Azotirovanie.ru

Инженерные системы и решения
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что будет если соединить две фазы между собой

Что будет если соединить две фазы между собой

Жилой фонд городов и посёлков представлен не только современными зданиями. Большинство домов построены 60-е или 70-е годы ХХ века, до ВОВ и даже до революции. Соответственно, электропроводка в этих сооружениях выполнена без маркировки кабелей и диспетчерских надписей.

Поэтому при ремонте или модернизации проводки есть опасность неправильного подключения кабелей. В некоторых ситуациях это не приведёт к аварии, но что будет, если соединить две фазы между собой?

Особенности работы трехфазной сети

Несмотря на то, что большая часть бытовых электроприборов подключаются к однофазной сети, электропитание многоквартирных жилых зданий осуществляется по трёхфазным воздушным или кабельным линиям с заземлённой нейтралью.

Такие сети разделяются на однофазные во вводном щитке в доме. Питание частных домов осуществляется по аналогичной схеме, но разделение трёхфазных сетей на однофазные производится в месте подключения вводного кабеля к магистральной линии.

две фазы в трехфазной сети

Информация! Питание некоторых частных домов, особенно оборудованных электроотоплением и электроплитами осуществляется трёхфазной электросетью.

Трёхфазная система электроснабжения жилых зданий используется для уменьшения тока и сечения кабелей при сохранении передаваемой мощности.

В промышленности такое питание позволяет применять трёхфазные электродвигатели, обладающие лучшими характеристиками по сравнению с однофазными.

соединение двух фаз между собой

Конструкция и работа трёхфазной электросети имеет ряд отличий от однофазной:

  • Количество питающих проводов. Для работы этой системе необходимы 4 токоведущих жилы — 3 фазных и 1 нейтральная. В однофазной схеме используются только 2 провода — ноль и фаза.
  • Разный ток в нейтральном проводнике. В однофазной сети он равен фазному, а в трёхфазной по нему протекает уравнительный ток. При равномерном распределении нагрузки по фазам этот ток отсутствует.
  • Уменьшенное падение напряжения в проводах. В однофазной схеме для расчёта потерь учитывается двойное расстояние до источника питания, в трёхфазной сети ток, протекающий по нейтральному проводу и потери меньше, чем в фазном.

Какое напряжение между фазами

В трёхфазной системе электроснабжения существуют два вида напряжений:

  • Линейное. Измеряется между двумя фазами в трехфазной сети (линиями L1, L2 или L3). Обозначается Uл.
  • Фазное. Между фазой L и нейтралью N. В формулах это напряжение обозначается Uф.

Согласно нормам, действующим с середины 60-х до 1993г, оно должно составлять 380 и 220В соответственно. Согласно ГОСТу 29322-92 (МЭК 38-83), введённому в действие 01.01.1993г. линейное напряжение составляет 400В, а фазное 230В.

разница между фазным и линейным напряжением

По нормам этого документа допускаются отклонения от этих параметров, поэтому показания вольтметра могут колебаться от -10% до +10% от номинальных значений.

На самом деле напряжение в сети намного выше. В розетке имеется не постоянное, а переменное напряжение синусоидальной формы, и вольтметр измеряет действующее значение напряжения, которое в √2 меньше пикового значения.

можно ли соединить две фазы

напряжение между двумя фазами

Для расчёта мощности электроприборов достаточно знать именно действующее, но при определении параметров конденсаторов и изоляции необходимо учитывать пиковые величины, составляющие Uпф=325В и Uпл=566В.

Интересно! Линейное напряжение связано с фазным по формуле Uл=√3Uф.

Что будет при неправильном соединении проводов

Вопрос «можно ли соединить две фазы» в рамках данной статьи рассматривает аспект соединения подходящих проводов между собой напрямую, без использования дополнительных элементов. Результат этих действий зависит от того, какие именно кабеля были соединены неправильно.

