Преимущества и недостатки
Как и все материальное, трехфазный ток имеет свои плюсы и минусы. К положительным моментам применения систем с тремя или четырьмя проводами относится:
- экономичность. Для передачи электроэнергии на большие расстояния используют жилы из цветных металлов, имеющих небольшие удельные сопротивления. Вольтаж делят пропорционально количеству кабелей. За счет распределения нагрузок инженеры могут уменьшить количество проводов и их сечение, что при стоимости редких материалов дает заметную экономию;
- эффективность. Параметры мощности трехфазных трансформаторов на порядок выше однофазных при меньших размерах магнитопровода;
Трансформатор 3-фазного тока
- простота. При одновременном подключении потребителей к трехфазной системе генерируется дополнительное электромагнитное поле. Эффект сдвига фаз позволил создать простые и надежные бесколлекторные электродвигатели, ротор которых выполнен по принципу обычной болванки и устанавливается на шариковые подшипники. Асинхронные электроприводы с короткозамкнутым ротором широко применяются в качестве силовых агрегатов. Главным преимуществом таких моторов является возможность менять направления вращения оси путем переключения на разные фазные провода;
- вариативность. В цепях с несколькими фазами существует возможность получать разные напряжения. Пользователь сможет менять мощность нагревателя или сервопривода, переключившись с одного кабеля на другой;
- уменьшение стробоскопического эффекта. Он достигается за счет независимого подключения разных ламп к отдельным фазам.
Наравне с достоинствами трехфазный ток имеет свои недостатки. Они включают в себя:
- сложность подключения. Для подведения трехфазной сети к частному или промышленному зданию необходимо получить специальное разрешение и технические условия от локальной компании по энергосбыту. Это мероприятие достаточно затратное и хлопотное. Даже при выполнении всех условий положительный результат не всегда гарантирован;
- применения усиленных систем безопасности. В трехфазной сети подается напряжение 380 В, поэтому необходимы дополнительные устройства защиты от поражения электрическим током и короткого замыкания, которое может привести к пожару. В таких случая на входе ставят еще один трехполюсный автоматический выключатель с большими номинальными характеристиками. Он поможет избежать возгорания в случае замыкания цепи;
- необходимость монтажа вспомогательных модулей для ограничения перенапряжения в распределительном щите. Он необходим на случай обрыва нулевого кабеля, что приведет к увеличению напряжения в одной из фаз.
Переход на трехфазный ток целесообразен для владельцев помещений, площадь которых больше 100 кв. метров. Это относится к частным домам и к производственным зданиям. Такая схема подключения позволит перераспределять равномерно нагрузку по всем потребителям и избежать скачков напряжения.
Монтаж тепловентилятора
Лучше всего использовать крепления тепловентилятора, которые предлагают производители. Конечно, это тоже зависит от месторасположения прибора. Например, для крепления вентилятора на потолке, можно использовать шпильки, купив их на рынке (не для всех моделей тепловентиляторов может быть такая возможность).
Итак, приступим. В примере буду использовать крепления на монтажную консоль от производителей, способ крепления – на стене.
Её удобство состоит ещё и в том, что можно использовать разные углы наклона для монтажа тепловентилятора. Довольно удобно, для крепления на стене.
Размечаем необходимые крепления (уголки с отверстиями) на стене, бурим отверстия и завинчиваем, но не полностью, шурупы. Шурупы с пластиковыми дюбелями, подходят для крепления в кирпичные, бетонно-цементные стены. Длина шурупов (или шпилек), должна быть достаточной (я использовал 150 мм.), чтобы надёжно закрепить тепловентилятор на стене.
Не полностью закручивая шурупы (оставляя небольшой люфт), делаем удобным крепление консоли, так как вероятность абсолютно точно закрепить уголки, невысока.
Подводим трубы отопления к месту крепления тепловентилятора, если не сделали это заранее.
Крепим монтажную консоль, помня о выбранном нами направлении наклона тепловентилятора.
Варианты крепления консоли тепловентилятора, можно увидеть на фото ниже.
