Что значит однофазная розетка
Виды подключений
Типы подключений нагревателей к источнику питания.
В настоящее время типы подключений различаются по количеству фаз: одна, две или три. Отсюда и названия типов подключений:
однофазное;
двухфазное;
трехфазное.
Однофазное подключение предусматривает самый простой способ подключить нагреватель к источнику питания: на один из двух проводов, идущих от сердечника нагревателя, подается фаза, на другой провод – нейтраль или, как принято говорить, «ноль» (рис. 1).
Рисунок 1. Однофазное подключение.
Однофазный тип подключения широко применяется в типичной электросети, где напряжение составляет 220 – 240 Вольт, и в других сетях, которые имеют такие значения напряжения: 12, 24, 36, 48, 60 и 110 Вольт.
На рисунке 2 показана схема подключения к однофазному источнику питания.
Рисунок 2. Схема однофазного подключения.
В силу того, что нагреватель не предполагает наличие собственной полярности, фаза может подаваться на любой из проводов. Данный факт относится к преимуществам использования такого типа подключения: простота и универсальность.
Рисунок 3. Двухфазное подключение.
Двухфазное подключение используется в энергосетях, напряжение которых варьируется в пределах 380 – 400 Вольт.
На рисунке 4 показана схема подключения к двухфазному источнику питания. Как было сказано раннее, визуальных и конструктивных изменений, по сравнению с однофазным типом, данный тип подключения не имеет.
Рисунок 4. Схема двухфазного подключения.
Преимуществом такого типа подключения является возможность получить больше мощности от нагревательного элемента. Повышение мощности оказывает негативное влияние на надежность и ресурс нагревателя – это является единственным недостатком использования двухфазного подключения
Трехфазное подключение может быть реализовано двумя способами. На рисунке 5 показаны две схемы исполнения трехфазного подключения: звезда и треугольник.
Рисунок 5. Схемы исполнения трехфазного подключения.
Разница между этими схемами заключается только лишь в отличительном напряжении питания, которое будет подаваться нагревателю: либо фазные 220 вольт, либо линейные 380 вольт к источнику питания. Фазы будут иметь одинаковый ток, какой бы не была выбрана схема.
Трехфазное подключение по схеме звезда показано на рисунке 6.
Рисунок 6. Трехфазное подключение по схеме звезда.
Подключение по схеме звезда предусматривает наличие нулевого провода, который для визуальной разницы имеет синий цвет. Существует возможность не использовать нулевой провод, если его наличие в схеме не было предусмотрено клиентом. Однако, мы настоятельно не рекомендуем использовать подключение по схеме звезда без использования нулевого контакта.
На рисунке 7 представлен принцип подключения по схеме звезда.
Рисунок 7. Принцип подключения по схеме звезда.
Если нагреватель имеет вместо проводов для подключения контакты, то производитель отмечает нулевые контакты синим цветом так, как это показано на рисунке 8, 9.
Рисунок 8. Подключение по схеме звезда без проводов в нагревателе.
Рисунок 9. Подключение сухого ТЭНа по схеме звезда.
Трехфазное подключение по схеме треугольник показано на рисунке 10.
Рисунок 10. Трехфазное подключение по схеме треугольник.
Подключение по схеме треугольник используется при работе с линейным напряжением порядка 380 вольт. Поэтому каждый участок цепи нагревателя получает две фазы, чем отличается от подключения по схеме звезда, где на каждый участок цепи приходится лишь одна фаза.
Треугольное подключение, которое принято считать классическим, имеет 3 провода, на которые подается три фазы. Наличие нулевого провода данная схема подключения не предусматривает. На рисунке 11 и 12 показаны принципы подключения нагревателя и сухого ТЭНа по схеме треугольник.
Рисунок 11. Принцип подключения по схеме треугольник.
Рисунок 12. Подключение сухого ТЭНа по схеме треугольник.
Преимуществом такой схемы подключения является более высокие значения мощности, по сравнению со схемой звезда, а также более удобное подключение без использования лишних проводов. Недостатком такой схемы является лишь недостаток использования высокого напряжения, которое снижет ресурс нагревателя.
Заземление предназначено для предотвращения несчастных случаев на производстве, а зануление предназначено для выравнивания потенциалов в цепи – не стоит данные понятия считать синонимами.
Оборудование должно быть изначально заземлено, что требует техника безопасности, тем ниже риск несчастного случая (рис. 13). Исключениями являются нагреватели без металлического корпуса, которые не нуждаются в заземлении.
Рисунок 13. Влияние заземления на безопасность человека.
Типы силовых розеток и методы их установки
Силовая розетка — это электрический разъем, в котором имеются соединяемые и разъединяемые контакты для подключения потребителей. Разъемы бывают однофазными и трехфазными. Для трехфазных устройств максимальный предел тока составляет 380 В, а для однофазных предел не может превышать 250 В. Самым популярным типом розеток является штепсельный разъем.
