Фазное и линейное напряжение: Какое напряжение между фазами в сети 380в

Что такое фаза

Каждая часть многофазной системы, имеющая одинаковую токовую характеристику, называется фазой. Поэтому определение фазы имеет в электротехнике двойной смысл.

Во-первых, как величина, изменяющаяся синусоидально, а во-вторых, как отдельная часть в системе многофазных электрических цепей. Количество фаз определяет название цепей: двухфазные, трехфазные, шестифазные и т д

Наиболее распространенными схемами в современной энергетике являются трехфазные. Они имеют ряд преимуществ по сравнению с другими типами цепей, как однофазными, так и многофазными. Они более экономичны в производстве и передаче электроэнергии.

Трехфазное напряжение возникает в результате вращения магнита внутри катушки. С его помощью достаточно просто формируется вращающееся круговое магнитное поле, что обеспечивает работу асинхронных двигателей. Это явление известно как ЭДС или, другими словами, электродвижущая сила индукции.

Вращающийся магнит называется ротором, а катушки вокруг него образуют статор. Напряжение переменного тока получается путем преобразования постоянного напряжения, когда прямая линия принимает синусоидальную конфигурацию с различными положительными и отрицательными значениями.

Изменение магнитного потока происходит за счет вращения ротора, что приводит к образованию переменного напряжения. Статор имеет три катушки, каждая со своей отдельной электрической цепью.

Каждая катушка смещена относительно друг друга на 120 градусов по окружности. Под действием вращающегося магнита во всех катушках между фазами в трехфазной сети возникает одинаковое переменное напряжение.

Трехфазные схемы позволяют получить на установке два рабочих напряжения — фазное и линейное.

Однофазные сети

В таких сетях ток может проходить и по замкнутым цепям. При подключении рекомендуется сначала подавать напряжение на действующую нагрузку и только потом возвращать. Провод, подающий ток в условиях переменного тока, является фазой. Другой провод нулевой. Между этими двумя проводами, по которым проходит однофазный ток, значение напряжения составляет 220В.

Двухфазные сети

Этот тип электрической сети предусматривает передачу двух переменных токов, по которым их напряжения сдвинуты по фазе на 90°. Для передачи тока используются два фазных и два нулевых провода. Из-за высокой стоимости этот способ передачи напряжения в настоящее время не используется.

Трехфазные сети

В таких силовых сетях одновременно передаются три переменных тока со сдвигом напряжения по фазе на 120°. Источники подключаются по схеме «звезда», что позволяет использовать всего три провода — 3-х фазный и нулевой.

Преимуществом таких сетей признана экономичность и возможность передачи мощности на большие расстояния. В любой паре фазных проводов напряжение 380В, а в парах с фазным и нулевым проводом — 220В.

Исходя из вышеизложенного, для электроснабжения городских квартир и частных домов обустраивают однофазные или трехфазные сети.

Где используется напряжение в 220B, а где в 380B

В большинстве жилых объектов (квартир, домов, бытовок и дач) установлены и используются однофазные электрические сети, где напряжение стандартное 220В. Это обосновывается тем, что уровень потребления в обычном доме или квартире обычно не превышает 10 кВт.

Трехфазная электрическая сеть выполняется для установок, где плановая потребляемая мощность превышает 10 кВт, а также устанавливаются и используются электроустановки, требующие подачи трехфазного напряжения для обеспечения правильного функционирования.

Например, если для запуска трехфазного двигателя использовать только одну фазу с помощью конденсатора, то это значительно снизит КПД электроустановки и одновременно увеличит потребление электрической энергии.

С другой стороны, если уровень максимальной потребляемой мощности в частном домовладении не превышает 9 кВт, допустимо использовать на вводе двухжильный медный кабель сечением 6 мм и установить автомат на 40А.

В случае, когда предполагается максимальная нагрузка 15кВт, для провода одной фазы значение проходящего тока будет 70А. Поэтому обязательно будет прокладка медного провода сечением 10 мм и автоматический выключатель.