Соединение двух фаз между собой

В трёхфазной сети используются три разных фаза, обозначающиеся А, В и С или L1, L2 и L3, поэтому, что будет, если соединить две фазы между собой зависит от того, какие именно замыкаются фазы:

  1. Соединение одноимённых (одинаковых) фаз . Фактически, это параллельное соединение двух автоматических выключателей. Приведёт к повышению тока срабатывания защиты и некорректной работе УЗО и дифавтоматов. В некоторых случаях, например, в панельных домах, в которых в одной переходной коробке находятся провода разных квартир, может неправильно работать прибор учёта электроэнергии.
  1. Подключение друг к другу разноимённых (разных) фаз . Такое соединение двух фаз между собой является аварийным режимом и приведёт к отключению одного из автоматических выключателей, причёт сработает автомат с меньшей уставкой.
Читайте так же:
Схема подключения 3 фазного электрического счетчика

что будет если соединить две фазы между собой

Единственным условно-допустимым случаем замыкания двух фаз является включение двух и более одинаковых автоматов в параллельную работу. Это повысит ток уставки, но рекомендовать такую сборку для использования нельзя из-за нестабильных параметров конструкции.

Что будет если соединить фазу и ноль

Прямое соединение нулевого и фазного проводников — это режим короткого замыкания. В этом случае происходит срабатывание электромагнитной защиты автоматического выключателя, установленного в фазном проводе выше места подключения.

Что будет если соединить фазу и землю

Такое соединение аналогично подключению фаза-ноль, однако в этом случае вместо отключения автоматического выключателя может сработать УЗО или дифференциальный автомат. Это связано с нарушением равенства токов в фазном и нулевом проводниках.

Обрыв нуля в трехфазной сети

Питание потребителей в трёхфазной сети осуществляется по четырёх- или пятипроводной схеме — 3 фазных провода и нейтраль. В системе электроснабжения TN-S к ним может быть добавлен заземляющий провод.

Большинство бытовых потребителей подключаются только к одному из фазных проводов и к нулевому проводнику. Для уменьшения нагрузки и тока, протекающего по проводам, разные квартиры и частные дома подключаются к различным фазам и запитаны по схеме «звезда с нейтралью».

Нулевой проводник в этой системе необходим для обеспечения постоянного напряжения в однофазной розетке. Свою функцию он выполняет за счёт протекания по кабелю уравнительных токов.

При обрыве нулевого проводника однофазные потребители оказываются соединёнными по схеме «звезда без нейтрали».

Отсутствие уравнительных токов приводит к колебаниям напряжения в розетке в диапазоне 0-380В, причем, чем больше мощность включённых электроприборов, тем ниже напряжение.

Такой режим является опасным для электроприборов и для защиты от подобных ситуаций необходима установка реле напряжения РН. Это устройство перед включением и во время работы проверяет параметры сети и при выходе напряжения за допустимые пределы отключает линию.

Информация! Обмотки трёхфазных электродвигателей не подключаются к нейтрали. Равенство напряжения на каждой из катушек обеспечивается одинаковым числом витков в обмотках.

Почему в розетке появляется две фазы

В некоторых случаях при проверке наличия напряжения индикаторной отвёрткой инструмент вместо ноля и фазы показывает наличие на клеммах розетки двух фаз.

Это могут быть две одинаковые или две разные фазы. Основной причиной этого явления является обрыв нулевого провода, приводящий к разным результатам в зависимости от того, где именно произошло нарушение контакта.

Более точно можно определить место обрыва можно при использовании вольтметра или индикатора типа «Контакт», показывающего не только наличие напряжения, но и, хотя бы приблизительно, его величину:

  • Обрыв ноля в квартирной электропроводке . В этом случае на клеммах розетки появляются две одноимённые фазы. Одна из них приходит непосредственно с автоматического выключателя, а вторая через включённую лампочку или другой электроприбор. Вольтметр покажет отсутствие напряжения в розетке, а индикатор — короткое замыкание.
  • Установка однополюсного автомата в нулевом проводе . В некоторых домах отдельные линии к вводному автоматическому выключателю подключены через однополюсный автомат. При его отключении или срабатывании защиты в розетке появятся две одинаковые фазы. Напряжение между клеммами при этом отсутствует.
  • Нарушение контакта в нулевом проводе между вводом в дом и подстанцией. При этом через нейтраль перестаёт идти уравнительный ток и при мощности электроприборов, подключённых к фазе, от которой питается квартира меньшей, чем на других фазах, на нулевой клемме появляется напряжение. В зависимости от распределения нагрузки оно может достигать 220В по отношению к заземлению и 380В по отношению ко второй клемме розетки, но даже небольшое напряжение в розетке указывает на обрыв нейтрали в подходящем кабеле.
  • Замыкание фазного провода воздушной линии с нулевым . В этом случае возможны два варианта развития событий — срабатывание защитной аппаратуры на трансформаторной подстанции и отключение линии или отгорание ноля. Во втором случае в розетку придут не нулевой и фазный провода, а две разноимённых фазы и напряжение на клеммах составит 380В.
Читайте так же:
Счетчик электроэнергии маяк 101ат
Важно! При появлении в розетке двух РАЗНЫХ фаз следует немедленно отключить вводной автомат и не включать его до устранения неисправности.

Вывод

Исходя из вышеизложенного на вопрос — что будет, если соединить две фазы между собой можно дать однозначный ответ. Такая ситуация даже если не приведёт к короткому замыканию и срабатыванию защиты, то в любом случае повлияет на её работу. Аналогичные последствия будут, если произвести подключение фаза-земля или фаза-ноль .

Исключением является соединение разных разноимённых фаз не напрямую, а через какие-либо электроприборы. В этом случае короткого замыкания не произойдёт, но это приведёт к выходу из строя включённых аппаратов из-за того, что вместо 220В на питание устройства будет подано 380В.

В чем отличие трехфазного напряжения от однофазного

Итак, если в дом или квартиру заходят два провода (фаза и ноль), то эта система называется однофазной и рабочим напряжением считается 220В (фазное), а если четыре провода (три фазы и ноль), то такая система называется трехфазной и рабочим напряжением является 380В (линейное).

Давайте рассмотрим основные различия

Итак, как видно из вышеописанного и там и там присутствует общий нулевой провод. И если вы в трехфазной сети будете мерить напряжение каждой фазы относительно нуля, то во всех случаях вы получите значение в 220В. И только когда вы измерите напряжение фаз друг относительно друга, то получите значение в 380 вольт.

Итак, если в дом или квартиру заходят два провода (фаза и ноль), то эта система называется однофазной и рабочим напряжением считается 220В (фазное), а если четыре провода (три фазы и ноль), то такая система называется трехфазной и рабочим напряжением является 380В (линейное).

Давайте рассмотрим основные различия

Итак, как видно из вышеописанного и там и там присутствует общий нулевой провод. И если вы в трехфазной сети будете мерить напряжение каждой фазы относительно нуля, то во всех случаях вы получите значение в 220В. И только когда вы измерите напряжение фаз друг относительно друга, то получите значение в 380 вольт.

Читайте так же:
Электросчетчик нева мт 323 показания электросчетчиков

В чем отличие трехфазного напряжения от однофазного

Это происходит из-за того, что вектора фаз симметрично сдвинуты на 120 градусов, а измеряя напряжение между фазами, мы видим геометрическую сумму двух векторов оная как раз и равняется 380 Вольтам.

Из этого можно сделать вывод, что в трехфазке есть три однофазных системы к которым можно легко подсоединить потребителей. Единственным условием будет равномерное распределение нагрузки по фазам, дабы избежать такого неприятного и даже опасного явления как перекос фаз.

Плюсы и минусы систем

У каждой из представленных систем существуют свои недостатки и явные преимущества оные напрямую зависят от потребляемой мощности, пороговым значением которого является 10 кВт.

Плюсы одной фазы

Относительно 380В более низкое опасное напряжение

Минусы одной фазы

Мощность такой системы ограничена как раз пресловутыми 10 кВт

Плюсы трехфазки

Мощность ограничивается исключительно избранным сечением подходящих проводников.

Сниженное потребление энергии.

Возможность запитать оборудование промышленного назначения.

Доступность варианта переключения мощности на менее загруженную фазу.

Минусы трехфазки

Стоимость монтажа выше по сравнению с однофазным подключением.

Напряжение 380 Вольт является потенциально более опасным по сравнению с параметром в 220 Вольт.

Напряжение однофазных нагрузок имеет свое ограничение.

Где 220 В, а где 380 В

Наверное, у подавляющего числа обычных жителей в квартире и в доме присутствует именно однофазная сеть с напряжением в 220 В. И связано это с тем, что до мощности в 10 кВт (у большинства квартир и домов потребление меньше) целесообразней подключать именно однофазку.

Трехфазную сеть же применяют в том случае, если планируется потребление мощности превышающее порог в 10 кВт или же присутствует электрическое оборудование, требующее именно три фазы для корректной работы.

