Монтаж контура заземления
Монтаж
При строительстве частного дома, нужно учесть все условия безопасности, связанные с электропроводкой поэтому обязательно нужно произвести работы по монтажу контура заземления. Тем более, что подобные работы для частного дома, производятся значительно легче, чем например, для многоэтажного.
Контур заземления в частном доме выглядит следующим образом: в почву вбиваются вертикальные заземлители, соединяются они друг с другом с помощью горизонтальных заземлителей и проводника, соединяющего весь контур со щитком.
В качестве вертикальных заземлителей чаще всего используют стальные уголки, размером 50х50х5мм или круглую катанную сталь диаметром 16-18 мм. Полосовая сталь, размером 40х4 мм, идеально подойдет на роль горизонтального заземлителя. Что касается проводника, то лучшим материалом для него будет круглая сталь 8-10 мм2. Более точную информацию по правильному монтажу и расходникам вы сможете найти в ПУЭ – 7, в разделе 1.
Контур заземления дома нужно обязательно производить в соответствии с правилами безопасности, поэтому ни в коем случае в качестве проводников нельзя использовать арматуру. Из-за наружного каленого слоя арматуры, распределение тока по всему сечению идет неправильно, да и окисление происходит иначе, и она очень скоро ржавеет. Поэтому использование этого материала не безопасно.
Устройство контура заземления выглядит как равносторонний треугольник, который устанавливается во дворе дома, на расстоянии не больше чем 1 метр от фундамента. Для начала, делается разметка в виде равностороннего треугольника, после чего по всему периметру капается траншея глубиной 0.4-0.7 м. и шириной 0.2-0.4 м. Именно в эту траншею нужно будет проложить горизонтальные заземлители. Вертикальные же заземлители нужно будет установить по вершинам размеченного треугольника. Их нужно вбить на глубину 2-3 метра. Сделать это можно, например, кувалдой – она справится с такой глубиной легко. Если с вбиванием возникнут какие-то трудности, можно выкопать небольшие колодцы, глубиной до 1.
После того, как будут сделаны все вышеозначенные работы, можно переходить непосредственно к самому монтажу заземления. Вертикальные заземлители нужно вбивать не до конца: край уголка высотой 20-25 см, должен возвышаться над землей. Теперь, их нужно соединить между собой с помощью горизонтальных заземлителей, создавая замкнутый контур. Делать это лучше всего обычной сваркой, припаивая стальную полоску к торчащим уголкам. Некоторые экспериментирую, и в качестве соединения используют болты, что является ошибкой, так как места соединений со временем окисляются, это приводит к потере контакта, и, как следствие, к неэффективной работе контура.
Теперь, когда контур заземления здания собран, его необходимо соединить с электрощитом. Делать это конечно тоже лучше с помощью сварки: сращиваем проволоку-проводник, к контуру и прокладываем её к щитку в траншее.
Стальная полоса, в принципе, подойдет даже лучше, благодаря тому, что её площадь соприкосновения с землей больше, но вот с её прокладкой в местах перегиба могут возникнуть проблемы, так как гнется она значительно сложнее.
Рекомендуем так же после сварки, обработать места крепления специальным антикоррозийным средством. И ни в коем случае не используйте для защиты от коррозии краску. Так как краска препятствует хорошей связи земли и металла, создавая сопротивление. Монтаж контура заземления, нужно выполнять строго в соответствии со всеми правилами, без какой-либо «самодеятельности», которую иногда допускают некоторое новички – электрики.
После выполненной работы, можно считать, что контур зазмеления установлен. Осталось только закопать выкопанные траншеи.
Стоит так же отметить, что монтаж молниезащиты делается по тому же принципу.
Подключение к электрощитку
Чаще всего подача электричества в частных домах идет по воздушным линиям, система заземления которых строится по схеме TN-C. В этой схеме PEN – рабочий провод, совмещенный нулевой и L – фазный провод подходят к дому, а нейтраль источника подачи тока заземлена.
После того, как установлен контур заземления, ПУЭ соблюдены и вы уверены в своей работе можно переходить к подключению к электросети. Это можно сделать двумя разными способами:
- Использовать TT схему подключения к дому
- Переделать схему TN-C в схему TN-C-S
Рассмотрим каждую их этих схем подробнее:
TT
Для этой схемы не нужно производить никаких манипуляций по разделению PEN – проводника. Здесь, достаточно, фазный провод подвести к изолированной от электрощитка шине. После этого можно считать, чтоPEN – проводник это просто нулевой провод. Останется подключить только контур заземления дома к электрощиту.
