Важно знать: нулевая шина и заземление подключаются отдельно — ни в коем случае нельзя заземление соединять с нулевой фазой.

Если провод гибкий и многожильный, то такие наконечники обеспечат качественный контакт с приборами учета и автоматами отключения.

Для этого понадобятся специальные обжимные клещи. Обзор этого процесса легко можно найти в интернете. По отзывам многих электриков — это очень полезный расходный материал для монтажа.

Смотрите видео, в котором подробно разъясняются этапы монтажа трехфазного счетчика электроэнергии путем полукосвенного подключения:

Схема правильного подключения трехфазного счетчика. Установка и подключение трехфазного счетчика прямого включения

Схема подключения трёхфазного счётчика примерно такая же, как и в случае использования однофазного. Любой дом или квартира должны вводиться в эксплуатацию только лишь после того, как будут установлены электрические счётчики. Согласно нормативам, работы по монтажу могут сделать только лишь те люди, которые прошли обучение, и у них должен быть допуск для работы в электрических сетях до 1000 В.

Но это установка счётчика, что касается монтажа элементов и подключения прибора учёта непосредственно к нагрузкам, то эти манипуляции можно выполнить самостоятельно. Электрики должны только лишь протестировать всю систему электроснабжения, после чего подключить счётчик к вводу, чтобы запустить всю электрику.

Основные требования при подключении

Все основные требования и особенности подключения указаны в ПУЭ. Но обязательно нужно учитывать следующие особенности:

1. Счётчик должен устанавливаться с максимальной защитой от действия погодных условий. Обязательно их нужно устанавливать в специальных коробах, изготовленных из негорючих материалов. Этот короб должен быть герметичным, если необходимо устанавливать его на улице, а также должна присутствовать возможность контролирования показаний. Напротив индикатора должно быть прозрачное стекло.
2. Счетчик должен быть установлен на расстоянии 80-170 см от поверхности земли.
3. Подключается электрический счётчик только при помощи медных проводов. Их сечение должно соответствовать максимальной нагрузке по току. Эти данные можно узнать в технических условиях. Если речь идет о квартирах, то необходимо использовать провода с минимальным сечением 2,5 кв. мм. В случае однофазной сети это максимальный ток не более 25 А. На сегодняшний день это очень маленькое значение, так как электроприборы имеют большую мощность.
4. Недопустимо использование неизолированных проводников, а также наличие различных ответвлений и скруток.
5. При использовании трёхфазных счётчиков необходимо проводить поверку не реже одного раза в год.

Где ставить счетчик в квартире?

Если счетчик устанавливается в многоквартирном доме, то место его монтажа целиком и полностью регламентируется существующим проектом. Он может быть установлен в квартире, в специальном щитке либо же на лестничной площадке.

А в том случае, если он монтируется в квартире, желательно располагать его как можно ближе к входной двери. Это намного удобнее, так как подключение нагрузки выполняется лучше. Кроме того, контролирующим органом будет проще проверять показания.

Установка счетчика в частном доме

В том случае, если вы решили установить в частном доме электрический счётчик, можно воспользоваться несколькими вариантами. Допускается устанавливать счётчик на столбе — во дворе или рядом с ним.

Но лучше всего произвести монтаж в помещении, так как в таком случае погодные условия будут в меньшей степени влиять на него. Но если же электроснабжающая организация требует устанавливать только на улице, можно произвести монтаж на стене дома, в специальном герметичном коробе.

А вот автоматические выключатели, которые защищают различные группы потребителей, необходимо устанавливать в другом коробе, размещенном внутри помещения. Обязательно необходимо учитывать тот факт, чтобы все провода визуально просматривались.

Для обеспечения возможности проведения работ непосредственно на электрическом счётчике необходимо перед ним монтировать автоматический выключатель или рубильник. Он обязательно пломбируется отдельно от счетчика.

Схема подключения однофазных счётчиков

Существует два типа электрических счетчиков для бытовой сети 220 В:

1. Электронные.
2. Механические.

По типу учета электроэнергии они могут быть такими:

1. Однотарифными.
2. Двухтарифными.

Разницы в подключении двухтарифного и однотарифного нет никакой, схема соединений одинаковая. Отличие — только во внутренних компонентах. Но для обычного потребителя эта «начинка» попросту недоступна.

На клеммной пластине в любом однофазном счетчике имеется две пары контактов. На этом же клеммнике можно увидеть подробную схему соединений. В целом, схема подключения трехфазного счетчика «Меркурий» практически такая же, как и в случае однофазного, только проводов больше.

Порядок подключения

Согласно схеме, приведенной на клеммнике, порядок такой:

1. К контактам «1» и «2» необходимо провести подключение фаз от кабеля ввода и потребителей. Сначала необходимо произвести подключение фазного провода нагрузок, а после — только ввода.
2. На контакты под номерами «3» и «4» необходимо подключить нулевые провода. Причём на контакт «3» подается ноль от провода вода, а с «4» он снимается и идёт к потребителям.

Схема подключения трехфазного счетчика электроэнергии отличается незначительно, будет рассмотрена ниже. Отличие только в том, что немного больше контактов.

Немного о проводах

Все соединения производятся при помощи проводов, которые необходимо зачистить не более чем на 2 см. Желательно обращаться к инструкции по установке, все эти данные в ней имеются. В том случае, если применяется многожильный провод, необходимо на его концах установить специальные наконечники. Выбирать их нужно по номинальному току и толщине. Обязательно нужно опрессовывать их при помощи специальных клещей или плоскогубцев.

Зачищенный провод необходимо вставить до упора в отверстие, расположенное под площадкой с контактами. Обязательно смотрите за тем, чтобы в зажим не попал кусок изоляции. Недопустимо, чтобы оголенный провод выглядывал из-под корпуса. Схема подключения трехфазного счетчика приведена на рисунке ниже.

Соединения производятся таким же образом, как и при использовании однофазных.

Другими словами, суммарная длина оголенного провода должна максимально точно выдерживаться. На старых моделях электрических счётчиков фиксация производится при помощи одного винта, а в новых — двумя. Именно таким образом осуществляется подключение трехфазных счетчиков. Особенности подключения прибора учета такие же, как и при использовании однофазного.

В том случае, если производится установка нового электросчетчика, необходимо сперва закручивать самый дальний крепеж, а после того как убедитесь, что он зафиксирован, полностью затяните второй. Минут через десять нужно подтянуть контакты, так как медь может немного примяться.

Подключение трехфазного счетчика

Для электросети 380 вольт характерно наличие трех фаз, следовательно, приборы учета для неё будут немного отличаться. Сразу бросается в глаза то, что на электросчетчиках намного большее количество контактов. Если обратить внимание на схему соединения, то окажется, что выходы и входы, а также нейтрали расположены попарно. Схема подключения электрического счетчика выглядит таким образом:

1. Если фаза с литерой «А» подключается к первому контакту, то она снимается со второго.
2. Фаза «В» подключается на 3-й контакт и снимается с 4. Все правила и порядок подключения аналогичны описанным выше, только используется большее число проводников. Сначала необходимо зачистить и выровнять их, после чего установить в контактные разъемы и затянуть.

Обязательно перед счетчиком нужно устанавливать автоматический выключатель, который пломбируется. После прибора учета монтируется короб с автоматическими выключателями, с которых снимается напряжение и подаётся на нагрузку. Желательно использовать устройство защитного отключения, которое не допустит поражения электрическим током.

Отличия трехфазного счетчика от однофазного

Однофазные приборы позволяют осуществлять учет электрической энергии только лишь при условии, если применяется двухпроводная сеть. Трехфазные приборы учета применяются в сетях 380 В 3- и 4-проводного типа.

Однофазные сети очень часто используются для подключения частных домов, офисных помещений, спальных районов. Другими словами, тех потребителей, у которых мощность не более 10 кВт. В некоторых случаях может потребоваться установка и подключение трехфазного счетчика прямого включения.

А в этом случае необходимо производить учет потребляемого электричества при помощи однофазных счётчиков. У них основное преимущество — это простота конструкции, легкость монтажа, а самое главное, их очень удобно использовать.

Использование трех фаз в быту

Но проблема в том, что в быту используется очень много электрических приборов большой мощности. Именно поэтому многие владельцы домов предпочитают переводить питание на трехфазную сеть. Если верить техническим условиям, которые имеются для подключения к сетям, питание от 3 и 1 фазы примерно равно по мощности.

Но преимущество использования трехфазного питания заключается в том, что можно подключать различные электрические приборы напрямую, без использования различных вспомогательных устройств. При использовании эффективной схемы подключения однофазного и трехфазного счетчика можно добиться высокой производительности и надежности.

Различные обогреватели, асинхронные двигатели, плиты можно подключать к трехфазной сети переменного тока. При этом увеличивается эффективность работы электрического прибора.

Однофазные и трехфазные электросчётчики — схемы подключения, принцип работы, классы точности

Для учёта количества потребления электроэнергии, измеряемой в киловатт-часах, используются электрические счётчики. Электрические счётчики однофазные и тркхфазные ведут суммарный учёт потребления в сетях переменного тока. По типу электрической сети, конструктивному исполнению, схеме подключения, классу точности, виду измеряемой электроэнергии и т.д. электрические счётчики можно разделить на разные виды и типы.

