Трехфазная сеть подводится к многоквартирным дома от ЛЭП. В дальнейшем она преобразуется в двухфазную, однофазную или остается неизменной. Но наибольший интерес в расчете мощностных значений по току для трехфазной сети – у хозяев частных домов. Они часто подводят ее, не имея понятия о настоящей нагрузки в трехфазной сети. Равно как о напряжении, которое будет доставляться в их жилище.
Как узнать схему подключения
При подключении электричества потребитель получает акт о технологическом присоединении. В данном договоре подтверждается, что заявителю предоставлено обслуживание электричеством.
Также прописывается допустимая мощность и уровень напряжения. Другими словами: владельца ставят в известность: какая у него схема подключения и какая мощность трехфазной сети (если она такова).
Однако нередки случаи, когда управляющая компания или другой ответственный орган не дает доступа к акту и затягивает решение этого волнующего вопроса. В особенности это затрагивает владельцев 3-х фазной сети.
Итак:
Если сеть 220 В, то как посчитать мощность по параметрам фаза и ноль?
Это не представляет сложности, поскольку есть простая формула мощности: P = U × I. Где:
- P – мощность в Ватах;
- U – напряжение в Вольтах;
- I – сила тока в Амперах.
Эти знания могут пригодиться, если не забыты со школы. Простому обывателю они полезны в абстрактном смысле. Или же при востребованности на практике. Нужность в них отпадает, поскольку приборы для быта все однотипны. Совсем иначе дело обстоит дело, если ставится задача в подключении асинхронного двигателя, трансформатора.
Или других приборов, которым необходимы мощности трехфазной сети. Наличие 3-х фазной сети позволяет это сделать без особых проблем и затрат. Конечно, можно подключиться и через 220 В, но там потребуются определенные устройства с последующей коммутацией.
Мощность 3-х фазной сети напрямую зависит от типа подключения:
- 3 фазы и ноль – 4 жилы;
- плюс к ним заземление.
Для первого типа характерен «треугольник», для второго – «звезда».
По соединению «треугольник» идет подключение каждой нагрузки в сети к «соседям». При этом напряжение, присутствующие на всех фазах, разводится отдельно с каждой из них на точки включения потребителей. То есть получается, что напряжение будет фазным – от источника, и линейным – между собой.
По соединению «звезда» потребители сходятся в одну точку. Фазная запитка происходит с других концов потребителей. Генераторы (источники), которые так же как приемники (потребители), имеют свою общую точку соединения (нулевая точка или нейтраль), будут соединены четвертым проводом.
Эта жила называется по аналогии – нулевой или нейтральной. Такой вид подключения носит название – «схема с изолированной нейтралью». Но существует схема с заземленным нулевым проводом, когда он выходит от точки схождения приемников к нулевому проводнику.
ВАЖНО: Существует множество вариантов подключения в 3-х фазной сети. Но стандартными являются «треугольник» и «звезда». Мощность 3-х фазного тока в таких вариантах ненамного меняется.
Особенности 3-х фазных цепей
В сети можно найти онлайн-калькуляторы, чтобы рассчитать мощность по току электродвигателя и сделать вычисление мощности для него. Или же вычислить КПД. Следует вбить только цифры – и ответ будет найден. Но для этого необходимо пояснить некоторые теоретические представления. Прежде всего – о мощности в данном виде цепи и способах ее измерения.
Объяснить это можно на нагрузках, коими являются:
- электромоторы;
- трансформаторы;
- электромагнитные реле;
- другие машины с обмотками.
Экономия электроэнергии – одна из приоритетных задач сбережения ресурсов человечества. Но далеко не всем известны бытовые проблемы, которые с этим связаны.
Даже если учесть одно то, что не все ресурсы равно сохранны, и многие виды энергетики базируются именно на них. А потери в мощности в 3-х, 2- и 1-фазных цепях исчисляются высокими цифрами. КПД снижается из-за существования в сетях переменного тока реактивной мощности.
С этой проблемой борются, но пока только на предприятиях. К сожалению, в быту пока и программ таких нет.
Расчеты для 3-х фазной сети
Расчет мощности в этом подключение представляет собой выделение общего потребления всех фаз, опосредованных друг от друга. Это общее суммирование потребления отдельных элементов системы.
То есть, параметры сумм (общих) мощностей такой цепи (активной и реактивной) представляют собой сложение активных и реактивных мощностей для каждой из трех фаз: A, B и C.
Формула токовой активной мощности в трехфазной цепи представляется следующем образом:
P=PA+PB+PC=UA∙IA∙cosφA+UB∙IB∙cosφB+UC∙IC∙cosφC
Где:
- φ ― фазный сдвиг;
- Ua, Ub, Uc ― значение фазных напряжений;
- Ia, Ib, Ic ― значение фазных токов.
- cosφa, cosφb, cosφc ― коэффициент мощности каждой фаз, т.е. φ – фазный сдвиг.
Формула расчета мощности в реактивном варианте цепи имеет вид:
Q=QA+QB+QC=UA∙IA∙sinφA+UB∙IB∙sinφB+UC∙IC∙sinφC
Существует позиция, когда реактивные и активные фазы по мощности идентичны друг другу (равны). Тогда, формула расчета полной мощности выглядит так: перемножаются параметры фазной мощности на число включенных фаз.
В результате получаем формулу расчета полной мощности по току в трехфазной цепи. Она базируется на выходящих значениях и элементах активной и реактивной мощности.
Основываясь на преобразованном виде активной и реактивной формул, цепочка будет выглядеть следующим образом:
- P=3PΦ=3UΦIΦCosφ – активная мощность;
- Q=3QΦ=3UΦIΦSinφ – реактивная мощность;
- S=3SΦ=√P2+Q2=3UΦIΦ ― полная мощность.
Здесь можно произвести выражения фазных параметров через их линейные значения.
Они будут отличны при выборе подключения для приемников: через «треугольник» либо «звезду». Но вид уравнений окажется одинаковым, с незначительной разницей.
