Что лучше двухфазный или трехфазный счетчик

Трехфазная или однофазная сеть в доме: что лучше?

При прокладке электропроводки в частном доме или на даче пользователи часто утверждают, что трехфазный тип электропитания гораздо лучше однофазного, так как можно подключить больше электрической техники. Многие специалисты спорят на эту тему, находя в трехфазной электропроводке как положительные, так и отрицательные стороны.

В нашей статье мы разберем плюсы и минусы использования трехфазной и однофазной сети в частном доме. И определим, в каких случаях нужна именно трехфазная.

Содержание

• Особенности однофазной сети
• Преимущества однофазного подключения
• Особенности трехфазной сети
• Преимущества трехфазного подключения
• Недостатки трехфазного ввода
• Вывод

Особенности однофазной сети

Любой коттеджный или дачный поселок, а также многоквартирный дом перед вводом в эксплуатацию подключается к местной электросети, которая является трехфазной. Далее на конкретного потребителя (на участок с домом или квартиру) выделяется одна из трех фаз или все три фазы. Давайте разберемся, что представляют собой эти два типа электропроводки. Начнём с однофазной.

Как правило, в квартирах или дачных домах электропитание потребителей выполняется через однофазную сеть мощностью 5 кВт. При этом в дом вводится электрическая цепь, состоящая из трех проводов: фазного (L), нейтрального (N) и защитного (РЕ) или заземляющего. По фазному проводу ток поступает к потребителю, а по нейтрали возвращается. Защитный проводник служит для предотвращения удара током.

Преимущества однофазного подключения

Рассмотрим преимущества однофазного подключения.

Что касается недостатков однофазного подключения, то здесь можно выделить лишь его небольшую мощность и невозможность запитать трехфазных потребителей.

Особенности трехфазной сети

Трехфазная сеть в большинстве случаев встречается на производстве и предназначена для эксплуатации крупных трехфазных потребителей, которые имеют электродвигатели и рассчитаны на питание 380 В. Соответственно, и в быту такой вариант электросети позволяет запитать трехфазную нагрузку, например, варочную плиту или духовой шкаф, мощность которых может быть более 5 кВт.

В случае с трехфазной проводкой переменный ток подается уже по трем фазным проводам (L1, L2 и L3), а по нейтральному (N) возвращается. Также присутствует и заземляющий провод (РЕ). При этом между каждой фазой и нулем напряжение составляет 220 В, а 380 В проходит между самими фазами.

В трехфазной сети необходимо распределять нагрузку пропорционально, исключая перекос фаз. Например, если входная мощность составляет 15 кВт, то на каждой фазе будет по 5 кВт, соответственно.

Преимущества трехфазного подключения

Отметим основные преимущества трехфазной сети.

Недостатки трехфазного ввода

У трехфазного подключения есть и свои существенные недостатки. Рассмотрим их подробнее.

Вывод

Оба варианта электросети являются безопасными только при соблюдении всех необходимых требований при установке.

Как правило, в частном секторе пользователь может выбрать, какой тип электросети ему более приемлем. Но есть основной определяющий фактор – максимально разрешенная мощность, которая указывается в технических условиях на подключение дома к электросети. Например, если в СНТ есть ограничение на 5 кВт мощности (от самого СНТ или питающих сетей), то оно регламентировано исключительно на одну фазу. Как правило, это делается, чтобы было проще все дома СНТ разделить на 3 фазы (например, при 300 участках каждая фаза распределяется на 100 домов), точно зная, что ни один из этих домов не сможет потреблять более 5 кВт и перегружать какую-либо из фаз, вызывая перекос.

Трехфазная сеть позволить получить три фазы, но уже с каждой по 5 кВт, что втрое увеличит возможности (суммарно 15 кВт), и, опять же, каждая фаза остается ограниченной потреблением не более 5 кВт, что не позволит конкретному дому вызывать перекос.