Однофазнные и трёхфазные счетчики

Счётчики электроэнергии бывают двух основных видов: для однофазной сети переменного тока 220В и для трёхфазной сети переменного тока 380В. Т.е. счётчики бывают однофазными и трёхфазными.

Однофазные счётчики в основном используются в бытовых электрических сетях, т.е. там, где потребители электроэнергии работают от электрической сети напряжением 220В. Например, потребителем может быть обычная бытовая техника или комнатное освещение.

Трёхфазные счётчики используются на предприятиях, где основная электрическая нагрузка – это трёхфазные потребители. В качестве трёхфазных потребителей могут выступать силовые трансформаторы и трёхфазные электродвигатели. Также в качестве трёхфазной нагрузки могут выступать и однофазные потребители, но распределённые по разным фазам.

Принцип действия

По принципу действия счётчики бывают индукционными (электромеханическими) и электронными (статическими). Первые наиболее распространены, т.к. они были изобретены значительно раньше. По сравнению с электронными счётчиками, счётчики индукционные морально устарели. Кроме того у них больше погрешность и они способны вести только простой учёт потребления электроэнергии.

Наблюдать работу счётчика можно по крутящемуся диску. Чем быстрее крутится диск, тем большая нагрузка проходит через счётчик в данный момент времени. На индукционном счётчике обычно указывается, сколько оборотов диска соответствует 1кВт*ч потреблённой электроэнергии. Подсчёт электроэнергии выполняется по механическому счётному механизму.

Электронные (современные) счётчики по своим параметрам на много лучше устаревших индукционных. Они более точны, позволяют вести многотарифный учёт электроэнергии. Кроме того они способны хранить данные потребления по времени суток, по дням, месяцам и т.д. Многие модели электронных счётчиков способны передавать данные учёта по сети или по каналу мобильной связи, т.е. существует возможность удалённого снятия показаний.

Наблюдать работу электронного счётчика можно по миганию светового индикатора, находящегося на счётчике. Чем чаще происходит мигание, тем большая нагрузка проходит через счётчик. На электронном счётчике должно указываться количество световых импульсов, соответствующее потреблению 1кВт*ч электроэнергии.

У многих электронных счётчиков имеется жидкокристаллический дисплей, на котором можно наблюдать потребление электроэнергии.

Класс точности счетчика

Класс точности – это погрешность устройства, указанная в процентах. По классу точности электрические счётчики можно разделить на рабочие и образцовые (эталонные).

Рабочие счётчики используются для постоянного и непрерывного учёта в электрических сетях. Образцовые счётчики служат для контрольной поверки рабочих счётчиков.

Вид измеряемой электроэнергии

По виду измеряемой электроэнергии устройства делятся на счётчики активной электроэнергии, счётчики реактивной электроэнергии и комбинированные счётчики (активно-реактивной электроэнергии).

Способ подключения

В зависимости от схемы подключения счётчики бывают прямого и непрямого включения. Счётчики прямого включения используются в сетях с потребителями небольшой мощности. В основном это обычные однофазные устройства учёта, но могут быть и трёхфазные счётчики прямого включения.

Счётчики непрямого включения устанавливаются для учёта в сетях, где прямой учёт невозможен ввиду большой токовой нагрузки, проходящей в сети. Обычно большие токи протекают в трёхфазных сетях переменного тока.

Для непрямого учёта используются трансформаторы тока, вторичные обмотки которых подключаются непосредственно к счётчику.

Для подсчёта электроэнергии в высоковольтных сетях применяют высоковольтные счётчики прямого включения или счётчики, ведущие учёт через высоковольтные трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.

Схемы подключения трех и однофазных счетчиков

Однофазный счётчик

Данный счётчик подключается достаточно просто. К нему подходят четыре провода: фаза-вход, фаза выход, ноль-вход и ноль-выход.

Фаза-вход – фазный провод, идущий от сети. Фаза-выход – провод, идущий к потребителям (к нагрузке). Ноль-вход – нулевой провод, идущий от сети. Ноль-выход – нулевой провод, идущий к нагрузке.

Главное в подключении однофазного счётчика – не перепутать клеммы при подключении фазных и нулевых проводников.

Трёхфазный счётчик

Трёхфазные счётчики в сетях 380В подключаются по различным схемам:

● прямое включение;

● полукосвенное;

● схема «звезда».

Трёхфазный счётчик прямого включения подключается аналогично однофазному счётчику, но стой лишь разницей, что количество входных и выходных фазных проводов будет в три раза больше. Т.е. на каждую из трёх фаз будет один входящий и один выходящий провод. В итоге получается, что к счётчику подключаются восемь проводов.

Трёхфазные счётчики непрямого включения (полукосвенное, схема «звезда») используют в связке с трансформаторами тока. Вторичные обмотки трансформаторов тока подключаются к токовым клеммам счётчика. При подключении необходимо обязательно учитывать полярность первичной и вторичной обмоток трансформаторов тока. От этого зависит правильная работа счётчика и, соответственно, правильный учёт электроэнергии.

Стоит отметить, что подключение всех видов электросчётчиков должны производить представители энергоснабжающей организации. Кроме самого подключения они производят и пломбировку счётчика. Если счётчик электронный и программируемый, то сотрудники энергосбыта производят и соответствующие его настройки.   

Что подразумевается под однофазным или трехфазным подключением? — Энергид

Переменный электрический ток, которым питается ваш дом, может подаваться через различные типы подключения:

• 2-проводное: однофазное подключение
• 3- или 4-проводное: трехфазное подключение

У каждого типа подключения есть свои преимущества. С однофазной системой легче сбалансировать электрические нагрузки сети.С другой стороны, трехфазное соединение больше подходит для потребления здания, которое включает мощные машины (например, помещения самозанятого подрядчика) или лифт, для которого требуется трехфазная система. . Фактически, он может нести в три раза больше мощности .

Как мне узнать, подключен ли мой дом к однофазному или трехфазному соединению?

Достаточно взглянуть на сервисную электрическую панель . Вы увидите либо 2, либо 3 или 4 провода.

2-проводное: однофазное подключение

Если это однофазное соединение, в вашу электрическую сервисную панель входят два провода:

• черный или красный провод под напряжением
• синий «нейтральный» провод

Эти два провода разделяет разность напряжений 230 В.

3- или 4-проводное: трехфазное подключение

Если это трехфазное соединение, в вашу электрическую сервисную панель входят 3 или 4 провода, в зависимости от того, что ваш электрик смог установить с имеющейся электросетью.

• три провода под напряжением: черный, красный, коричневый или серый
• синий «нейтральный» провод

Это позволит ему правильно распределить силовые кабели вашего дома в зависимости от типа подключения для поддержания баланса электрической сети.

В большинстве случаев разница напряжений 230 В отделяет каждый провод под напряжением от нейтрали, в то время как разница напряжений 400 В между двумя проводами под напряжением.Это позволяет питать как бытовые кабели напряжением 230 В, так и устройства, требующие 400 В (например, автомобильное зарядное устройство).

Обратите внимание, что в некоторых домах 3 фазы 3 x 230 В . Напряжение 230 В отделяет каждый провод под напряжением, нейтральный провод отсутствует.

Нужны ли мне специальные розетки, если мое здание подключено по трехфазной схеме?

Да, но только для устройств, которые работают в трехфазном режиме , например, электродвигателя лифта или коммерческой печи.Это круглые 4-контактные разъемы + заземление, подключенные к 5 проводам : 3 провода под напряжением + нейтраль + заземление.

Для остальных розеток подходит стандартная модель 2 пин + земля. Эти розетки имеют 2 провода и заземление : 2 провода под напряжением (трехфазное напряжение 400 В) или 1 провод под напряжением + нейтраль (трехфазное напряжение 230 В).

Нейтральный и заземляющий провода: не путать!

Если ваша электрическая система была установлена ​​правильно, нейтральный провод будет синего цвета .Это дает возможность получить необходимое напряжение между двумя выводами.

Его не следует путать с желтым и зеленым заземлением . Это позволяет передавать электрический ток от неисправного устройства или кабеля на землю, защищая вас от поражения электрическим током.

Можно ли увеличить мощность однофазного подключения или поменять на трехфазное?

При необходимости мощность вашего однофазного подключения может быть увеличена максимум до 63 А.В некоторых конкретных случаях вам действительно может потребоваться переключиться на трехфазный режим, например, если вы хотите, чтобы ваш электромобиль заряжался быстрее.

Мониторинг только одной или двух из трех фаз

Вопросы

«Из-за нехватки места мы можем установить только два трансформатора тока (ТТ) для контроля трехфазной цепи. Есть ли поправочный коэффициент, который мы можем использовать для компенсации мониторинга только двух из трех фаз? »

«Что, если мы будем отслеживать только одну из трех фаз?»

Ответ

Для симметричных трехфазных четырехпроводных (звездообразных) цепей каждый трансформатор тока измеряет ровно одну треть общего тока.Поэтому, если вы измеряете две из трех фаз, вы должны умножить свои результаты на 1,5, чтобы масштабировать показания до правильного значения. Если вы измеряете только одну фазу, вам нужно умножить на 3, чтобы получить правильное значение.

