5 фактов: описываем развернуто
Когда 380, а когда 220?
Так почему же в квартирах у нас напряжение 220 В, а не 380? Дело в том, что к потребителям мощностью менее 10 кВт, как правило, подключают одну фазу. А это значит, что в дом вводится одна фаза и нейтральный (нулевой) проводник. В 99% квартир и домов именно так и происходит.
Однофазный электрощиток в доме. Правый автомат – вводной, далее – по комнатам. Кто найдёт ошибки на фото? Хотя, этот щиток – одна сплошная ошибка…
Однако, если планируется потреблять мощность более 10 кВт, то лучше – трехфазный ввод. А если имеется оборудование с трехфазным питанием (содержащее трехфазные двигатели), то я категорически рекомендую заводить в дом трехфазный ввод с линейным напряжением 380 В. Это позволит сэкономить на сечении проводов, на безопасности, и на электроэнергии.
Трехфазный ввод. Вводной автомат на 100 А, далее – на счетчик трехфазный прямого включения Меркурий 230.
Не смотря на то, что есть способы включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, такие переделки резко снижают КПД двигателей, и иногда при прочих равных условиях можно за 220 В заплатить в 2 раза больше, чем за 380.
Однофазное напряжение применяется в частном секторе, где потребляемая мощность, как правило, не превышает 10 кВт. При этом на вводе применяют кабель с проводами сечением 4-6 мм². Потребляемый ток ограничивается вводным автоматическим выключателем, номинальный ток защиты которого – не более 40 А.
Про выбор защитного автомата я уже писал здесь. А про выбор сечения провода – здесь. Там же – жаркие обсуждения вопросов.
Но если мощность потребителя – 15 кВт и выше, то тут обязательно нужно использовать трехфазное питание. Даже, если в данном здании нет трехфазных потребителей, например, электродвигателей. В таком случае мощность разделяется по фазам, и на электрооборудование (вводной кабель, коммутация) ложится не такая нагрузка, как если бы ту же мощность брали от одной фазы.
Пример трехфазного электрощитка. Потребители и трехфазные, и однофазные.
Например, 15 кВт – это для одной фазы около 70А, нужен медный провод сечением не менее 10 мм². Стоить кабель с такими жилами будет существенно. А автоматов на одну фазу (однополюсных) на ток больше 63 А на ДИН-рейку я не встречал.
Поэтому в офисах, магазинах, и тем более на предприятиях применяют только трёхфазное питание. И, соответственно, трёхфазные счетчики, которые бывают прямого включения и трансформаторного включения (с трансформаторами тока).
Сколько платить
Для снятия точных показаний по счетчику понадобятся:
- электросчетчик;
- ручка, карандаш;
- квитанция для заполнения.
При осмотре счетчика, обратите внимание на все цифры, показываемые циферблатом. Единицей измерения считается один полноценный оборот, свидетельствующий об использовании 1000 кв. в час
в час.
Запишите все цифры (у некоторых аппаратов, цифры после запятой окрашены в другой цвет), необязательно записывать показания после запятой, потому что они отображают мизерные объемы.
Примите во внимание: важным моментом для физических лиц является фиксирование показаний каждый месяц, желательно в один и тот же день, чаще всего это делают первого числа. Для точного расчета затраченной электроэнергии
Для точного расчета затраченной электроэнергии
Точные данные можно узнать, позвонив в Энергосбыт для вашего города. Сумму, которую получите и следует оплатить за месяц. При оплате по субсидии, также используют данные со счетчика. По этому примеру также можно рассчитать затраты для двухтарифного счётчика.
Такой счетчик сейчас является популярной моделью, из-за возможности разделения учета ночного и дневного потребления электроэнергии. Эти аппараты имеют два окошка с циферблатами.
После снятия показаний заполняется квитанция, в нее вносят все значения счетчика, которые вы получили на данный момент. Обозначают тариф, по которому будет проходить оплата. Различают однофазный, двухфазный и трехфазный тарифы. Затем указывают стоимость за один киловатт и сумму для оплаты.
Проверка розеток
Перед эксплуатацией важно сделать проверку, которая состоит из четырех основных пунктов:
- Визуальный осмотр на возможные физические дефекты в корпусе.