Учитывая все положительные и отрицательные стороны трехфазной сети, её установка в доме необходима лишь в случаях, если планируется подключение:

• большого количества однофазных потребителей;
• мощных трехфазных нагрузок (например, отопительного оборудования или варочной панели);
• трехфазных электроинструментов (например, для организации в доме мастерской).

Если говорить об электрозащите, то как для трехфазной, так и однофазной сети многие пользователи устанавливают стабилизаторы напряжения, которые защищают нагрузку от нестабильного сетевого напряжения. Особенно это актуально для частных домов, коттеджей и дач, где часто встречается некачественное сетевое напряжение. Стабилизатор напряжения становится таким же неотъемлемым элементом электросистемы дома, как вводной автомат, УЗО или электросчетчик.

Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного

Три фазы = линейное напряжение 380 Вольт, Одна фаза = фазное напряжение 220 Вольт

Статья адресована начинающим электрикам. Я тоже когда-то был начинающим, и всегда рад поделиться знаниями и поднять профессиональный уровень моих читателей.

Итак, почему в некоторые электрощитки приходит напряжение 380 Вольт, а в некоторые – 220? Почему у одних потребителей напряжение трёхфазное, а у других – однофазное? Было время, я задавался этими вопросами и искал на них ответы. Сейчас расскажу популярно, без формул и диаграмм, которыми изобилуют учебники.

Очень коротко, для тех, кто не будет читать дальше: напряжение 380 В называется линейным и действует в трехфазной сети между любыми из трёх фаз. Напряжение 220 В называется фазным и действует между любой из трёх фаз и нейтралью (нулём).

Другими словами. Если к потребителю подходит одна фаза, то потребитель называется однофазным, и напряжение его питания будет 220 В (фазное). Если говорят о трехфазном напряжении, то всегда идёт речь о напряжении 380 В (линейное). Какая разница? Далее – подробнее.

Чем три фазы отличаются от одной?

В обоих видах питания присутствует рабочий нулевой проводник (НОЛЬ). Про защитное заземление я подробно рассказал здесь, это обширная тема. По отношению к нулю на всех трёх фазах – напряжение 220 Вольт. А вот по отношению этих трёх фаз друг к другу – на них 380 Вольт.

Напряжения в трёхфазной системе

Так получается, потому что напряжения (при активной нагрузке , и ток) на трёх фазных проводах отличаются на треть цикла, т.е. на 120°.

Подробнее можно ознакомиться в учебнике электротехники – про напряжение и ток в трехфазной сети, а также увидеть векторные диаграммы.

Получается, что если у нас есть трехфазное напряжение, то у нас есть три фазных напряжения по 220 В. И однофазных потребителей (а таких – почти 100% в наших жилищах) можно подключать к любой фазе и нулю. Только делать это надо так, чтобы потребление по каждой фазе было примерно одинаковым, иначе возможен перекос фаз.

Подробнее о перекосе фаз, и от чего он бывает – здесь.

А защититься от перекоса фаз лучше всего с помощью реле напряжения, например Барьер или ФиФ ЕвроАвтоматика.

Кроме того, чрезмерно нагруженной фазе будет тяжело и обидно, что другие “отдыхают”)

Преимущества и недостатки

Обе системы питания имеют свои плюсы и минусы, которые меняются местами или становятся несущественными при переходе мощности через порог 10 кВт. Попробую перечислить.

Однофазная сеть 220 В, плюсы

• Простота
• Дешевизна
• Ниже опасное напряжение

Однофазная сеть 220 В, минусы

• Ограниченная мощность потребителя

Трехфазная сеть 380 В, плюсы

• Мощность ограничена только сечением проводов
• Экономия при трехфазном потреблении
• Питание промышленного оборудования
• Возможность переключения однофазной нагрузки на “хорошую” фазу при ухудшении качества или пропадании питания

Трехфазная сеть 380 В, минусы

• Дороже оборудование
• Более опасное напряжение
• Ограничивается максимальная мощность однофазных нагрузок

Когда 380, а когда 220?