Ограничения

Существует несколько различных способов разбалансировки трехфазной цепи, которые могут снизить точность при таком подходе:

• Возможно, нагрузка не сбалансирована. Трехфазные двигатели, как правило, хорошо сбалансированы, но другие нагрузки могут отсутствовать.Если ваша нагрузка на самом деле состоит из нескольких нагрузок (например, мониторинг трехфазного подключения к полу здания), тогда существует высокая вероятность дисбаланса.
• Напряжения от нейтрали (или земли) к каждой фазе могут быть несбалансированными. Всегда есть небольшой дисбаланс, но он может быть больше в зависимости от сервиса и других нагрузок. Например, если напряжение одной фазы на 1,0% выше, чем напряжение других фаз, и вы не контролируете одну фазу с высоким уровнем напряжения, ваши показания мощности будут равны 0.5% низкий.
• В редких случаях однофазное напряжение может быть заземлено (это называется «заземленный треугольник» или «заземленная ветвь»). В этом случае измеритель WattNode будет измерять нулевую мощность на заземленной фазе, поэтому простое решение — контролировать две другие фазы и исключить поправочный коэффициент 1,5. В этом случае для получения точных результатов необходимо контролировать обе фазы , активные, (незаземленные).

Рекомендации

Если возможно, вам следует использовать портативный анализатор мощности или мультиметр (DMM), чтобы убедиться, что нагрузка достаточно хорошо сбалансирована.С помощью анализатора мощности вы можете измерить мощность на каждой фазе и сравнить. С помощью цифрового мультиметра вы можете проверить напряжения фаза-нейтраль или фаза-земля, чтобы убедиться, что они очень похожи. Если у вас есть измеритель с токовыми клещами, вы также можете проверить ток в каждой фазе, чтобы убедиться, что они хорошо сбалансированы.

Разве теорема Блонделя не позволяет использовать два трансформатора тока для контроля трехфазной трехпроводной (треугольник) цепи?

Да, это означает, что можно спроектировать счетчик только с двумя элементами (и только с двумя трансформаторами тока) для контроля трехпроводной схемы треугольника.Но это не значит, что все счетчики могут этим воспользоваться. Чтобы использовать теорему Блонделя, одну из трех фаз необходимо использовать в качестве контрольной точки, так что две другие фазы измеряются относительно этой контрольной точки.

Архитектура счетчиков WattNode серий WNB и WNC позволяет использовать только землю или нейтраль в качестве опорных точек, но не одну из фаз напряжения. Следовательно, теорема Блонделя не может быть применена к этой серии измерителей WattNode, позволяющих использовать два трансформатора тока для трехпроводных незаземленных схем треугольника.Как отмечалось выше, если ваша нагрузка сбалансирована, вы можете использовать только один ТТ и умножить показания на 3. Или использовать два ТТ и умножить показания на 1,5.

Однако в приложениях, использующих трансформаторы напряжения (ТП), вторичная обмотка ТП может быть подключена к проводам для обеспечения контрольной точки. Следовательно, в этом приложении измерители серий WNB и WNC могут использоваться только с двумя трансформаторами тока. См. Рисунок 3: Мониторинг схемы треугольника на странице «Использование трансформаторов напряжения».

Измерители серии WND могут измерять 3-фазное, 3-проводное, треугольное, 4-проводное, дельта-соединение и треугольник с заземленным углом, используя только два трансформатора тока.

См. Также

Трехфазная электрическая мощность | Передача электроэнергии

Трехфазная электроэнергия — распространенный метод передачи электроэнергии. Это тип многофазной системы, которая в основном используется для питания двигателей и многих других устройств. Трехфазная система использует меньше проводящего материала для передачи электроэнергии, чем эквивалентные однофазные, двухфазные системы или системы постоянного тока при том же напряжении.

В трехфазной системе три проводника цепи несут три переменных тока (одинаковой частоты), которые достигают своих мгновенных пиковых значений в разное время.Если взять за основу один проводник, то два других тока задерживаются во времени на одну треть и две трети одного цикла электрического тока. Эта задержка между «фазами» обеспечивает постоянную передачу мощности в течение каждого цикла тока, а также позволяет создавать вращающееся магнитное поле в электродвигателе.

Трехфазные системы могут иметь или не иметь нейтральный провод. Нейтральный провод позволяет трехфазной системе использовать более высокое напряжение, поддерживая при этом однофазные устройства с более низким напряжением.В ситуациях распределения высокого напряжения обычно не бывает нейтрального провода, поскольку нагрузки можно просто подключить между фазами (соединение фаза-фаза).

Трехфазный имеет свойства, которые делают его очень востребованным в электроэнергетических системах. Во-первых, фазные токи имеют тенденцию нейтрализовать друг друга, суммируясь до нуля в случае линейной сбалансированной нагрузки. Это позволяет исключить нейтральный провод на некоторых линиях; все фазные проводники проходят одинаковый ток и поэтому могут иметь одинаковый размер для сбалансированной нагрузки.Во-вторых, передача мощности на линейную сбалансированную нагрузку является постоянной, что помогает снизить вибрации генератора и двигателя. Наконец, трехфазные системы могут создавать магнитное поле, которое вращается в заданном направлении, что упрощает конструкцию электродвигателей. Три — это самый низкий фазовый порядок, демонстрирующий все эти свойства.

Большинство бытовых нагрузок однофазные. Обычно трехфазное питание либо вообще не поступает в жилые дома, либо там, где оно поступает, оно распределяется на главном распределительном щите.

На электростанции электрический генератор преобразует механическую энергию в набор переменных электрических токов, по одному от каждой электромагнитной катушки или обмотки генератора. Токи являются синусоидальными функциями времени, все с одной и той же частотой, но смещены во времени, чтобы получить разные фазы. В трехфазной системе фазы расположены равномерно, что дает разделение фаз на одну треть цикла. Частота сети обычно составляет 50 Гц в Азии, Европе, Южной Америке и Австралии и 60 Гц в США и Канаде (но для получения более подробной информации см. «Системы электроснабжения»).

Генераторы выдают напряжение в диапазоне от сотен вольт до 30 000 вольт. На электростанции трансформаторы «повышают» это напряжение до другого, пригодного для передачи.

После многочисленных дополнительных преобразований в сети передачи и распределения мощность окончательно преобразуется в стандартное сетевое напряжение (, то есть «домашнее» напряжение). Электропитание может быть уже разделено на одну фазу на этом этапе или все еще может быть трехфазным.При трехфазном понижении выход этого трансформатора обычно соединяется звездой со стандартным напряжением сети (120 В в Северной Америке и 230 В в Европе и Австралии), являющимся фазным напряжением. Другая система, обычно встречающаяся в Северной Америке, — это соединение вторичной обмотки треугольником с центральным ответвлением на одной из обмоток, питающих землю и нейтраль. Это позволяет использовать трехфазное напряжение 240 В, а также три различных однофазных напряжения (120 В между двумя фазами и нейтралью, 208 В между третьей фазой (известной как верхняя ветвь) и нейтралью и 240 В между любыми двумя фазами). быть доступным из того же источника.

В большом оборудовании для кондиционирования воздуха и т. Д. Используются трехфазные двигатели из соображений эффективности, экономии и долговечности.

Нагревательные нагрузки сопротивления, такие как электрические котлы или отопление помещений, могут быть подключены к трехфазным системам. Аналогичным образом может быть подключено электрическое освещение. Эти типы нагрузок не требуют вращающегося магнитного поля, характерного для трехфазных двигателей, но используют более высокий уровень напряжения и мощности, обычно связанный с трехфазным распределением.Системы люминесцентного освещения также выигрывают от уменьшения мерцания, если соседние светильники получают питание от разных фаз.

Большие выпрямительные системы могут иметь трехфазные входы; Результирующий постоянный ток легче фильтровать (сглаживать), чем выходной сигнал однофазного выпрямителя. Такие выпрямители могут использоваться для зарядки аккумуляторов, процессов электролиза, таких как производство алюминия, или для работы двигателей постоянного тока.

Интересным примером трехфазной нагрузки является электродуговая печь, используемая в сталеплавильном производстве и при переработке руд.

В большинстве стран Европы печи рассчитаны на трехфазное питание. Обычно отдельные нагревательные элементы подключаются между фазой и нейтралью, чтобы обеспечить возможность подключения к однофазной сети. Во многих регионах Европы единственным доступным источником является однофазное питание.

Иногда преимущества трехфазных двигателей делают целесообразным преобразование однофазной мощности в трехфазную. Мелкие клиенты, такие как жилые или фермерские хозяйства, могут не иметь доступа к трехфазному питанию или могут не захотеть оплачивать дополнительную стоимость трехфазного обслуживания, но все же могут пожелать использовать трехфазное оборудование.Такие преобразователи также могут позволять изменять частоту, позволяя регулировать скорость. Некоторые локомотивы переходят на многофазные двигатели, приводимые в действие такими системами, даже несмотря на то, что поступающее питание на локомотив почти всегда либо постоянное, либо однофазное переменное.

Поскольку однофазная мощность стремится к нулю в каждый момент, когда напряжение пересекает ноль, а трехфазная подает мощность непрерывно, любой такой преобразователь должен иметь способ накапливать энергию в течение необходимой доли секунды.