Конечно, можно, например, трехфазный двигатель запустить и от одной фазы путем использования конденсаторов. Но помните, что такой подход значительно снизит КПД двигателя и значительно увеличит расход электроэнергии.

Например, максимальная потребляемая мощность частного дома равна 8 кВт, значит на ввод можно пустить двужильный медный кабель сечением 6 миллиметров, а на вводе поставить автомат на 40А.

Если же нагрузка будет равняться 15 кВт, то получается для однофазного провода величина тока уже будет равняться 70 А. И значит, в таком случае потребуется провод сечением в 10 миллиметров меди и силовой автоматический выключатель. А стоят они уже существенно дороже. В этом случае гораздо выгоднее уже использовать трехфазку и «раскидать» нагрузку по 5 кВт на фазу. Именно поэтому большинство магазинов, офисов и тем более предприятий запитаны именно от трехфазных систем.

Схемы включения «звезда» и «треугольник» в трехфазке

Итак, для того чтобы получить из трехфазки обычное фазное напряжение, нужно взять одну из фаз и ноль (оный для всех фаз является общим) – такое соединение и носит название «Звезда».

Если же нам нужно напряжение 380 В то мы используем именно линейное напряжение – такое соединение именуется Треугольник

Это все что я хотел вам рассказать об основных различиях между однофазной и трехфазной системы электроснабжения. Спасибо за внимание.

Читайте так же:
Период поверки однофазных счетчиков

В чем опасность пропадания одной фазы для трехфазного двигателя

Современное производство неразрывно связано с применением трехфазных асинхронных электродвигателей, питаемых от трехфазной электрической сети 380 В, 50 Гц. Это простой и наиболее доступный способ получения крутящего момента для любого технологического оборудования, правда, особенностью трехфазных асинхронных двигателей является высокая критичность к ситуациям, когда происходят обрывы фаз.

Причинами пропадания фазы могут быть:

  • элементарный обрыв одного из фазных проводов;
  • перегорание плавкого предохранителя;
  • выход из строя контактной группы пускателя схемы включения.

Но по каким бы причинам не происходило исчезновение одной из фаз, трехфазный двигатель переходит в однофазный режим работы.

Нештатная ситуация может происходить при разных эксплуатационных условиях:

  • фаза может исчезнуть при отключенном двигателе или в момент вращения ротора;
  • двигатель может работать в недогруженном состоянии или на полную мощность;
  • электродвигатель может быть подключен по схеме «звезда» или «треугольник».

Рассмотрим, что происходит при этом в работе трехфазных электродвигателей и чем это может для них обернуться.

Чем грозит пропадание фазы?

В нормальном трехфазном режиме во всех трех обмотках статора текут фазные токи, одинаковые по значению, но сдвинутые относительно друг друга на 120°, это создает вращающееся магнитное поле, обеспечивающее вращение ротора. В случае обрыва одной из фаз сбалансированная система нарушается и происходит перераспределение токов и напряжений, при этом в случае соединения «звездой» две обмотки оказываются включенными последовательно и по ним протекает общий ток, в третьей обмотке ток отсутствует.

Магнитное поле в такой ситуации просто меняет свой знак чего для запуска электродвигателя недостаточно, такое возможно в случае подключения трехфазных двигателей «звездой» с нулевой точкой, присоединенной к нейтрали, однако успех запуска будет зависеть от величины нагрузки. Если нагрузка не обеспечивает вращения вала, это приводит к быстрому перегреву обмоток статоров за счет возрастающих пусковых токов, разрушению изоляции и выходу трехфазных двигателей из строя.

Не меньшую опасность двигателю несет отключение фазы в момент работы электродвигателя. Не зависимо от схемы подключения асинхронного двигателя в однофазном режиме ему обычно хватает крутящего момента для продолжения работы, правда в отличие от режима с трехфазным питанием скорость вращения на валу двигателя несколько падает, а его работа сопровождается характерным гулом. Работа двигателя в таком режиме часто остается незамеченной малоопытным персоналом, а продолжительный нагрев работающих обмоток приводит к их перегреву с последующей поломкой электромотора.

Асинхронный электродвигатель один из самых надежных представителей электрооборудования, при соответствующем обращении сохраняющий свою работоспособность десятилетиями, хотя неумолимая статистика показывает, что от случайной потери одной из фаз гибнет более половины электромоторов. Для защиты асинхронных двигателей от подобных неприятностей разработаны различные схемы подключения, обеспечивающие отключения электродвигателя в аварийных ситуациях.