TN-C-S
Ни для кого не секрет, что в схеме TN-C нет специального защитного проводника, который бы отвечал за отдельную защиту каждого объекта. Поэтому, схему TN-C нужно переделать в схему TN-C-S. Сделать это нужно в водном распределительном устройстве,разделив совмещенные, нулевой рабочий и PEN-защитный, проводники. На два отдельных: N-рабочий и PE-защитный.
К дому прокладываются два провода, один из которых PEN – совмещенный, а второй L – фазный. Нам же нужно получить в доме трехжильную проводку, в которой будет отдельный нулевой и защитный провод. Для этого нужно произвести грамотное разделение схемы TN-C на TN-C-S, в вводном щитке дома.
Как это сделать: в электрощите нужно установить PE – шину, и металлически связать её со щитком. Именно она будет соединять внешний PEN – проводник. От PE – шины нужно установить перемычку на шину с нулевым рабочим проводником N, которая в свою очередь, должна быть изолирована от электрощитка.
Собственно все. Таким образом у нас получится переделать схему TN-C в схему TN-C-S.
Не редки случаи отгорания PEN-проводника со стороны подачи электропитания. В сети с напряжением 220В, это приведет к отсутствию напряжения или появлению потенциала на корпусе приборов, что может вызвать поражение электрическим током. В сети 380В отгорание рабочего нуля без дополнительного заземления приведет к появлению одной из 3х фаз на шине N- проводника. Фаза перейдет на N- проводник по любому из нагревательных элементов, создав в розетках межфазовое замыкание и напряжение 380В.
Так же иногда бывают ситуации, при которых из-за перекоса фаз в нулевом проводнике появляется напряжение, значением 5-40 В, что так же передает небольшой потенциал на корпус ваших электроприборов.
Исходя из вышеперечисленного, можно сделать вывод: контур заземления обязательный компонент современной электрической сети. Он избавит Вас от ряда проблем связанных с аварийными ситуациями на линии и даст возможность безопасно пользоваться электроприборами в частном доме.
Ну и последнее, что хотелось бы сказать, это то, что совсем не обязательно делать контур заземления треугольником. Это может быть и окружность и одна линия, главное чтобы количество заземлителей было достаточным для обеспечения безопасности и нужного количества сопротивления.
Мы предлагаем готовые решения по монтажу контура заземления Позвоните нам и мы ответим на все интересующие Вас вопросы. Наша компания занимается монтажом контура заземления в Серпухове, Чехове, Протвино и Пущино.
Стоимость монтажа контура заземления зависит от выбранной вами схемы, количества устанавливаемых заземлителей, удаленности дома и других важных факторов, поэтому подход индивидуален.
Вы строите дом, а значит, вам нужен будет контур зазмеления, цена которого точно не стоит того, чтобы рисковать и делать подобную работу самостоятельно, или у электриков-новичков.
Заземление в частном доме своими руками 220В и 380В, как сделать заземление в частном доме своими руками все размеры правильного устройства
Чаще всего обычные жители многоэтажек и частных домов редко задумываются о том, насколько важно заземление и какую роль оно играет вообще. Само это понятие знакомо многим, но вот объяснить, что это и зачем нужно, сможет далеко не каждый.
Больше всего это понятие знакомо профессиональным строителям, но и в быту могут возникнуть ситуации, в которых необходимо будет выполнить качественное и грамотное заземление. Иногда может казаться, что сделать контур заземления в частном доме своими руками, не представляет из себя какой-то сложности. Но если не учесть некоторые важные нюансы, то устройство заземления в частном доме не будет приносить никакой пользы или эффекта.
Поэтому дилемма, как сделать заземление в частном доме своими руками все размеры которого будут соблюдены правильно, важен и актуален.
Контур заземления в частном доме своими руками
В каждом доме обычно работает на протяжении всего дня несколько единиц бытовой техники, включается свет в разных комнатах и все это составляет в целом немалое количество потребляемой электроэнергии. Поэтому для пожарной безопасности, а также безопасности пользования электросетями, рекомендуется монтаж и установка заземления.
