Одна или три фазы?

15-09-2017 | Михаил

Электрический ток как источник энергии широко применяется в быту, на транспорте, на производстве и во всех остальных областях человеческой деятельности. С его помощью приводятся в действие различные механизмы, функционирует освещение, генерируется питание для всех видов электронных проборов и т.д.

Система электрического энергоснабжения может быть реализована на основе постоянного и переменного напряжения. С постоянным напряжением работать несколько проще, использующие его устройства демонстрируют лучшие массогабаритные характеристики и не имеют проблем электромагнитной совместимости. Несмотря на это, современные системы электроснабжения передают переменный ток. Это происходит по двум основным причинам:

  1. При передаче электроэнергии на большие расстояния напряжение источника из соображений минимизации потерь необходимо увеличивать; одновременно при подаче электроэнергии конечному потребителю его следует уменьшать до разумного значения; процесс преобразования намного легче реализуется на переменном токе.
  2. Энергию переменного напряжения существенно проще преобразовать в механическую работу, т.е. использующий его электродвигатель обладает более простой конструкцией по сравнению со своим аналогом.

Отличия сетей переменного тока

на большие расстояния передается трехфазный ток

При реализации систем электроснабжения применяется однофазная и трёхфазная схемы.

С точки зрения своего механического исполнения отличия однофазной сети и трёхфазной сети друг от друга ограничиваются только количеством проводов:

  • в первом случае простейшая проводка имеет два провода (нуль и фазу);
  • для 3-фазной проводки их количество увеличивается до четырех: три равноправных фазных плюс один нулевой провод (в качественных системах практикуется введение в её состав также пятого провода защитного заземления).

Фазные провода выявляются:

  • визуально по окраске оболочки (желтая первая или А; зеленая вторая или В, красная третья или С);
  • с помощью индикатора на основе электролюминесцентной лампы.

Касательно отдаваемого напряжения:

  • для однофазной сети оно составляет 220 В;
  • исправная 3-фазная сеть обеспечивает напряжение между двумя любыми фазами 380 В, а между фазой и нулем – 220 В.

Последнее является основанием для появление не вполне корректного, но хорошо запоминаемого правила о том, разные системы имеют трехфазное напряжение 380 В и однофазное напряжение 220 В.

Преимущества многофазной системы энергоснабжения

Разница между однофазным и трехфазным напряжением начинается на уровне конструкции генератора: 3-фазное устройство содержит три обмотки. Снимаемое с них напряжение имеет фазовый сдвиг на 120°. Столь простое по части исполнения конструктивное решение определяет довольно многочисленные преимущества трехфазной системы перед однофазной. При обращении к 3-фазному исполнению:

  • заметно упрощается создание электродвигателя, т.к. магнитное поле 3-фазного переменного тока является вращающимся по самой своей природе;
  • обеспечивается значимо больший КПД электродвигателя;
  • при люминесцентном освещении существенно снижается мерцание и эффективно подавляется стробоскопический эффект;
  • в случае грамотного проектирования легко достигается эффект электрического уравновешения проводки;
  • при прочих равных условиях втрое снижается ток в каждом из трёхфазных проводов, что за счёт квадратичной зависимости электрической мощности от тока снижает потери.

Из последнего свойства понятно, что трёхфазная линия электропередачи мощнее однофазной сети втрое

Для электронной техники 3-фазный вариант выгоден тем, что компьютеры можно запитывать от той фазы, которая демонстрирует наилучшие качественные показатели.

Немаловажное значение приобретает также то, что 220-вольтовая проводка легко реализуется при наличии 380-вольтовой.

Области применения

в бытовых электрических сетях в основном используется однофазный ток

Основные отличия однофазного от трехфазного тока определяют фокусные области применения систем электроснабжения на их основе:

  • трёхфазная проводка более предпочтительна для решения различных производственных и технологических задач там, где требуются высокие мощности, устанавливается большое количество электродвигателей;
  • более простую, менее мощную, не столь требовательную к уровню электрической защиты 220-вольтовую систему целесообразно использовать для решения различных бытовых задач, а также обеспечения работоспособности различных относительно маломощных устройств.

Фактически это означает, что однофазная и трёхфазная электрические сети соседствуют, часто взаимно дополняют друг друга, а также имеют явно выраженные фокусные сферы применения.

Характерной чертой последних лет стал рост популярности 3-фазных сетей в жилых домах. Это связано с массовым появлением в них разнообразных электрических приборов с высокой потребляемой мощностью. Для иллюстрации этого положения можно сослаться на такие потребители как:

  • электрические плиты;
  • посудомоечные и стиральные машины;
  • некоторые типы систем отопления.

Хорошим численным критерием целесообразности перехода на 3-фазное исполнение системы электроснабжения жилища является общая мощность потребления свыше 10 - 15 кВт.

Рассказать друзьям:

Ваша оценка новости:

Все комментарии (0)
Добавить комментарий
X

Выбор города

X

Спасибо!

Ваш вопрос будет опубликован в ближайшее время

X

Вам нужно зарегистрироваться

Оставить комментарий может только
зарегистрированный пользователь

Регистрация
X

Разделы

Название раздела

Название раздела

Название раздела

Название раздела

Название раздела

Название раздела

Название раздела

Название раздела

X

Разделы

X

Ответить на комментарий

Ваш комментарий