Чем трехфазная сеть лучше однофазной сети?

64ico

Сегодня хотелось бы рассмотреть  основные достоинства и недостатки трехфазной сети по сравнению с однофазной сетью. Владение данной информацией, позволит легко аргументировать то или иное техническое решение при  проектировании объекта.

Согласно нормативным документам до 12 кВт рекомендуется применять однофазный ввод, при мощности более 12 кВт, как правило, должен быть предусмотрен трехфазный ввод (ТКП 45-4.04-149-2009. Системы электроснажбжения жилых и общественных зданий, п.9.13).

Достоинства однофазной сети по  сравнению с трехфазной сетью.

Самое главное достоинство – экономия средств. В однофазных сетях применяются трехжильные кабели, а в трехфазных – пятижильные. Как видим, экономия составляет 2 жилы кабеля. Для защиты сетей и оборудования в однофазных сетях достаточно применять однополюсные аппараты защиты, в трехфазных сетях обязательным условием является применение трехполюсных аппаратов. Поскольку аппараты в однофазных сетях – однополюсные, то и габаритные размеры их будут меньше. На одном автоматическом выключателе можно сэкономить 2 модуля или 36 мм в щите при установке на DIN-рейку, а в случае дифференциального автоматического выключателя – экономия может составить до 6 модулей или 108 мм, зависит от типа УЗО.

Преимущества трехфазной сети по сравнению с однофазной сетью.

Самым главным достоинством, на мой взгляд, является то, что при передаче одинаковой мощности падение напряжения в трехфазной линии в 6 раз меньше, чем в однофазной линии.

Формулы для расчета падения напряжения в однофазной и трехфазной сети представлены на картинке.

Формулы для расчета падения напряжения

Формулы для расчета падения напряжения

Разделим формулу 25 на формулу 23.

dU1 / dU3=(2*/220*220)/(1/380*380)=6

А сейчас проверим мою программу для расчета падения напряжения 🙂  Пусть Р=10кВт необходимо передать на 100м. Сечение медного кабеля для однофазной сети 3×10, для трехфазной сети – 5×10, хотя по току достаточно и 5×2,5. Потери напряжения в однофазной линии составят 7,8%, а в трехфазной, 1,31%.  В действительности нужно было бы взять для передачи данной мощности на расстояние 100м по однофазной сети медный кабель 3×25, а трехфазный — 5×4. Потери напряжения при этом составят 3,1%. По стоимость пятижильный кабель (5×4) будет в 3,5 раза дешевле трехжильного (3×25).

Физический смысл того, что падение напряжения в трехфазной линии в 6 раз меньше чем в однофазной заключается в том, что  в трехфазной сети ток в фазном проводнике в 3 раза меньше по сравнению с током в однофазной линии и в нулевом проводнике ток практически отсутствует, следовательно и длина линии как бы уменьшается в 2 раза.

Трехфазная сеть

Трехфазная сеть

Еще одним важным достоинством можно назвать отсутствие перекоса фаз. При наличии однофазных приемников разной мощности может наблюдаться перекос фаз, т.е. разная нагрузка на фазы.

Может я что-нибудь пропустил?

Советую почитать:

Комментариев: 9 “Чем трехфазная сеть лучше однофазной сети?”

  1. Виктор:

    Да. пропустил... Расшифруй пож-ста значения в формулах. Чем отличаются фор-лы 23 от 24 и 25 от 26?

    • k-igor:

      Первые две формулы для трехфазной сети, 25 и 26 для однофазной. В одних формулах подставляется мощность, в других ток. Посмотрите мои статьи по расчету потери напряжения.

  2. Алексей:

    Добрый день, Игорь!

    Вопрос наверное не в тему, но не знаю где его задать...

    В кратце ситуация такая: есть замеры тока (мерили клещами) на каждую фазную жилу кабеля, показания различные : 1,6А-фаза А, 0,7А-фаза B, 9,5А-фаза С(про перекос фаз понимаю, это временно, т.к. часть потребителей демонтировали). Я правильно понимаю, что линейное напряжение нужно находить как (Ток(А)+Ток(B)+Ток©)/3? Заранее спасибо за ответ, надеюсь на вашу помощь.

    • k-igor:

      Точно не так. Напряжение измеряется в ВОЛЬТАХ, а у вас размерность получается АМПЕР. Напряжение будет зависеть от загрузки фаз на источнике питания или у вас замеры на подстанции?

      • Алексей:

        Извините, ошибся. Речь о линейном токе.

        • Алексей:

          Замер не на подстанции, линия 3-фазная питает щит, померили токи на фазах в отдельности, нужно по замерам линейный ток посчитать.

          • k-igor:

            А что вы понимаете под линейным током? Это и есть линейные токи...

  3. Иван:

    Игорь, здравствуйте!

    У меня вопрос по формуле для расчета падения напряжения в однофазной сети (25), (26). Скажите пожалуйста, почему взят коэффициент 2? Я встречал формулы, где его не было. Не могли бы вы объяснить для чего он?

    • k-igor:

      Сравните внимательно формулы, не должно отличаться. Проверьте размерность.

      2 — возможно, это 2l-длина прямого и обратного провода.

Написать комментарий

Копирование информации без согласия автора запрещено!