Далее, можно навесить тепловентилятор на монтажную консоль, закрепив двумя болтами. Мы, предварительно навентили, на патрубки тепловентилятора, металлорукава и автомат Маевского. Металлорукава обеспечивают возможность изменять направление потока нагретого воздуха, при повороте тепловентилятора на консоли. Автомат Маевского – обеспечивает удаление воздуха из системы отопления.
В результате, получится примерно так.
Убедившись в надёжности креплений, что все болты, шурупы зажаты, можем подсоединить гибкие подводки (металлорукав), с трубами отопления.
Обратите внимание на правильность подсоединения. Подача и обратка, должны быть подключены так, как обозначено в инструкции к тепловентилятору
Это важно. Вот, на фото ниже, закреплённый и подключенный к системе отопления водяной тепловентилятор
Вот, на фото ниже, закреплённый и подключенный к системе отопления водяной тепловентилятор.
Теперь можно запитать тепловентилятор теплоносителем, сбросить воздух (проверить защитный колпачок на автомате Маевкого, он должен быть откручен немного или полностью, в зависимости от модели).
В следующем материале – подключение командоконтроллера и внешних датчиков к цепи управления тепловентилятроами.
Как подобрать автоматический выключатель и провод для электрокотла
admin Дата: 04.02.2019
Для защиты электрических котлов от перегрузки используют автоматические выключатели. Как правильно рассчитать параметры и выбрать автоматический выключатель для электрокотла.
Автоматический выключатель для электрического котла защищает питающий кабель от тепловой перегрузки. Причиной плавления изоляции является длительный перегрев проводов, вызванный избыточным током. Это может привести к короткому замыканию.
Как правило, предохранитель устанавливается на счетчике, на провод, ведущий к защищаемому оборудованию.
Чтобы правильно выбрать проходной выключатель с автоматом нужно подобрать сечение провода, рассчитать номинальный ток электрического котла и учесть характер использования подключаемого оборудования.
Провод
Для подключения электрического котла нужно проложить выделенный кабель. Даже, если котел мощностью до 3 кВт на 220 В, не стоит включать его в сеть через обычную розетку – вы нагрузите внутренние провода электрической разводки без особой на то надобности.
Электрическое оборудование и проборы мощностью свыше 1,5 кВт рекомендуется подключать через медный провод. Медные провода более долговечны, чем алюминиевые, и при одинаковой нагрузке вам потребуется меньший диаметр сечения.
Сечение токопроводящего провода подбирается на основании номинальной мощности подключаемого оборудования и напряжения сети.
Расчет сечения провода можно сделать самостоятельно. Для упрощения задачи предлагаем итоговую таблицу сечения алюминиевых и медных жил.
Таблица сечения проводов
| Площадь сечения жилы, мм2 | Медный провод | Алюминиевый провод | ||||||
| Однофазная сеть 220 В | Трехфазная сеть 380 В | Однофазная сеть 220 В | Трехфазная сеть 380 В | |||||
| Номинальный ток, А | Мощность, кВт | Номинальный ток, А | Мощность, кВт | Номинальный ток, А | Мощность, кВт | Номинальный ток, А | Мощность, кВт | |
| 1,5 | 19 | 4,3 | 16 | 10,0 | — | — | — | — |
| 2,5 | 27 | 6,0 | 25 | 16,6 | 20 | 4,5 | 19 | 11,9 |
| 4 | 38 | 8,5 | 30 | 18,7 | 28 | 6,3 | 23 | 14,6 |
| 6 | 46 | 10,3 | 40 | 25,0 | 36 | 8,1 | 30 | 18,7 |
| 10 | 70 | 15,7 | 50 | 31,2 | 50 | 11,2 | 39 | 24,3 |
| 16 | 85 | 19,0 | 75 | 46,8 | 60 | 13,4 | 55 | 34,3 |
| 25 | 115 | 25,8 | 90 | 56,2 | 85 | 19,0 | 70 | 43,7 |
| 35 | 135 | 30,2 | 115 | 71,8 | 100 | 22,4 | 85 | 53,0 |
| 50 | 175 | 39,2 | 145 | 90,5 | 135 | 30,2 | 110 | 68,6 |
| 70 | 215 | 48,2 | 180 | 112,3 | 165 | 37,0 | 140 | 87,4 |
| 95 | 260 | 58,2 | 220 | 13,7 | 200 | 48,0 | 170 | 106,1 |
Показатель номинального тока предохранителя характеризует граничное значение электрического тока в амперах, превышение которого приведет к срабатыванию выключателя. Существуют точные формулы расчета номинального тока, которые используют специалисты. Но, как правило, достаточно приближенных расчетов, чтобы выбрать нужный предохранитель.