Общая информация
Силовые разъемы производятся из высококачественного пластика, устойчивого к горению, с хорошими показателями механической прочности. Металлические части конструкции отличаются антикоррозийными качествами. Конструкция прибора исключает случайное попадание вовнутрь пылевых частиц, масел, бензина и воды. Устройство может эксплуатироваться при значительном разбросе температур в условиях повышенной влажности.
Для штепсельного разъема характерна гибкая округлая скобка, которой фиксируется токопроводящий кабель. Клеммы изготавливаются из луженой высококачественной меди, благодаря чему соединения приобретают достойные электротехнические характеристики. Расположение внутренних контактов соответствует стандартной схеме. Неправильное подключение практически исключено, поскольку для разного напряжения используются разные цвета проводов.
Разнообразие устройств
Розетки квалифицируются по многим признакам. Прежде всего, речь идет о номинале напряжения. На сегодняшний день для однофазных сетей предлагаются разъемы с тремя контактами (земля, фаза, ноль), с четырьмя контактами (3 фазы, ноль) и пятью контактами (земля, 3 фазы и ноль). Разъемы производятся в стационарном, а также в переносном варианте.
Выпускаются устройства, предназначенные для установки непосредственно над плинтусом. Безопасность таких приборов достигается благодаря поворотной шайбе. К примеру, вилку можно подключить только после поворота ее на заданный угол. Функции коробки для ответвлений выполняет нижняя часть прибора. Штепсельные надплинтусные розетки отличаются плоскими контактами, за счет чего возможно подключение сразу двух вилок.
Силовые разъемы различаются еще по целому ряду характеристик.
По способу установки
По этой характеристике различают следующие розетки:
По устойчивости к окружающей среде
Отличаются розетки и по степени защиты. Наиболее распространенным классом защиты является IP44, где первая цифра указывает на степень защищенности от пылевых частиц, а вторая – на влагостойкость. Общее количество используемых цифр — от нуля до шести для пылевой защиты и от нуля до восьми — для защиты от воды.
По виду и предназначению
По этому критерию выделяют:
По сроку эксплуатации
Срок эксплуатации и надежность розеточных контактов описываются таким показателем, как количество циклов «включение/выключение». Высококачественные изделия способны пройти до 100 тысяч циклов.
Лучший вариант исполнения контактов — пружинный механизм, включающий пару контактных лапок.
Зажимы могут быть быстрозажимными или двойными. Оба типа зажимов характеризуются достойным качеством, однако быстрозажимные механизмы проще в установке, хотя и дороже.
Соответствие стандартам
При выборе фурнитуры следует обращать внимание на вилочный диаметр. Для России и других стран бывшего СССР диаметр составляет 4 миллиметра, а вот в европейских странах принят другой стандарт (так называемый евростандарт, или евророзетка) — 4,8 миллиметра. В различных разъемах также могут различаться расстояния между контактами.
Детали подключения
Как уже говорилось, розетка может быть предназначена для скрытой или открытой установки. В последнем случае устройство крепится на стену, а в случае скрытой установки основная часть розетки находится в стене.
Корпус прибора выполняет не только эстетическую, но и защитную функцию. Благодаря внешней панели, ограждается доступ посторонних веществ к элементам, находящимся под напряжением. Также панель предохраняет жильцов от случайного соприкасания с токоведущими частями.
Электрическое питание направляется на разъемы кабелей и принимается с вилки потребителями. Проводка соединяется с контактами через зажимы на винтовых клеммах.
С силовыми разъемами можно использовать электрические кабели с гибкой проводкой. Такие кабели включают многожильные провода и оптимально подходят для временного пользования или для питающего кабеля, расположенного на вибрирующей передвижной основе.
Обратите внимание! Чтобы обеспечить качество контакта в клеммах розетки с многожильной проводкой, необходимо ее регулярное обслуживание. Рекомендуется использовать не лужение, а наконечники.
Наиболее важный технический аспект, касающийся электрических разъемов, состоит в номинале тока, который может пройти через устройство без разогрева контактов. Разогрев зависит от величины тока, а величина последнего находится в прямой зависимости от площади сечения токоведущего элемента, а также площади соединения контактов.
Важные факторы при выборе розетки
Средняя стоимость штепсельного разъема составляет порядка тысячи рублей. При покупке рекомендуется обращать моменты на следующие детали:
Аксессуары
Силовые розетки и вилки будут удобнее в применении, если использовать всевозможные дополнительные устройства.
Разветвители и удлинители
В некоторых ситуациях понадобится удлинитель или небольшой по размеру разветвитель. В отличие от удлинителя, компактный разветвитель лишен шнура. К удлинителю присоединяется одноместная или многоместная розетка, а также защитные приспособления и выключатель.