Основной принцип грамотно выполненного заземления состоит в сооружении заземляющего контура, который выполнен в виде провода, соединяющего электрощит и заземляющую шину, которую вкапывают в землю.
От этой основной шины заземления отходят заземляющие кабели ко всем бытовым устройствам и приборам. В итоге если правильно сделать заземление в частном доме, то все негативные явления, связанные с бытовыми электроприборами, будут сведены на нет.
От чего может защитить и спасти правильно сделанное заземление? Среди самых распространенных опасностей:
- появление открытой фазы;
- блуждающие токи;
- короткое замыкание.
Как делается сам заземляющий контур? Чаще всего это несколько штырей, нарезанных из обычной арматуры, соединенных между собой одним концом, а другим вкопанные в землю. Обычно заземляющий контру делается в виде треугольника или квадрата, причем длина штырей-электродов должна при этом быть не меньше 2,5 метров. Если с одной стороны такой электрод будет заостренным, то его легче будет вбить в землю. После того, как с помощью электросварки штыри соединяются в один контур, их углубляют в землю.
Установка заземляющего контура
Схема установки заземляющего контура, как правило, состоит из нескольких основных этапов:
- Выкапывается траншея, по форме контура, глубиной 70-80 см.
- Нарезается арматура, длиной 2,5-3 метра и забивается по углам траншеи.
- С помощью сварки верхние части электродов соединяются между собой.
- От одного угла протягивается к дом стальная полоса, которая также приварена к контуру.
- На другом конце полосы приваривается болт.
- К болту прикрепляется заземляющий кабель 220 В и с помощью гайки и шайбы плотно затягивается.
- Траншея с контуром закапывается.
- Кабель присоединяют к заземляющей шине в распределительном электрощитке. Сечение кабеля-проводника должно обязательно быть более 75 кв. мм. Это будет служить гарантией эффективности заземления.
По такому принципу делается заземление в частном доме своими руками 220В. Но если речь идет, например, о трехфазном счетчике или повышенном напряжении, то заземление в частном доме своими руками 380 В, делается по такой же схеме, но с другим параметрами используемых материалов.
Страница информации о контуре заземления
3-фазное распределение
Наиболее распространенный способ распределения высокой мощности по зданию — 3-фазный.
система. Преимущество этой трехфазной системы в том, что она экономит медную проводку.
и очень подходит для привода мощных электродвигателей. Проводка
спроектирован так, что необходимо, чтобы мощность, принимаемая от каждой фазы,
быть примерно равным. Это делается путем подключения всех нагрузок большой мощности к
все три фазы и распределение всех меньших нагрузок в конечном итоге на
эти три фазы.
Трехфазное питание имеет три «горячих» провода, 120 градусов от фазы друг с другом. Они обычно используются для больших двигателей. потому что он более «эффективен», обеспечивает немного больший пусковой момент, и потому, что двигатели проще и, следовательно, дешевле. 3-х фазная проводка обычно используется в электрораспределении, потому что мощность может быть проводится с немного меньшим количеством меди, чем с одной фазой распределение (особенно когда нагрузка хорошо сбалансирована).
Питание поступает от энергокомпании через 4-х токовые
несущие провода: 3 фазных провода и нулевой провод. Если ток точно
совпадают во всех фазах, ток в нейтральном проводе отсутствует.
Нейтральный провод подключается к земле здания в центральной сети.
распределительный щит, где находится главная шина заземления здания.
От главного центрального распределительного щита идет 5 проводов к субпанелям. 4 токоведущих провода — это 3 фазных провода и нейтраль провода. Защитное заземление представляет собой тонкий провод, который также идет к центральному заземляющая шина в виде нейтрального провода. Разница нейтрали и безопасности заземляющих проводов является то, что нейтральный провод пропускает ток при нормальной работе. (разница токов, взятых из каждой фазы), но защитное заземление не проводят ток при нормальной работе. Это разделение гарантирует, что в при нормальной работе весь провод защитного заземления находится в потенциале заземления здания. Эта 5-проводная система проводки в основном хороша и используется в большинстве зданий и мест, где контуры заземления могут быть проблемой.
Все распределение трехфазного напряжения внутри здания
должно быть выполнено с использованием 5-проводной системы, чтобы избежать потенциала заземления
проблемы с разницей.