Упрощенные формулы расчетов номинального тока
- Для сети 220 В: I ном. = P/224 (A)
- Для сети 380 В: I ном. = P/624 (A)
Получив значение номинального тока вашего контура, выберите ближайшее значение из стандартизированного рядя номиналов автоматических выключателей: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 или 63 А.
Таблица сечний проводов и тока предохранителя для электрокотлов по мощностям
Мощность электрического котла, кВт
Питание 220 В
Питание 380 В
Сечение медного провода, мм2
Номинальный ток, А
Ток предохранителя, А
Сечение медного провода, мм2
Номинальный ток, А
Ток предохранителя, А
3,0
2 × 1,5
13,9
16
4 × 1,5
4,38
6
4,5
2 × 2,5
20,1
25
4 × 1,5
7,2
10
6,0
2 × 4,0
26,8
32
4 × 2,5
9,6
10
7,5
2 × 6,0
33,5
40
4 × 2,5
12,0
16
9,0
2 × 6,0
40,2
50
4 × 4,0
14,4
16
10,5
—
—
—
4 × 4,0
16,9
20
12,0
—
—
—
4 × 6,0
19,2
20
15,0
—
—
—
4 × 10
24,0
25
18,0
—
—
—
4 × 10
28,8
32
21,0
—
—
—
4 × 10
33,7
40
24,0
—
—
—
4 × 10
38,5
40
30,0
—
—
—
4 × 16
48,1
50
36,0
—
—
—
4 × 16
57,7
63
Времятоковая характеристика автоматических выключателей
В течение нескольких миллисекунд при запуске электрического котла пусковой ток превышает номинальный в 4,5 раза (для 220 В) или в 1,5 раза для сети 380 В. Этого времени недостаточно, чтобы повредить проводку контура, поэтому такое превышение не представляет угрозы. Чтобы в это время не срабатывал автомат, нужно подобрать нужную времятоковую характеристику.
Для защиты электрических котлов выбирают чаще всего времятоковую характеристику типа С (от 5 до 10 номиналов тока), реже типа В (от 3 до 5 номинальных значений).
Полюсность автоматических выключателей
- Для сети номинальной мощностью 220 В устанавливаются однополюсные или двухполюсные конструкции.
- Для трехфазной сети 380 В – трехполюсные или четырехполюсные автоматы.
- В электрических сетях старого традиционного типа при меняют одно- и трехполюсные автоматы.
- Двух- и четырехполюсные автоматы применяют в современных сетях с разделенными проводами для ноля (N) и заземления (PE).
Устройство розетки
Трехфазные устройства могут разниться дизайном, однако они всегда имеют не меньше четырех контактов. Три контакта относятся к фазным, а четвертый является заземлительным. На рисунке ниже показан трехфазный разъем с вилкой. Эти устройства в совокупности образуют разъемные контакты.
Выбор нужного количества разъемов осуществляется в соответствии со следующими рекомендациями:
- Для подключения по «треугольной» схеме понадобится четыре разъема (три фазы — A, B, C – и защитный ноль PE).
- Если схема выполнена в виде «звезды», нужно пять гнезд (три фазы — A, B, C, ноль — N и защитный ноль PE).
- Если нужно очень качественно защититься от поражения электричеством, используются семь разъемов (три фазы с тремя нулями и PE). При этом каждая фаза оснащается отдельным УЗО.
Разъем с четырьмя контактами используется только в схемах присоединения нагрузки «треугольником». Пять контактов можно применять как в случае с «треугольником», так и со «звездой». Электропитание подключается только к определенным клеммам. После этого через розетку можно подключать всевозможные электрические устройства.
Провода, подключаемые к трехфазному разъему, должны иметь диаметр не менее 2,5 квадратных миллиметров. В случае же с высокими нагрузками потребность в диаметре может возрасти до 6 квадратных миллиметров.