Тепловая защита электродвигателя инерционна и не всегда успевает сработать при токовых перегрузках, более эффективны многочисленные схемы релейной защиты, которые срабатывают практически мгновенно при исчезновении одной из фаз. Как правило, контакты реле размыкают цепи питания магнитных пускателей, а контакты магнитных пускателей разрывают цепь питания двигателя. Надежную защиту обеспечивает применение реле контроля фаз.

Что такое порядок чередования фаз в трехфазной сети

Трехфазный переменный ток графически представляет собой три фазы в виде чередующихся синусоид на оси Х, сдвинутых по отношению друг к другу на 120°. Первую синусоиду можно представить как фазу А, следующую синусоиду как фазу B, сдвинутую на 120° относительно фазы А, и третью фазу C, также сдвинутую на 120° по отношению к фазе В.

Читайте так же:
Подключение счетчика электроэнергии с автоматами своими руками

Three-phase current

Графическое отображение сдвига фаз на 120° трехфазной сети

Если фазы имеют порядок АВС, то такое следование фаз называется прямым чередованием. Следовательно, порядок фаз СВА будет означать обратное чередование. Всего возможно три прямых чередования фаз ABС, BCА, CАВ. Для обратного чередования фаз порядок будет выглядеть как CВА, BAC, ACB.

Проверить чередование фаз трехфазной сети можно фазоуказателем ФУ — 2. Он представляет собой небольшой корпус, на котором имеются три зажима для подключения трех фаз сети, алюминиевого диска с черной точкой на белом фоне и три обмотки. Принцип действия у него аналогичен работе асинхронного электродвигателя.

Если подключить фазоуказатель к трем фазам и нажать кнопку на корпусе, то диск начнёт вращаться в одну из сторон. Когда вращение диска совпадает со стрелкой на корпусе, тогда фазоуказатель показывает прямое чередование фаз, вращение диска в обратном направлении указывает на обратное чередование фаз.

phase diagram circuit

Электрическая схема фазоуказателя ФУ-2

В каких случаях необходимо знать порядок чередования фаз. Во-первых, если дом подключен к трехфазной сети и установлен индукционный электросчётчик, тогда нужно соблюдать на нем прямое чередование фаз. При неправильном подключении такого электросчетчика возможен его самоход, что даст неправильные показания в сторону увеличения расхода электроэнергии.

Также, если в доме используются асинхронные электродвигатели, то направление вращения ротора будет зависеть от порядка чередования фаз. Меняя чередование фаз на асинхронном электродвигателе можно изменить направление вращения ротора в нужную сторону.

Что такое фазировка трехфазной сети

Фазировку трех фаз проводят в трансформаторных подстанциях при параллельном подключении трансформаторов. Подключение двух трансформаторов к одной трехфазной сети осуществляется межсекционными автоматическими выключателями. Проверить одноименные фазы фазоуказателем не представляется возможным.

Однако можно определить одноименные фазы мультиметром или любым вольтметром с пределом измерения 500 В. При проведении фазировки, нужно соблюдать все меры безопасности и заранее проверить на работоспособность мультиметр. Перед нахождением одноименных фаз важно определить наличие фазного напряжения относительно «земли» на всех шинах (на случай обрыва).

phasing of transformer tires

Проверка на обрыв и нахождение одноименных фаз в трехфазной сети

Далее, работая в резиновых перчатках, замеряют линейные напряжения на шинах разных трансформаторов. Если найдены шины, напряжение между которыми около нуля, то такие шины имеют одноименные фазы и их отмечают. Следом находят остальные две пары одноимённых шин и также отмечают.

Если напряжения между всеми шинами разных трансформаторов ниже линейного 380 В, но значительно отличаются от нуля, то фазировать такие трансформаторы нельзя, т. к. они имеют разные схемы соединения. Найденные одноимённые шины соединяют на разъединителях для параллельной работы.

types of voltageОтличие фазного и линейного напряжения в трехфазной сети

Когда трансформатор имеет различные напряжения, при одинаковых схемах соединений, их подгоняют переключателем отводов обмоток трансформаторов до номинального значения. Фазировку высоковольтных линий проводят специальными высоковольтными индикаторами УВНФ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector