Почему 220 и 220 равно 380

Почему одна фаза — это 220, а две — 380 (а не 440)

Что значит одна фаза?
Напряжение между фазой и нулем — 220. А между фазой и фазой 380
Между любой парой фаз­ных проводов действует линейное, или межфазное, на­пряжение, а между любым из фазных и нулевым — фазное. При нормальных эксплуатационных условиях линейное напряжение в 1,73 раза больше фазного. Так, если линейное напряжение 380 В, то фазное — 220 В. Трехфазные электрические сети принято характеризо­вать значением линейного напряжения, но для сетей, не­посредственно обслуживающих население, вслед за линейным напряжением после дробной черты приводят значение фазного напряжения, т. е. трехфазную четырех-проводную систему с линейным напряжением 380 В обо­значают 380/220 В.
Трехфазная система 380/220 В с заземленной нейт­ралью получила преимущественное распространение, но можно встретить и другие системы: трехфазную 220 В с незаземленной (изолированной) нейтралью без нулевого провода или однофазную трехпроводную 2×220 В с заземленным средним проводом.

Потому что эти два напряжения сдвинуты по фазе относительно друг друга на 120 градусов. Их сумма не арифметическая, а геометрическая. А геометрически их можно представить, как два вектора под углом 120 градусов друг к другу. Геометрическая сумма двух таких векторов, равных 220 единицам, будет равна 380 единицам. Можете в этом убедиться с помощью листа бумаги, карандаша, линейки и транспортира. Если векторы в школе еще не проходили, объясню подробнее: начертите стрелочку длиной 220 мм, к ее концу приставьте другую стрелочку такой же длины под углом 120 градусов. Проведите стрелочку от начала первой до конца второй. Теперь замеряйте третью стрелочку. Она будет длиной 380 мм.

Арнольд Анистархов

простым языком говоря, напряжение в двух фазах находится не в точной противофазе, а сдвинуто и в сумме достигается только 380. На максимуме одной фазы на второй фазе — НЕ максимум, а только 160 вольт. Если нужно для понимания физики процесса — то примерно так )))

Анастасия Колупанова

Почему не 440? Потому сдвинуты они не в противофазу (на 180град) а поменьше, — на 90. Я незнаю кто и зачем придумал «вектора» с градусами, по моему это абстрактно, негодно, и только всех путает. Фазы, они сдвинуты по времени, то-есть волны полупериодов переменного тока отстают друг от друга на треть своего цикла. По этому в тот момент когда в одной фазе +220 относительно нуля, то в другой не минус 220 а только минус 160, а между ними и получается 380 . Зачем такие заморочки? Это удобно чтобы электромоторы делать, — кпд больше, и конструктив проще.

Елена Кутузова

потому что (корень из 3)*220=380

Что значит одна фаза?
Напряжение между фазой и нулем — 220. А между фазой и фазой 380
Между любой парой фаз­ных проводов действует линейное, или межфазное, на­пряжение, а между любым из фазных и нулевым — фазное. При нормальных эксплуатационных условиях линейное напряжение в 1,73 раза больше фазного. Так, если линейное напряжение 380 В, то фазное — 220 В. Трехфазные электрические сети принято характеризо­вать значением линейного напряжения, но для сетей, не­посредственно обслуживающих население, вслед за линейным напряжением после дробной черты приводят значение фазного напряжения, т. е. трехфазную четырех-проводную систему с линейным напряжением 380 В обо­значают 380/220 В.
Трехфазная система 380/220 В с заземленной нейт­ралью получила преимущественное распространение, но можно встретить и другие системы: трехфазную 220 В с незаземленной (изолированной) нейтралью без нулевого провода или однофазную трехпроводную 2×220 В с заземленным средним проводом

Ну я к примеру электрик-но девушки то это зачем?

Почему между фазой и нулем 220 В, а между фазами 380 В?

В трёхфазных системах электроснабжения используются четыре провода — три фазы и нейтраль, причём величина напряжения зависит от того, между какими проводами оно было измерено.

Людям, мало знакомым с теорией электротехники не всегда понятно, если между двумя фазами 380 В, то почему между фазой и нулем 220 В, а не 190В.