Так почему же в квартирах у нас напряжение 220 В, а не 380? Дело в том, что к потребителям мощностью менее 10 кВт, как правило, подключают одну фазу. А это значит, что в дом вводится одна фаза и нейтральный (нулевой) проводник. В 99% квартир и домов именно так и происходит.

Однофазный электрощиток в доме. Правый автомат – вводной, далее – по комнатам. Кто найдёт ошибки на фото? Хотя, этот щиток – одна сплошная ошибка…

Однако, если планируется потреблять мощность более 10 кВт, то лучше – трехфазный ввод. А если имеется оборудование с трехфазным питанием (содержащее трехфазные двигатели), то я категорически рекомендую заводить в дом трехфазный ввод с линейным напряжением 380 В. Это позволит сэкономить на сечении проводов, на безопасности, и на электроэнергии.

Трехфазный ввод. Вводной автомат на 100 А, далее – на счетчик трехфазный прямого включения Меркурий 230.

Не смотря на то, что есть способы включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, такие переделки резко снижают КПД двигателей, и иногда при прочих равных условиях можно за 220 В заплатить в 2 раза больше, чем за 380.

Однофазное напряжение применяется в частном секторе, где потребляемая мощность, как правило, не превышает 10 кВт. При этом на вводе применяют кабель с проводами сечением 4-6 мм². Потребляемый ток ограничивается вводным автоматическим выключателем, номинальный ток защиты которого – не более 40 А.

Про выбор защитного автомата я уже писал здесь. А про выбор сечения провода – здесь. Там же – жаркие обсуждения вопросов.

Но если мощность потребителя – 15 кВт и выше, то тут обязательно нужно использовать трехфазное питание. Даже, если в данном здании нет трехфазных потребителей, например, электродвигателей. В таком случае мощность разделяется по фазам, и на электрооборудование (вводной кабель, коммутация) ложится не такая нагрузка, как если бы ту же мощность брали от одной фазы.

Пример трехфазного электрощитка. Потребители и трехфазные, и однофазные.

Например, если дом питается от одной фазы, и потребляет мощность 15 кВт – это ток около 70А, нужен медный провод сечением не менее 10 мм². Стоить кабель с такими жилами будет существенно. А автоматов на одну фазу (однополюсных) на ток больше 63 А на ДИН-рейку я не встречал.

Поэтому в офисах, магазинах, и тем более на предприятиях применяют только трёхфазное питание. И, соответственно, трёхфазные счетчики, которые бывают прямого включения и трансформаторного включения (с трансформаторами тока).

И на вводе (перед счетчиком) стоят примерно такие “ящички”:

Трехфазный ввод. Вводной автомат перед счетчиком.

Существенный минус трехфазного ввода (отмечал его выше) – ограничение по мощности однофазных нагрузок. Например, выделенная мощность трехфазного напряжения – 15 кВт. Это значит, что по каждой фазе – максимум 5 кВт. А это значит, что максимальный ток по каждой фазе – не более 22 А (практически – 25). И надо крутиться, распределяя нагрузку.

Надеюсь, теперь понятно, что такое трехфазное напряжение 380 В и однофазное напряжение 220 В?

Схемы Звезда и Треугольник в трехфазной сети

Существуют различные вариации включения нагрузки с рабочим напряжением 220 и 380 Вольт в трехфазную сеть. Эти схемы называются “Звезда” и “Треугольник”.

Когда нагрузка рассчитана на напряжение 220В, то она включается в трехфазную сеть по схеме “Звезда”, то есть к фазному напряжению. При этом все группы нагрузки распределяются так, чтобы мощности по фазам были примерно одинаковы. Нули всех групп соединены вместе и подключены к нейтральному проводу трехфазного ввода.

