Чому на одній фазі 220 а трьох фазах 380 вольт?

На одній фазі 220, а трьох фазах 380 вольт, тому як вектори фаз мають напрямок під кутом 120 градусів один до одного. Через це у разі діє не арифметичне додавання, а геометричне. Ось так і пояснюється.

3-фазна електрична напруга, яка на малюнку нижче позначена через R - S - T, при вимірюванні за допомогою вольтметра покаже 380 вольт. Але якщо кожна фаза показує 220 вольт, чому ж так відбувається?

Все дуже просто. 380 вольт, 3 фази, R - S - T утворюють фазові кути по 120 градусів кожен, див.

Будь-який із цих кутів виглядає як трикутник

Використовуємо правило трикутника: сума кутів у трикутнику дорівнює 180°, отриманий кут RTN та TRN, відповідно (180°-120°)/2=30 градусів.

Таким чином виходить, що напруга 3 фаз - 380 вольт, тоді як однієї фази - 220.

Заморочили людині голову якимись трикутниками, градусами та кресленнями. Немає в струмі жодних геометричних фігур, це абстракція.

А різниця така між фазами відбувається через те, що між подачами напруги в кожній із трьох фаз є різниця у часі на третину циклу.

Наприклад, для спрощення, припустимо що частота нашої мережі дорівнює 1 Герцу (= 1 оборот генератора в секунду).

Після запуску трифазного генератора, у першій фазі максимум поштовху напруги відбудеться в 0-й мілісекунді, у другій фазі в 333-й мілісекунді, у третій фазі в 666-й.

Потім починається новий цикл, у першій фазі поштовх наростає до 1000-ї, у другій у 1333-й, у третій у 1666-й і так далі.

Так от, поки в першій фазі струм порушив свій максимум в 220 до 2000-ї секунди, що настала, друга фаза ще цього зробити не встигла і збуджена лише на мінус 160 відповідно різниця між ними 220-(-160)=380.

Якби струм йшов у повній протифазі, тоді поштовхи були б повністю протилежні і дорівнювали б 220-(-220)=440.

Ну а чому між фазою і нулем різниця в 220 і так зрозуміло, тому що у фазі напруга 220, а в нулі нуль: 220-0=220

Різниця між напругами представлена ​​у вигляді графіка:

Анімований рух струму в трифазній мережі для наочності:

Як ми від сюди бачимо, коли в одному з проводів струм уже рухається на всю, в іншому проводі струм ще не повністю розігнався що б від нього "втікати", а в третьому він вже перестав розганятися.

Чому на одній фазі 220 а трьох фазах 380 вольт?

На одній фазі 220, а трьох фазах 380 вольт, тому як вектори фаз мають напрямок під кутом 120 градусів один до одного. Через це у разі діє не арифметичне додавання, а геометричне. Ось так і пояснюється.

3-фазна електрична напруга, яка на малюнку нижче позначена через R - S - T, при вимірюванні за допомогою вольтметра покаже 380 вольт. Але якщо кожна фаза показує 220 вольт, чому ж так відбувається?

Все дуже просто. 380 вольт, 3 фази, R - S - T утворюють фазові кути по 120 градусів кожен, див.

Будь-який із цих кутів виглядає як трикутник

Використовуємо правило трикутника: сума кутів у трикутнику дорівнює 180°, отриманий кут RTN та TRN, відповідно (180°-120°)/2=30 градусів.

Таким чином виходить, що напруга 3 фаз - 380 вольт, тоді як однієї фази - 220.

Заморочили людині голову якимись трикутниками, градусами та кресленнями.Немає в струмі жодних геометричних фігур, це абстракція.

А різниця така між фазами відбувається через те, що між подачами напруги в кожній із трьох фаз є різниця у часі на третину циклу.

Наприклад, для спрощення, припустимо що частота нашої мережі дорівнює 1 Герцу (= 1 оборот генератора в секунду).

Після запуску трифазного генератора, у першій фазі максимум поштовху напруги відбудеться в 0-й мілісекунді, у другій фазі в 333-й мілісекунді, у третій фазі в 666-й.

Потім починається новий цикл, у першій фазі поштовх наростає до 1000-ї, у другій у 1333-й, у третій у 1666-й і так далі.

Так от, поки в першій фазі струм порушив свій максимум в 220 до 2000-ї секунди, що настала, друга фаза ще цього зробити не встигла і збуджена лише на мінус 160 відповідно різниця між ними 220-(-160)=380.

Якби струм йшов у повній протифазі, тоді поштовхи були б повністю протилежні і дорівнювали б 220-(-220)=440.

Ну а чому між фазою і нулем різниця в 220 і так зрозуміло, тому що у фазі напруга 220, а в нулі нуль: 220-0=220

Різниця між напругами представлена ​​у вигляді графіка:

Анімований рух струму в трифазній мережі для наочності:

Як ми від сюди бачимо, коли в одному з проводів струм уже рухається на всю, в іншому проводі струм ще не повністю розігнався що б від нього "втікати", а в третьому він вже перестав розганятися.

Відмінність трифазної напруги від однофазної

За кількістю фаз розрізняють два основних типи низьковольтних електромереж та споживачів до 1 кВ – одно- та трифазні.