Однако стоимость такой сети намного дороже. Поэтому выходом из ситуации может быть установка обычной трехфазной сети и распределение полезной нагрузки поровну между фазами, т.е по 5 кВт каждая. Сегодня эти решения по электроснабжению используются в большинстве магазинов, предприятий и офисов.

Виды напряжения

Знание их функций и рабочих характеристик необходимо для манипуляций в электрических щитах и ​​при работе с устройствами, работающими от сети 380 вольт:

1. Линейный. Обозначается как межфазный ток, то есть проходящий между парой контактов или одинаковыми метками разных фаз. Он определяется разностью потенциалов пары фазных контактов.
2. Фаза. Отображается, когда первая и последняя клеммы фазы замкнуты. Его также обозначают как ток, возникающий при замыкании одного из фазных контактов при нулевом выходе. Величина определяется абсолютной величиной разницы между проводами от фазы и земли.

Что такое фазное напряжение?

Этот вид напряжения возникает при замыкании начального и последнего элементов фазы. Кроме того, ток используется для обозначения того, что происходит при замыкании фазного контакта при нулевом выходе. Этот параметр является абсолютной величиной разницы между проводами от фазы и земли.

Что такое линейное напряжение?

Этот термин относится к межфазному течению. Он проходит между двумя контактами или одинаковыми метками разных фаз. Этот параметр представляет собой разность потенциалов пары фазовых контактов.

Отличия

В обычной квартире, или частном доме, как правило, имеется только однофазный тип сети 220 вольт, поэтому к их электрощиту подключаются в основном два провода – фаза и ноль, реже – третий к ним добавилось — заземление.

Для высотных зданий с офисами, гостиницами или торговыми центрами поставляется сразу 4 или 5 силовых кабелей, которые обеспечивают три фазы сети 380 вольт.

Почему такое жесткое разделение? Дело в том, что, во-первых, трехфазное напряжение само по себе отличается повышенной мощностью, а во-вторых, оно особенно пригодно для привода специальных мощных трехфазных электродвигателей, применяемых на заводах, в электрических лебедках лифтов, эскалаторных подъемниках и т д на

Такие двигатели при подключении к трехфазной сети выдают во много раз большую мощность, чем их однофазные аналоги тех же габаритов и массы.

При соединении проводников не обязательно монтировать нулевой контакт, потому что вероятность пробоя очень мала, благодаря свободной нейтрали.

Но у такого устройства сети есть и свое слабое место, так как в линейной схеме соединения крайне сложно найти место повреждения на проводнике в случае аварии или пробоя, что может увеличить риск возгорания.

Измерение

Напряжение, возникающее между фазными проводниками, называется линейным. При этом между фазой и нулем появляется фазное напряжение. Линейный вариант используется для определения токов и других показателей для трехфазной цепи.

При этом в такие цепи допускается включать не только трехфазные контакты. Также допускается использование однофазных – особенно различных бытовых приборов.

Номинальное напряжение сети 380 вольт. Под влиянием ряда факторов, происходящих в локальной сети, она может изменяться. Поэтому наиболее важные различия между соответствующими типами напряжения заключаются в способах соединения обмоток.

Экспертное заключение Карнаух Екатерина Владимировна Окончила Национальный университет кораблестроения по специальности «Экономика предприятия» Линейный вариант считается более распространенным.

Это связано с безопасностью использования и удобством развертывания сети. Для измерения этого параметра стоит воспользоваться мультиметром. При этом потребуются датчики тока, вольтметры и другие специальные приборы для оценки показателей фазного напряжения.

Контроль и регулировка этого показателя осуществляется линейным стабилизатором напряжения. Это устройство поддерживает, что параметр в норме. Кроме того, он способствует нормализации высокого напряжения.

Расчет

Сети с линейным током используются довольно часто. Это связано с минимальным риском и простотой разведения таких проводов. Все электроприборы в этом случае подключаются только к одному фазному проводу, по которому протекает ток. В этом случае только он считается источником опасности.