Классификация розеток осуществляется по следующим признакам:
- Способу установки. Модификации открытого типа монтируются для внешней проводки и фиксируются на стене (накладная фурнитура). Такие модели используются как во внутренней части дома, так и фасадной. Накладная фурнитура также применяется в условиях высокой влажности окружающей среды. Если проводка скрытая, чаще всего используются закрытые разъемы, которые при установке утапливаются в стену. Установка таких розеток более трудоемка, поскольку понадобится создание углубления в стене и установка подрозетника.
- Устойчивость к воздействию факторов окружающей среды (степень защиты) определяется двумя буквами — IP и двумя цифрами. Первая цифра указывает на уровень защиты от попадания посторонних частиц: 0 — отсутствие защиты, 6 — наибольшая защищенность. Вторая цифра свидетельствует об уровне влагозащиты: 0 — прибор не защищен, 8 — устройство можно эксплуатировать даже под водой. Самым распространенным классом защищенности является IP44, позволяющий защитить устройство как от попадания пыли, так и от проникновения влаги.
- Назначению. Выпускаются розетки без использования заземления, которые подключаются к электрическим приборам без заземлительного контакта. Если устройство оснащено контактом, подключение осуществляется за счет специальных разъемов (СЕЕ 7/5) с использованием упругих боковых контактов (СЕЕ 7/4). На рынке имеются разъемы с защитными шторами из пластика. Шторы открываются только в том случае, если вилочные штырьки направляются в разъемы равномерно. Некоторые модификации могут оснащаться выталкивателями вилок, таймерами или УЗО.
Несколько правил при подключении 380 вольт в частном доме
Устаревшие ЛЭП понемногу проходят модернизацию и переводятся на новый образец TN-C-S. При таком способе четвертый провод PEN прокладывают от питающей подстанции не одним проводом, а двумя разъединенными жилами: PE и N.
Ввод трехфазного напряжения в строение
Чтобы подключить 380 вольт в частный дом следует соблюдать некоторые правила:
- передача напряжения от трансформаторной подстанции производится по ЛЭП (четыре провода), которые включают три фазных жилы (L1, L2, L3) и один общий нулевой провод PEN;
- чаще всего такая линия бывает воздушной и реже кабельной.
Трехфазное подсоединение основывается на подведении всех жил к вводному аппарату объекта. Далее ток попадает на устройство учета и проходит в распределительный щиток, с целью последующей разводки по электроприемникам.
В середине вводного аппарата производится отделение рабочего ноля N и защитного PE. Затем они соединяются с главной заземляющей шиной (ГЗШ). Дальше она подсоединяется к повторному контуру заземления помещения.
Последний участок линии от опоры до ввода в дом проводится воздушным или подземным способом. Его еще называют ответвлением. Оно числится на балансе электроснабжающей организации, поэтому подключение дома производится с разрешения владельца ЛЭП.
Если кабельная линия проходит под землей, то ответвление монтируется в металлическом шкафу, который будет расположен недалеко от трассы, а у воздушных ЛЭП – непосредственно на опоре. В обоих случаях владелец обязан обезопасить их эксплуатацию и не допустить вторжения посторонних людей к электрощиту.
Отходящие линии
При трехфазном питании на фасаде дома устанавливается вводно-распределительный щит (ВРЩ). Именно в нем производится разделение PEN проводника и установлены вводной автомат, а также автоматы защиты для групповых цепей дома.
Все три фазы L1, L2, L3, заводят на трехполюсный вводный автомат (3). Там же устанавливается электросчетчик, для того чтобы вести учет расходуемого ресурса. К вводным клеммам счетчика учета присоединяют три проводника от вводного автомата и жилу N от ГЗШ. Вывод электросчетчика подключается с общим автоматом (четырехполюсным) защиты всего дома. В случае его сработки весь дом будет отключен от электропитания.
Рабочее напряжение между фазами 380 В, а между фазами и нолем 220 В. Ведь такое напряжение представляет собой три фазы в трех различных проводах, только с разным одномоментным потенциалом и частотой 50 Гц.
Электропроводка в доме должна разделяться на группы, каждая линия освещения защищается однополюсным автоматическим выключателем (5). Каждая группа запитываются от различных фаз.
Во помещениях с повышенным уровнем влажности нужно использовать дифавтомат (6), у которого срабатывание производится при достижении током показателя не более 30 миллиампер.
Для кухонной группы желательно устанавливать трехполюсный автомат (9) и четырехполюсный (10). Это связано с тем, что питание кухни трехфазное, поэтому при коротком замыкании фазы на ноль потребуется отсечь нулевой рабочий и все фазные жилы одновременно.
Как защититься от обрыва нуля
Как с этим бороться? Уберечь себя от повышенного напряжения при обрыве ноля, можно несколькими способами.
Первый способ — это выполнить надежное повторное заземление нулевого проводника. Забегая наперед скажу — способ этот плохой и вредный.
Данный метод можно использовать в частных домах
Не важно однофазный или трехфазный у вас ввод. Самое главное, сделать качественный заземляющий контур
После этого, соединяете отдельным проводником шинку нулевой жилы с этим контуром. В случае обрыва нулевого провода, электроснабжение ваших бытовых приборов останется в равновесии и никакого большого перекоса не случится.
Ток будет течь от фазы через сопротивление потребителя и уходить через нулевую шинку и его проводник на землю. И так по всем остальным фазам.
Небольшой перекос здесь конечно же будет присутствовать, но его величина будет зависеть от качества вашего контура заземления. Однако этот способ защиты имеет один жирный минус, который перечеркивает все его преимущества.
Безусловно, контур заземления делать нужно, с этим никто не спорит. Вопрос в том, соединять ли его с нулевым проводником.
Ведь если он будет качественным (10 Ом или даже 4 Ом) только у вас одного по всей улице, а обрыв нулевого провода случится не возле вашего дома, а в самом начале ВЛ, то на этот контур тут же «сядут» все ваши соседи.
Фактически весь суммарный ток пойдет через ваш нулевой проводник. Если вы ноль завели через двухполюсный или четырех полюсный автомат, то он скорее всего выбьет от перегрузки. В противном случае ждите пожара и оплавленной проводки. 
Поэтому правильно собранный щит (вводной автомат подобранный по нагрузке, заземляющий медный проводник сечением не менее 10мм2) — залог вашей безопасности. 
Еще один недостаток такой «контурной защиты» — опасность самому попасть под напряжение. Допустим, несколько лет назад вы сделали отличный контур.
Но по причине наличия солей в почве, он постепенно сгнил, а вы об этом даже и не догадываетесь.
В итоге при очередном обрыве нейтрали, все заземленное электрооборудование у вас дома окажется под напряжением. Никакой земли то уже нет. А потенциал фазы начнет гулять по корпусам приборов.
Пошел открыть холодильник — удар током, зашел в душ — попал под напряжение. 
Поэтому надежнее и безопаснее всего применять другой метод.
Подключение розетки с тремя фазами
Разъем используется для подачи питания на электрические приборы. Нередко используется подключение прямо на клеммы приборов.
Порядок действий:
- Вскрываем розетку, вводим кабель.
- Присоединяем жилы к контактам фаз, нуля и заземления. Присоединяем соответствующие цвета с выводами (A, B, C, L1, L2, L3). Голубой провод направляем к нейтрали, зелено-желтый – к PE.
- Прокладываем кабель, закрепляем его во внутренней части розетки.
- Загодя подготавливаем крепление розетки. Закручиваем винты.
В случае со стационарной электрической техникой используем неразрывное заземление. Для этого нам понадобится многожильный провод из меди. Сечение проводника должно быть таким же или превышать сечение жил силового кабеля.
На рисунке внизу показана схема подключения трехфазной розетки «Legrand».
Схема подключения трехфазной розетки «Legrand»
Вместе со штепсельными разъемами продаются вилки. Эти два элемента нужно покупать вместе, так как они должны подходить друг к другу. В противном случае можно купить несовместимые устройства.
Вилка подключается следующим образом:
- Разбираем вилку, направляем в нее гибкий кабель.
- Подключаем жилы фазы, нуля и защиты к штырькам.
- Фиксируем кабель, закрываем вилку.
На рисунке внизу показано подключение розетки к автомату. В данном случае речь идет об отводе трехфазной линии к потребителю.
Главный ввод сети с тремя фазами указан на схеме в начале этой статьи. УЗО с утечкой 30 мА ставится на входе. Если выбрать больший уровень утечки тока, уровень защиты от тока будет недостаточным. Однако меньший показатель утечки приведет к частым срабатываниям устройства. Устройство защитного отключения подключается к автомату с четырьмя полюсами, а далее — к розетке.
Подключение трехфазной розетки к автомату
Гнезда могут располагаться в разных местах
Однако при этом важно соблюдать принцип: три фазы, нейтраль, земля
3-х фазные розетки позволяют подключать большое количество мощных электроприборов. При этом не следует забывать, что эксплуатация сети с напряжением 380 В связана с повышенной опасностью поражения током, а потому потребует дополнительных мер безопасности.
Как подключить розетку на 380 В марки 115 (125) 3Р+РЕ+N 32А 380В
Этот тип розетки применяется для подключения электрооборудования в гаражах, мастерских, на строительстве и т. п. В том числе для подключения и передвижных устройств- станки, компрессоры, сварочные аппараты и т. п., но при этом к вилке должен быть подключен многожильный гибкий медный кабель. 
Заземляющий контакт PE находится внизу розетки возле направляющего паза, который препятствует не правильному включению в разъем.
Ноль подключается на контакт N, расположенный справа от PE в розетке (мама). Будьте внимательны ноль в разъеме папа (аналог вилки) находится зеркально, как показано на картинке.
Фазы подключаются на оставшиеся три контакта с пометками L1, L2, L3.
Если электрическая розетка 3Р+РЕ+N будет использоваться для подключения стационарных устройств, она может и четырех контактной без PE. Но опять же заземление металлического корпуса электропотребителя должно быть обязательно выполнено отдельным многожильным проводником в обход розетки.
Подключить розетку на 380 Вольт своими руками будет под силу практически любому человеку. Только все работы выполняйте после отключения напряжения и проверки его отсутствия индикаторной отверткой. Не перепутайте и не посадите фазу на место подключения ноля или заземления.
Рекомендую после включения проверить отсутствие фазы на корпусе и после этого измерить величину напряжения на пускателе или клеммнике в самом устройстве, если между фазами 380 Вольт- значит Вы все правильно подключили.
← Предыдущая страница
Следующая страница →
Вводное распределительное устройство электроэнергии
Оно отличается от простого вводного устройства тем, что в его конструкцию внесены элементы, осуществляющие распределение электричества по группам потребителей внутри здания. Его монтируют на вводе электрического кабеля в пристройке или каком-то отдельном помещении.
ВРУ устанавливают внутри металлического шкафа, куда заводят все три фазы, PEN проводник и шину контура повторного заземления в схеме подключения здания по системе TN-C-S.
Внутри шкафа вводного распределительного устройства фазные проводники подключаются к клеммам входного автоматического выключателя или силовых предохранителей, а PEN проводник к своей шине. Через нее выполняется его расщепление на PE и N с образованием главной заземляющей шины и ее подключением к повторному контуру заземления.
Ограничители повышения напряжения работают по импульсному принципу, защищают схему цепей фаз и рабочего нуля от воздействий возможного проникновения посторонних внешних разрядов, отводят их через РЕ проводник и главную защитную шину с контуром заземления на потенциал земли.
При возникновении высоковольтных импульсных разрядов больших мощностей в питающей линии и прохождении их через последовательную цепочку из автоматического выключателя и УЗИП вполне возможен выход из строя силовых контактов автомата из-за подгорания и даже приваривания их.
Поэтому защита этой цепочки мощными предохранителями, выполняемая простым перегоранием плавкой вставки, остается актуальной, широко применяется на практике.
Трехфазный электрический счетчик учитывает расходуемую мощность. После него подключаемые нагрузки распределяются по группам потребления через правильно подобранные автоматические выключатели и устройства защитного отключения. Также на вводе может стоять дополнительное УЗО, выполняющее противопожарные функции у всей электрической проводки здания.
После каждой группы УЗО может производиться дополнительное деление потребителей по степеням защиты индивидуальными автоматами или обходиться без них, как показано разными участками на схеме.
На выходные клеммы щита и защит подключаются кабели, идущие к группам конечных потребителей.