- При наличии мегаомметра проверяется прочность изоляционного покрытия. Во время диагностики розетка 380 вольт должна быть обесточена.
- С помощью прибора провоцируется короткое замыкание, чтобы проверить правильность подключения.
- Замер линейного и фазного напряжения на холостом ходу.
Во время проверки рабочее напряжение между фазами должно быть не более 380В и 220В на одной жиле. В конце следует еще раз проверить правильность и качество соединения. Плохо затянутый контакт перегревается и выходит из строя, повреждая при этом корпус.
При размыкании цепи может возникнуть дуга, которая создаст опасность для жизни и риск поломки. Чтобы избежать данного явления, перед демонтажем следует всегда отключать подачу тока. В более дорогих версиях стоит автомат.
В ходе эксплуатации провода нагреваются и расширяются. В результате винтовые соединения ослабевают, что приводит к плохому контакту. Каждый год необходимо проводить протяжку всех проводов.
Подключение вилки 380 вольт
В одной из недавних статей я уже рассказывал про подключение розетки 380 Вольт — ABB 416RS6, выполненной согласно спецификации международной электротехнической комиссии, IEC 60309 и используемой повсеместно для подключения трехфазного электрооборудования. Теперь пришла очередь рассказать про электрическую вилку 380В, сделанную по этому же стандарту, которую собственно и можно подключать в данный разъем.
ABB 416-p6 — это переносная трехфазная кабельная вилка, со степенью защиты IР44, рассчитанная на ток в 16А, имеющая следующие контакты — 3Р+N+E (три фазы, рабочий ноль и защитный ноль — заземление).
В качестве примера, устанавливать эту трехфазную вилку будем на профессиональную стационарную мойку высокого давления — Portotecnica ML CMP 2860 T.
В основе данного аппарата высокого давления лежит трехфазный асинхронный двигатель, для подключения которого не требуется рабочий ноль (или просто НОЛЬ, как мы привыкли его называть), достаточно лишь трех фаз и защитного нуля (заземления), которое подключается к корпусу и другим токопроводящим частям мойки. э
Соответственно в комплекте поставки данной мойки, идет лишь четырех жильный кабель, нулевая жила в нем отсутствует.
Однофазное и трехфазное подключение
Между одно- и трехфазным подключением существует много различий технического плана. Так, например, подключение по трехфазной схеме осуществляется с использованием четырех или пяти проводов. Из них три являются фазными, по которым подается ток, а остальные два – это нулевой провод и заземление. В некоторых случаях для нуля и заземления используется один общий провод.
При подключении по однофазной схеме применяется два или три провода. Это соответствует фазе нулю и заземлению. Использование двух проводов означает, что ноль и заземление находятся на едином проводнике. Заранее зная количество фаз, можно сделать расчеты допустимой мощности и определить количество электрооборудования, которое может быть одновременно включено в сеть на каждой линии.
В случае однофазного подключения все подаваемое напряжение сосредотачивается на одной линии, что нередко приводит к перегрузкам. Толщина проводов на внутренних линиях домашней сети значительно выше тех, которые используются в трехфазной схеме. Это связано с более высокой нагрузкой, которая приходится только на одну линию. С учетом всех перечисленных факторов, при устройстве электроснабжения частного дома, предпочтение чаще всего отдается трем фазам.
Алгоритм распределения нагрузки по трем фазам
Как уже сказано, надо собрать всю однофазную нагрузку и распределить ее равномерно между фазами. Причем фокус в том, чтобы подобрать все так, чтобы мощные приборы, подключенные к одной фазе не вызывали отключение по перегрузке. Это возможно если суммарная мощность работающих устройств будет не больше номинала, или если эти приборы не будут работать одновременно.
Квартирный щит 380 В может быть и не очень большим
Общие принципы группировки нагрузки для автоматов
Самая надежная и простая в обслуживании схема — когда на каждую группу потребителей или мощное устройство стоит отдельный автомат, а вкупе с ним УЗО. Но такая схема, во-первых, дорога, во-вторых, требует просто огромного шкафа, что тоже недешево. Поэтому стараются подключить несколько линий на один автомат, но объединять их надо следуя определенной логике. Иначе разобраться что к чему при срабатывании автомата будет очень непросто. Стоит придерживаться следующих правил:
- Розетки и освещение одного помещения подключать через разные автоматы. В таком случае при проблемах в одной из групп помещение не окажется полностью обесточенным.