Для расчета такой схемы будет достаточно обычных формул из курса физики. Кроме того, для измерения этого показателя в сети достаточно обычного мультиметра. При этом для получения показаний соединения фаз требуется целая система оборудования.

Для расчета напряжения линейного тока рекомендуется использовать формулу Кирхгофа и закон Ома. Благодаря использованию этих понятий можно будет быстро рассчитать характеристики определенного поршня или электрической сети.

Цель применения

В многоквартирных домах основными получателями являются бытовые приборы, работающие от сети 220 вольт. В этом случае возникает необходимость в равномерном разделении проводов с нагрузкой. Поэтому квартиры должны быть соединены в соответствии с шахматной расстановкой.

В частных домах метод используется для распределения нагрузки на каждый кабель. При этом стоит учитывать опережающие токи, которые передаются при включении наибольшего количества устройств.

Включив одинаковые электродвигатели в сеть с одной или тремя фазами, вы сможете получить разницу в мощности их работы. При выборе более эффективного способа подключения можно увеличить выходные параметры в 3 раза. Учитывая соотношение фазных и линейных токов, стоит рассчитывать обмотки на более высокие параметры.

Плюсы и минусы

Каждая из систем питания имеет определенные преимущества и недостатки. Однофазная сеть 220 вольт имеет следующие преимущества:

• простота;
• разумная цена;
• опасное напряжение.

К недостаткам относятся:

• ограниченная мощность;
• невозможность эксплуатации асинхронных двигателей.

Для трехфазной сети 380 вольт характерны следующие преимущества:

• ограничение мощности только сечением проводов;
• экономия;
• умение работать с промышленным оборудованием;
• возможность переключения однофазной нагрузки на другую фазу в случае снижения качества или отсутствия мощности.

К недостаткам можно отнести следующее:

• потребность в дорогостоящем оборудовании;
• высокое напряжение;
• ограничение мощности однофазных нагрузок.

Использование линейного и фазного напряжения

Электрические цепи бывают постоянного и переменного тока. Чаще для подключения источника питания к потребителю применяют трехфазные цепи переменного тока. Этот тип питания имеет ряд преимуществ:

• более низкие затраты на передачу энергии;
• возможность создания электродвижущей силы для работы асинхронного оборудования (лифтов, подъемников);
• линейное напряжение и фазное напряжение могут использоваться одновременно.

Для подключения генераторов к сети используйте принцип треугольника или звезды. В первом варианте обмотки соединены последовательно, начало фазы и конец второй фазы соединены. Схема позволяет увеличить напряжение в несколько раз. Во втором случае первые части обмоток объединены в общую точку, увеличения мощности не происходит.

Классификация электрической сети по составу рабочих элементов:

• активный;
• пассивный;
• линейный;
• нелинейный.

Используя 4 кабеля в магистрали, можно, варьируя подключения, использовать как линейные, так и фазные токи, что расширяет область применения. Трехфазные линии считаются универсальными, так как подключается большая нагрузка, например, к сети 10 вольт.

Если подключить к линии подходящий приемник, например трехфазный электродвигатель, его механическая мощность достигнет значений в 3 раза выше, чем у однофазного устройства.

В многоквартирном секторе основными получателями являются бытовые приборы и приборы, работающие от сети 220 В. Между проводами с нагрузкой должно быть равномерное разделение, чтобы квартиры подключались в шахматном порядке.

В частном домостроении принята концепция распределения нагрузки на каждый кабель от всех бытовых приборов и оборудования. Учитываются токи проводников, которые передаются при подключении максимального количества блоков.

Включив одинаковые электродвигатели в сеть с 1 или 3 фазами, можно получить разницу в мощности работы. Если вы дополнительно выберете эффективный способ подключения, показатели на выходе увеличатся втрое. Учитывая соотношение между фазными и линейными токами, обмотки следует рассчитывать на повышенные значения.

Относительная разница заряда между нагруженными проводами всегда больше, чем такая же разница между фазой и нейтралью. Основное отличие линейных характеристик напряжения от фазной мощности заключается в параметрах результирующего напряжения.

