Для чего применяется электропитание с повышенным напряжением
Грозовое перенапряжение влияет на качество электроэнергии Любые технологические и бытовые процессы зависят от качества электронапряжения. Питание низкого качества означает перебои в подаче электроэнергии, скачки, полное или частичное прекращение подачи. Повлиять может несколько факторов:
- погодные условия: грозовое перенапряжение, удар молнии, другое;
- сбой или поломка оборудования на электростанциях – подобные распределители построены больше 30-40 лет назад, износ и низкая пропускная способность приводят к нежелательным последствиям;
- неправильное распределение кабелей, точек питания;
- некорректно подобранные устройства: силовые розетки на 220в и больше, переключатели, распредкоробки, другое.
Возрастающая с каждым днем нагрузка на сети электроснабжения приводит к необходимости совершенствования и замене оборудования. Без этого могут возникать следующие проблемы:
- нестабильность подачи напряжения;
- невозможность проконтролировать рост или другое изменение нагрузки;
- сбой и увеличение резонанса питания.
Строительство новых ЛЭП связано с большими затратами Строительство новых линий электропередачи связано со значительными затратами и часто попросту невозможно по причинам экологического характера. Поэтому приходится увеличивать мощность энергии, передаваемой по существующим линиям, в основном за счет увеличения силы тока. Это достижимо только при следующих условиях:
- отсутствие ограничений по тепловой нагрузке;
- наличие стабильного распределения токов между линиями кабелей, питающими конкретное здание.
Общие сведения о трехфазных розетках
Современная промышленность выпускает два основных вида контактных разъемов. Первый вариант с 4 контактами используется для передачи электроэнергии к нагрузке, подключенной по схеме «треугольник». Это широко распространенная розетка трехфазная с заземляющим контактом, в которой установлены 3 фазных контакта и 1 – заземления. Второй тип разъемов оборудован 5 контактами и подключается по схеме «звезда». В этих устройствах 3 контакта являются фазными, а 2 остальных используются в качестве рабочего нуля и заземления.
С целью обеспечения повышенной защиты от поражения электрическим током используются специальные трехфазные розетки и вилки с 7 контактами. В них каждой фазе соответствует свой рабочий ноль, для чего оказываются задействованными 6 контактов, а 7-й контакт является заземлением. В данной схеме подключения на каждой фазе устанавливается собственное устройство защитного отключения. Как правило, силовые разъемы используются на линиях, питающих стационарное и переносное оборудование повышенной мощности, используемое в промышленности, строительстве, на транспорте и других областях. Материалом корпусов служит противоударный каучук или пластик на основе полиамидных смол. Он обладает высокой устойчивостью к перепадам температур в пределах от -40 до + 125 градусов, а также к воздействию повышенной влажности и активных веществ. Дополнительная защита от случайных прикосновений, воздействия неблагоприятных внешних условий обеспечивается с помощью герметизирующих откидывающихся крышек или заглушек.
Корпуса трехфазных розеток могут изготавливаться в различных вариантах. Основными модификациями являются монтажные розетки, розетки с заглушкой, наружные, тройные и наклонные розетки с заглушками и без заглушек, а также плоские устройства для электрических щитов.
Трехфазные линии, питающие мощные нагрузки, подключаются к разъемам, способным работать при высоком рабочем напряжении от 440 до 600 В и при токе 30-40 А. Большие нагрузки возникают под действием высокого линейного межфазного напряжения 380 вольт.
Провода и кабели, по которым питание поступает к розетке, также рассчитываются на большие токи и высокое напряжение. Это достигается за счет большой площади сечения и качественной изоляции проводников. Подключение трехфазных розеток может производиться по различным схемам. Данная процедура достаточно сложная и ответственная, поэтому для ее выполнения рекомендуется привлекать только квалифицированных специалистов.
Виды разъемов
Силовые розетки и вилки на 380 В подбираются исходя из нормативов безопасности. Ниже рассмотрим характеристики таких приборов, их достоинства и недостатки.
Силовые разъемы РШ-ВШ
Данная модель штепсельного типа относится к силовым разъемам с тремя фазами. Используется для подключения как бытовой, так и промышленной техники. Штепсельные соединения предназначены для сетей с напряжением до 380 В и номинальным током от 25 до 30 А. Применяются винтовые кабельные зажимы, благодаря которым контакты становятся особенно надежными. РШ-ВШ имеют карболитовые корпусы.
Контактная часть может быть плоской и выполняться в виде цилиндра. Также выпускаются комбинированные контакты. Применяются зажимы на пружинах, что увеличивает качество электрических соединений. Для защиты от детей применяются специальные пробки, прикрывающие розеточные гнезда.
Стоимость РШ-ВШ составляет примерно 100 рублей, что дешевле аналогичных конкурирующих моделей. Минусом РШ-ВШ является их цвет — он черный. Такой цвет далеко не всегда совпадает с дизайном помещения. Чаще всего РШ-ВШ используется в технических или подсобных помещениях, но разъем можно использовать и на кухне (к примеру, для подачи напряжения на электроплиту).
Силовые разъемы ССИ-125
Маркировка указывает на следующую информацию: силовой соединитель IEK стационарного типа для 32-амперного номинального тока. Разъем предназначен для пяти полюсов, трех фаз, земли и нейтрали.
Модификация эксплуатируется при напряжении до 380 В и относится к классу защиты IP44. Степень защиты свидетельствует о возможности использования ССИ-125 в условиях повышенной влажности.
Разъем фиксируется на стене при помощи дюбелей. На три фазы можно подключать любую технику, в том числе электрические двигатели, станки, насосное и котельное оборудование, тепловые пушки и электропечи. Мощность оборудования может находиться в промежутке между 63 и 125 А.
Клеммы защищаются сальниками. Фиксация каждой жилы осуществляется при помощи прижимных винтов. Это не слишком надежный вариант, поскольку во время прижатия винт слегка деформирует жилу. Поэтому рекомендуется использовать другой тип винтового соединения — с окольцовкой провода и с прижимной пластинкой.
Проверка подключения вилки
Если с вопросом о том, как подключить розетку 380 вольт, все понятно, то как проверить подключение вилки в том случае, когда поменяли и ее. Следует опять воспользоваться мультиметром, но поставить его в режим измерения сопротивлений. Вилку пока не нужно включать в розетку.
Замеряется сопротивление обмоток электродвигателя через контакты вилки. Другими словами, измеряется сопротивление между нулем и каждым фазным контактом. Все три значения должны совпадать друг с другом, и быть равными какому-то конкретному числу, например R.
Далее производится замер последовательного сопротивления двух обмоток. Проще говоря, замеряется сопротивление между двумя фазными контактами в любой последовательности. Должно получиться три одинаковых значения, в два раза больших (чем в первом случае), то есть 2R.
Если все замеры соответствуют требованиям, то вилка подключена правильно и ее смело можно вставлять в розетку.
Вилка и розетка спроектированы таким образом, чтобы обеспечить нормальную работу по передаче номинального тока потребителя или размыкание цепи, но только после отключения автомата питания. Нельзя их использовать для прекращения подачи напряжения, в избегании возникновения электро дуги или искры. Для выключения электроустановки, сначала следует выключить автомат питания, а затем выдернуть вилку из розетки. Для включения – сначала воткнуть вилку в розетку, а затем включить автомат. Той же последовательности необходимо придерживаться даже в аварийной ситуации.
Однолинейная схема электроснабжения частного дома
При разработке электроснабжения частных домов чаще всего применяется однолинейная схема, как наиболее оптимальный вариант. Она дает возможность для простого проектирования и монтажа, даже собственными силами. Однолинейная схема зарекомендовала себя, как эффективная и удобная в эксплуатации. По своей сути она является сильно упрощенной принципиальной схемой, где все виды подключений и прокладка сетей выполнены одной линией одинаковой толщины. Отсюда и появилось название однолинейной схемы.
Существует два варианта однолинейных схем – расчетная и исполнительная. Первый вариант используется в процессе строительства дома. Данная схема определяет порядок монтажа кабельных линий на конкретном объекте и выбор защитной аппаратуры. Предварительно выполняются расчеты всех силовых нагрузок на данную сеть. На расчетной однолинейной схеме указываются все имеющиеся мощности и их величины. В обязательном порядке отмечается расположение ВРУ. маркируются электрические щиты.
Исполнительная схема выполняется для действующих электроустановок, когда дом уже построен. К этому времени от проектной организации уже получены результаты обследования здания для подготовки наиболее подходящего расположения всех элементов и устройств электроснабжения.
Области применения
Главными областями применения трёхфазных разъёмов остаются промышленные и строительные объекты. Практически все сварочные аппараты, смесители, промышленные перфораторы, помпы и насосы, применяемые на крупных объектах, имеют рабочее напряжение 380 вольт.
Одна 3 х фазная розетка, если речь идёт о силовом варианте, способна обеспечивать до 63 ампер нагрузки. И конечно она не идёт ни в какое сравнение с обычной сетью 220 вольт. А при необходимости прогрева бетонной стяжки 380 вольт не имеет альтернативы.
Однако в повседневной жизни такое напряжение применяется не меньше, особенно если речь идёт про частный дом. Мотор на въездных воротах, насос, котёл, электрическая плита – все они могут быть рассчитаны на сеть 380 вольт. Именно поэтому трёхфазную сеть стараются протянуть в каждый дом. Как смонтировать вводной щит читайте статью на нашем сайте. Пользоваться сетью 380 вольт или нет – зависит от каждого конкретного случая. Но быть она должна. А если есть трёхфазная сеть – должны быть и разъёмы для неё.
Алгоритм распределения нагрузки по трем фазам
Основные сложности при сборке конструкции – группировка и равномерное разделение нагрузки так, чтобы мощная техника не становилась причиной выключения из-за перегрузки. Это выйдет при суммарной мощности, не превышающей номинал и не одновременной работы всех устройств.
Общий порядок группировки нагрузки на автоматы
Таблица степеней защиты
Простой и надежной является схема с установкой для отдельной потребительской группы или мощной техники индивидуального автомата и УЗО. Минусами подключения являются большой трехфазный щиток и затраты на его обустройство. Альтернативой является подвод нескольких линий к одному автомату и правильная последовательность их объединения:
- Для подключения розеток и осветительных устройств нужно использовать разные автоматы. Это исключит обесточивание всей сети при поломке одной группы.
- Ванную комнату, кухню или баню («мокрые зоны») нельзя размещать в одной группе с «сухими». Автоматы для влажной среды подбираются с иными характеристиками.
- Уличная группа – свет и розетки подсоединяются к отдельным автоматическим приборам. Допускается совмещение данной группы с хозпостройками.
- Для питания автоматических ворот, охранного освещения и СКУД применяются отдельные автоматы.
- Для запитки мощной бытовой техники ставятся персональные УЗО и автоматы. Можно группировать электрический духовой шкаф с электроплитой, стиралку и посудомойку, проточный и накопительный бойлер. Во избежание перегрузки приборы не рекомендуется подключать единовременно.
Разъемные соединения для четырехпроводной сети
Принципиальная электрическая схема
В старой системе заземления оборудования, использующей 4 провода для подключения питания потребителей по схеме TN-C, металлический корпус работающего электроприбора оставался ни к чему не подключенным. Он отделялся от подаваемого напряжения слоем изоляции. С целью безопасности ее усиливали.
Однако, вероятность пробоя диэлектрического слоя оставалась. Когда она происходила, то на корпусе появлялся потенциал фазы, который создавал ток утечки через тело прикоснувшегося человека. Подобная ситуация подробно изложена в отдельной статье о трех контактах для электрической розетки.
Пострадавшие люди чувствовали “пощипывания”, ощущали судорожные сжатия мышц, а в особых случаях получали электротравмы. Защита схемы, состоящая из одного автомата или электрических пробок, как правило, при подобной ситуации не срабатывала. Автоматический выключатель создан для решения других задач.
Конструкция разъемного соединения
Для подключения мобильных электрических потребителей в трехфазную сеть с четырехпроводной схемой создавались соответствующие розетка с вилкой.
Подсоединение проводов фаз выполнялось к своим контактам практически произвольно, ибо нагрузка между фазами всегда симметричная, а порядок их чередования сказывается только на направлении вращения асинхронных электродвигателей.
Его можно легко подкорректировать при наладке, перекоммутировав два произвольных провода фазы в любом месте. Для этого достаточно просто прозвонить электрическую схему проводки.
Нулевой рабочий провод всегда подключался на свою клемму. Она обозначалась значком заземления.
Его можно рассмотреть на лицевой стороне вилки и розетки.
Установка двухфазной розетки
Ответим на наиболее популярные вопросы, касающиеся установки и подключения бытовых контактных устройств:
Как подсоединить розетку? – Необходимо выполнить следующий алгоритм:
1) Ослабить клеммные контакты так, чтобы зазор превышал толщину жилы.
2) Зачистить концы проводов на длину 10 мм, при помощи перочинного ножа или другого подручного инструмента.
3) Вставить зачищенные концы в клеммные пазы до упора, затянуть винты.
4) Проверить надежность обтяжки для чего дернуть провод, если держится, то все в порядке. В противном случае повторить процедуру до получения удовлетворительного результата.
Как подсоединить розетку с заземлением? – К операциям, перечисленным выше, добавляется необходимость подключения третьего заземляющего контакта, который обычно располагается на стороне устройства противоположной фазе и нулю. Для сети с заземляющей нейтралью правильное подключение розетки является критичным, чтобы не перепутать провода необходимо пометить их изолентой разных цветов.
Как запитать розетку от выключателя? – Для этого потребуется протянуть дополнительный провод, фазовый или нулевой, в зависимости от того какая фаза разрывается выключателем. Два конца вводят некоторых в заблуждение, на самом деле они являются одноименно заряженными, а выключатель представляет собой устройство замыкающее и разрывающее контакт.
Как подключить несколько розеток подряд? – Также, как и одиночное устройство, только при этом в клеммные зажимы вставляются дополнительные перемычки, идущие на последующую розетку. Толщина подводящей проводки и перемычек должна быть одинаковой, чтобы контакт был надежным.
За подключением быстроразъемного соединения следуют операции:
1) Вставить устройство в стакан так, чтобы разжимные лапы находились в горизонтальной или вертикальной плоскости, выровнять по отверстиям.
2) Зафиксировать быстроразъемное соединение в стакане при помощи распорного механизма путем постепенного вкручивания винтов. Винты вкручиваются поочередно для равномерного раскрытия распорок и во избежание перекоса. Вкручивание производится до жесткого контакта и отсутствия движения.
3) Установить декоративную панель, закрепить её при помощи винта.
Правильно подключаем к вводному устройству
В первую очередь, разберемся с цветовой маркировкой. Силовой кабель для трехфазного подключения может иметь европейские цвета, или соответствовать Правилам устройства электроустановок. В первом случае фазы маркируются коричневым, белым (серым) и черным цветом оболочки. Во втором — (что маловероятно для жилых домов), желтым, зеленым и красным. Общее у кабелей одно: равно как и в однофазной системе, рабочий нуль будет синим (голубым), а защитное заземление желтым с зеленой полосой по длине провода.
После трехфазного прибора учета (электросчетчика), должен быть установлен четырехполосный автомат. Именно на 4 линии: поскольку и фазы, и нуль при необходимости должны отключаться.
В принципе, привязка конкретных линий к номерам контактов никакими инструкциями не определена. Каждый пользователь сам определяет, как именно подключить трехфазную розетку.
По негласным правилам, на четырех контактной розетке (к примеру), рабочий нуль располагается справа.
А на 5-контактной (с защитным заземлением) в центре.
Для уличной розетки с защитой от попадания пыли и влаги, так же существует типовая схема разводки линий.
И все-же, трехфазные потребители соединяются с точкой питания индивидуально, универсальности быть не может. Если вы вводите в эксплуатацию электроплиту — на входной коммутационной колодке есть несколько вариантов организации питания: на 220 или 400 вольт.
По умолчанию могут быть установлены перемычки, которые приведут к короткому замыканию между фазами. Поэтому сначала следует изучить инструкцию к электроустановке, а затем планировать расположение контактов в розетке.
Установки с трехфазными электромоторами имеют свой порядок питания. Опять же возвращаемся к основному правилу: никакой универсальности.