Один из методов использования трехфазного оборудования в однофазной сети — это вращающийся фазовый преобразователь, по сути, трехфазный двигатель со специальными пусковыми устройствами и коррекцией коэффициента мощности, которые создают сбалансированные трехфазные напряжения.При правильной конструкции эти вращающиеся преобразователи могут обеспечить удовлетворительную работу трехфазного оборудования, такого как станки, от однофазного источника питания. В таком устройстве накопление энергии осуществляется за счет механической инерции (эффект маховика) вращающихся компонентов. Внешний маховик иногда находится на одном или обоих концах вала.

Второй метод, который был популярен в 1940-х и 50-х годах, был методом, который назывался «методом трансформатора». В то время конденсаторы были дороже трансформаторов.Таким образом, автотрансформатор использовался для подачи большей мощности через меньшее количество конденсаторов. Этот метод работает хорошо и имеет сторонников даже сегодня. Использование метода преобразования имени отделяет его от другого распространенного метода, статического преобразователя, поскольку оба метода не имеют движущихся частей, что отделяет их от вращающихся преобразователей.

Другой часто применяемый метод — использование устройства, называемого статическим преобразователем фазы. Этот метод работы трехфазного оборудования обычно используется с нагрузками двигателя, хотя он обеспечивает только 2/3 мощности и может вызвать перегрев нагрузок двигателя, а в некоторых случаях — перегрев.Этот метод не будет работать, когда задействованы чувствительные схемы, такие как устройства ЧПУ, или в нагрузках индукционного или выпрямительного типа.

Производятся некоторые устройства, имитирующие трехфазное питание от однофазного трехпроводного источника питания. Это достигается за счет создания третьей «субфазы» между двумя токоведущими проводниками, в результате чего разделение фаз составляет 180 ° — 90 ° = 90 °. Многие трехфазные устройства будут работать в этой конфигурации, но с меньшей эффективностью.

Преобразователи частоты (также известные как твердотельные инверторы) используются для точного управления скоростью и крутящим моментом трехфазных двигателей.Некоторые модели могут питаться от однофазной сети. Преобразователи частоты работают путем преобразования напряжения питания в постоянный ток, а затем преобразования постоянного тока в подходящий трехфазный источник для двигателя.

Цифровые фазовые преобразователи — это новейшая разработка в технологии фазовых преобразователей, которая использует программное обеспечение в мощном микропроцессоре для управления твердотельными компонентами переключения питания. Этот микропроцессор, называемый процессором цифровых сигналов (DSP), контролирует процесс преобразования фазы, непрерывно регулируя модули ввода и вывода преобразователя для поддержания сбалансированной трехфазной мощности при любых условиях нагрузки.

• Трехпроводное однофазное распределение полезно, когда трехфазное питание недоступно, и позволяет удвоить нормальное рабочее напряжение для мощных нагрузок.
• Двухфазное питание, как и трехфазное, обеспечивает постоянную передачу мощности линейной нагрузке. Для нагрузок, которые соединяют каждую фазу с нейтралью, при условии, что нагрузка имеет одинаковую потребляемую мощность, двухпроводная система имеет ток нейтрали, который превышает ток нейтрали в трехфазной системе.Кроме того, двигатели не являются полностью линейными, что означает, что вопреки теории двигатели, работающие на трех фазах, имеют тенденцию работать более плавно, чем на двухфазных. Генераторы на Ниагарском водопаде, установленные в 1895 году, были крупнейшими генераторами в мире в то время и были двухфазными машинами. Истинное двухфазное распределение энергии по существу устарело. В системах специального назначения для управления может использоваться двухфазная система. Двухфазная мощность может быть получена от трехфазной системы с использованием трансформаторов, называемых трансформатором Скотта-Т.
• Моноциклическая энергия — это название асимметричной модифицированной двухфазной системы питания, используемой General Electric около 1897 года (отстаивавшей Чарльз Протеус Стейнмец и Элиху Томсон; это использование, как сообщается, было предпринято, чтобы избежать нарушения патентных прав). В этой системе генератор был намотан с однофазной обмоткой полного напряжения, предназначенной для освещения нагрузок, и с небольшой (обычно линейного напряжения) обмоткой, которая вырабатывала напряжение в квадратуре с основными обмотками. Намерение состояло в том, чтобы использовать эту дополнительную обмотку «силового провода» для обеспечения пускового момента для асинхронных двигателей, при этом основная обмотка обеспечивает питание осветительных нагрузок.После истечения срока действия патентов Westinghouse на симметричные двухфазные и трехфазные системы распределения электроэнергии моноциклическая система вышла из употребления; его было трудно анализировать, и его хватило на недостаточное время для разработки удовлетворительного учета энергии.
• Созданы и испытаны системы высокого порядка фаз для передачи энергии. Такие линии передачи используют 6 или 12 фаз и конструктивные решения, характерные для линий передачи сверхвысокого напряжения. Линии передачи высокого фазового порядка могут позволить передачу большей мощности через данную линию передачи на полосе отчуждения без затрат на преобразователь HVDC на каждом конце линии.

Многофазная система — это средство распределения электроэнергии переменного тока. Многофазные системы имеют три или более электрических проводника, находящихся под напряжением, по которым проходят переменные токи с определенным временным сдвигом между волнами напряжения в каждом проводнике. Полифазные системы особенно полезны для передачи энергии электродвигателям. Самый распространенный пример — трехфазная система питания, используемая в большинстве промышленных приложений.

Один цикл напряжения трехфазной системы

На заре коммерческой электроэнергетики на некоторых установках для двигателей использовались двухфазные четырехпроводные системы.Основным преимуществом этого было то, что конфигурация обмотки была такой же, как у однофазного двигателя с конденсаторным пуском, а при использовании четырехпроводной системы концептуально фазы были независимыми и легко анализировались с помощью математических инструментов, доступных в то время. . Двухфазные системы заменены трехфазными. Двухфазное питание с углом между фазами 90 градусов может быть получено из трехфазной системы с использованием трансформатора, подключенного по Скотту.

Многофазная система должна обеспечивать определенное направление вращения фаз, поэтому напряжения зеркального отображения не учитываются при определении порядка фаз.Трехпроводная система с двумя фазными проводниками, разнесенными на 180 градусов, по-прежнему остается только однофазной. Такие системы иногда называют расщепленной фазой.

Полифазное питание особенно полезно в двигателях переменного тока, таких как асинхронный двигатель, где оно генерирует вращающееся магнитное поле. Когда трехфазный источник питания завершает один полный цикл, магнитное поле двухполюсного двигателя вращается на 360 ° в физическом пространстве; Двигатели с большим количеством пар полюсов требуют большего количества циклов питания, чтобы совершить один физический оборот магнитного поля, и поэтому эти двигатели работают медленнее.Никола Тесла и Михаил Доливо-Добровольский изобрели первые практические асинхронные двигатели, использующие вращающееся магнитное поле — раньше все коммерческие двигатели были постоянного тока, с дорогими коммутаторами, щетками, требующими большого технического обслуживания, и характеристиками, непригодными для работы в сети переменного тока. Многофазные двигатели просты в сборке, они самозапускаются и мало вибрируют.

Были использованы более высокие номера фаз, чем три. Обычной практикой для выпрямительных установок и преобразователей HVDC является обеспечение шести фаз с шагом между фазами 60 градусов, чтобы уменьшить генерацию гармоник в системе питания переменного тока и обеспечить более плавный постоянный ток.Построены экспериментальные линии передачи высокого фазового порядка, содержащие до 12 фаз. Это позволяет применять правила проектирования сверхвысокого напряжения (СВН) при более низких напряжениях и позволит увеличить передачу мощности в коридоре той же ширины линии электропередачи.

Жилые дома и малые предприятия обычно снабжаются одной фазой, взятой из одной из трех фаз коммунального обслуживания. Индивидуальные клиенты распределяются по трем фазам, чтобы сбалансировать нагрузки. Однофазные нагрузки, такие как освещение, могут быть подключены от фазы под напряжением к нейтрали цепи, что позволяет сбалансировать нагрузку в большом здании по трем фазам питания.Сдвиг фаз линейных напряжений составляет 120 градусов; Напряжение между любыми двумя живыми проводами всегда в 3 раза больше между живым и нулевым проводом. См. Статью Системы электроснабжения для получения списка однофазных распределительных напряжений по всему миру; трехфазное линейное напряжение будет в 3 раза больше этих значений.

В Северной Америке в многоквартирных домах может быть распределено напряжение 120 В (линия на нейтраль) и 208 В (линия на линию). Основные однофазные приборы, такие как духовки или варочные панели, предназначенные для системы с разделением фаз на 240 вольт, обычно используемой в односемейных домах, могут не работать должным образом при подключении к 208 вольт; нагревательные приборы будут развивать только 3/4 своей номинальной мощности, а электродвигатели не будут правильно работать при подаче напряжения на 13% ниже.

Что такое однофазное и трехфазное подключение и как выбрать одно из двух? : Bijli Bachao

1. На главную ›
2. Информационные ресурсы›
3. Счет за электричество ›
4. Что такое однофазное и трехфазное подключение и как выбрать между ними?

