Трехфазное питание 380 вольт

Трехфазное питание 380 вольт

Почти все бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220 В. Мы, не задумываясь, включаем их в розетку и наслаждаемся работой устройств. Но иногда требуется подключить асинхронный двигатель, рассчитанный на 380 В. Для его запуска можно использовать специальную схему, которая позволяет подключать электромотор к однофазной сети, но при этом придётся смириться с потерей мощности. Можно ли однофазную сеть превратить в трехфазную и как из 220 Вольт сделать 380?

Оказывается, такая возможность есть. Существует несколько способов получить 380 В из однофазной сети. Ниже мы покажем, как это сделать, но для начала разберёмся в том, чем отличается однофазная сеть от трёхфазной.

Теория

На промышленных электростанциях генераторы вырабатывают трёхфазный ток, и повышают его напряжение до десятков и даже сотен киловольт. По линиям электропередач электричество поставляется потребителям. Но перед этим ток поступает на силовой трансформатор, который понижает напряжение до 380 В. Из распределительной подстанции электроэнергия поступает в потребительскую сеть.

В трёхфазной сети ток подаётся таким образом, что все три сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов. Напряжение между фазами составляет 380 В, а между фазой и нейтралью 220 В (см.рис. 1). Именно это напряжение подаётся в каждую квартиру.

Рис. 1. Структура трёхфазного тока

Так как нашей целью является получение 380 В именно из однофазной сети, то перейдём к способам преобразования 220 В на 380.

Способы получения 380 Вольт из 220

Рассмотрим основные способы преобразования 220 вольт в полноценный трёхфазный ток, напряжением 380 В:

  • с помощью электронного преобразователя напряжения;
  • путём применения трансформатора;
  • использованием трёх фаз;
  • используя трёхфазный двигатель в качестве генератора;
  • пользуясь конденсаторной схемой.

Преобразователь напряжения

Самый простой и надёжный способ преобразовать 220 В в 380 – купить электронный преобразователь напряжения. (см. рис. 2). Этот прибор часто называют инвертором. Гаджет прост в управлении и генерирует качественный трёхфазный ток. Правда, мощность инверторов не слишком большая, но её, как правило, хватает для большинства трёхфазных бытовых приборов.

Рис. 2. Преобразователь напряжения

Преобразователь хорош ещё и тем, что у него есть встроенная функция защиты от перегрузок и КЗ. А это значит, что электромотор не перегреется и не выйдет из строя в результате КЗ.

Высокое качество тока достигается благодаря принципу работы устройства. Инвертор сначала выпрямляет переменный однофазный ток, а затем генерирует трёхфазное напряжение с заданной частотой и со стандартным сдвигом фаз. При этом количество фаз может быть и больше чем 3 (с соответствующим углом сдвига).

Используя трансформатор

С помощью повышающего трансформатора можно получить какое угодно напряжение, в том числе и 380 В. Однако, если вас интересует трёхфазное напряжение, то необходим специальный трёхфазный трансформатор. преобразующий однофазный ток в трёхфазный. Такие трансформаторы есть в продаже.

Обмотки трансформатора соединены звездой или треугольником. Напряжение однофазной сети подаётся на две первичные обмотки напрямую, а на третью – через конденсатор. При этом ёмкость конденсатора подбирается из расчёта 7 мкФ на каждые 100 Вт мощности.

Обратите внимание на то, что номинальное напряжение конденсатора не должно быть ниже 400 В. Такое устройство нельзя включать без нагрузки.

Хоть мы и получим таким способом необходимые 380 В, всё равно будет наблюдаться снижение мощности электромотора (если вы планируете подключать его к трансформатору). Соответственно КПД двигателя тоже упадёт.

Использование 3-х фаз

Если вы проживаете в многоквартирном доме, то к нему уже подведено 3 фазы, которые с целью оптимального распределения нагрузок разведены по отдельным квартирам. На каждом этаже стоят распределительные щиты, откуда можно завести в квартиру недостающие две фазы. Но для этого потребуется разрешение.

При желании вы можете получить разрешение у энергоснабжающей компании или согласовать с Энергонадзором обустройство трёхфазного питания в вашей квартире. При этом потребуется установить трёхфазный счётчик электроэнергии.

Использование электродвигателя

Вы наверно знаете, что ротор обычного трёхфазного двигателя после запуска продолжает вращаться после отключения одной фазы. Оказывается, что между выводом отключенной обмотки и задействованными выводами имеется ЭДС.

Сдвиг фаз между обмотками статора зависит только от их расположения. В трёхфазном двигателе эти катушки расположены под углом 120º, а значит они обеспечивают такой же угол сдвига фаз. Это обстоятельство наталкивает на мысль, что асинхронный трёхфазный двигатель можно использовать для получения 380 вольт от обычной однофазной сети. Простая схема подключения электромотора изображена на рисунке 3. Конденсатор на схеме нужен только для запуска двигателя. После запуска его можно отключить. Конденсатор берём типа МБГО, МБГП, МБГТ или К42-4, рабочее напряжение которого должно быть не менее 600 В. Можно применить конденсатор К42-19, с рабочим напряжением минимум 250 В.

Пример подключения фазосдвигающего конденсатора см. на рис. 3.

Рис. 3. Подключение пускового конденсатора

Параметры конденсатора подбираем в зависимости от мощности мотора. Заметим, что параметры фазосдвигающего конденсатора на качество генерируемого тока не влияют. Нагрузку подключаем к обмоткам статора, согласно схеме, показанной на рис. 4.

Рис. 4. Трёхфазный ток от электромотора

Скорость вращения ротора почти не зависит от напряжения однофазной сети, так что её можно считать постоянной. Это значит, что частота трёхфазного тока при номинальных нагрузках изменяться не будет.

Следует иметь в виду то, что мощность трёхфазного двигателя, работающего от однофазной сети, падает. Соответственно, номинальная мощность трёхфазной нагрузки будет, примерно, на треть ниже, от той, которая заявлена в паспорте электромотора.

Электродвигатель в качестве генератора

Ещё один способ, позволяющий из 220 В получить 380, это создание системы двигатель-генератор. В качестве двигателя можно взять любой электромотор, работающий от сети 220 В, а в качестве генератора – доработанный трёхфазный асинхронный двигатель (схему установки смотрите на рис. 5).

Читайте также:  Как правильно ухаживать за бассейном

Сразу заметим, что эффективность такой установки под вопросом, но получить таким способом требуемое напряжение 380 В можно. В данной схеме требуется обеспечить такую частоту вращения ротора, чтобы генератор выдавал ток с частотой, равной 50 Гц. Для этого необходимо вращать вал с угловой скоростью 1500 об/мин.

Рис. 5. Трёхфазный двигатель в качестве генератора

В домашних условиях в качестве привода можно использовать однофазный мотор от стиральной машины или другой бытовой техники. Важно только обеспечить требуемую угловую скорость вращения ротора.

Поскольку вращение вала электродвигателей работающих, например, в стиральной машине составляет около 12 – 20 тыс. об./мин., то необходимо использовать шкивы, диаметры которых соотносятся как 1 к 10. То есть, чтобы обеспечить вращение ротора генератора со скоростью 1500 об/мин. можно взять шкив, который уже смонтирован на электромоторе от пралки, а на вал трёхфазного двигателя надеть шкив, диаметром в 10 раз больше.

Выводы

Получить 380 вольт от сети 220 В возможно несколькими способами. Самым эффективным является способ применения электронного инвертора:

  • стабильные параметры тока;
  • безопасная эксплуатация;
  • обеспечение заявленной выходной мощности;
  • компактность установки.

Все выше перечисленные способы преобразования 220 Вольт в 380 работают, поэтому имеют право на существование. Но надо быть готовым к потере мощности и к трудностям по достижению других параметров тока, включая его частотные характеристики.

Почти все бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220 В. Мы, не задумываясь, включаем их в розетку и наслаждаемся работой устройств. Но иногда требуется подключить асинхронный двигатель, рассчитанный на 380 В. Для его запуска можно использовать специальную схему, которая позволяет подключать электромотор к однофазной сети, но при этом придётся смириться с потерей мощности. Можно ли однофазную сеть превратить в трехфазную и как из 220 Вольт сделать 380?

Оказывается, такая возможность есть. Существует несколько способов получить 380 В из однофазной сети. Ниже мы покажем, как это сделать, но для начала разберёмся в том, чем отличается однофазная сеть от трёхфазной.

Теория

На промышленных электростанциях генераторы вырабатывают трёхфазный ток, и повышают его напряжение до десятков и даже сотен киловольт. По линиям электропередач электричество поставляется потребителям. Но перед этим ток поступает на силовой трансформатор, который понижает напряжение до 380 В. Из распределительной подстанции электроэнергия поступает в потребительскую сеть.

В трёхфазной сети ток подаётся таким образом, что все три сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов. Напряжение между фазами составляет 380 В, а между фазой и нейтралью 220 В (см.рис. 1). Именно это напряжение подаётся в каждую квартиру.

Рис. 1. Структура трёхфазного тока

Так как нашей целью является получение 380 В именно из однофазной сети, то перейдём к способам преобразования 220 В на 380.

Способы получения 380 Вольт из 220

Рассмотрим основные способы преобразования 220 вольт в полноценный трёхфазный ток, напряжением 380 В:

  • с помощью электронного преобразователя напряжения;
  • путём применения трансформатора;
  • использованием трёх фаз;
  • используя трёхфазный двигатель в качестве генератора;
  • пользуясь конденсаторной схемой.

Преобразователь напряжения

Самый простой и надёжный способ преобразовать 220 В в 380 – купить электронный преобразователь напряжения. (см. рис. 2). Этот прибор часто называют инвертором. Гаджет прост в управлении и генерирует качественный трёхфазный ток. Правда, мощность инверторов не слишком большая, но её, как правило, хватает для большинства трёхфазных бытовых приборов.

Рис. 2. Преобразователь напряжения

Преобразователь хорош ещё и тем, что у него есть встроенная функция защиты от перегрузок и КЗ. А это значит, что электромотор не перегреется и не выйдет из строя в результате КЗ.

Высокое качество тока достигается благодаря принципу работы устройства. Инвертор сначала выпрямляет переменный однофазный ток, а затем генерирует трёхфазное напряжение с заданной частотой и со стандартным сдвигом фаз. При этом количество фаз может быть и больше чем 3 (с соответствующим углом сдвига).

Используя трансформатор

С помощью повышающего трансформатора можно получить какое угодно напряжение, в том числе и 380 В. Однако, если вас интересует трёхфазное напряжение, то необходим специальный трёхфазный трансформатор. преобразующий однофазный ток в трёхфазный. Такие трансформаторы есть в продаже.

Обмотки трансформатора соединены звездой или треугольником. Напряжение однофазной сети подаётся на две первичные обмотки напрямую, а на третью – через конденсатор. При этом ёмкость конденсатора подбирается из расчёта 7 мкФ на каждые 100 Вт мощности.

Обратите внимание на то, что номинальное напряжение конденсатора не должно быть ниже 400 В. Такое устройство нельзя включать без нагрузки.

Хоть мы и получим таким способом необходимые 380 В, всё равно будет наблюдаться снижение мощности электромотора (если вы планируете подключать его к трансформатору). Соответственно КПД двигателя тоже упадёт.

Использование 3-х фаз

Если вы проживаете в многоквартирном доме, то к нему уже подведено 3 фазы, которые с целью оптимального распределения нагрузок разведены по отдельным квартирам. На каждом этаже стоят распределительные щиты, откуда можно завести в квартиру недостающие две фазы. Но для этого потребуется разрешение.

При желании вы можете получить разрешение у энергоснабжающей компании или согласовать с Энергонадзором обустройство трёхфазного питания в вашей квартире. При этом потребуется установить трёхфазный счётчик электроэнергии.

Использование электродвигателя

Вы наверно знаете, что ротор обычного трёхфазного двигателя после запуска продолжает вращаться после отключения одной фазы. Оказывается, что между выводом отключенной обмотки и задействованными выводами имеется ЭДС.

Сдвиг фаз между обмотками статора зависит только от их расположения. В трёхфазном двигателе эти катушки расположены под углом 120º, а значит они обеспечивают такой же угол сдвига фаз. Это обстоятельство наталкивает на мысль, что асинхронный трёхфазный двигатель можно использовать для получения 380 вольт от обычной однофазной сети. Простая схема подключения электромотора изображена на рисунке 3. Конденсатор на схеме нужен только для запуска двигателя. После запуска его можно отключить. Конденсатор берём типа МБГО, МБГП, МБГТ или К42-4, рабочее напряжение которого должно быть не менее 600 В. Можно применить конденсатор К42-19, с рабочим напряжением минимум 250 В.

Читайте также:  Стиль провансаль в интерьере фото

Пример подключения фазосдвигающего конденсатора см. на рис. 3.

Рис. 3. Подключение пускового конденсатора

Параметры конденсатора подбираем в зависимости от мощности мотора. Заметим, что параметры фазосдвигающего конденсатора на качество генерируемого тока не влияют. Нагрузку подключаем к обмоткам статора, согласно схеме, показанной на рис. 4.

Рис. 4. Трёхфазный ток от электромотора

Скорость вращения ротора почти не зависит от напряжения однофазной сети, так что её можно считать постоянной. Это значит, что частота трёхфазного тока при номинальных нагрузках изменяться не будет.

Следует иметь в виду то, что мощность трёхфазного двигателя, работающего от однофазной сети, падает. Соответственно, номинальная мощность трёхфазной нагрузки будет, примерно, на треть ниже, от той, которая заявлена в паспорте электромотора.

Электродвигатель в качестве генератора

Ещё один способ, позволяющий из 220 В получить 380, это создание системы двигатель-генератор. В качестве двигателя можно взять любой электромотор, работающий от сети 220 В, а в качестве генератора – доработанный трёхфазный асинхронный двигатель (схему установки смотрите на рис. 5).

Сразу заметим, что эффективность такой установки под вопросом, но получить таким способом требуемое напряжение 380 В можно. В данной схеме требуется обеспечить такую частоту вращения ротора, чтобы генератор выдавал ток с частотой, равной 50 Гц. Для этого необходимо вращать вал с угловой скоростью 1500 об/мин.

Рис. 5. Трёхфазный двигатель в качестве генератора

В домашних условиях в качестве привода можно использовать однофазный мотор от стиральной машины или другой бытовой техники. Важно только обеспечить требуемую угловую скорость вращения ротора.

Поскольку вращение вала электродвигателей работающих, например, в стиральной машине составляет около 12 – 20 тыс. об./мин., то необходимо использовать шкивы, диаметры которых соотносятся как 1 к 10. То есть, чтобы обеспечить вращение ротора генератора со скоростью 1500 об/мин. можно взять шкив, который уже смонтирован на электромоторе от пралки, а на вал трёхфазного двигателя надеть шкив, диаметром в 10 раз больше.

Выводы

Получить 380 вольт от сети 220 В возможно несколькими способами. Самым эффективным является способ применения электронного инвертора:

  • стабильные параметры тока;
  • безопасная эксплуатация;
  • обеспечение заявленной выходной мощности;
  • компактность установки.

Все выше перечисленные способы преобразования 220 Вольт в 380 работают, поэтому имеют право на существование. Но надо быть готовым к потере мощности и к трудностям по достижению других параметров тока, включая его частотные характеристики.

Особенности розетки 380В

Силовая Розетка Takel стационарная внутренняя 380 вольт

Силовые кабельные разъемы предназначены для тяжелых технических условий. Промышленная вилка и усиленная розетка мощностью 380в защищены прочным корпусом, способным выдерживать небольшие удары. Простота соединения, крепкий пластик и высокая пропускная способность позволяют использовать соединительную конструкцию на открытом воздухе, в промышленных цехах или во время строительных работ. К изделию предъявляются повышенные требования безопасности.

Контакты имеют большую площадь соприкосновения, что уменьшает нагрузку и исключает возможный перегрев. Каждый кабельный зажим крепится винтовым соединением, удерживающим провод в своем посадочном месте. Медная конструкция защищена от коррозии, а также устойчива к росту окисной пленки.

Зажим надежно удерживает кабель, предотвращая разрыв. Специальные пазы обеспечивают крепкое соединение и устраняют люфт. Контакты имеют разный диаметр и расположены под своим углом. Соединение обеспечивает защиту от несимметричного подключения, что предотвращает короткое замыкание.

С высоким напряжением растет риск образования дуги. Каждая розетка 380 имеет механическую или автоматическую защиту. Устройство способно остановить подачу электропитания до извлечения. Решение сокращает риск поломки оборудования или получения ожогов кожи.

Пластик устойчив к перегреву, не горюч и способен выдерживать действия прямых солнечных лучей. Предусмотрена защита от пыли и влаги, что сохранит качество деталей и сделает работу безопасной.

Электрическая розетка на 380 вольт изготавливается в соответствии со стандартом IP 44 или IP67.

Виды розеток

Силовые соединения отличаются по форме, способу крепления и количеству контактов. Розетка может иметь от 3 до 5 подключений. Чтобы разобраться в чем отличие, важно изучить принцип работы. В странах СНГ используется трехфазная сеть напряжением в 380В. В стандартной квартире используется 220В. Данный показатель можно получить соединив одну из трех фаз с нулевым проводом. Чтобы выполнить подключение промышленной розетки на 380 вольт, достаточно объединить две фазы и нулевой провод. Подобный принцип подключения имеет обычная электрическая плита.

Существует несколько стандартов силовых разъемов:

  • 2Р+РЕ — используется две фазы и один заземленный контакт;
  • 3Р+РЕ — 3 силовых кабеля и один заземленный;
  • 3Р+РЕ+N — 3 фазы, одна земля и ноль;
  • 3Р+N — три силовых контакта и один нулевой.

Розетка 380В 2Р+PEРозетка 380 3Р+РЕРозетка 3Р+РЕ+NВилка 380 3Р+N

Коммутационные соединения различаются не только по количеству контактов, но и по строению корпуса. Есть кабельные конструкции, служащие соединению переносимых устройств. Фланцевые коммутаторы изготовлены с креплением, которое можно встраивать в стену прямо или под углом. Последний вид — накладные розетки. Некоторые корпуса комплектуются дополнительным защитным колпачком.

Маркировка

Буквой P обозначают силовой или фазный провод, N — нулевой, а обозначение PE указывает на заземляющий кабель. Также провода имеют цветовую маркировку. Правила устройства электроустановок требуют обозначать фазу бардовым, красным или коричневым цветом, ноль — синим или голубым оттенком. Земля окрашивается в два цвета — желтый и зеленый.

Кроме вольтажа, на корпусе указывается максимально допустимая сила тока. Промышленная розетка 380в способна выдержать 16А, что для обычной сети приемлемо. Для более мощных используют соединения на 32, 63 и 125 ампер. Чтобы избежать перегрева и воспламенения, важно заранее проверить силу тока электросети.

Читайте также:  Раствор в зимний период

Также маркировка может обозначать степень защиты. IP44 указывает на то, что розетка изолирует электропроводящие площадки от попадания брызг воды и частичек пыли. Часто такие корпуса комплектуются накладной защитой.

Маркировка IP64 предполагает полностью герметичный корпус. Максимальная защита позволяет производить соединения в помещениях или на открытых пространствах с повышенной влажностью.

Способы подключения

Силовой кабель ВВГнг(A)-LS

Высокое напряжение опасно для жизни, поэтому не следует пренебрегать ТБ и правилами подключения.

Основа любого соединения — кабель. Важно подобрать правильное сечение, подходящее по размеру и способное выдержать потенциальную нагрузку. Согласно ГОСТу, для розетки с напряжением 380В и силой тока 16 А достаточно провода с сечением от 1,5 до 4 мм. Кабель вилки должен быть минимум 1,5 и не более 2,5 мм. Толщина провода с заземлением должна быть 6 мм.

Монтируя коммутационные элементы, важно пользоваться правилом: подающий кабель — розетка, принимающий — вилка. Зачищая провод, нельзя допускать обламывание или запутывание жилы. Чем однороднее будет контактная часть кабеля, тем лучше передача и меньше перегрев.

Четырехпроводные сети

Монтаж проводов начинается с разбора корпуса. Коммутаторная розетка на 380 вольт имеет 4 контакта, три из которых фаза. Возле контактов необходимо найти обозначения L1 L2 L3 и в произвольном порядке подключить к ним три фазных провода. Далее требуется найти нулевой провод и зажать его на клеме, подписанной буквой N.