Компактные тройники чаще всего не отличаются конструктивной сложностью. Если такое устройство используется для подключения потребителей с разными стандартами, можно увидеть целые блоки с розетками под каждый технический запрос. Блок силовых розеток чаще всего предлагается в мультистандартном исполнении. Однако следует заметить, что такие разъемы редко снабжаются выключателями и предохранителями. В отличие от компактных тройников, удлинители обычно оснащаются выключателем, предохранителем, сетевым фильтром, а в некоторых случаях и УЗО.
Обратите внимание! Нередко встречаются компактные тройники ненадлежащего качества. Порой такие устройства отличаются ненадежными контактами, попросту не удерживая вилку в гнезде. В наиболее вопиющих случаях отсутствует необходимая защита от прикосновения к токопроводящим элементам.
Во времена СССР считалось, что к одной розетке не допускается одновременное подключение более трех электрических приборов. Однако ныне разработаны разъемы, которые могут работать с более значительными токами, так как широкое распространение получили компьютеры, в домах появилось много сложной и мощной бытовой техники.
Обратите внимание! Разветвители называют тройниками, хотя количество разъемов в них может быть и больше трех.
Защита от детей
Для защиты детей от удара током используются специальные пробки. Такую пробку вытянуть из розетки самостоятельно будет не под силу. Принцип функционирования пробок может отличаться: в некоторых случаях понадобится вилка, тогда как в других для деактивации защиты нужно открыть механический замок.
Переходники и адаптеры
Во многих случаях избежать необходимости в переходнике поможет блок силовых розеток. Однако нередко не обойтись и без переходников, а также адаптеров. Не так уж часто после покупки электрического прибора обнаруживается, что в помещении отсутствуют розетки соответствующего стандарта. В такой ситуации выручит переходник.
Силовая розетка с переходником
Также переходник может пригодиться во время путешествия в страну, в которой используются другие электротехнические стандарты. Без переходного устройства не получится воспользоваться ни электрической бритвой, ни ноутбуком, ни зарядкой для мобильного телефона.
Не рекомендуется покупать дешевые переходники китайского производства. В данном случае экономия обернется риском для собственного здоровья и может повлечь поломку электроприбора. Также, пребывая за рубежом, следует обращать внимание на стандарты напряжения и частоты. Если в таком устройстве не предусмотрена защита от другого уровня напряжения или частоты, прибор может выйти из строя.
Обратите внимание! Чтобы подключить электроприбор к сети с отличающимся напряжением, понадобится преобразователь напряжения.
Выпускаются также переходные устройства, благодаря которым возможно подключение техники к патронам для лампочек накаливания. Такие приспособления особенно часто использовались в 30-60 годы прошлого века, когда в домах ощущался недостаток стационарных розеток. В настоящий момент подобные устройства запрещены в большинстве стран мира, поскольку их эксплуатация довольно небезопасна. Однако в России такие переходники все еще имеются в продаже.
Розетки промышленного предназначения
Для разъемов, применяемых в промышленности, применяются значительно более жесткие эксплуатационные требования в части надежности и безопасности. В частности разъем или блок силовых розеток промышленного назначения должен соответствовать следующим характеристикам:
Допускается применение промышленных розеток в быту. К примеру, через них могут подключаться электрические плиты, дачи-прицепы, генераторы и т.д.
Особенности розетки для электроплиты
Особенности силовых розеток для плит диктуются высокой мощностью этой группы электроприборов. Выбор разъема для электроплиты должен быть особенно тщательным, чтобы устройство соответствовало всем требованиям электробезопасности.
Ниже представлены основные характеристики, которые нужно учитывать при выборе такой розетки.
Допустимая величина тока
Чаще всего розетки предназначены под ток 10 или 16 ампер. Если подключить ток более высокой мощности, контакты перегреются и могут загореться. Исходя из сказанного, разъем должен соответствовать наибольшему току нагрузки. Для электроплит характерны следующие показатели:
Количество фаз
Можно использовать один из двух вариантов:
Силовые розетки 220 В для электроплит могут содержать следующее количество контактов в зависимости от фазы:
Советы по установке и подключению
Следует учитывать следующие моменты:
Заключение
Установка и подключение силового разъема не слишком сложное, но чрезвычайно ответственное мероприятие. Браться за такую работу рекомендуется, только имея соответствующие знания и уровень квалификации. В случае отсутствия или недостаточности таковых лучше обратиться за помощью к специалисту.
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
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
Однофазная сеть 220 В, минусы
Трехфазная сеть 380 В, плюсы
Трехфазная сеть 380 В, минусы
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.
Кстати, если вас интересует кабель ВВГ-нг-ls, рекомендую обратиться на сайт xcabel.ru. Там вы найдёте самый широкий ряд различных кабелей по оптимальным ценам.
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.