Несколько дней назад друг спросил: «Мое общество переходит на трехфазное соединение, должен ли я пойти на это? Какое влияние это окажет на мои счета, а также каковы преимущества использования трехфазного подключения? » У него есть 2 кондиционера и все остальное, что было бы в его доме в обычной семье из высшего среднего класса.У него было однофазное соединение, и все работало нормально. Таким образом, сомнения в пользу трехфазного подключения были очевидны. Мы предложили ему продолжить однофазное подключение и дали ему следующее объяснение:

Что такое однофазное и трехфазное подключение?

Большинство из нас знает, что в мире электричества ток по проводам переносит электричество, которое зажигает наши лампочки и запускает наши приборы. Тип тока, который подается из электросети, — это переменный ток (или переменный ток).В однофазном источнике питания один переменный ток подается по одному проводу, тогда как в трехфазной системе по трем проводам протекает переменный ток с определенным временным сдвигом между волнами напряжения.

В Индии однофазное питание — это питание 230 В через два провода (один называется фазой, а другой нейтраль), а трехфазное питание — это питание 415 В через 4 провода, а в доме линия может быть разделена для подачи 230 В ( путем выбора одной фазы и другой нейтральной) в отдельной точке.Основное различие между ними заключается в том, что трехфазное соединение может выдерживать большую нагрузку, а однофазное — нет.

В качестве аналогии, которая поможет вам понять разницу, возьмем пример шоссе. Если шоссе является однополосным, только несколько двухколесных транспортных средств могут ехать по нему параллельно, или, если мы попытаемся выжать, мы можем поставить две машины, идущие параллельно. Но дальше этого ничего не будет, тогда как если у нас есть трехполосное шоссе, множество транспортных средств могут двигаться вместе параллельно.Даже на однофазной магистрали количество транспортных средств, которые могут ехать вместе, также зависит от размера транспортных средств. Автомобиль и двухколесный транспорт легко могут ехать параллельно по однополосной трассе, а вот грузовик, возможно, придется оставить в покое.

Аналогичным образом рассмотрим однофазную магистраль как однополосную магистраль, а трехфазную — как многополосную магистраль. Существует предел нагрузки, с которой может справиться одна фаза, и обычно это число устанавливается на 7,5 кВт (или 7500 Вт, или 10 лошадиных сил) (но варьируется от штата к штату).Поэтому, если суммарная мощность всех устройств, которые вы используете одновременно, превышает 7,5 кВт, вам необходимо трехфазное подключение. И вы можете получить 7,5 кВт, если у вас есть три 1,5-тонных кондиционера и водонагреватель, работающие вместе. Или у вас есть машина с двигателем мощностью более 10 л.с. Если нагрузка меньше 7,5 кВт, то с ней легко справится однофазное подключение.

Примечание: Многие люди ошибочно полагают, что кондиционеры требуют трехфазного подключения.Что на самом деле неверно, потому что все двигатели переменного тока имеют однофазные двигатели. Только в том случае, если у вас более 3-х переменного тока, которые используются вместе, вам может потребоваться трехфазное соединение.

Но у меня трехфазное подключение, и это мне назначила моя распределительная компания?

Прочитав приведенное выше объяснение, некоторые люди могут подумать, что у меня не так много AC вместе, тогда почему моя дистрибьюторская компания назначила мне трехфазное соединение? Что ж, довольно интересно отметить, что в Северной Америке, как правило, трехфазные подключения предназначены только для коммерческих и промышленных подключений, а для жилых подключений всегда назначаются однофазные подключения.Но в Индии мы наблюдали с большинством распределительных компаний, что, если бытовая подключенная нагрузка превышает 5-7 кВт, они назначают трехфазное подключение к этому дому. При оценке обычно подключаемой нагрузки предполагается, что определенный процент всех устройств в вашем доме будет работать вместе. Так что, если у вас 3 кондиционера и несколько водонагревателей, и даже если вы не запускаете их вместе, вам будет назначено трехфазное подключение. Причина этого в том, что, если вы запустите их вместе, это может вывести из строя систему распределения электроэнергии.

Есть ли преимущества трехфазного подключения?

Преимущество трехфазного подключения заключается в том, что оно дает гибкость для разделения нагрузки в установке на три различных фазы. Так, например, если имеется три кондиционера, каждый из них может быть настроен на каждую из фаз, таким образом не создавая чрезмерной нагрузки ни на одну из фаз. Если одна из фаз выходит из строя из-за неисправности в точке распределения, две другие фазы продолжают работать, и это предотвращает полное отключение сети.Итак, в вашем доме, если у вас есть три комнаты, подключенные к каждой фазе, то даже если одна фаза выйдет из строя из-за трансформатора распределения электроэнергии, только в одной комнате не будет электричества, но две другие продолжат работу.

В местах, где источник питания имел много отключений нагрузки, подключите выход инвертора к одной фазе для питания основных нагрузок дома, а другие фазы несут балансировочную нагрузку дома.

Обычно наблюдается, что если подключенная нагрузка в доме превышает 5-7 кВт, компании по распределению электроэнергии устанавливают в доме трехфазное подключение (чтобы узнать больше о подключенной нагрузке, перейдите по этой ссылке: Влияние подключенной нагрузки на Фиксированные платежи в счетах за электроэнергию).И, очевидно, поскольку он предлагает дополнительную нагрузку, за трехфазное подключение взимается дополнительная плата. Прежде всего, по мере увеличения подключенной к дому нагрузки, фиксированные расходы на электрическое подключение могут увеличиваться. Также трехфазные счетчики отличаются от однофазных счетчиков, поэтому счетчик необходимо заменить. В некоторых штатах коммунальные предприятия взимают ежемесячную арендную плату за счетчик, тогда как в других существует предоплата за счетчик. Таким образом, замена счетчика повлечет за собой либо предоплату за его замену, либо изменение арендной платы за счетчик в ваших счетах.

Некоторые люди считают, что для перехода на трехфазное подключение нужно поменять электропроводку в доме. Учтите, что это не обязательно. Ваша существующая проводка может справиться с трехфазным подключением, и нет необходимости тратить на замену проводов.

Примечание: Переход с однофазного на трехфазное подключение не приведет к увеличению затрат на электроэнергию в вашем счете за электроэнергию. Таким образом, количество потребляемых вами единиц электроэнергии останется прежним (поскольку они зависят от мощности ваших приборов, а не от подключения к электросети).

Заключение

Обычно для подключения к жилому помещению не требуется трехфазного подключения, поскольку для большинства бытовых приборов такое подключение не требуется. Но если в доме много тяжелой техники, то коммунальные службы могут посоветовать перейти на трехфазное подключение. Трехфазное подключение предоставляется за дополнительную плату, поэтому, безусловно, необходимо оценить, действительно ли это требуется.

Об авторе :
Абхишек Джайн — выпускник Института информационных технологий в Бомбее с почти 10-летним опытом работы в корпоративной сфере до того, как основал Bijli Bachao в 2012 году.Его страсть к решению проблем подтолкнула его к энергетическому сектору, и он стремится узнать о поведении клиентов в отношении энергетики и найти способы повлиять на это в отношении устойчивого развития. Ещё от автора .

Руководство по питанию (одно- и трехфазное)

Для электрически ненастроенных, трехфазное и однофазное питание можно рассматривать по тем же принципам, что и механическое питание. Несмотря на различия, у них есть одна общая черта — они передают мощность с помощью давления и потока.Обсуждая электрическую мощность, давление относится к силе, а поток — к скорости.

Вы рассчитываете мощность, передаваемую через однофазную и трехфазную сети, следующим образом: давление, умноженное на расход, или сила, умноженная на скорость.

Когда дело доходит до механической мощности, люди используют несколько разных терминов вместо слов «сила» и «скорость». Например, термины «фут-фунты» и «фунты на квадратный дюйм» описывают силу. Между тем, термины «скорость вращения» и «галлоны в минуту» относятся к скорости.

Что касается электроэнергии, то терминология становится более ограниченной. Например, только один термин «напряжение» описывает силу. Между тем, только два термина — «ток» и «амперы» — описывают скорость.

В прошлые десятилетия стандартом подачи электроэнергии был постоянный ток (DC), при котором мощность текла в одном направлении. В современном мире стандартом подачи электроэнергии является переменный ток (AC), при котором поток энергии имеет переменное направление.

Стандарт мощности был изменен с постоянного тока на переменный, поскольку последний обеспечивает более эффективную подачу энергии на большие длины и расстояния.Частота переменного тока различается в зависимости от страны:

• 60 Гц (циклов в секунду) — частота переменного тока в США.
• 50 Гц (циклов в секунду) — это частота переменного тока во многих других странах.

В механической мощности уравнение мощности представляет собой произведение фут-фунтов (давления) и скорости вращения (скорости). В электроэнергетике уравнение мощности представляет собой произведение напряжения (силы) на ток (расход).

В домах наиболее часто используемая силовая цепь состоит из однофазной двухпроводной сети переменного тока (AC), которая питает все, от компьютеров и бытовой техники до телевизоров, фенов и вентиляторов.Большинство установок имеют два провода — нейтральный и силовой. Электропитание проходит между двумя проводами, начиная с провода питания.

Что такое однофазный (двух- или двухфазный) и трехфазный?

Различия между однофазными, двухфазными и трехфазными системами сводятся к их конфигурациям, которые определяют уровень напряжения, подаваемого на оборудование на принимающей стороне. Чем тяжелее груз, тем выше требования.