Схемы звезда и треугольник в трехфазной сети

Современные электромашины имеют три группы обмоток, которые могут соединяться двумя способами. Своё название они получили от изображений на принципиальной электросхеме:

• Звезда. В этой схеме концы катушек соединяются между собой, а питание подаётся на начала обмоток. Средняя точка звезды теоретически обладает нулевым потенциалом, но при неравномерной нагрузке к ней подключается нейтраль для протекания уравнительного тока и предотвращения перекоса по напряжению
• Треугольник. При таком соединении начало одной обмотки подключается к концу следующей.

Информация! Начало и конец обмоток выбираются исходя из направления намотки катушки.

Таким образом могут подключаться не только катушки электродвигателей, но и ТЭНы в электропечах или котлах электро отопления. При этом меняется напряжение на каждом из нагревателей.

Если выбрана схема подключения «треугольник», то на каждую катушку или ТЭН поступает напряжение между фазами, которое составляет 380В. При соединении в «звезду» на обмотки и нагреватели подаётся напряжение между фазой и нулем 220В.

Квартиры в многоквартирных домах или отдельные коттеджи так же подключаются к трёхфазной сети по схеме «звезда». Они присоединяются к разным фазным проводам и к общему нулевому проводнику.

При этом потребители распределяются по фазам максимально равномерно, что уменьшает уравнительный ток в нейтральном проводе и необходимое сечение питающих кабелей.

Разница в напряжении при соединении обмоток различными способами применяется для пуска трёхфазных электродвигателей напряжением 660 В в сети 380 В. В начале процесса запуска обмотки электромашин соединяются в «звезду», а после разгона переключаются на «треугольник». Таким образом, пуск двигателя происходит при пониженном напряжении, что уменьшает пусковой ток и делает процесс разгона более плавным.

Что такое фазное и линейное напряжения

Причиной того, почему между фазой и нулем 220 В при напряжении в проводах 380В, является то, что для выработки электроэнергии используются трехфазные генераторы. Обмотки в этих аппаратах расположены со сдвигом в 120° и соединены в «звезду», к которой подключен четырёхжильный кабель.

Средняя точка соединена с нейтралью, имеющей обозначение N, а вывода с линейными проводами, которые обозначаются А, В и С.

Соответственно, в трёхфазной сети имеются два напряжения :

• Линейное. Между двумя линейными или фазными проводами и обозначается на схемах и в формулах Uab, Ubc и Uca. Может также обозначаться Ul или Uл и в бытовых сетях составляет 380 В, а по новому ГОСТу 400 В.
• Фазное. Измеряется между любым из фазных проводников и нейтралью, на схемах и в формулах обозначается Ua, Ub и Uc, может использоваться обозначение Uf или Uф. Используется в квартирной проводке и составляет 220 В или 230 В.

Если между фазой и нулем 220, почему между фазами не 440 В

Разные фазы в трёхфазной сети находятся не в противофазе, а сдвинуты на 120°, что видно на векторной диаграмме. Поэтому напряжения не складываются арифметически и результат равен 380 В, а не 440 В.

Изображение напряжения на векторной диаграмме

Электроэнергия, поступающая по проводам к жилым домам и предприятиям, производится на электростанциях при помощи синхронных генераторов, имеющих три группы обмоток.

Напряжение, вырабатываемое этими устройствами, имеет синусоидальную форму и сдвинуто относительно друг друга на те же 120° и на векторной диаграмме изображается тремя лучами, исходящими из общего центра. На ней нейтраль расположена в центре, а фазные клеммы находятся на концах отходящих векторов.

По этой диаграмме видно, что фазное и линейное напряжение измеряются по-разному — фазное от центра до конца вектора, а линейное между их концами. Соответственно получается, что 440 В может быть только в двухфазной сети, в которой напряжение в разных фазах сдвинуто на 180°, а вектора направлены в противоположные стороны.

В этом случае величины линейного и фазного напряжений связаны между собой формулой Uл=2Uф, но в трёхфазной сети соотношение напряжений определяется формулой Uл=√3Uф.