Распределение 1-фазной мощности
должно быть сделано с использованием 3-проводной системы. Провода защитного заземления должны быть
взаимосвязаны звездой или деревом, как мода.
Трехфазное распределение в Европе
Трехфазное распределение очень распространено в больших домах. (офисы, магазины, фабрики и т. д.), где потребляется много энергии и большие моторы вполне возможно присутствуют. В Финляндии и во многих других странах 3-фазное распределение (230 В от фазы к земле) и 400В от фазы к фазе) очень распространен даже в небольшие дома (типичный дом в Финляндии имеет трехфазное питание 3x25A).
Трехфазное питание чаще всего используется в постоянно подключенных электрических сетях.
оборудование, такое как электрические печи и большие двигатели. В обычном жилом
дома нет обычных розеток для 3-х фазного питания.
В местах, где есть необходимость в питании оборудования, которое потребляет больше
мощность, чем та, что имеется в одной сетевой розетке, обычно
Доступны 3-фазные разъемы.
Примеры таких мест:
строительные площадки, фабрики, места, где большие электроинструменты
используются и в развлекательных заведениях (для большой акустической системы и освещения).
Наиболее распространенная трехфазная розетка, которую вы можете увидеть, это 16 ампер, 3 фазы, 400 В.
(напряжение между фазами) розетка с круглым красным разъемом CEE 17.
Другие популярные модели
этот же круглый красный разъем рассчитан на 32А, 63А и 125А.
Трехфазное распределение в США
Скорее всего, вы столкнетесь с трехфазной цепью, которая показывает 110 вольт между любым горячим и массой и 208 вольт между любые две горячие точки. Эти 3-фазные распределения обычно используются в место, где есть большие двигатели или иное большое потребление электричества. Примерами таких мест являются фабрики, большие магазины, большие офисные дома и подобные здания.
Получить трехфазное питание в вашем домашнем доме в США может быть
смехотворно дорого или невозможно. Жилые дома
обычно подключаются с использованием «обычной проводки 220/110», где
есть два провода под напряжением 110В (180 градусов по фазе друг с другом)
и они имеют общий нейтральный провод.
Обычные электрические розетки
это провода между одним проводом под напряжением 110В и общим нулевым проводом.
Некоторые сильноточные нагрузки (кондиционер воздуха и т. д.) подключены
между двумя фазными проводами, чтобы они получали полное напряжение 220 В.
Розетки с заземлением
Хотя изначально вы можете предположить, что трехштырьковые шнуры по своей сути лучше, из-за их способности вводить несколько заземлений в аудиосистему, на самом деле они еще больше усложняют проблемы с заземлением. Трехштырьковые заземленные розетки лучше для электробезопасности. Заземленные розетки они также хороши, когда электрическое распределение и аудио проводка хорошо спроектирована и построена.
Трехпроводная система, которую видит пользователь, фактически получена из трех
фазовое распределение, в котором используется 5-проводная система. В 5-проводной системе
есть 3 провода под напряжением, 1 нулевой провод и 1 провод заземления.
обычная 3-проводная розетка использует только один из 3 горячих проводов.
Типичная настенная розетка в офисе имеет три электрических разъема. «горячий», «нейтральный» и «заземляющий» провода. Вся оргтехника требует работают только горячие и нейтральные провода. Третий или заземляющий провод соединены с открытыми металлическими частями оборудования. В рамках здания заземляющие соединения всех электрических розеток соединены друг с другом и подключены к водопроводу. Этот гарантирует, что все электрооборудование с открытыми металлическими частями имеет эти части, электрически соединенные друг с другом и с открытыми металлическими приспособлениями в здании, таких как водопроводные приборы.
Горячие и нейтральные провода взаимозаменяемы в зависимости от оборудования. обеспокоенный. Оба провода силовые. Один из силовых агрегатов провода заземлены из соображений безопасности.
Заземленное оборудование
Заземленное оборудование, подключенное к сетевому напряжению, имеет
три провода, идущие к оборудованию: под напряжением, нейтраль и земля.
Провод под напряжением — это один из фазных проводов трехфазной распределительной сети.
системы. Нейтральный и заземляющий провода такие же, как и при трехфазном распределении.
системы. Нагрузка оборудования подключается между токоведущим и нулевым проводами.