- «Мокрые» помещения — ванну, кухню, баню — не группировать с «сухими». Во-первых, в помещениях с повышенной опасностью автоматы должны быть с другими параметрами, во-вторых, именно во влажных помещениях и возникают обычно проблемы.
- Уличное освещение и уличные розетки вообще должны быть отдельно — на отдельных автоматах. К ним можно подключить хозпостройки.
-
Питание привода ворот и охранное освещение — тоже отдельные автоматы.
Сделать план трехфазного электрощита — распределить нагрузку между тремя фазами
- Отдельные линии электропитания и отдельные автоматы и УЗО ставят и на мощную бытовую технику (электроплиты и электродуховки) и на ту, в которых используется вода. На крайний случай, можно скомпоновать, скажем стиральную и посудомоечную машину. Можно также в одну группу объединить проточный и накопительный водонагреватель, но при условии, что они не будут включаться одновременно, так как с высокой вероятностью спровоцируют отключение по перегрузу. Причем их можно подключать на один автомат только при условии, что они смонтированы в одном помещении, иначе ничего вы при повреждении не поймете.
Чтобы формировать группы было проще, составляете список линий и нагрузку на них. Должно быть указано помещение, название линии и мощность подключенной нагрузки. Глядя на эту таблицу, следуя описанным выше правилам, собираете группы. При этом надо еще следить чтобы нагрузка была распределена более-менее ровно.
Проверка групп
После того как вы на бумаге набросали группы, проводите проверку. Садитесь и думаете, что будет, если сработает каждый из автоматов, насколько катастрофичными будут последствия для каждого помещения.
Щит на 380 В для частного дома своими руками собрать можно, но надо сначала придумать как распределить нагрузку
Например, если в двухэтажном коттедже подключить все розетки первого этажа и освещение второго на один автомат, и освещение первого, розетки второго на другой, а технику на третий, то при срабатывании любого из автоматов ситуация будет аховой.
Вот в таком русле проигрываем ситуации с отключением каждого автомата. Желательно, чтобы в помещении оставались или рабочие розетки или они были в соседнем. Тогда, при необходимости, можно будет и оборудование подключить и освещение.
https://youtube.com/watch?v=jaB-iPXHZFs
Советы профессионалов
Теперь нелишним будет обратиться к советам, профессиональных электриков, которые помогут более грамотно выполнить расключение электрического щитка и упростить его эксплуатацию.
Устанавливая распределительный щит в квартире или доме, желательно, создать схему всех подключений с понятными обозначениями. Её можно вычертить или распечатать на бумаге и приклеить с внутренней стороны дверцы корпуса щита. Это позволит, в случае аварийной ситуации и отсутствии хозяина, практически любому оперативно выполнить отключение или включение энергии.
Для удобства обслуживания и проведения ремонтных работ все группы проводки внутри распределительного щита группируются по назначению линий. Группировку можно произвести при помощи изоляционной ленты или пластиковых хомутов. На каждую группу крепятся бирки с соответствующими надписями. Ремонтируя проводку не придётся ломать голову над тем – какой провод за что отвечает и избежать неприятных ошибок.
Ещё раз напоминаем о важности правильного подключения автоматических выключателей – проводники ввода заводятся сверху. Для надёжности осмотрите маркировку на устройствах, большинство производителей размещают на них схему правильного подключения и вопрос – как подключить автомат в щитке, отпадает сам собой.. Образцовый щитокИсточник static.wixstatic.com
Образцовый щитокИсточник static.wixstatic.com
После контрольного запуска, собранного или отремонтированного распределительного щитка он оставляется на несколько часов открытым. При этом нагрузку на сеть желательно повысить до максимума. Через пару часов можно проверить – греются ли компоненты щитка.
При правильной сборке и расчётах повышенной температуры быть не должно. В противном случае необходимо отключать щиток, и искать источник проблемы. Если этого не сделать – короткое замыкание неизбежно.
Примерно один раз в шесть месяцев необходимо протягивать все винты внутри распределительного щита
Это особенно важно при использовании в сети алюминиевых проводов.. Профессионалы рекомендуют не пожалеть трёх мест под установку в щитке модульной розетки
Это позволит подключать к щитку различные инструменты и освещение, полностью обесточив все линии.
Профессионалы рекомендуют не пожалеть трёх мест под установку в щитке модульной розетки. Это позволит подключать к щитку различные инструменты и освещение, полностью обесточив все линии.
Для создания высокотехнологичного щитка распределения, рекомендуется установить в него реле напряжения. Это устройство будет отслеживать показатели сети и в случае критического скачка вверх или падения напряжения автоматически отключит нагрузку. После восстановления номинальных показателей произойдёт включение. Таким образом можно надёжно защитить электроприборы имеющие повышенные требования к напряжению сети.
Устаревшие автоматы – «пробки»Источник homemasters.ru
Ещё раз обратите на размеры корпуса, как говорилось выше, он должен быть «на вырост» обеспечивая возможность расширения системы. Более просторный корпус снижает взаимный перегрев элементов и повышает срок их службы.
Протягивание креплений контактов можно совместить с уборкой внутри корпуса распределительного щита. Грязь заставляет элементы щитка сильнее греться, а пыль и паутина могут стать источниками коротких замыканий.
Еще пример сборки щитка в видео:
https://youtube.com/watch?v=sM-AQqBPgRQ
Заключение
В заключение можно сказать, что при должной аккуратности самостоятельная установка распределительного щита – мероприятие вполне осуществимое. Главное не забывать о технике безопасности и правильно сделать расчёты. Однако, чтобы гарантированно избежать ошибок, лучше доверить это дело профессионалам.
Преимущества трехфазной системы электроснабжения
Не секрет, что трехфазное электроснабжение частного дома стает всё более актуально, и это связанно не только с величиной напряжения. Давайте разберёмся во всех преимуществах 380 Вольт и вот их перечень:
- Подключение самых распространённых в быту и на производстве асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. При подключении к однофазной цепи теряется их мощность, крутящий момент, а также КПД. Ведь они первоначально были рассчитаны на три фазы. Применение таких электромашин в частном доме может понадобиться при обустройстве точильного, сверлильного или деревообрабатывающего станка и других видов техники. Владелец, который обладает навыками работы на таком оборудовании, всегда найдёт ему применение. На даче всегда пригодится мощный насос, поэтому провести 380 Вольт и тут не помешает.
- Подключив три фазы, владелец частного дома получает, по большому счёту, сразу три независимые однофазные сети, которыми может распоряжаться по своему усмотрению. Для этого того чтобы получить однофазное напряжение 220 Вольт, нужно подключить один провод к фазе, а другой к нулю. Оно будет называться фазным. Напряжение между двумя фазами равняется 380 Вольт и называется линейное.
- Сети 380 Вольт наиболее стабильны, так как менее подвержены перекосам.
- При поломке или аварийной ситуации на распределительной подстанции может отгореть одна или даже две фазы. При этом у владельца частного дома с тремя фазами как минимум освещение и холодильник будет работать. При этом нужно помнить, что для трёхфазных двигателей работа на две фазы повлечёт за собой неминуемый выход его из строя.
Так как преимущества питания потребителя от сети 380 Вольт очевидны, стоит разобраться какие документы нужны для подключения трехфазной сети. Об этом мы сейчас и поговорим.
Подключение однофазного асинхронного электродвигателя к сети
Особенность этого подключения заключается в том, что напряжение на рабочую катушку после включения двигателя в сеть должно подаваться постоянно, а на пусковую через фазосдвигающий конденсатор, только на кратковременное время (2–10 сек).
Сделать это несложного, например, с помощью двух тумблеров, один из которых имеет два фиксированных положения (рабочий), а другой без фиксации (пусковой).
На самом деле, всех этих манипуляций при запуске электродвигателя можно избежать, если использовать специально предназначенные для этих целей коммутирующие устройства.