Что такое однофазное питание?

Однофазная трехпроводная система — это система распределения мощности переменного тока, которая экономит материал проводов в однофазной системе.Для распределительного трансформатора требуется только одна фаза на стороне питания. Трансформатор, который питает трехпроводную распределительную систему, содержит однофазную первичную входную обмотку.

В США и других округах есть разные уровни стандартного напряжения. В США стандартное однофазное напряжение составляет 120 В. Во многих других регионах стандартное однофазное напряжение составляет 230 В. Оба состоят из одного провода напряжения — 120 В или 230 В — и одного нейтрального провода.

Что такое двухфазное питание?

Двойная фаза — также известная как разделенная фаза — в основном то же самое, что и однофазная. Двойная фаза состоит из переменного тока (AC) с двумя проводами. В Соединенных Штатах типичная система электропитания в домах состоит из двух силовых проводов на 120 В — фазы A и фазы B, которые сдвинуты по фазе на 180 градусов. Многие предпочитают этот подход из-за его гибкости.

В нагрузках с низким энергопотреблением, таких как освещение, телевизор, стереосистема и компьютерная периферия, питание подается от одной из двух цепей питания на 120 В.В нагрузках, которые используют большое количество энергии, таких как стиральная машина, посудомоечная машина, кондиционер и обогреватели, одна силовая цепь 240 В действует как источник питания.

Что такое трехфазное питание?

Трехфазное питание — это силовая цепь, состоящая из трехпроводной цепи переменного тока. Большинство коммерческих зданий в Соединенных Штатах имеют трехфазную цепь питания. Схема питания обычно состоит из четырех проводов — 208 Y / 120 В — расположение считается наиболее плотным и гибким.

По сравнению с однофазным, трехфазный источник питания обеспечивает большую мощность — в 1,732 раза больше, чем однофазная — при том же токе:

• В нагрузках с низким энергопотреблением, таких как освещение, телевидение, радио, компьютер и сканер, питание может подаваться от любой из трех однофазных цепей питания на 120 В.
• Для нагрузок со средней мощностью, таких как водонагреватели и осушители воздуха, питание может подаваться от любой из трех однофазных цепей питания на 208 В.
• Нагрузки, требующие больших объемов энергии, включая обогреватели, кондиционеры и тяжелое гаражное оборудование, питаются от одной трехфазной цепи питания 208 В.

Большинство промышленных предприятий в США используют трехфазные четырехпроводные схемы питания, поскольку эта схема — 480 Y / 277 В — является самой плотной и мощной. По сравнению с трехфазным двигателем на 208 В трехфазный на 480 В обеспечивает значительно больший источник питания с таким же током или с пониженным на 43% током.Преимущества этой установки заключаются в следующем:

• Снижение затрат на строительство благодаря меньшим размерам электрических устройств и схем.
• Снижение затрат на электроэнергию за счет сохранения электрических токов, которые преобразуются в тепло, а не теряются.

Если учесть задействованное мощное оборудование, трехфазные системы ответственны за самые невероятные достижения в области архитектурной инженерии, которых когда-либо достигало человечество.

Разница между энергосистемой США и Европы

Энергетические системы в Северной Америке, Великобритании, континентальной Европе и Океании различаются.

Европейская энергосистема

В Европе в большинстве энергосистем используются трехфазные сети 230 В / 400 В. Основное исключение из этого правила — на фермах и в сельских деревнях, где для получения электроэнергии используются однофазные установки. Исключение связано с тем, что в сельской местности обычно имеется доступ только к одному высоковольтному проводу.

В Соединенном Королевстве федеральный закон требует, чтобы на строительных площадках электроинструменты и переносные фонари подавались через системы с центральным отводом напряжением 55 В. Подобные устройства используются с оборудованием на 110 В, для которого не требуется нейтральный провод. Цель здесь — снизить вероятность поражения электрическим током, который часто представляет собой серьезную угрозу на открытом воздухе, особенно в сырые и дождливые дни.

Одна из самых распространенных строительных машин в США.K. — переносной трансформатор, особенно тот, который преобразует энергию между однофазными 240 В и 110 В. Электропитание на строительных площадках обеспечивается напрямую через генераторные установки. Одним из дополнительных преимуществ такой компоновки является то, что лампы накаливания на 110 В — типичные для этой установки — имеют нити накаливания, которые более прочны и лучше приспособлены для выполняемой работы, чем нити нити ламп на 240 В.

В антиподном сообществе, которое предпочитает недорогие варианты, электрические сети обеспечивают однопроводные линии передачи с заземлением (SWER) для удаленных нагрузок.

Североамериканская энергосистема

Для жилых домов и небольших коммерческих объектов в США и Канаде трехпроводные однофазные системы являются наиболее распространенным источником электроэнергии. Установка позволяет работать двумя способами:

• 120 В между нейтралью
• 240 В от линии к линии

Первый из них подает питание на стандартные розетки и заземленные светильники. В более тяжелом оборудовании, таком как холодильники, духовки, посудомоечные машины, обогреватели и другие приборы, требующие более мощных источников энергии, используется второе.

Положение о коммутации управляющих двухфазных цепей. Обратный провод не имеет защиты автоматического выключателя. Таким образом, нейтральный провод должен использоваться исключительно цепями питания противоположной линии. Нейтраль может совместно использоваться двумя цепями противоположных линий, если имеется перемычка для подключения двух выключателей, поскольку это позволяет обоим срабатывать одновременно, а также предотвращает прохождение 120 В по цепям 240 В. В исключительном варианте терминологии 220 В называется однофазным в Соединенных Штатах, но не за рубежом.

Какие основные различия существуют между двух- и трехфазным питанием?

В зданиях, где используются трехфазные источники питания, инженеры разработали электрические системы, обеспечивающие балансировку нагрузок. Это позволяет избежать дисбаланса в течение дня, поскольку разные стороны используют легкие, средние и тяжелые грузы. Инженеры также применили тот же принцип к источникам питания, которые они распределяют по разным зданиям.

В Великобритании на одну фазу подается нейтраль при токах до 100А для отдельных объектов.В Германии и других странах Европы каждая недвижимость получает три фазы и нейтраль. Однако номинал предохранителя в Германии ниже, и он перетасовывается, чтобы предотвратить влияние, которое повышенные нагрузки могут оказать на первую фазу.

В США и Канаде часто наблюдается высокий уровень предложения дельты. В этой схеме одна обмотка имеет центральный отвод, что позволяет использовать три разных уровня напряжения. Основное назначение этого источника питания, подключенного по схеме треугольника, — обеспечить питание мощных двигателей, которым требуется вращающееся поле.

Однофазные нагрузки

За исключением систем с высоким перепадом треугольника, однофазная нагрузка может работать между любыми двумя фазами. Когда однофазные нагрузки распределяются по фазам системы, это сохраняет баланс нагрузок и создает более управляемую ситуацию для проводников. В сбалансированной системе звезды, состоящей из трех фаз и четырех проводов, три проводника и нейтраль системы имеют однородное напряжение.

Когда питающий трансформатор получает обратные токи из домов и зданий потребителей, эти токи совместно делят нейтральный провод.Если все возвращающие нагрузки равномерно распределены по каждой из трех фаз, нейтральный провод будет пропускать обратный ток, равный нулю. Однако использование мощности трансформатора может оказаться неэффективным, если вторичная сторона трансформатора имеет несимметричную фазную нагрузку.

Если в нейтрали питания возникает разрыв, напряжение между фазой и нейтралью не сохраняется. Более низкое напряжение будет на фазах с более высокими нагрузками, а более высокое напряжение будет на фазах с более низкими нагрузками.

Несбалансированные нагрузки

В трехфазной системе, где токи в проводах под напряжением не равны или не образуют идеального фазового угла 120 градусов, нагрузка несимметрична, поскольку потери мощности выше, чем в сбалансированной системе.

Электродвигатель относится к особому классу, когда речь идет о трехфазных нагрузках. Трехфазный асинхронный двигатель, применяемый в различных отраслях промышленности, обеспечивает высокую скорость и пусковой момент. Трехфазные двигатели, известные своей эффективностью, превосходят однофазные двигатели аналогичного номинала и напряжения.Трехфазный двигатель, требующий меньшего количества обслуживания и относительно невысокая стоимость, служит дольше и меньше вибрирует, чем однофазный.

Трехфазные системы часто также обеспечивают питание электрического освещения, электрических котлов и других нагрузок резистивного отопления. По всей Европе к трехфазному питанию подходят бытовые электроплиты и отопительные приборы. Вы также можете подключить нагреватели между нейтралью и фазой, в которых отсутствует трехфазный доступ. В местах, где трехфазное питание недоступно, конфигурация с расщепленной фазой позволяет получить доступ к удвоенному значению напряжения для тяжелых нагрузок.

Двухфазная система использует два напряжения переменного тока, разделенных фазовым сдвигом на 90 градусов. Некоторые из первых общественных кондиционеров, а также самые первые генераторы на Ниагарском водопаде работали на двухфазных системах. Трансформатор Скотт-Т может использоваться для соединения двухфазных систем с трехфазными системами. Двухфазные системы в значительной степени были заменены трехфазными системами, но некоторые остатки двухфазных систем все еще существуют.