как на картинке ниже:
Здесь два верхних провода — это активный и нейтральный провода. Нет большая разница, какой из них живой, а какой нейтральный потому что современное оборудование спроектировано так, что это не имеет значения. В некоторых странах разъем питания устроен так, что вы всегда знаете, какой провод живой, а какой нейтральный. В некоторых странах (например Финляндия) разъем питания устроен так, что его можно ставить к разъему двумя способами.
Третий провод (самый нижний) — это провод заземления. Заземляющий провод идет
к металлическому корпусу оборудования и служит для обеспечения безопасности пользователя.
Когда металлический корпус плотно соединен с землей через
заземляющий провод тогда, если что-то не так в оборудовании
(например, сломанный изолятор или утечка воды внутри оборудования) вы просто
перегореть предохранитель вместо попадания смертельного напряжения на корпус.
Система заземления тщательно разработана, чтобы обеспечить безопасность пользователю. Это включает в себя цветовую маркировку, которую заземляющий провод никогда не смешивается с любым другим проводом (в настоящее время провод защитного заземления должен всегда быть желто-зеленого цвета в Европе). Электрические разъемы должны быть сконструированы таким образом, чтобы защитное заземление подключается перед другими контактами и отключается последним. При проводке провод защитного заземления к разъемам провод к нему должен быть немного длиннее, чем то, что идет к другим контактам, так что, если кабель последний, который теряет соединение,
Разъемы, используемые в заземленном оборудовании
Сетевой разъем США
Шнур питания, используемый в большинстве современных электронных устройств, имеет
трехконтактная вилка (NEMA 5-15). В разъеме предусмотрено место для двух плоских контактов питания.
для токоведущих и нулевых проводов, а третий круглый штырь заземлен.
Типичная сетевая розетка в США в настоящее время представляет собой заземленную розетку на 15 А.
Правильно установленная розетка всегда должна быть вертикально с заземляющим контактом.
под двумя параллельными прорезями для лезвий.
Существует также версия сетевого разъема на 20 А, которая используется в некоторое тяжелое оборудование, где 15 А от 120 В недостаточно.
Многие новостройки в США оборудованы «Изолированным заземлением». сосуды. Они обычно узнаваемы, потому что они яркие оранжевый и имеют треугольник, отмеченный на лице. В основном эти розетки имеют отдельный «зеленый провод» заземления оборудования, а провод возвращается непосредственно к панели автоматического выключателя, не связано с чем-либо еще. Изолированные заземляющие розетки устанавливаются в надежда на то, что электрические помехи, создаваемые в здании или другими части оборудования, не будут мешать работе деликатного компьютера подключенное к ним оборудование.
Черный (горячий) провод идет к латунному или медному винту, который подключен к правому (меньшему) разъему.
Белый (нейтральный) провод идет к серебряному или хромированному винту, который подключен к левому (большему) разъему. Неизолированный провод (земля) идет к зеленому винту для отдельного пути заземления. Эти соединения всегда должны выполняться квалифицированным электриком!
Разъем МЭК
Разъем IEC — это стандартный международный сетевой разъем, используемый в оборудовании. такие как компьютеры, принтеры, факсимильные аппараты и многие другие заземленные устройства, которые иметь съемный шнур питания. Один и тот же разъем используется как на 120 В, так и на оборудование 230В. Разъем может работать с напряжением до 250 В и током до 10А.
ШУКО
Финляндия, Швеция, Германия и многие другие европейские страны используют сетевой разъем SCHUKO (CEE 7/7) в заземленном оборудовании. Соединитель предусмотрены два штыря для проведения токоведущих и нулевых проводов (ток до 16 А).
Заземление чаще всего выполняется с помощью небольших оголенных металлических частей.
по бокам на коннекторе (можно увидеть рядом с темпом
там, где выходит провод, и еще один на противоположной стороне). Там
также отверстие для отдельного штыря заземления, используемого в некоторых странах.
Сетевой разъем с заземлением для Великобритании
Возможно, самая распространенная электрическая розетка, используемая во всем мире. представляет собой 3-контактный сетевой разъем в британском стиле (BS 1363). Этот разъем используется в Великобритании, Ирландии и большинстве стран мира. стран, входивших когда-то в состав Британской империи. Это делает этот сетевой разъем может быть вилкой, которая используется в большинстве стран.
