Зачем нужны три фазы? Интересные особенности трёхфазной системы для дома и квартиры

Кроме обычного напряжения на 230 Вольт, которое каждый из нас может найти в электрической розетке, в частные дома и квартиры всё чаще начинают проводить трёхфазное напряжение 380 Вольт, которое в прошлые десятилетия было прерогативой общественных зданий, промышленности и многоэтажных домов. Какие особенности, плюсы и минусы в таком напряжении и что про него нужно знать – читайте дальше!

Три фазы против одной – зачем это нужно?

Вначале ответим на простой вопрос – зачем всё усложнять и вместо обычного трёхжильного кабеля тянуть пятижильный, да ещё и возиться с маркировкой разных фаз? Не проще ли было бы передавать и распределять электроэнергию с помощью одной-единственной фазы? Нет – по двум важным причинам.

Первая причина – асинхронные трёхфазные электродвигатели. Подсчитано, что большая часть электроэнергии в мире тратится именно на приведение в действие электродвигателей. Они оказались настолько удобным аппаратом для превращения электрической энергии в механическую, что заполонили весь мир. Большинство однофазных бытовых моторов, кстати, это те же трёхфазные двигатели, только с «костылём» в виде конденсатора.

Для того, чтобы ротор электродвигателя вращался, он должен быть помещён во вращающееся магнитное поле, создаваемое статором. А наиболее простой и экономный способ создать такое поле – разделить обмотку статора на три части и подключить к каждой из них переменное напряжение, сдвинутое по фазе на 120 градусов относительно соседней обмотки. Именно такое напряжение и применяется в трёхфазной линии электропередачи. Таким образом, электроснабжение любого производства становится намного проще – нам не нужно искусственно создавать вращающееся магнитное поле, нужно лишь подключить двигатель к трёхфазной сети с помощью рубильника или контактора и он начнёт полезную работу.

Вторая причина, по которой «прижились» три фазы – экономия на меди и алюминии. При передаче энергии по четырём проводам вместо двух, вопреки нашей интуиции, потребуется меньше ценного металла – примерно на треть – в причину мы вдаваться не будем, чтобы не лезть в дебри математики, но это так.

Таким образом, устоялась общепринятая система передачи и распределения электричества – с помощью трёх фаз. А переход на бытовое напряжение 230 Вольт, непосредственно в местах потребления, осуществляется простым подключением приборов между любой из фаз и нейтралью.

Что подключать к дому – одну фазу или три? Все «за» и «против»!

Если у вас, как и у большинства владельцев своего участка встаёт вопрос: подключать одну фазу или три, стоит обдумать все отличия этих систем, их плюсы и минусы, чтобы впоследствии не жалеть о неправильном выборе.

Преимущества однофазного ввода:

• большая мощность на одной линии – можно подключать приборы до 7,5 кВт, например проточный водонагреватель;
• недорогой и компактный электрощиток, который собирается без особого труда;
• меньше затраты на ввод электричества в дом: кабель или провод СИП стоит дешевле, а также меньше расходуется материалов.

Минусы одной фазы:

• суммарная мощность потребителей не может превышать 7,5 кВт, что делает установку электроплиты или электрокотла затруднительным;
• невозможно использовать приборы с трёхфазными двигателями, например станки.

Если подытожить, то однофазный ввод лучше всего подходит для небольших домов площадью до 80-100 м 2 или дачных домиков, где вы будете находиться только в тёплое время года.

Для капитальных домов, где предполагается круглогодичное проживание лучше рассмотреть трёхфазный ввод. Плюсы такого решения:

• предельная суммарная мощность потребителей по умолчанию равна 15 кВт;
• можно использовать трёхфазные приборы, например станки для мини-шиномонтажа или мастерской;
• возможно отопление дома электричеством, либо установка электрической печки-каменки в бане.

Но есть и минусы, которые являются отражением плюсов. В первую очередь это, конечно, большая стоимость ввода – потребуется трёхфазный кабель или провод. Далее придётся составить проект или хотя бы грамотный расчёт для сборки щитка и разводки кабелей по дому – трёхфазная система должна быть сбалансирована таким образом, чтобы нагрузка равномерно распределялась на все фазы. В противном случае на одной из фаз может быть мизерная нагрузка, а соседняя в то же время будет постоянно отключаться из-за перегрузки.

Кроме этого, монтаж трёхфазной сети в доме должен выполняться с особой тщательностью и профессионализмом – иначе могут быть ошибки, вроде соединения разных фаз в одной коробке, что приведёт к мощному короткому замыканию и необходимости переделывать повреждённый участок проводки. Это, разумеется, не все трудности, с которыми вы можете столкнуться, но представление о сложности задачи по ним получить можно.

Советы по монтажу трёхфазной проводки

В отличие от однофазной, трёхфазная проводка является более сложной и требует немало опыта. Мы не претендуем на исчерпывающий перечень всего, что нужно знать, однако несколько полезных советов сможем привести – это облегчит вам работу!

1) Выбирайте щиток с запасом по месту. Трёхфазная разводка должна быть логичной и разнесённой по фазам, чтобы снизить вероятность ошибок в дальнейшем. Оптимально, если под каждую фазу будет отведена своя DIN-рейка и ещё одна рейка будет оставлена про запас. Свободное место внутри щитка облегчит тепловой режим в жаркие дни и не даст изоляции перемычек и корпусам автоматов перегреться, а значит и весь щиток прослужит намного дольше.

2) Используйте для соединения автоматов в щитке специальные шины-гребёнки, так вы избежите нагромождения проводников и сделаете разводку более понятной и надёжной. Не забывайте, что для трёхфазных автоматов нужно использовать специальную трёхполюсную шину.

3) Для балансировки нагрузки по фазам установите в щиток кросс-модуль. Это устройство представляет собой четыре шины, установленные на общем держателе и изолированные друг от друга. При соединении разных групп автоматов с каждой из фаз не напрямую, а через кросс- модуль, вы получите возможность оперативно перебрасывать разные линии с одной фазы на другую, подстраивая проводку под новые потребности и нагрузки.

4) Установите на ввод общее трёхфазное УЗО с током утечки 100 или 300 мА. Это позволит защитить проводку от пожара в тех случаях, когда утечка возникнет на линии, не защищенной однофазным дифавтоматом или УЗО, например, на линии света. Разумеется, одно УЗО на 300 мА не сможет защитить вас от поражения током, поэтому на линии, которые требуют защиты (ванная, подвал и т. п.) нужно будет дополнительно установить УЗО или дифавтомат на ток не больше 30 мА.

5) Маркируйте каждый из кабелей изолентой соответствующего цвета, чтобы не перепутать разные фазы между собой. Лучше всего использовать стандартные цвета маркировки фаз – жёлтый (фаза А), зелёный (фаза B) и красный (фаза С). Маркировку нужно наносить в начале и конце каждого отрезка.

Спасибо, что дочитали! Удачного монтажа и надёжной проводки!