Важно! Эта формула может применяться только при наличии нейтрали и отсутствии перекоса фаз. При обрыве нулевого провода вид диаграммы и величина фазного напряжения определяется силой тока в каждой из фаз.

Откуда взялся √3 (квадратный корень из 3-х)

В формуле, которой связаны величина линейного и фазного напряжения, используется константа √3. Так как векторная диаграмма представляет собой чертёж, то она определяется по законам геометрии.

На диаграмме две разноимённые фазы изображаются векторами Ua и Ub, имеющими одинаковый модуль (длину) и составляющих две стороны треугольника с углом 120°.

Третьей стороной треугольника (основанием) является вектор линейного напряжения Uab. Зная угол между равными сторонами и их длину, основание треугольника определяется по простой формуле Uab=Ua√(2-2cos120°)=Ua√(2-(2*-0,5))=Ua√3.

Это совпадает с результатами измерений Uab/Ua=380/220=1,73.

Информация! На самом деле расчётная величина составляет 381 В, но этой разницей можно пренебречь. Она меньше потерь в проводах и колебаний выходного напряжения понижающих трансформаторов.

Вывод

Главной причиной того, почему между фазой и нулем 220 В, является использование для электроснабжения трёх фаз со сдвигом между ними 120°.

Из-за этого напряжение в них складываются не арифметически, а по законам геометрии, что видно на векторной диаграмме.

В результате в сети 0,4 кВ одновременно имеются два напряжения – линейное 380 В между двумя любыми фазами и фазное 220 В между любой из фаз и нейтралью.

Чем отличается напряжение 220 от 380 Вольт

Напряжение 380B называется линейным, потому как действует между любыми из трех фаз в трёхфазной сети. Напряжение 220B называется фазным, действует между одной из трех фаз и нулём.

От генерирующих электростанций к потребителям электрическая энергия подается при помощи высоковольтных линий, частота которых составляет 50 Гц. Понижение высокого синусоидального напряжения происходит на трансформаторных подстанциях, после чего выполняется его распределение потребителям – на уровне 220B и 380B. Различается однофазная и трехфазная сеть. Однако каковы отличия между ними? Давайте разбираться.

Если при подключении дома или квартиры используются два провода (фазы и нуля), система является однофазной. Коэффициент ее рабочего напряжения составляет 220B. Если же заходят 4 провода (трех фаз и нуля) – это трехфазная система. Ее рабочее напряжение (линейное) составляет 380B.

Специфика подачи напряжения

По типу электрического тока напряжение бывает переменным и постоянным. При разной форме переменного тока изменяется его величина и значение. В то время, как у постоянного тока сохраняется одна и та же полярность знака, а вот величина может изменяться.

Напряжение, присутствующее в современных розетках, имеет переменную синусоидальную форму. Его значение бывает следующих видов:

• Амплитудным – указывает на размер размаха синусоиды по отношению к нулю в вольтах;
• Действующим – это значение, которое в √2 или 1,41 раз меньше предыдущего;
• Мгновенным – значение указывает на интенсивность напряжения в вольтах в определенные моменты времени.

Трехфазные цепи. Как подается напряжение в них

В трехфазной цепи напряжение может быть фазным или линейным. Векторная диаграмма выглядит следующим образом:

На графике присутствуют три вектора напряжений (фаз) – Uа, Ub и Uс. Величина угла между ними равна 120°. Это соблюдается между обмотками в простейшем электрооборудовании. Для того, чтобы знак вектора Ub изменился на противоположный, его нужно отразить таким образом, чтобы векторное начало и конец поменялись местами, при этом первоначальный угол наклона был сохранен. После установки векторного начала Ub в конец Uа полученное расстояние и будет рассматриваться, как вектор линейного напряжения (Uл).

Чем отличаются между собой

Однофазные сети

В таких сетях ток может проходить и по замкнутым цепям. При подключении рекомендуется в первую очередь подвести напряжение к эффективной нагрузке и только после этого вернуть его обратно. Провод, который подводит ток в условиях переменного тока, является фазой. Второй провод является нулевым. Между этими двумя проводами, передающими однофазный ток, величина напряжения составляет 220B.

Двухфазные сети

Этот тип электросетей предусматривает осуществление передачи двух переменных токов, по которым их напряжение сдвигается по фазе на 90°. Для передачи токов используются два фазных и два нулевых провода. Из-за дороговизны такой способ передачи напряжения сейчас не используется.

Трехфазные сети

В таких электросетях одновременно передаются три переменных тока со сдвигом напряжения по фазе на 120°. Источники соединяются по схеме «звезды», что позволяет использовать только три провода – 3-х фазных и одного нулевого. Преимуществом таких сетей признана экономичность и возможность передачи тока на большие расстояния. В любой паре проводов фаз присутствует напряжение в 380B, а в парах одного фазного и нулевого провода – 220B.

Исходя из вышеперечисленного, для электропитания городских квартир и частных домов оборудуются однофазные или трехфазные сети.

Где используется напряжение в 220B, а где в 380B

В большинстве жилых объектов (квартирах, домах, коттеджах и на дачах) установлены и используются однофазные электросети, в которых напряжение составляет стандартные 220B. Это обоснуется тем, что уровень потребления в обычном доме или квартире не превышает, как правило, 10 кВт.

Трехфазная электросеть проводится на объекты, где планируемый уровень потребления мощностей превышает значение в 10 кВт, а также установлены и используются электрические установки, которые требуют именно трехфазную подачу напряжения для обеспечения корректного функционирования. К примеру, если для запуска трехфазного двигателя использовать лишь одну фазу с применением конденсатора, это существенно понизит КПД электроустановки и в то же время увеличит расход электрической энергии.

С другой стороны, если уровень максимально потребляемой мощности в частном домохозяйстве не превышает 9-ти кВт, допускается использование на вводе двужильного медного кабеля с сечением 6мм и установку автомата на 40A.

В случае, когда максимальная нагрузка предположительно равняется 15кВт, для провода одной фазы величина проходящего тока составит 70A. Следовательно, обязательной будет прокладка медного провода с 10-милиметровым сечением и силового автоматического выключателя. Однако стоимость такой сети намного дороже. А потому выходом из ситуации может стать монтаж обычной трехфазной сети и распределение эффективной нагрузки поровну между фазами, то есть – по 5 кВт. На сегодняшний день подобные решения по обеспечению электропитанием используются большинством магазинов, предприятий и офисов.

По каким схемам потребители подключаются к трехфазным электросетям

Для подключения электродвигателей, нагревателей и других трехфазных мощностей используется схема «звезда» или «треугольник». Большинство установок оснащены перемычками, которые в зависимости от положения обмоток формируют вышеуказанные схемы.

Соединение звездой

Схема предусматривает соединение концов обмоток генерирующего устройства в одну точку и подключение к началу этих же обмоток нагрузки. В электродвигателях получается, что линейное напряжение в 380B, при условии соединения обмоток по схеме звезды, прикладывается к двум обмоткам для каждой фазной пары.

Соединение треугольником

В этой схеме предусмотрено прикладывание линейного напряжения к каждой обмотке. Эти элементы, как правило, рассчитаны именно на такие подключения.

Указанные способы подключения имеют и плюсы, и недостатки.

Плюсы подключения однофазной сети 220B

• Простота монтажа,
• Экономичность в финансовых вложениях,
• Безопасность в использовании напряжения.

Минусы использования однофазной сети 220B

• Ограничения на использование мощностей для конечных потребителей,
• Исключение возможности функционирования асинхронных двигателей, не оснащенных конденсаторами и ПЧ.

Плюсы подключения трехфазной сети 380B

• Экономия финансовых средств в условиях трехфазного потребления энергии,
• Возможность подключения и питания промышленного оборудования,
• Ограничение мощности только по сечению используемого кабеля,
• Переключение однофазных нагрузок на другую фазу в случаях ухудшения качества либо отключения электропитания.

Недостатки трехфазной сети 380B

• Дорогое оборудования,
• Напряжение, несущее опасность для жизни человека,
• Наличие ограничений на максимальную мощность при однофазных нагрузках.