Этот соединитель сконструирован таким образом, что его можно установить только в стену.
с одной стороны, чтобы всегда знать, какой штифт какой. Полностью металлический
контакт (вверху на картинке) является контактом заземления. Те булавки, часть которых
оскорбленными являются живые и нейтральные контакты.
Особенностью электропроводки, используемой в Великобритании, является наличие предохранителя.
находится внутри сетевой вилки. Размер этого предохранителя должен защищать
провод оборудования от перегрева в случае короткого замыкания
(размер предохранителя определяется размером провода оборудования), потому что
главный предохранитель, питающий многие электрические розетки, обычно довольно
большие (до 30А). Максимальный ток, который можно снять с одного
розетка 13А.
Незаземленное оборудование
Много мелкой бытовой электроники и светового оборудования, предназначенных для использовать внутри дома, не использовать заземление. Это оборудование построено используя двойную изоляцию или изолирующий кожух, чтобы исключить опасность таким образом предотвращается поражение электрическим током. Незаземленное подключение к сети нужны только живые и нейтральные провода.
Соединители, используемые в незаземленном оборудовании
Самый распространенный разъем в малой электронике в Европе
так называемый разъем EURO и стандартизирован в EN 50 075.
Этот разъем разработан таким образом, что его можно использовать в большинстве стран Европы.
Сетевые разъемы EURO обычно рассчитаны на силу тока всего 2,5 ампера.
Обычно разъем представляет собой формованную вилку, которая постоянно подключена.
к кабелю и вилке можно купить только вместе с кабелем.
Сетевая вилка, используемая в США
Незаземленная вилка довольно часто используется при слабом освещении и бытовая электроника, такая как телевизоры, видеомагнитофоны и т. д.
В настоящее время многие устройства с двумя контактами имеют один контакт шире, чем другой. Это для того, чтобы устройство могло полагаться (не гарантируется!) на одном конкретном проводе нейтральном, а другом горячем. Это особенно выгодно в светильниках, где корпус должен быть нейтральным (безопасность) или другими устройствами, которые хотят иметь приблизительную привязку к земле (например, некоторые радиостанции).
Устанавливаются многие телевизионные и стереокомпоненты, а также бытовая техника.
с поляризованными вилками, имеющими более широкую лопатку для нулевого провода.
В некоторых устройствах «шунтирующий конденсатор», который подключается между белым
(нейтральный) провод и заземление шасси оборудования. Конденсатор
предлагает относительно низкий импеданс на высоких частотах
(например, генерируемые радиостанциями и радиостанциями CB)
тем самым обеспечив им «короткий путь» к земле, чтобы
для устранения этого типа помех и предлагает высокий импеданс
к низким частотам (через него проходит не так много сетевого тока, поэтому
не представляет значительной опасности поражения электрическим током).
Нейтральный провод не очень хорошо заземляет радиочастоты, поэтому это соединение
может создать больше проблем, чем решить. Иногда конденсатор связи
от нейтрали к корпусу может быть до 0,1 мкФ а если нейтраль и под напряжением
по какой-то причине поменялись местами, вы можете получить более 4 мА тока, протекающего к
кейс с оборудованием. Такое расположение, при котором активные и нейтральные провода
обращаться по-разному внутри оборудования, не было рекомендовано международным
правила техники безопасности в течение длительного времени, но это разрешено в США.
Если вы определили, что у вас есть горячее шасси с системой, подключенной таким образом, решение состоит в том, чтобы просто переверните вилку (если можете). Переворачивание вилки может иногда решают проблемы с помехами. В некоторых случаях в бестрансформаторных потребительских приемниках, где случай был подключен к нейтральной стороне поляризованной вилки переменного тока через 0,1 мкф конденсатор. Поскольку в сети нейтраль заземлена, может создать небольшой потенциал между корпусом усилителя и (растянутой) сетью земля. Если поблизости от одного и того же цепи, потенциал может увеличиться, если проводимость проводки ухудшилась по разным причинам.
Tomi Engdahl <[email protected]>Трехфазное питание или магия пропавшего нейтрали
Электричество может показаться одновременно простым и запутанным. Никогда не помешает освежить в памяти такие вещи, как разница между вольтами, амперами и ваттами. Или краткий обзор того, где система постоянного тока может иметь наибольший смысл.