Пусковая кнопка ПНВС
В этом механизме (ПНВС-10) не было бы ничего особенного, если бы не одна фишка. При нажатии кнопки “Пуск” замыкаются все три пары контактов. При отпускании кнопки, крайние пары остаются в замкнутом положении, а средняя пара возвращается в исходное, разомкнутое положение. После нажатия “Стоп” все контакты размыкаются.
На картинке ясно видно, что средняя пара контактов разомкнута, а две крайние пары замкнуты.
Остается подключить пусковую обмотку к крайним клеммам, а пусковую к средней и одной из крайних (общей) клеммам кнопки.
Вот так просто и если хотите, элегантно реализован весь порядок необходимых подключений.
Небольшая цена (120–190 руб), ещё одно из достоинств этого устройства. Некоторых пользователей смущают относительно большие габариты, но поскольку электромотор чаще всего используется в составе какого-то агрегата (станка), что само по себе подразумевает стационарное применение, то размеры блока кнопок, в этом случае, не помеха.
Подключение к сети однофазного двигателя с помощью магнитного пускателя
Поскольку питание, подаваемое на пусковую катушку через несколько секунд после нажатия кнопки “Пуск” нужно отключить, то понадобится два пускателя, а ещё блок, состоящий из двух кнопок, каждая из которых должна иметь две группы контактов с нормально-замкнутыми и нормально-разомкнутыми парами контактов.
Красным цветом обозначены силовые провода. Синим, провода управления.
Получается дороговато, каждый из пускателей с катушкой на 220 В, стоит 700–3000 руб, а ещё такой способ подключения никак не назовешь компактным и простым.
Все эти недостатки компенсируются возможностью коммутировать довольно большую нагрузку.
О подключении трёхфазных электродвигателей к однофазной сети
На мой взгляд, эта тема в наши дни потеряла свою актуальность. Раньше (период СССР), купить однофазный двигатель было проблематично или просто невозможно, а трёхфазники приобретались “по случаю”. Естественно, сразу же возникал вопрос об адаптации такого движка к однофазной сети. Сейчас таких случаев уже почти нет, а покупать дорогой трёхфазный электродвигатель с тем, чтобы подключать его к сети на 220 В. никто в здравом уме не будет.
Несколько полезных советов по сборке щита
При сборке электрического щита необходимо использовать только качественную и надёжную электротехническую продукцию
Не стоит обращать внимание на более дешёвые китайские аналоги, личная безопасность гораздо важнее
Для подключения проводов к автоматам лучше всего применять специальные наконечники для опрессовки. Конечно тогда придётся приобрести и клещи, с помощью которых выполняется обжим, но их стоимость не слишком высокая.
Использование изолирующей ленты уже не актуально, многие электрики используют исключительно термоусадочные трубки. Такой расходный материал удобен и надёжен и не обязательно приобретать строительный фен, можно воспользоваться обыкновенной зажигалкой.
Для удобства эксплуатации все элементы электрического шкафа должны быть промаркированы. Только тогда можно будет быстро и легко отключить напряжение в определённой комнате. Можно делать пометки на корпусе устройства или сделать небольшие таблички и закрепить их на изделии с помощью скотча.
Схемы подключения «звезда» и «треугольник» в трехфазной сети
Передавать электроэнергию выгоднее по высоковольтным ЛЭП, поэтому питание всех жилых районов и большинства промышленных предприятий осуществляется через понижающие трансформаторы, начала вторичных обмоток, которых соединены между собой, а концам обмоток подключаются отходящие фазные провода.
Точка соединения катушек заземляется и к ней подключается нейтральный проводник. Такая схема электроснабжения называется TN и описана в ПУЭ гл.1.7.
Существует две схемы подключения электроприборов к такой сети, отличающихся подаваемым напряжением.
Самая распространенная схема соединения это «звезда». Используется при включении электроприборов, напряжение питания которых составляет 220В. При этом один из проводов каждого из аппаратов присоединяется к одной из фаз, а оставшиеся соединяются вместе и подключаются к нейтрали.
При этом мощность аппаратов может быть различной, что вызовет появление в нейтральном проводнике уравнительного тока, но напряжение на каждом из электроприборов будет постоянным (за исключением потерь в питающих кабелях).
При соединении в «звезду» трёх одинаковых электроприборов ток в нейтральном проводе отсутствует, поэтому его допускается не подключать, но при поломке одного из аппарата напряжение питания каждого из оставшихся составит 190 Вольт.
Поэтому звезда без нейтрали используется, в основном, при подключении трёхфазного электродвигателя.
Менее распространённой является схема соединения «треугольник». При этом каждый из электроприборов подключается к двум из трёх линейных проводников. Напряжение питания всех электроприборов составит 380В.
Такая схема используется в электроустановках, в которых отсутствует возможность подключения нейтрали или заземления, например, в подвижных аппаратах, питание которых осуществляется не кабелями, а при помощи токосъёмных пластин.
Схема подключения 3-х фазного двигателя в сеть 220в соединенного звездой.
Как видно, напряжение 220в распределяется на две последовательно соединенные обмотки, где каждая рассчитана на такое напряжение. Поэтому теряется мощность почти в два раза, но использовать такой двигатель можно во многих маломощных устройствах.
Максимальной мощности двигателя на 380в в сети 220в можно достичь, только используя соединение в треугольник. Кроме минимальных потерь по мощности, неизменным остается и число оборотов двигателя. Здесь каждая обмотка используется на свое рабочее напряжение, отсюда и мощность. Схема подключения такого электродвигателя изображено на рисунке 1.
Рис. 1
На рис.2, изображено брно с клеммой на 6 выводов для возможности подключения треугольником. На три получившихся вывода, подается: фаза, ноль и один вывод конденсатора. От того, куда будет подключен второй вывод конденсатора ― фаза или ноль, зависит направление вращения электродвигателя.
На фото: электродвигатель только с рабочими конденсаторами без емкостей для запуска.
Если на вал будет начальная нагрузка, необходимо использовать конденсаторы для запуска. Они соединяются в параллель с рабочими, используя кнопку или переключатель на момент включения. Как только двигатель наберет максимальные обороты, емкости для запуска должны быть отключены от рабочих. Если это кнопка, просто отпускаем ее, а если выключатель, то отключаем. Дальше двигатель использует только рабочие конденсаторы. Такое соединение изображено на фото.
Схемы подключения
Начнем с того, что рассмотрим конструкцию трехфазного электродвигателя. Нас здесь будут интересовать три обмотки, которые и создают магнитное поле, вращающее ротор мотора. То есть, именно так и происходит преобразование электрической энергии в механическую.
Существует две схемы подключения:
- Звезда.
- Треугольник.
Сразу же оговоримся, что подключение звездой делает пуск агрегата более плавным. Но при этом мощность электродвигателя будет ниже номинальной практически на 30%. В этом плане подключение треугольником выигрывает. Мощность подключенный таким образом мотор не теряет.
Но тут есть один нюанс, который касается токовой нагрузке. Эта величина резко возрастает при пуске, что негативно влияет на обмотку. Высокая сила тока в медном проводе повышает тепловую энергию, которая влияет на изоляцию провода. Это может привести к пробивке изоляции и выходу из строя самого электродвигателя.
https://youtube.com/watch?v=MegBqvlILqA
Хотелось бы обратить ваше внимание на тот факт, что большое количество европейского оборудования, завезенного на просторы России, укомплектовано европейскими электрическими двигателями, которые работают под напряжением 400/690 вольт. Кстати, снизу фото шильдика такого мотора
Так вот эти трехфазные электродвигатели надо подключать к отечественной сети 380В только по схеме треугольник. Если подключить европейский мотор звездой, то под нагрузкой он сразу же сгорит.
Отечественные же трехфазные электродвигатели к трехфазной сети подключаются по схеме звезда. Иногда подключение производят треугольником, это делается для того, чтобы выжать из мотора максимальную мощность, необходимую для некоторых видов технологического оборудования.
Производители сегодня предлагают трехфазные электродвигатели, в коробке подключения которых сделаны выводы концов обмоток в количестве трех или шести штук. Если концов три, то это значит, что на заводе внутри мотора уже сделана схема подключения звезда.
Если концов шесть, то трехфазный двигатель можно подключать к трехфазной сети и звездой, и треугольником. При использовании схемы звезда необходимо три конца начала обмоток соединить в одной скрутке. Три остальных (противоположных) подключить к фазам питающей трехфазной сети 380 вольт.
При использовании схемы треугольник нужно все концы соединить между собой по порядку, то есть последовательно. Фазы подключаются к трем точкам соединения концов обмоток между собой. Внизу фото, где показаны два вида подключения трехфазного двигателя.
Схема звезда-треугольник
Такая схема подключения к трехфазной сети используется достаточно редко. Но она существует, поэтому есть смысл сказать о ней несколько слов. Для чего она используется? Весь смысл такого соединения основан на позиции, что при пуске электродвигателя используется схема звезда, то есть плавный пуск, а для основной работы используется треугольник, то есть выжимается максимум мощности агрегата.
Правда, такая схема достаточно сложная. При этом обязательно устанавливаются в соединение обмоток три магнитных пускателя. Первый соединяется с питающей сетью с одной стороны, а с другой стороны к нему подсоединяются концы обмоток. Ко второму и третьему подключаются противоположные концы обмоток. Ко второму пускателю производится подсоединение треугольником, к третьему звездой.
Принцип работы таков: при включении первого пускателя временное реле включает и пускатель номер три, то есть, подключенного по схеме звезда. Происходит плавный пуск электродвигателя. Реле времени задет определенный промежуток, в течение которого мотор перейдет в обычный режим работы. После чего пускатель номер три отключается, а включается второй элемент, переводя на схему треугольник.
Выводы
Получить 380 вольт от сети 220 В возможно несколькими способами. Самым эффективным является способ применения электронного инвертора:
- стабильные параметры тока;
- безопасная эксплуатация;
- обеспечение заявленной выходной мощности;
- компактность установки.
Все выше перечисленные способы преобразования 220 Вольт в 380 работают, поэтому имеют право на существование. Но надо быть готовым к потере мощности и к трудностям по достижению других параметров тока, включая его частотные характеристики.
Проблема наличия 380В рано или поздно посещает почти любого «гаражника» (и не только).
Взять хотя бы компрессора — мало мальски производительные нуждаются в питании 380В. не говоря уж о самодельных (например на базе компрессора ЗИЛ-130 и тд)
Обычно для решения проблемы применяют конденсаторный запуск электродвигателя, когда используются рабочие и пусковые конденсаторы, для мощный 3-4-5ти киловаттных двигателей требуется по 200-500 мкФ и более. Добавить еще и падение мощности двигателей и, особенно, малое стартовое усилие, когда под нагрузкой двигатель не может набрать обороты и получаем практически полную невозможность управлять такой системой от автоматики.
Так же применяют частотные преобразователи, что не только зашкаливает по деньгам, но и для запуска трёхфазников от 220в мощнее 3-ёх киловатт однофазных частотников нет, только трёхфазные.
Вариант законно протянуть 380 можно убирать сразу (проект, монтаж, согласования и разрешения = будет золотая сеть
Для реализации — нужно приобрести более мощный электродвигатель, чем рабочий (для питания 4-ёх киловаттного двигателя я купил электродвигатель 5,5 киловатт 1500 оборотов всего за 1750 рублей) + пакетник (для тест подключения) на 3 контакта за 140 рублей. Итого затрат 1890. По сути это меньше стоимости реально нужного числа конденсатора, для работы 4-ёх киловатт от конденсаторов.
Работа и подключение преобразователя (расщепителя фаз) на видео:
https://youtube.com/watch?v=L6kQDQt2l20
Так что жду автоматику и вскоре запускаю свой компрессор на расчётную производительность!
Нередко в доме или в гараже приходится использовать агрегаты с приводами от двигателей на 380 вольт, предназначенных для использования в трехфазных сетях. Использовать трехфазную сеть в этих условиях невозможно (исключения бывают, но редко). Тогда остается запитать трехфазный двигатель от бытовой сети.
При подключении обмоток асинхронного двигателя к трем фазам по каждой его обмотке ток течет в разное время. Это создает магнитное поле, обеспечивающее вращение ротора электродвигателя. Питание трехфазного двигателя от двух фаз снижает мощность и эффективность двигателя. Поэтому подключать двигатель на 380 вольт к двум фазам стоит, если другого выхода не остается.