Что бы электрическая сеть работала бесперебойно и безопасно, необходимо проводить периодические испытания сертифицированной электролабораторией. Выезд специалиста на Ваш объект — бесплатно!

Сюрпризы электросети: 380 В вместо 220 В

Многие слышали о ситуациях, когда в обычной розетке, рассчитанной на 220 вольт, напряжение внезапно вырастало до 380, а кто-то, возможно, даже сталкивался с этим явлением. Как правило, такие скачки оставляют на память несколько вышедших из строя электроприборов, а также мучительный поиск виноватых – того самого электрика, который «что-то напутал» и «неправильно подключил». Между тем, проблема может быть вовсе не в электрике. Разберемся, в чем причина скачков напряжения…

Как правило, электроэнергия подается на объект (будь то магазин, квартира, жилой дом) посредством трехфазной сети. Она представляет собой, грубо говоря, 4 провода, три из которых находятся под напряжением (это фазы) и один является «нулем». При этом между нулем и одной из фаз напряжение составляет 220 вольт, а между двумя фазами оно всегда равняется 380 вольт.

Итак, трехфазная электросеть заходит на объект и тянется до щитовой, где к каждому автоматическому выключателю подходит нуль и одна из фаз. Таким образом, от автомата к розетке или другой электроточке идет два провода – нулевой и фаза, которые вместе дают напряжение 220 вольт.

При этом хороший электрик постарается как можно равномернее распределить нагрузку между тремя фазами – так розетка для кондиционера может быть подключена к фазе А и нулю, холодильное оборудование – к фазе В и нулю, обогреватель – к фазе С и нулю.

Так откуда же возникает 380 вольт? Все начинается с обрыва основного нулевого провода перед щитовой или непосредственно в ней самой. Это может произойти по разным причинам: некачественный электромонтаж, естественный износ проводки, ослабление контактов из-за перепада температур (в результате чего провод греется и может перегореть)… Как бы там ни было, нулевой провод оборван. Что происходит в этом случае?

Как я уже говорил, каждая из трех фаз, подходящих к объекту, несет на себе некую нагрузку, поскольку к ней подключено определенное количество электрооборудования. И все это электрооборудование также подключено к нулевому проводу, который, как мы помним, оборван перед щитовой.

Допустим, на фазу А и нуль подключена холодильная камера, на фазу В и нуль – розетки для обогревателей. Поскольку нуль дальше щитка никуда не идет, получается, что он соединяет холодильную камеру и обогреватели, которые подходят к двум разным фазам. А напряжение между двумя фазами, как мы помним, составляет 380 вольт. В такой ситуации фаза А через любой подключенный к ней прибор (в нашем примере это холодильная камера) проходит на нулевую колодку и оттуда – по нулевому проводу – идет к розеткам для обогревателей. Таким образом, в розетке вместо нуля и фазы с напряжением 220 вольт получается две фазы с напряжением 380 вольт, и техника, которая в нее включена, начинает перегорать.

Понятно, что ситуация, когда перегорает или обрывается нулевой вводной кабель – достаточно редкая, но тем не менее, она может произойти, причем с самыми дорогостоящими последствиями. Как же защититься от этого?

Сразу скажу, что такие устройства, как УЗО и выключатель-автомат здесь не помогут (хотя для других случаев они очень полезны и необходимы). Для защиты от высокого напряжения на вводе электросети на объект либо в щитовой необходимо установить реле контроля верхнего и нижнего напряжения (например, Ресанта АЗМ-40А или другую модель с тем же принципом действия).

Такое устройство производит защитное отключение электросети при перепадах напряжения свыше 265 вольт или ниже 170 вольт в течение одной секунды. Как только напряжение нормализуется, реле автоматически подключает сеть с задержкой в 2-3 минуты. Как показывает практика, реле контроля будет полезным приобретением не только для магазинов и других коммерческих объектов, но также для жилых домов и квартир, поскольку перепады напряжения в наших сетях, увы, не редкость (даже при вполне исправном «нуле»).

Александр Терещенко