Одной из особенно сложных концепций для освоения является идея трехфазного питания, особенно в конфигурации «треугольник».
Сантехники и автолюбители: радуйтесь! В этом посте мы представим сантехнику (или автомеханику) версию трехфазной системы питания.
Как работают трехфазные энергосистемы
Представьте себе водяную систему переменного тока, которая создает чередующиеся импульсы давления воды и вакуума в системе с замкнутым контуром, используя две трубы (аналогично тому, как течет энергия переменного тока). Вода поступает в ресивер (какой-то гидравлический двигатель) по одной трубе (назовем ее А), затем обратно к источнику по другой трубе (назовем ее Н). Каждые несколько секунд направление потока воды меняется на противоположное. Вы можете представить себе две трубы, идущие к двум концам цилиндра, толкающие и тянущие поршень в одноцилиндровом двигателе, преобразующие импульсы воды в полезную работу.
Система водоснабжения переменного тока
Теперь представьте, что вы хотите произвести в три раза больше энергии.
Вам потребуется три таких системы (A, B и C, всего шесть труб, A-N1, B-N2 и C-N3).
Вы можете запускать три пары синхронно (вода течет с одинаковой скоростью и направлением в любой момент времени во всех трубах A/B/C и во всех трубах N1/N2/N3) или вы можете запускать их не синхронно ( например, A течет на полной скорости в одном направлении, B собирается дать задний ход и C течет на полной скорости в обратном направлении). Обратите внимание, что если все системы имеют одинаковые потоки (за исключением разного времени), когда N1 течет в одном направлении, N2 и N3 текут в противоположном направлении. Более того, если вы сдвинете их синхронно ровно на ⅓ цикла каждую, поток в N-трубках будет фактически нейтрализован, и вам вообще не понадобятся N-трубки (или, может быть, вместо этого вы используете только одну общую N-трубку). из трех, чтобы позаботиться о любых дисбалансах в потоке через A-трубы, которые не компенсируются полностью).
Одиночная N-труба
Нет N-трубки вообще
Та же идея работает для трех электрических цепей.
Вот почему трехфазное питание так популярно и используется для таких вещей, как центры обработки данных и другие энергоемкие операции. Это позволяет передавать то же количество энергии с меньшим количеством проводов, в некоторых случаях на 50% меньше (используя 3 провода вместо 6). Чтобы он работал, вам нужны три синхронизированных источника питания (три «фазы», обычно называемые X, Y и Z), сдвинутые на ⅓ цикла. Обычная труба «B» в этом расположении является «нейтральной».
Если вы используете только «трубы А», это называется соединением «треугольник» (треугольник). В этой конфигурации вы полностью пропускаете «трубу Б» — «нейтраль» волшебным образом исчезает! В трехфазном соединении треугольником вы используете 3 силовых проводника (обычно обозначенных X, Y и Z). У вас также может быть 4-й заземляющий провод для безопасности. Это то, что электрики называют 3-полюсным 3-проводным соединением (3P3W, без заземления) или 3-полюсным 4-проводным соединением (3P4W, с заземлением).
Если вы используете три «трубы A» и общую «трубу B», это соединение называется Y («звезда») (три стороны плюс центр).
В Y-соединении вы используете 4 силовых проводника (обозначенных X, Y, Z и N) и дополнительный 5-й заземляющий провод для безопасности. Так электрики называют 4-полюсное 4-проводное соединение (4P4W, без заземления) или 4-полюсное 5-проводное соединение (4P5W, с заземлением).
3-фазные системы питания: звезда (звезда) и треугольник
С 3-фазным питанием у вас есть два способа подключения традиционной 2-проводной нагрузки, такой как лампочка или сервер. В системе Y вы можете подключить ее между любой фазой (X, Y или Z) и нейтралью (N). В системах Y и Delta вы также можете подключить его между любыми двумя фазами (X-Y, Y-Z или Z-X).
В трехфазной системе напряжение между любыми двумя фазами в 3 раза выше напряжения отдельной фазы в 1,73 раза (точнее, квадратный корень из 3). Если ваше напряжение X-N (а также Y-N и Z-N) составляет 120 В (распространено в США), напряжения X-Y (а также Y-Z и Z-X) (также известные как «перекрестные» напряжения) будут 120 В * 1,73 = 208 В.