В “Звезду” подключены все наши квартиры и дома с однофазным вводом, другой пример – подключение ТЭНов в мощных калориферах и конвектоматах.

Когда нагрузка на напряжение 380В, то она включается по схеме “Треугольник”, то есть к линейному напряжению. Такое распределение по фазам наиболее типично для электродвигателей и другой нагрузки, где все три части нагрузки принадлежат к единому устройству.

Система распределения электроэнергии

Исходно напряжение всегда является трехфазным. Под “исходно” я подразумеваю генератор на электростанции (тепловой, газовой, атомной), с которого напряжение в много тысяч вольт поступает на понижающие трансформаторы, которые образуют несколько ступеней напряжения. Последний трансформатор понижает напряжение до уровня 0,4 кВ и подаёт его конечным потребителям – нам с вами, в квартирные дома и в частный жилой сектор.

На крупных предприятиях с потреблением мощности более 100 кВт обычно существуют собственные подстанции 10/0,4 кВ.

Трехфазное питание – ступени от генератора до потребителя

На рисунке упрощенно показано, как с генератора G напряжение (везде речь идёт про трехфазное) 110 кВ (может быть 220 кВ, 330 кВ или другое) поступает на первую трансформаторную подстанцию ТП1, которая понижает напряжение в первый раз до 10 кВ. Одна такая ТП устанавливается для питания города или района и может иметь мощность порядка от единиц до сотен мегаватт (МВт).

Далее напряжение поступает на трансформатор ТП2 второй ступени, на выходе которого действует напряжение конечного потребителя 0,4 кВ (380В). Мощность трансформаторов ТП2 – от сотен до тысяч кВт. С ТП2 напряжение поступает к нам – на несколько многоквартирных домов, на частный сектор, и т.п.

Такие ступени преобразования уровня напряжения необходимы для того, чтобы уменьшить потери при транспортировке электроэнергии. Подробнее о потерях в кабельных линиях – в другой моей статье.

Схема упрощённая, ступеней может быть несколько, напряжения и мощности могут быть другие, но суть от этого не меняется. Только конечное напряжение потребителей одно – 380 В.

Напоследок – ещё несколько фото с комментариями.

Электрощит с трехфазным вводом, но все потребители – однофазные.

Трехфазный ввод. Переход на меньшее сечение проводов, чтобы подключить их к счетчику.

В чём разница между однофазным и трехфазным счётчиком

от Дмитрий Панин 12.09.2019, 10:10 52 Просмотры

При монтаже бытовых электросетей у многих может возникнуть вопрос о том, какой счётчик электроэнергии лучше поставить в своём жилище: однофазный или трёхфазный. В этой статье мы попытаемся дать определения обоим приборам, найти между ними сходства и отличия таким образом, чтобы в вопросе выбора между тем или иным устройством ни у кого не возникало сомнений.

Однофазный счётчик

Эксперты в области электрики под этим прибором понимают устройство для мониторинга количества расходуемой электрической энергии в так называемых двухпроводных сетях со стандартным напряжением в 220 вольт. Именно такие счётчики ставятся в большинстве современных и «совдеповских» квартир, а также в частных домах и на дачах.

Справка! Однофазные модели чаще выходят из строя при коротких замыканиях, вызванных, к примеру, грозой.

В зависимости от типа конструкции, однофазные модели могут работать при помощи трансформаторов, либо иметь прямое подключение к сети. Кроме того, устройство может быть индукционным (количество пропускаемой через прибор энергии измеряется при помощи диска, вращающегося в магнитном поле) либо электронным (количество энергии вычисляется при помощи электроимпульсов). Вторые считаются более точными и современными.

Трёхфазный счётчик

Данное устройство представляет собой прибор учёта расхода электроэнергии, предназначенный для работы в трёх- либо четырёхпроводных сетях с напряжением до 380 вольт. Подключение его позволяет расширить количество приборов-потребителей в доме, подключая более мощные водонагревательные установки, различные насосы, плиты и электроинструмент.