Пятипроводные сети

При подключении разъема с пятью контактами используется схема схожая с предыдущей. Обозначение возле контактных площадок такое же: L1 L2 L3 — фаза, N — ноль и PE — провод с заземлением. Наличие земли требует дополнительный элемент цепи — автомат УЗО. Данная связка позволит предотвратить поражение током, если корпус или монтажная рейка будут под напряжением.

Подключение трехфазной розетки

Подключение может происходить как с применением УЗО, так и без. Все зависит от наличия защитного заземляющего кабеля. Подключение симметрично, поэтому порядок соединения силовых кабелей произвольный. В конце монтажных работ следует проверить правильность подключения и исправить ошибки.

Проверка розеток

Перед эксплуатацией важно сделать проверку, которая состоит из четырех основных пунктов:

  1. Визуальный осмотр на возможные физические дефекты в корпусе.
  2. При наличии мегаомметра проверяется прочность изоляционного покрытия. Во время диагностики розетка 380 вольт должна быть обесточена.
  3. С помощью прибора провоцируется короткое замыкание, чтобы проверить правильность подключения.
  4. Замер линейного и фазного напряжения на холостом ходу.

Во время проверки рабочее напряжение между фазами должно быть не более 380В и 220В на одной жиле. В конце следует еще раз проверить правильность и качество соединения. Плохо затянутый контакт перегревается и выходит из строя, повреждая при этом корпус.

При размыкании цепи может возникнуть дуга, которая создаст опасность для жизни и риск поломки. Чтобы избежать данного явления, перед демонтажем следует всегда отключать подачу тока. В более дорогих версиях стоит автомат.

В ходе эксплуатации провода нагреваются и расширяются. В результате винтовые соединения ослабевают, что приводит к плохому контакту. Каждый год необходимо проводить протяжку всех проводов.

Подключение вилки 380 вольт

В одной из недавних статей я уже рассказывал про подключение розетки 380 Вольт — ABB 416RS6, выполненной согласно спецификации международной электротехнической комиссии, IEC 60309 и используемой повсеместно для подключения трехфазного электрооборудования. Теперь пришла очередь рассказать про электрическую вилку 380В, сделанную по этому же стандарту, которую собственно и можно подключать в данный разъем.

ABB 416-p6 — это переносная трехфазная кабельная вилка, со степенью защиты IР44, рассчитанная на ток в 16А, имеющая следующие контакты — 3Р+N+E (три фазы, рабочий ноль и защитный ноль — заземление).

В качестве примера, устанавливать эту трехфазную вилку будем на профессиональную стационарную мойку высокого давления — Portotecnica ML CMP 2860 T.

В основе данного аппарата высокого давления лежит трехфазный асинхронный двигатель, для подключения которого не требуется рабочий ноль (или просто НОЛЬ, как мы привыкли его называть), достаточно лишь трех фаз и защитного нуля (заземления), которое подключается к корпусу и другим токопроводящим частям мойки. э

Соответственно в комплекте поставки данной мойки, идет лишь четырех жильный кабель, нулевая жила в нем отсутствует.

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВИЛКИ 380 Вольт

Теперь можно подключать провода к клеммам механизма нашей вилки абб 380 вольт. При этом схема расположения контактных штырьков штекера выглядит следующим образом

Не путайте со схемой подключения проводов к клеммам трехфазной вилки. Подсоединять провода к клеммам механизма вилки нужно согластно маркировкам напротив каждой из них. Ниже представлення подробная схема подключения трезфахной вилки.

Итак, далее производим подключение проводов к трехфазной вилке согласно схеме. При этом, как вы помните, в нашем случае нулевую клемму оставляем пустой. Для другого оборудования, где рабочий ноль требуется, подключаются все провода.

Помещаем зачищенные жилы в клеммные колодки и затягиваем крепежные винты.

После того, как мы убедились в надежности и безопасности соединения, собираем силовой штекер. В первую очередь накручиваем на механизм розетки корпус, защищающий контакты. А затем на корпус накручивается кабельный ввод-зажим.

При этом конструкция данного штекера, а именно кабельного зажима, выполнена так, что чем больше вы его закручиваете, тем надежнее фиксируется питающий кабель в вилке. Эта особенность позволяется подключать вилки на 380 вольт к трехфазному электрооборудованию с питающими кабелями различных сечений. Надежно зажатый в штекере кабель защитит от вероятности случайного выдергивания проводов из клемм.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector