На двух фазах из трех напряжение 400 В: в чем причина?

Самая распространенная проблема, порождающая массу деструктивных последствий – перекос фаз в трехфазной сети (до 1,0 кВ) с глухозаземленной нейтралью. При определенных условиях такое явление может вывести из строя электрические приборы и создать угрозу для жизни. Учитывая актуальность проблемы, будет полезным узнать, что представляет собой несимметрия токов и напряжений, а также причины ее возникновения. Это позволит выбрать наиболее оптимальную стратегию защиты.

Блок: 1/8 | Кол-во символов: 468
Источник: https://www.asutpp.ru/perekos-faz-v-trehfaznoj-seti.html

Что такое перекос фаз?

Данный термин используется для описания состояния сети, при котором возникают неравномерные нагрузки между фазами, что приводит к возникновению перекоса. Если составить векторную диаграмму идеальной трехфазной сети, то она будет выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Диаграмма напряжений в идеальных трехфазных сетях

Как видно из рисунка, в данном случае равны как линейные напряжения (АВ=ВС=СА=380,0 В), так и фазные (АN=ВN=СN=220,0 В). К сожалению, на практике добиться такого идеального равенства нереально. То есть, линейные напряжения сети, как правило, совпадают, в то время как в фазных наблюдаются расхождения. В некоторых случаях они могут превысить допустимый предел, что приведет к возникновению аварийной ситуации.

Пример диаграммы напряжений при возникновении перекоса

Блок: 2/8 | Кол-во символов: 810
Источник: https://www.asutpp.ru/perekos-faz-v-trehfaznoj-seti.html

Описание

Каждая из действующих ЭДС находится в своей фазе периодического процесса, поэтому часто называется просто «фазой». Также «фазами» называют проводники — носители этих ЭДС. В трёхфазных системах угол сдвига равен 120 градусам. Фазные проводники обозначаются в РФ латинскими буквами L с цифровым индексом 1…3, либо A, B и C.

Распространённые обозначения фазных проводов:

Россия, EC (выше 1000 В) Россия, ЕС (ниже 1000 В) Германия Дания
А L1 L1 R
B L2 L2 S
C L3 L3 T

Анимированное изображение течения токов по симметричной трёхфазной цепи с соединением типа «звезда»

Векторная диаграмма фазных токов. Симметричный режим.

Графическое представление зависимости фазных токов от времени

Блок: 2/8 | Кол-во символов: 702
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D1%91%D1%85%D1%84%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%B0%D0%B1%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F

Допустимые нормы значений перекоса

Поскольку в трехфазных сетях предотвратить и полностью устранить перекосы невозможно, существуют нормы несимметрии, в которых установлены допустимые отклонения. В первую очередь это ГОСТ 13109 97, ниже приведена вырезка из него (п. 5.5), чтобы избежать разночтения документа.

Нормы несимметрии напряжения  ГОСТ 13109-97

Поскольку, основная причина перекоса фаз напрямую связана с неправильным распределением нагрузок, существуют нормы их соотношения, прописанные в СП 31 110. Вырезку из этого свода правил также приведем в оригинале.

Вырезка из СП 31-110 (п 9.5)

Здесь необходимы пояснения в терминологии. Для описания несимметрии используются три составляющих, это прямая, нулевая и обратная последовательность. Первая считается основной, она определяет номинальное напряжение. Две последние можно рассматривать в качестве помех, которые приводят к образованию в цепях нагрузки соответствующих ЭДС, которые не участвуют в полезной работе.

Блок: 3/8 | Кол-во символов: 973
Источник: https://www.asutpp.ru/perekos-faz-v-trehfaznoj-seti.html

Преимущества

Возможная схема разводки трёхфазной сети в многоквартирных жилых домах

  • Экономичность.
    • Экономичность передачи электроэнергии на значительные расстояния.
    • Меньшая материалоёмкость 3-фазных трансформаторов.
    • Меньшая материалоёмкость силовых кабелей, так как при одинаковой потребляемой мощности снижаются токи в фазах (по сравнению с однофазными цепями).
  • Уравновешенность системы. Это свойство является одним из важнейших, так как в неуравновешенной системе возникает неравномерная механическая нагрузка на энергогенерирующую установку, что значительно снижает срок её службы.
  • Возможность простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для работы электрического двигателя и ряда других электротехнических устройств. Двигатели 3-фазного тока (асинхронные и синхронные) устроены проще, чем двигатели постоянного тока, одно- или 2-фазные, и имеют высокие показатели экономичности.
  • Возможность получения в одной установке двух рабочих напряжений — фазного и линейного, и двух уровней мощности при соединении на «звезду» или «треугольник».
  • Возможность резкого уменьшения мерцания и стробоскопического эффекта светильников на люминесцентных лампах путём размещения в одном светильнике трёх ламп (или групп ламп), питающихся от разных фаз.

Благодаря этим преимуществам, трёхфазные системы наиболее распространены в современной электроэнергетике.

Блок: 3/8 | Кол-во символов: 1372
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D1%91%D1%85%D1%84%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%B0%D0%B1%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F

Как искать обрыв нуля в квартире: 2 методики

Поиск неисправности можно вести:

  1. безопасно прозвонкой — на полностью обесточенной электропроводке;
  2. под напряжением, что требует навыков электромонтера хотя бы третьей группы по ТБ.

Как вызвонить электрическую схему проводки быстро и безопасно за 3 этапа

Этап №1. Отключить вводные коммутационные аппараты и проверить отсутствие напряжения

Если со снятием питания автоматическим выключателем или предохранителями обычно вопросов не возникает, то на проверку отсутствия напряжения многие электрики внимания не обращают, а зря.

Достаточно одной секунды, чтобы ткнуть индикатор в контрольную точку. Это избавит от попадания под напряжение из-за:

  • залипания контакта выключателя;
  • отключения не того участка цепи;
  • наличия «хомутов» в схеме;
  • других ошибок.

Этап №2. Общая прозвонка цепи

Цифровой мультиметр переводится в режим прозвонки или омметра для замера омических сопротивлений. Берем любой длинный изолированный провод. Один конец его подключается на отключенную шинку нуля. Второй — садится на клемму прибора.

Вторым щупом омметра проходят по всем гнездам розеток. На одном из них должна создаться электрическая цепь, когда прибор покажет маленькое сопротивление провода (нормальное состояние цепи нуля), а на втором будет большое — ∞ (отсутствие электрического контакта фазы с потенциалом нулевой шины). Это нормально.

Когда показания мультиметра будут иные, необходимо искать неисправность дальше. Оборванную цепь нуля мультиметр покажет высоким сопротивлением в обоих гнездах.

Правильность подключения нулевой шины нужно проверить двумя последовательными действиями после ее включения: Измерением напряжения между ее потенциалом и землей, взятом на контуре заземления или, в крайнем случае, на водопроводе, батарее отопления (допустим перепад несколько вольт из-за плохих контактов нестандартных заземлителей). Последующей проверкой омметром, который должен показать короткое замыкание.

Этап №3. Поиск неисправностей в розеточном блоке и распределительной коробке

Когда омметр показал обрыв цепи между контактом розетки и нулевой шинкой, то весь этот участок необходимо делить на отрезки, а затем поэтапно вызванивать каждый.

Для начала удобнее снять корпус с розетки, осмотреть и проверить состояние контакта на подходящем проводе. Затем ищется распределительная коробка, вскрывается, определяется узел сборки нуля (обычно самый толстый) и с него снимается изоляция.

От этого места вызванивается цепь в две стороны: к розетке и на нулевую шинку. В одном из направлений будет обрыв. Его и следует дальше обследовать. Если оборвана жила провода, то ее нужно заменить при наличии резерва.

Однако обнаруженное повреждение провода может проявиться еще раз. Поэтому лучше заменить весь отрезок кабеля на этом участке. Его просто крепят за один конец старого и, вытягивая поврежденный кусок, одновременно затягивают новый.

Поиск обрыва нуля под напряжением: подробная инструкция

Проверка наличия напряжения емкостным индикатором показывает только наличие фазы. Она не определяет величину разницы потенциалов, то есть напряжения. В этом и состоит основная ошибка.

Технологию поиска неисправности следует расширить и работать вольтметром. Сейчас эта функция имеется во всех современных цифровых мультиметрах и старых стрелочных тестерах.

Работа с вольтметром относится к опасной. Она требует соблюдения мер безопасности. Можно попасть под напряжение.

В принципе эта работа уже частично сделана. Остается только отключить полностью все потребители, освободив розетки от вставленных вилок. Заодно переведите все выключатели освещения в положение «Откл». Это облегчит поиск неисправности, упростит анализ.

Затем емкостным индикатором напряжения внимательно проверяем все гнезда розеток и записываем те, которые вызвали сомнения.

Берем вольтметр, замеряем им напряжение во всех розетках, сравниваем показания.

На исправных розетках будет показан результат действующего напряжения бытовой сети (порядка 220 вольт), а на поврежденных — ноль. С ними и придется разбираться дальше.

Можно, конечно, разбирать участки цепи на отрезки и замерять места, куда не доходит напряжение. Но, домашнему мастеру я рекомендую не идти этим путем, а просто отключить вводной автомат и вызванивать схему по вышеприведенной технологии. Это намного безопаснее.

После устранения неисправности неопытные электрики в спешке могут создать короткое замыкание подачей напряжения на отремонтированный участок с оставленными закоротками или перемычками. Перед включением автомата проверяйте отсутствие КЗ прозвонкой цепи.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 4496
Источник: https://ElectrikBlog.ru/dve-fazy-v-rozetkah-prichiny-vozniknoveniya-neispravnostej/

Несимметрия в высоковольтных сетях

Вызвать подобное состояние в сети 6,0-10,0 кВ иногда может подключенное к ней оборудование, в качестве характерного примера можно привести дугоплавильную печь. Несмотря на то, что она не относится к однофазному оборудованию, управление тока дуги в ней производится пофазно. В процессе плавки также могут возникнуть несимметричные КЗ. Учитывая, что существуют дугоплавильные установки запитывающиеся от напряжения 330,0 кВ, то можно констатировать, что и в данных сетях возможен перекос фаз.

В высоковольтных сетях перекос фаз может быть вызван конструктивными особенностями ЛЭП, а именно, разным сопротивлением в фазах. Чтобы исправить ситуацию выполняется транспозиция фазных линий, для этого устанавливаются специальные опоры. Эти дорогостоящие сооружения не отличаются особой прочностью. Такие опоры не особо стремятся устанавливать, предпочитая пожертвовать качеством электроэнергии, чем надежностью ЛЭП.

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 944
Источник: https://www.asutpp.ru/perekos-faz-v-trehfaznoj-seti.html

Маркировка

Проводники, принадлежащие разным фазам, маркируют разными цветами. Разными цветами маркируют также нейтральный и защитный проводники. Это делается для обеспечения надлежащей защиты от поражения электрическим током, а также для удобства обслуживания, монтажа и ремонта электрических установок и электрического оборудования — фазировка (чередование фаз, то есть очерёдность протекания токов по фазам) принципиальна, так как от неё зависит направление вращения трёхфазных двигателей, правильная работа управляемых трёхфазных выпрямителей и некоторых других устройств. В разных странах маркировка проводников имеет свои различия, однако многие страны придерживаются общих принципов цветовой маркировки проводников, изложенных в стандарте Международной Электротехнической Комиссии МЭК 60445:2010.

Трёхфазная двухцепная линия электропередачи

Цвета фаз

Каждая фаза в трёхфазной системе имеет свой цвет. Он меняется в зависимости от страны. Используются цвета международного стандарта IEC 60446 (IEC 60445).

Страна L1 L2 L3 Нейтраль / ноль Земля

/ защитное заземление

Россия, Белоруссия, Украина, Казахстан (до 2009), Китай Белый Черный Красный Голубой Жёлто/зелёный (в полоску)
Европейский союз и все страны которые используют европейский стандарт CENELEC с апреля 2004 (IEC 60446), Гонконг с июля 2007, Сингапур с марта 2009, Украина, Казахстан с 2009, Аргентина, Россия с 2009 Коричневый Чёрный Серый Голубой Жёлто/зелёный (в полоску)
Европейский союз до апреля 2004 Красный Жёлтый Голубой Чёрный Жёлто/зелёный (в полоску)

(зелёный в установках до 1970)

Индия, Пакистан, Великобритания до апреля 2006, Гонконг до апреля 2009, ЮАР, Малайзия, Сингапур до февраля 2011 Красный Жёлтый Голубой Чёрный Жёлто/зелёный (в полоску)

(зелёный в установках до 1970)

Австралия и Новая Зеландия Красный (или коричневый) Белый (или чёрный)

(ранее — жёлтый)

Тёмно синий (или серый) Чёрный (или голубой) Жёлто/зелёный (в полоску)

(зелёный в очень старых установках)

Канада (обязательный) Красный Чёрный Голубой Белый или серый Зелёный или цвета меди
Канада (в изолированных трехфазных установках) Оранжевый Коричневый Жёлтый Белый Зелёный
США (альтернативная практика) Коричневый Оранжевый (в системе треугольник), или

фиолетовый (в системе звезда)

Жёлтый Серый или белый Зелёный
США (распространённая практика) Чёрный Красный Голубой Белый или серый Зелёный, жёлто/зелёный (в полоску), или провод цвета меди
Норвегия Чёрный Белый/серый Коричневый Голубой Жёлто/зелёный (в полоску), в более старых установках может встречаться только жёлтый или цвета меди
Блок: 5/8 | Кол-во символов: 2601
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D1%91%D1%85%D1%84%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%B0%D0%B1%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F

Опасность и последствия

Считается, что наиболее значимые последствия несимметрии связаны с низким качеством электроэнергии. Это, безусловно, так, но нельзя забывать и о других негативных воздействиях. К таковым относится образование уравнительных токов, вызывающих увеличение расхода электрической энергии. В случае с трехфазным автономным электрическим генератором это также приводит к повышенному расходу дизеля или бензина.