Классическим примером использования обоих видов напряжения является подключение при установке трехфазного генератора. Используются вторичные обмотки и первичные обмотки, соединенные по одной из схем.

Соотношение между линейным напряжением и значением фазы при соединении треугольником помогает выровнять ток, и оба эффекта почти равны. Таким же образом подключаются двигатели, инверторы

Вариант «звезда» предполагает соединение контактов всех обмоток цепи с помощью перемычек. Ток с индикаторами этой сети проходит в проводниках, а напряжение передается на активные выходы и контакты.

Схемы подключения

Существует две схемы подключения источников напряжения (генераторов) к сети:

• «треугольник»;
• «звезда».

При соединении звездой начала обмоток генератора соединяются в одной точке. Это не позволяет увеличить мощность. Соединение по схеме «треугольник» — это когда обмотки соединены последовательно, а именно начало обмотки одной фазы соединяется с концом обмотки другой. Это дает возможность утроить напряжение.

Для лучшего понимания схем подключения специалисты дают определение, что такое фазные и линейные токи:

• линейный ток — ток, протекающий в ПЛ, соединяющий источник электрической энергии и приемник (нагрузку);
• фазный ток — это ток, протекающий в каждой обмотке источника электрической энергии или в обмотках нагрузки.

Линейные и фазные токи имеют значение при несимметричной нагрузке на источник (генератор), это часто происходит в процессе подключения объектов к электроснабжению. Все параметры, относящиеся к линии, являются линейными напряжениями и токами, а параметры, относящиеся к фазе, являются параметрами количества фаз.

Из соединения звездой видно, что линейные токи имеют те же параметры, что и фазные. Когда система симметрична, нулевой провод не нужен, на практике он поддерживает симметрию источника при несбалансированной нагрузке.

В связи с несимметричностью подключаемой нагрузки (а на практике это происходит при включении в цепь осветительных приборов) необходимо обеспечить независимую работу трех фаз цепи, это можно сделать и в трехпроводной линии, когда фазы приемника соединены треугольником.

Специалисты учитывают тот факт, что при снижении линейного напряжения изменяются параметры фазного напряжения. Зная значение междуфазного напряжения, можно легко определить значение фазного напряжения.

Комбинированный вариант соединения

В некоторых случаях используется комбинированный вариант звезда-треугольник. Электродвигатель плавно запускается при соединении звездой, а после того, как наберет нужные обороты, реле подключает его к соединению треугольником.

Однако не все двигатели можно подключить таким образом. Например, есть электродвигатели, у которых всего 3 вывода в контактной группе. Они изначально сделаны для соединения «звезда» и подключить их «треугольником» невозможно.

Читайте также: Циркулярная ручная дисковая пила Makita HS7601

Вычисление соотношения между фазным и линейным напряжением

Для расчета коэффициента необходимо знать линейные параметры. Все расчеты производятся по формуле: 12UAB=UA cos 30˚, или UAB=2√3/2×UA=√3×UA. Таким образом, делаем вывод, что окончательная формула такова – Ul = √3 × UФ.

На первый взгляд может показаться, что формулы слишком сложные, но это не так. С другой стороны, домашнему мастеру делать такие расчеты практически нет смысла. Достаточно простой проверки напряжения на каждой из фаз обычным мультиметром.

Как сделать расчет линейного напряжения?

Специалисты используют формулу Кирхгофа и закон Ома для расчета параметров линейного напряжения.

При реализации комплексной системы электроснабжения объекта иногда возникает необходимость расчета напряжения между двумя проводами «ноль» и «фаза»: IF=IL, что свидетельствует о равенстве фазных и линейных параметров. Соотношение между фазными проводами и линейными проводами можно найти по формуле.

Нахождение элемента состояния напряжения и оценка системы электроснабжения специалистами осуществляется по линейным параметрам, когда значение известно. В четырехпроводных системах электроснабжения маркируется 380/220 вольт.

Для чего требуется проверка напряжения фаз перед включением

При подключении оборудования, требующего напряжения 380 В (например, асинхронного электродвигателя), проверьте напряжение на каждой из трех фаз и сравните показатели. Особенно это относится к частному сектору, где напряжение нестабильно или электрики недостаточно квалифицированы. Дело в том, что в селах часто не учитывают распределение нагрузки.

В результате таких действий одна из фаз может быть перегружена при минимальной нагрузке на остальные. Вместе с устаревшими трансформаторами это приводит к перекосу фаз. Получается, что в одной из фаз значительно снижено напряжение.

Это приводит к перегреву трехфазных двигателей или другого оборудования и неисправностям. Такой перекос будет явно не в пользу оборудования, работающего от трех фаз

Нюансы

В продолжении разговора о двигателях нельзя обойти вниманием вопрос выбора схемы включения. Дело в том, что двигатель обычно содержит маркировку на шильдике.

В первой строке вы видите символы треугольника и звезды, обратите внимание, что треугольник стоит первым. Кроме того, 220/380В — это напряжение треугольника и звезды, а значит при подключении к треугольнику необходимо, чтобы линейное напряжение было равно 220В

Если напряжение в вашей сети 380, необходимо подключить двигатель в звезду. При этом фаза всегда на 1,73 меньше, вне зависимости от линейного размера.

Отличным примером является следующий двигатель: Здесь номинальные напряжения уже 380/660, значит, для линейного 380 он должен быть подключен в треугольник, а звезда рассчитана на питание тремя фазами 660В.

Что такое перекос фаз, как исправить эту проблему

Одним из выдающихся благ цивилизации является электричество. Благодаря тому, что это открытие так широко распространено в наше время, жизнь общества в целом и каждого человека в отдельности стала намного проще и комфортнее.

Однако время от времени могут возникать трудности в электрической сети, которые необходимо устранять. Одной из проблем многих частных владений, государственных учреждений и производственных объектов является фазовый дисбаланс.

Что это такое, и как его исправить?

Что такое перекос фаз: Перекос фаз — это состояние электрической сети, при котором одна или две из трех фаз нагружены больше, чем остальные. При этом наблюдается значительное снижение мощности трехфазных электроприборов, в основном двигателей и трансформаторов. Но это про промышленные сети.

В бытовых условиях искажение более выражено, и даже может возникнуть опасность выхода из строя электроприборов с преобладающей реактивной нагрузкой. К ним относятся компрессоры холодильников, вентиляторы, приборы с простыми силовыми трансформаторами.

Это все, что не имеет четкой гальванической развязки от сети и схемы защиты от перенапряжения и пониженного напряжения.

Следует отметить, что в электросети существуют различные виды искажений. В зависимости от типа проблемы выбирается наиболее оптимальный способ ее решения. Остановимся на самой распространенной и в то же время самой простой ситуации – перекосе фаз, вызванном неравномерным распределением нагрузки внутренней сети.

Большинство сетей трехфазные. Если нагрузка в них распределена неравномерно, в результате чего одна или две фазы перегружены, а третья (или две) недогружена, возникает перекос. На практике это может выглядеть так: Подавляющее большинство однофазных нагрузок питается от одной фазы, а остальные могут вообще не задействоваться или использоваться по минимуму.

Наиболее распространены ошибочные ситуации, когда при подключении блока питания не учитывается потребляемая мощность трансформаторов. Таким образом получается, что фазы физически имеют примерно одинаковое количество соединений, но ток, потребляемый этими соединениями, существенно различается.

сосредоточение на одной из фаз приборов с большим потреблением тока неизбежно вызывает неравномерность нагрузки между фазами.

То же самое можно сказать и об объектах общественного и промышленного назначения – во всех случаях очень важно следить за равномерным распределением нагрузки между имеющимися фазами, это предотвратит возникновение сложностей.

Что же собой представляет перекос фаз с точки зрения электротехники?

Трехфазную электрическую сеть в идеале можно представить в виде равностороннего треугольника с нейтральной точкой посередине.