Напруга між двома будь-якими фазами трифазної системи називається лінійним, воно зазвичай становить 380, рідше 660.Напруга між будь-яким із фазних провідників і нульовим називається фазним, воно становить 220 В (380). Таким чином, 3-фазну мережу з нульовим провідником можна розглядати як три однофазні системи.

Розглянемо, відмінність мереж електропостачання 1 і 3-фазних, переваги та недоліки кожної з них.

Система організації енергопостачання

У централізованих системах енергопостачання генерується трифазна електрика, далі по мережі, що передає, і надходить на каскад понижуючих трансформаторів, через розподільну мережу поставляється кінцевим електроприймачам.

Функціонально система являє собою одне ціле, поділ на трифазну та однофазну мережу здійснюється після знижувальної підстанції 6/0,4 або 10/0, 4 кВ. На стороні нижньої напруги виведено нейтраль, що подається на відповідну шину розподільчого пристрою. Розведення за однофазними абонентами здійснюється кабелями або проводами з однією з фазних шин А, В, С та нейтральною. Таким чином, здійснюється організація однофазних мереж електропостачання, до яких підключають споживачів 220 В.

Коли використовується 220 В та коли 380 В

Практично всі побутові електроприлади та інструменти (за винятком професійних) – однофазні та розраховані на 220 В.

Відповідно у більшості приватних будинків, на дачах, у квартирах мережі однофазного типу. Трифазні мережі організують на підприємствах, комерційних та громадських об'єктах. Системи на 380 В також зустрічаються у сільських домоволодіннях, котеджах.

Від трифазної напруги працюють:

• Верстати для обробки деревини, металу, інших матеріалів, професійні інструменти.
• Насоси для автономних систем водопостачання, поливу, зрошення.
• Котли та бойлери систем гарячого водопостачання.
• Сільськогосподарське обладнання: електричні млини для зерна, ТЕНове опалення у сараях для тварин та птахів.
• Потужні кліматичні системи для котеджів та особняків.

Від мережі 380 В живиться будь-яке обладнання із трифазними двигунами. Установки з однофазним приводом аналогічної потужності споживають більше електроенергії через реактивні втрати.

Як дізнатися однофазна або трифазна мережа

Визначити яка мережа підведена до об'єкта можна за ввідним пристроєм, автоматами захисту або кількістю жил кабелю.

Якщо до повітряного введення будинку підходять 3 або 4 дроти, значить мережа 3-фазна. Аналогічно з автоматичним вимикачем наявність трьох або чотирьох полюсних автоматів вказує на трифазну систему електропостачання. Провід на 3 фази мають 3, 4 (три фазних провідника і нейтральний, 5 (три фази, нуль та заземлення) жил. Проводка на 1 фазу містить 2 або 3 (фаза, нуль та заземлення)).

Якщо в будинку або на об'єкті мережа на 3 фази і відповідні споживачі, для аварійного або резервного електропостачання вибирають трифазний генератор. Для об'єктів з однофазною мережею вибирають відповідне джерело напруги.

Три фази чи одна: у чому різниця

У чому різниця між 380 та 220 вольт? З побутової точки зору різниця три фази або одна полягає у величині напруги та типі споживачів. Якщо на об'єкті трифазна мережа з нулем, то можна розвести фазні та нульові провідники в кілька 1-фазних систем. В цьому випадку необхідно стежити за симетричністю навантаження. Велика різниця між струмами у кожній фазі може викликати перегрів, падіння потужності та вихід з ладу електроприладів, побутової техніки та обладнання.

Відмінність однофазної від трифазної напруги полягає також у сфері застосування. Перше застосовується в промисловості та на об'єктах з потужними споживачами, друге – у квартирах та у побуті.

Схеми розподілу навантаження

Найпоширеніші схеми розподілу навантаження "зірка", "зірка з нульовим проводом", "трикутник".

У першому випадку початку всіх обмоток та понижуючого трансформатора з'єднуються з фазами, а кінці – в одну нейтральну точку. У другому випадку з точки з'єднання кінців обмоток виводиться нейтральний провід. До переваг схеми "зірка" відноситься менша чутливість до асиметрії, при цьому струм набрякає в нейтральну точку, наявність нульового дроту, що дає можливість організувати однофазні системи.

При з'єднанні в трикутник кінці обмоток з'єднають з початком інших, фази виводять з точок з'єднання. До переваг схеми відноситься збалансована напруга 380 В. Схема трикутник застосовується при приблизно однаковому навантаженні на всі три фази.

Переваги та недоліки однофазних та трифазних мереж

Однофазні мережі відрізняє: відносно невисока вартість кабелю та електроапаратів захисту та комутації, простота монтажу та ремонту. Крім того, напруга 220 В менш небезпечна ніж 380 В. До недоліків відносять обмеження потужності приладів і обладнання, що підключаються.

До переваг трифазної системи електропостачання відносяться можливість використання потужного обладнання, організації однофазних ланцюгів. Однак такі мережі дорожчі в монтажі, ремонті та експлуатації, для них потрібні дорожчі кабелі, три-, чотири полюсні автомати та інша апаратура.

Таким чином, вибір однофазне або трифазне підключення робиться відповідно до можливості, технічної та економічної доцільності.