Справка! По словам профессиональных электриков, при подключении трёхфазного прибора учёта в сети наблюдается минимум «провисаний» напряжения при подключении сразу нескольких электроприборов.

Трёхфазный счётчик выгоднее устанавливать на даче или в частном доме, поскольку именно там чаще всего необходимо подключение энергозатратных бойлеров или насосных станций, компрессоров и т. д. Диапазон допустимых погрешностей у трёхфазных устройств достаточно узок: на рынке встречаются модели с допустимым значением от 0,2 до 2,5%. При этом точность показаний может со временем сбиться вследствие воздействия электромагнитных помех или частых перепадов напряжения в сети.

Внимание! Для установки трёхфазного счётчика в частном доме, квартире, коттедже или на даче, необходимо специальное разрешение от поставщика электроэнергии. Получить такое разрешение удаётся не всем, и отказы в этом случае – дело нередкое.

Что общего

Помимо того, что оба прибора фиксируют расходы электроэнергии, у них есть целый ряд общих черт. К примеру, и те и другие счётчики могут подключаться к сети как напрямую, так и через трансформаторы. Имеются и конструкционные сходства: однофазные и трёхфазные модели могут быть как индукционными, так и электронными.

Не лишены оба рассматриваемых нами типа устройства и общих недостатков: ни однофазный, ни трёхфазный счётчики не застрахованы от преждевременной поломки и увеличения погрешности измерений вследствие воздействия внешних факторов или заводских браков. Для того чтобы преждевременных поломок не происходило, устройства проходят государственную проверку, после которой обязательно получают пломбу на корпус.

В чём отличие однофазного счётчика от трёхфазного

Как уже упоминалось ранее, модели с одной фазой подключаются через два провода: фазу и ноль. В варианте с тремя фазами, как понятно из его названия, используется три фазовых и один нулевой провод. Имеется и разница в допустимом напряжении (220 против 380 вольт).

Различается также и сфера применения приборов: однофазные счётчики фактически не применяются в промышленности, в то время как трёхфазные чаще всего ставят на фабриках, в крупных офисах и на заводах.

Чем отличается однофазный счетчик от трехфазного

Современные приборы учета использования электроэнергии представлены в большом разнообразии типов, моделей, модификаций. Они подбираются с учетом различных критериев: класс точности, рабочее напряжение, применяемая тарификация, количество питающих фаз. По последнему критерию электросчетчики делятся на однофазные и трехфазные. Рассмотрим, в чем особенности каждого из них, чем эти приборы отличаются и какой лучше выбрать.

Особенности однофазного счетчика

Однофазный электросчетчик нашел применение в двухпроводных сетях. То есть, его питание осуществляется кабелем, состоящим из двух проводников: фаза и ноль. Стандартное напряжение такой электросети — 220 Вольт.

Однофазные счетчики принято называть бытовыми. Они устанавливаются на объектах с невысокой нагрузкой на электросеть. К таковым относятся:

• квартиры и частные дома;
• дачные домики;
• гаражи;
• небольшие офисы;
• небольшие торговые площадки.

Среди преимуществ данных приборов выделяются конструктивная простота и удобство в использовании.

Вам также может понравиться

Предназначен для учёта активной и реактивной энергии в 2-х проводных цепях переменного тока промышленной частоты.

Счётчик может быть использован автономно или в составе автоматизированных систем контроля и учёта электроэнергии (АСКУЭ).

Выпускаются по ГОСТ 31818.11-2012, ГОСТ 31819.21-2012, ГОСТ 31819.23-2012

Номер в государственном реестре средств измерений РФ: 76979-19

Межповерочный интервал — 16 лет;
Средний срок службы — 32 года;
Средняя наработка на отказ — 318 160 часов;
Срок службы счётчика от одной литиевой батареи — не менее 16 лет.

Предназначен для учёта активной и реактивной энергии в 2-х проводных цепях переменного тока промышленной частоты.

Счётчик может быть использован автономно или в составе автоматизированных систем контроля и учёта электроэнергии (АСКУЭ).

Выпускаются по ГОСТ 31818.11-2012, ГОСТ 31819.21-2012, ГОСТ 31819.23-2012

Номер в государственном реестре средств измерений РФ: 76979-19

Межповерочный интервал — 16 лет;
Средний срок службы — 32 года;
Средняя наработка на отказ — 318 160 часов;
Срок службы счётчика от одной литиевой батареи — не менее 16 лет.

Предназначен для учёта активной и реактивной энергии в 2-х проводных цепях переменного тока промышленной частоты.

Счётчик может быть использован автономно или в составе автоматизированных систем контроля и учёта электроэнергии (АСКУЭ).

Выпускаются по ГОСТ 31818.11-2012, ГОСТ 31819.21-2012, ГОСТ 31819.23-2012

Номер в государственном реестре средств измерений РФ: 76979-19

Межповерочный интервал — 16 лет;

Средний срок службы — 32 года;

Средняя наработка на отказ — 318 160 часов;

Срок службы счётчика от одной литиевой батареи — не менее 16 лет.

Особенности трехфазного электросчетчика

Трехфазный счетчик устанавливается на объектах с такими электросетями как:

• трехпроводные (три фазы, нет нулевого провода);
• четырехпроводные (три фазы и ноль).

Напряжение в таких электросетях составляет 380 Вольт.

Данные приборы монтируются на промышленных предприятиях и других объектах, где используется мощное электрооборудование.

• прямого включения — и обмотка электротока, и обмотка напряжения подключаются непосредственно в сеть. Они подключаются к сетям, в которых максимальная сила тока по каждой фазе не превышает 100 А, максимальная мощность – не выше 69 Вт;
• полукосвенного подключения — обмотка электротока подключается к сети через трансформатор, обмотка напряжения включается непосредственно в электросеть. Счетчики устанавливаются на объектах, где максимальная мощность по каждой фазе превышает 69 Вт;
• косвенного подключения — и обмотка электротока, и обмотка напряжения подключаются к электросети через трансформатор. Приборы учета электроэнергии устанавливаются на подстанциях.

В чем сходства и различия

И однофазные, и трехфазные электросчетчики имеют одинаковые конструктивные элементы: корпус, измерительный и вычислительный модули, панель, на которую выводится информация об измерениях. При этом трехфазные электросчетчики имеют более сложную конструкцию и стоят на порядок дороже по сравнению с однофазными. Они комплектуются модулем памяти, могут передавать показания дистанционно по протоколу RS485, интегрироваться в единую систему учета и контроля энергоресурсов.

Счетчики обоих типов делятся на однотарифные и многотарифные. Могут также различаться по способам монтажа. Есть однофазные и трехфазные приборы, которые устанавливаются на плоскую поверхность, а есть счетчики, устанавливаемые на DIN-рейку. Оборудование предлагается в разных модификациях по классу точности. И монофазные, и трехфазные приборы рекомендуется устанавливать в помещениях или в закрытых шкафах, чтобы обеспечить защиту от влаги и других негативных факторов внешней среды.

Какой счетчик выбрать

Какой бы тип счетчика вы ни выбрали, он должен соответствовать действующим техническим требованиям и выполнять замеры в соответствии с ГОСТами. Монофазные и трехфазные электросчетчики торговой марки «Пульсар» производства компании «ТЕПЛОВОДОХРАН» полностью соответствуют ГОСТам и другим нормативным документам.

При выборе следует также обратить внимание на межповерочный интервал. Чем он дольше – тем более качественным и надежным считается электросчетчик. Межповерочный интервал приборов торговой марки «Пульсар» составляет 16 лет, а средний срок эксплуатации электросчетчиков без сбоев и поломок — 32 года.