Какие бывают трехфазные конфигурации? Цепи звезда (Y) и треугольник (Δ)

Трехфазные цепи бывают двух конфигураций — звезда (Y) и треугольник (Δ).В звездообразной конфигурации используются три, а иногда и четыре провода, в то время как в треугольной конфигурации используются только три провода. В звездообразных конфигурациях дополнительный четвертый провод обычно заземляется и предлагается в качестве нейтрали.

Ни трехпроводный, ни четырехпроводной варианты не учитывают заземляющий провод, который проходит по линиям передачи с целью защиты от неисправностей. В нормальных условиях заземляющий провод даже не пропускает ток.

При одновременном использовании однофазной и трехфазной нагрузки вступает в силу четырехпроводная конфигурация «звезда».Примером этого может быть случай, когда источник питания питает свет, а также обогреватели. В местах, где муфты потребителей имеют общую нейтраль и имеют разное количество фазных токов, результирующие токи передаются по общей нейтрали.

Дельта соединяет обмотку между разными фазами в трехфазной конфигурации. Звезда соединяет каждую обмотку в источнике питания между фазой и нейтралью. В этих конфигурациях будет работать один трехфазный или три однофазных трансформатора.

В системе с открытым треугольником, также известной как V-система, конфигурация состоит из двух трансформаторов. Если трансформатор выходит из строя или становится злокачественным в замкнутом треугольнике, который состоит из трех однофазных трансформаторов, этот треугольник может работать как разомкнутый треугольник. Два трансформатора в разомкнутом треугольнике не только проводят ток для соответствующих фаз, но и пропускают ток третьей фазы.

Для того, чтобы система треугольника обнаруживала паразитные токи, необходимо заземление.Зигзагообразный трансформатор часто защищает дельта-конфигурацию от скачков напряжения. Зигзагообразный трансформатор возвращает токи короткого замыкания на землю.

Как проверить трехфазное напряжение

Чтобы иметь трехфазное электрическое питание, у вас должна быть установка с тремя проводами подключения для передачи. Электроэнергетические компании Северной Америки вырабатывают трехфазные токи, которые передают энергию по электрическим сетям, и это снабжает энергией города, поселки и пригороды на всей территории Соединенных Штатов и Канады.

В жилых домах и небольших офисных зданиях однофазное питание является наиболее распространенным источником энергии. На стадионах и промышленных предприятиях трехфазное питание является стандартным источником питания. Две схемы подключения трансформаторов, работающих от трехфазного тока, известны как треугольник и звезда. Между ними есть небольшая разница в напряжении, и все зависит от проводки.

Шаги, необходимые для проверки напряжения на двигателе, легко выполнить:

• Выключите выключатель на двигателе.Снимите винты, которыми крышка крепится к разъединителю, и отложите крышку в сторону.
• Переместите мультиметр на переменное напряжение. Присоединяемые провода зонда к следующим выводам подключаются — общий и вольтный. Если мультиметр имеет функцию автоматического выбора диапазона, переходите к следующему шагу. Если нет, выберите диапазон напряжения, который превышает предполагаемое напряжение.
• Проверьте внутреннюю часть распределительной коробки на двигателе. Должно быть два набора проводов. Однажды набор должен включать три входящих провода, а другой должен состоять из трех исходящих проводов.
• Входящие провода должны быть подключены к клемме, имеющей следующие три символа — L1, L2 и L3. В качестве альтернативы терминал может перечислить их как Line 1, Line 2 и Line 3.
• Выходящие провода следует присоединить к клемме со следующими тремя символами — T1, T2 и T3. В качестве альтернативы терминал может перечислить их как «Нагрузка 1», «Нагрузка 2» и «Нагрузка 3».
• Из трех фаз тока каждая фаза передается по проводу и обозначена входом и выходом соответствующим номером.Например, L3 и T3 представляют третью фазу.
• Испытайте L и T попарно с помощью щупов мультиметра. Поместите щуп на L1 и L2, затем посмотрите на отображение напряжения. Повторите этот шаг с комбинацией L1 и L3, а затем L2 и L3. Напряжение для каждой из этих пар должно быть одинаковым.
• Когда вы запускаете этот тест на парах T — T1 и T2, T1 и T3, а также T2 и T3 — напряжение для каждой пары должно быть нулевым.
• Включите выключатель.Еще раз проверьте пары T. Напряжение для каждой пары должно быть таким же, как для пар L.

Если у вас есть свободная клемма нейтрали, проверьте однофазное напряжение между ней и L1. Повторите тест между нейтралью и L2 и нейтралью и L3. Тестируемое здесь напряжение должно составлять половину от того, что выходит для пар линий.

Во вращающемся преобразователе фаз одна фаза трехфазного тока может иметь другое напряжение, чем остальные две. В условиях нагрузки, которые связаны с работающими двигателями, напряжение будет изменяться, но этого следовало ожидать.

Когда вы проводите проверку напряжения, внимательно следите за тем, что вы делаете, и не позволяйте себе отвлекаться. Проведение этих тестов может быть опасным.

На некоторых двигателях выключатель такой же, как выключатель. Следовательно, переключение разъединителя в положение «включено» фактически приведет к включению двигателя.

Дополнительная информация об электроэнергетике

В сегодняшнем мире высоких технологий и высоких технологий доступ к электроэнергии в любое время и в любых условиях не является роскошью.Это обязательно. Global Electronic Services выполняет сервисные работы по полному спектру промышленной электроники, двигателей и другого высокомощного оборудования. Мы рекомендуем вам оставаться в курсе событий в области электроэнергетики на благо вашей компании.

Запросить цену

Как преобразовать трехфазное в однофазное

Если у вас есть электрическая конструкция, есть способ изменить возможную нагрузку. Это изменение может быть выполнено, если вы переключите электрическую структуру с трехфазной системы на однофазную.

Что такое однофазное питание?

Термины «трехфазный» и «однофазный» обозначают количество проводов под напряжением в цепи, что означает, что однофазная система имеет один провод под напряжением, а трехфазная — три.

Однофазное питание, которое обычно встречается в домах по всей территории Соединенных Штатов, использует двухпроводную цепь переменного тока. Один из этих проводов находится под напряжением, а другой — нейтраль. Электричество течет туда-сюда между ними. Трехфазное питание, которое чаще встречается в коммерческих зданиях, также использует цепь переменного тока, но вместо этого использует три-четыре провода.

Однофазные и трехфазные решения для электроснабжения используют разные напряжения. Однофазное питание обычно требует 120 вольт. Трехфазный кабель также может использовать 120-вольтовые провода для маломощных нагрузок, но для более высоких нагрузок он рассчитан примерно на 208 вольт.

Удобно преобразовывать трехфазное питание в однофразовое, когда вам не нужен более мощный источник питания. Например, однофазный используется для маломощных агрегатов и тепловых и осветительных нагрузок в жилых домах.

Как преобразовать трехфазную мощность в однофазную

Существуют различные методы преобразования трехфазной мощности в однофазную.Перед тем как начать, обязательно учтите текущие потребности в балансе, а также несколько мер предосторожности. Помните, что вы имеете дело с электричеством, поэтому независимо от того, какой метод вы используете, вам нужно отключить главный выключатель, использовать инструменты с резиновыми рукоятками и надеть высоковольтные резиновые перчатки.

Чтобы преобразовать вашу систему в однофазную, вы можете:

• Используйте нейтральный провод: Хотя это может быть не так точно, как некоторые другие методы, использование нейтрального провода и игнорирование двух других фаз в трехфазной линии питания может преобразовать систему.Этот вариант лучше всего работает, когда источник питания нечувствителен и не требует высокого уровня точности.
• Используйте фазовый преобразователь: Фазовый преобразователь можно подключить напрямую к любому двигателю, который вы пытаетесь преобразовать. Сначала вы проложите два провода от двигателя к преобразователю, а затем от преобразователя к источнику питания. Затем, используя провода с зачищенными концами, вы захотите присоединить входы к выходам, чтобы преобразовать систему.
• Используйте трансформатор разомкнутого треугольника: Если у вас более мощная система, применение передачи разомкнутого треугольника позволит вам легко преобразовать ее.Это решение работает лучше всего, когда мощность преобразуемой системы превышает 5 кВА.
• Используйте трансформаторы Le-Blanc: Другой метод для более мощных систем — это переход Le-Blanc. Эта система надежно справится с преобразованиями выше 5 кВА и 400 вольт.

Подпишитесь на наш глобальный блог электронных услуг, чтобы получить дополнительные советы и решения по электричеству

В зависимости от потребностей вашей электрической структуры и требований к нагрузке ваша компания может счесть целесообразным выполнить следующие действия, чтобы преобразовать вашу систему из трехфазной в однофазную.Чтобы узнать больше полезных советов и решений, связанных с электроникой, загляните в наш блог и обязательно подпишитесь!

Объяснение основных измерений трехфазной мощности

Хотя однофазное электричество используется для питания обычных бытовых и офисных электроприборов, системы трехфазного переменного тока почти повсеместно используются для распределения электроэнергии и подачи электричества непосредственно на оборудование с более высокой мощностью.

В этой технической статье описываются основные принципы трехфазных систем и различие между различными возможными соединениями для измерения.

• Трехфазные системы
• Соединение звездой или звездой
• Соединение треугольником
• Сравнение звезды и дельты
• Измерения мощности
• Подключение однофазного ваттметра
• Однофазное трехпроводное соединение
• Трехфазное трехпроводное соединение (метод двух ваттметров)
• Трехфазное трехпроводное соединение (метод трех ваттметров)
• Теорема Блонделя: необходимое количество ваттметров
• Трехфазное, четырехпроводное подключение
• Настройка измерительного оборудования

Трехфазные системы

Трехфазное электричество состоит из трех напряжений переменного тока одинаковой частоты и одинаковой амплитуды.Каждая фаза переменного напряжения отделена от другой на 120 ° (Рисунок 1).

Эту систему можно схематически представить как осциллограммами, так и векторной диаграммой (рис. 2).

Зачем нужны трехфазные системы? По двум причинам:

1. Три разнесенных вектора напряжения могут использоваться для создания вращающегося поля в двигателе. Таким образом, двигатели можно запускать без дополнительных обмоток.
2. Трехфазная система может быть подключена к нагрузке таким образом, чтобы количество необходимых медных соединений (и, следовательно, потери при передаче) составляло половину от того, что они были бы в противном случае.

Рассмотрим три однофазные системы, каждая из которых выдает 100 Вт на нагрузку (рисунок 3). Общая нагрузка составляет 3 × 100 Вт = 300 Вт. Для подачи питания 1 ампер протекает через 6 проводов, и, таким образом, возникают 6 единиц потерь.

В качестве альтернативы, три источника могут быть подключены к общей обратной линии, как показано на рисунке 4. Когда ток нагрузки в каждой фазе одинаков, нагрузка считается равной. сбалансированный. При сбалансированной нагрузке и трех токах, сдвинутых по фазе на 120 ° друг от друга, сумма тока в любой момент равна нулю, и ток в обратной линии отсутствует.

В трехфазной системе с углом обзора 120 ° требуется только 3 провода для передачи энергии, для которой в противном случае потребовалось бы 6 проводов. Требуется половина меди, и потери при передаче по проводу уменьшатся вдвое.

Соединение звездой или звездой

Трехфазная система с общим подключением обычно изображается, как показано на Рисунке 5, и называется соединением «звезда» или «звезда».

Общая точка называется нейтральной точкой.Эта точка часто заземляется на источнике питания из соображений безопасности. На практике нагрузки не сбалансированы идеально, и четвертый нейтральный провод используется для передачи результирующего тока.

Нейтральный проводник может быть значительно меньше трех основных проводов, если это разрешено местными правилами и стандартами.

Соединение треугольником

Три однофазных источника питания, о которых говорилось ранее, также могут быть подключены последовательно.Сумма трех сдвинутых по фазе напряжений на 120 ° в любой момент равна нулю. Если сумма равна нулю, то обе конечные точки имеют одинаковый потенциал и могут быть соединены вместе.

Соединение обычно выполняется, как показано на Рисунке 7, и называется соединением «треугольник» по форме греческой буквы «дельта», Δ.

Сравнение звездой и треугольником

Конфигурация «звезда» используется для распределения питания между однофазными бытовыми приборами в доме и офисе.Однофазные нагрузки подключаются к одной ветви звезды между линией и нейтралью. Общая нагрузка на каждую фазу распределяется в максимально возможной степени, чтобы обеспечить сбалансированную нагрузку на первичное трехфазное питание.

Конфигурация «звезда» также может подавать одно- или трехфазное питание на более мощные нагрузки при более высоком напряжении. Однофазные напряжения — это напряжения между фазой и нейтралью. Также доступно более высокое межфазное напряжение, как показано черным вектором на Рисунке 8.

Конфигурация «треугольник» чаще всего используется для питания трехфазных промышленных нагрузок большей мощности.Различные комбинации напряжений могут быть получены от одного трехфазного источника питания по схеме «треугольник», однако путем подключения или «ответвлений» вдоль обмоток питающих трансформаторов.

В США, например, дельта-система на 240 В может иметь обмотку с расщепленной фазой или обмотку с центральным отводом для обеспечения двух источников питания 120 В (рис. 9).

Центральный ответвитель может быть заземлен на трансформаторе из соображений безопасности. 208 В также имеется между центральным ответвлением и третьей «верхней ветвью» соединения треугольником.

Измерения мощности

Мощность в системах переменного тока измеряется с помощью ваттметров. Современный цифровой ваттметр с выборкой, такой как любой из анализаторов мощности Tektronix, умножает мгновенные выборки напряжения и тока вместе для расчета мгновенных ватт, а затем берет среднее значение мгновенных ватт за один цикл для отображения истинной мощности.

Ваттметр обеспечивает точные измерения истинной мощности, полной мощности, реактивной мощности вольт-ампер, коэффициента мощности, гармоник и многих других параметров в широком диапазоне форм волн, частот и коэффициента мощности.

Чтобы анализатор мощности дал хорошие результаты, вы должны уметь правильно определять конфигурацию проводки и правильно подключать ваттметры анализатора.

Подключение однофазного ваттметра

Требуется только один ваттметр, как показано на рисунке 10. Системное подключение к клеммам напряжения и тока ваттметра несложно. Клеммы напряжения ваттметра подключены параллельно к нагрузке, и ток проходит через клеммы тока, которые включены последовательно с нагрузкой.

Однофазное трехпроводное соединение

В этой системе, показанной на рисунке 11, напряжения вырабатываются одной обмоткой трансформатора с центральным отводом, и все напряжения синфазны. Эта система широко распространена в жилых домах Северной Америки, где доступны один источник питания 240 В и два источника питания 120 В, которые могут иметь разную нагрузку на каждую ногу.

Для измерения общей мощности и других величин подключите два ваттметра, как показано на Рисунке 11 ниже.

Трехфазное трехпроводное соединение (метод двух ваттметров)

При наличии трех проводов требуются два ваттметра для измерения общей мощности.Подключите ваттметры, как показано на рисунке 12. Клеммы напряжения ваттметров соединены фаза с фазой.

Трехфазное трехпроводное соединение (метод трех ваттметров)

Хотя для измерения общей мощности в трехпроводной системе требуются только два ваттметра, как показано ранее, иногда удобно использовать три ваттметра. В соединении, показанном на Рисунке 13, ложная нейтраль была создана путем соединения клемм низкого напряжения всех трех ваттметров вместе.

Трехпроводное трехпроводное соединение имеет преимущества индикации мощности в каждой фазе (не возможно при подключении двух ваттметров) и фазных напряжений.

Теорема Блонделя: необходимое количество ваттметров

В однофазной системе всего два провода. Мощность измеряется одним ваттметром. В трехпроводной системе требуется два ваттметра, как показано на рисунке 14.

В общем, количество требуемых ваттметров равно количеству проводов минус один.

Проба для трехпроводной системы звездой

Мгновенная мощность, измеренная ваттметром, является произведением мгновенных значений напряжения и тока.

• Показание ваттметра 1 = i1 (v1 — v3)
• Показание ваттметра 2 = i2 (v2 — v3)
• Сумма показаний W1 + W2 = i1v1 — i1v3 + i2v2 — i2v3 = i1v1 + i2v2 — (i1 + i2) v3
• (Из закона Кирхгофа: i1 + i2 + i3 = 0, поэтому i1 + i2 = -i3)
• 2 показания W1 + W2 = i1v1 + i2v2 + i3v3 = общая мгновенная мощность в ваттах.

Трехфазное, четырехпроводное соединение

Три ваттметра необходимы для измерения общей мощности в четырехпроводной системе. Измеренные напряжения представляют собой истинные напряжения между фазой и нейтралью. Междуфазные напряжения могут быть точно рассчитаны по амплитуде и фазе межфазных напряжений с использованием векторной математики.

Современный анализатор мощности также будет использовать закон Кирхгофа для расчета тока, протекающего в нейтральной линии.

Настройка измерительного оборудования

Для заданного количества проводов требуются N, N-1 ваттметров для измерения общих величин, таких как мощность.Вы должны убедиться, что у вас достаточно количества каналов (метод 3 ваттметра), и правильно их подключить.

Современные многоканальные анализаторы мощности вычисляют общие или суммарные величины, такие как ватты, вольты, амперы, вольт-амперы и коэффициент мощности, напрямую с использованием соответствующих встроенных формул. Формулы выбираются в зависимости от конфигурации проводки, поэтому настройка проводки имеет решающее значение для получения точных измерений общей мощности. Анализатор мощности с функцией векторной математики также преобразует величины, измеренные между фазой и нейтралью (или звездой), в величины между фазой и фазой (или дельтой).

Коэффициент √3 может использоваться только для преобразования между системами или масштабирования измерений только одного ваттметра в сбалансированных линейных системах.

Понимание конфигурации проводки и выполнение правильных соединений имеет решающее значение для выполнения измерений мощности. Знакомство с обычными системами электропроводки и запоминание теоремы Блонделя поможет вам установить правильные соединения и получить результаты, на которые вы можете положиться.

Список литературы

Основы измерения трехфазной мощности — инструкция по применению от Tektronix

Ваттметр — это прибор для измерения электрической мощности (или скорости подачи электрической энергии) в ваттах любой данной цепи.