Он отражает работу силового трансформатора на подстанции, который установлен в каждом микрорайоне города и предназначен для равномерного распределения электроэнергии по всем потребителям.

Стороны этого треугольника — векторные линии, соединяющие вершины. Указав вершины точками А, В, С и нейтралью N, можно составить таблицу напряжений и их взаимосвязи:

АВ=ВС=КА=380В;

AN=BN=CN=220 В.

При этом напряжения АВ, ВС, СА в 1,73 раза превышают напряжения AN, BN, CN.

Идеальный трехфазный генератор, обычно используемый для питания всех бытовых приборов и промышленных сетей, должен обеспечивать эти уровни напряжения в широком диапазоне нагрузок.

Чем опасен перекос фаз

При подмагничивании наблюдается неравномерная нагрузка на фазы — на задействованной фазе напряжение падает ниже нормы, а на недогруженной фазе наблюдается скачок напряжения, превышающий допустимые значения.

Результаты этой ситуации могут быть катастрофическими для многих электроприборов. Это связано с тем, что отдельный агрегат может либо получать меньше необходимой мощности, либо получать ее с избытком.

Эта ситуация особенно опасна для устройств, потребляющих много энергии: моторы для ворот, насосы, оборудование, используемое в бассейнах и для полива.

Вернемся: как исправит проблему с перекосом фаз?

Трехфазный автомат позволяет предотвратить негативные последствия для оборудования от смещения между фазами. Если ток в одной фазе превышает предусмотренную нагрузку, ток во всем доме/линии автоматически отключается.

Это не выход из ситуации, ведь только такой подход не позволяет использовать всю имеющуюся мощность.

Например, при трехфазном автомате на 16А, если нагрузка на одну фазу превысит 16А, система отключится, но это не позволит полностью использовать всю возможную мощность 48А (16Х3).

Идеальный вариант – запланировать все мощности на начальном этапе проектирования здания, чтобы напряжение можно было равномерно распределить между всеми фазами, тем самым предотвратив искажения. Если здание уже введено в эксплуатацию, можно измерить напряжение на каждой фазе отдельно, для этого использовать вольтметр, а при необходимости перераспределить.

Реальные рабочие условия

При типовой разводке на дом с тремя вводами одна фаза обычно используется для питания одного ввода, вторая – для второго и третья – для третьего соответственно. Это позволяет равномерно загрузить изоляционный понижающий трансформатор на подстанции и обеспечить ему оптимальные режимы работы.

Но это справедливо только в том случае, если нагрузка примерно одинакова, причем как в активной, так и в реактивной составляющих.

Но, к сожалению, потребителю не объяснишь, что необходимо соблюдать нормы электропотребления, а если рассматривать сельскую местность, то многие умельцы подключают к сети очень большую активную нагрузку, что значительно ухудшает условия эксплуатации сетевой трансформатор на подстанции.

Через одно плечо начинает протекать больший ток, чем через другие, тем самым нагревая магнитопровод, а это приводит к возникновению в нем паразитных вихревых токов, что еще больше нарушает режим работы источника.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то упустил. Пожалуйста, взгляните на карту сайта, я буду рад, если вы найдете что-то еще полезное на моем сайте.

Подведём итог

Из всего вышеизложенного можно сделать вывод, что фазное напряжение в сети 0,4 кВ всегда равно 220 В, тогда как линейное напряжение равно 380 В. Однако не следует полагать, что при меньших значениях фазного напряжения становится менее опасен.

Редакция Homius со всей ответственностью заявляет, что поражение электрическим током может быть смертельным, независимо от того, находится ли линейное напряжение в цепи или в фазе. Ведь не само напряжение вызывает повреждение тканей и органов, а сила тока.

Например, 220 В, преобразованные в 36 В, становятся еще опаснее. Ведь такого низкого напряжения человек практически не ощущает, а в это время ток воздействует на органы. Поэтому при электромонтажных работах нельзя забывать о мерах безопасности.