При равномерном подключении нагрузки, геометрическая сумма проходящих через нее токов была бы близкой к нулю. Когда возникает перекос, растет уравнительный ток и напряжение смещения. Увеличение первого приводит к росту потерь, второго – к нестабильному функционированию бытовых приборов или другого оборудования, срабатыванию защитных устройств, быстрому износу электроизоляции и т.д.

Перечислим, какие последствия можно ожидать, когда появляется перекос:

  1. Отклонение фазного напряжения. В зависимости от распределения нагрузок возможно два варианта:
  • Напряжение выше номинального. В этом случае большинство электрических устройств, оставленных включенными в бытовые розетки, с большой вероятностью выйдут из строя. При срабатывании защиты результат будет менее трагическим.
  • Напряжение падает ниже нормы. Увеличивается нагрузка на электродвигатели, происходит падение мощности электромашин, растут пусковые токи. Наблюдаются сбои в работе электроники, устройства могут отключиться и не включаться пока перекос не будет устранен.
  1. Увеличивается потребление электричества оборудованием.
  2. Нештатная работа электрооборудования приводит к уменьшению эксплуатационного срока.
  3. Снижается ресурс техники.

Не следует забывать, что перекос может создать угрозу для жизни. При превышении номинального напряжения вероятность КЗ в проводке не велика, при условии, что она не ветхая, а кабель подобран правильно. Более опасны в этом случае электроприборы, подключенные к сети. Когда появляется перекос, может произойти КЗ на корпус или возгорания электроприбора.

Блок: 6/8 | Кол-во символов: 1971
Источник: https://www.asutpp.ru/perekos-faz-v-trehfaznoj-seti.html

Защита от перекоса фаз в трехфазной сети

Наиболее простой, но, тем не менее, эффективный способ минимизировать негативные последствия описанного выше отклонения — установить реле контроля фаз. С внешним видом такого устройства и примером его подключения (в данном случае после трехфазного счетчика), можно ознакомиться ниже.

Реле контроля фаз (А) и пример схемы его подключения (В)

Данный трехфазный автомат может обладать следующими функциями:

  1. Производить контроль амплитуды электротока. Если параметр выходит за установленные границы, нагрузка отключается от питания. Как правило, диапазон срабатывания прибора можно настраивать в соответствии с особенностями сети. Данная опция имеется у всех приборов данного типа.
  2. Проверка очередности подключения фаз. Если чередование неправильное питание отключается. Данный вид контроля может быть важен для определенного оборудования. Например, при подключении трехфазных асинхронных электромашин от этого зависит, в какую сторону будет происходить вращение вала.
  3. Проверка обрыва на отдельных фазах, при обнаружении такового нагрузка отключается от сети.
  4. Функция отслеживает состояние сети, как только появляется перекос, происходит срабатывание.

Совместно с реле контроля фаз можно использовать трехфазные стабилизаторы напряжения, с их помощью можно несколько улучшить качество электроэнергии. Но данный вариант не отличается эффективностью, поскольку такие приборы сами могут взывать нарушение симметрии, помимо этого на стабилизаторах возникают потери.

Лучший способ симметрировать фазы – использовать для этой цели специальный трансформатор. Этот вариант выравнивания фаз может дать результаты, как при неправильном распределении однофазных нагрузок на автономный 3-х фазный генератор электроэнергии, так и в более серьезных масштабах.

Блок: 7/8 | Кол-во символов: 1783
Источник: https://www.asutpp.ru/perekos-faz-v-trehfaznoj-seti.html

Защита в однофазной сети

В данном случае повлиять на внешние проявления системы электроснабжения не представляется возможным, например, если фазы перегружены, потребители электроэнергии не могут исправить ситуацию. Все, что можно сделать, это обезопасить электрооборудование путем установки реле напряжения и однофазного стабилизатора.

Имеет смысл установить общее стабилизирующее устройство на всю квартиру или дом. В этом случае необходимо высчитать максимальную нагрузку, после этого добавить запас 15-20%.. Это запас на будущее, поскольку со временем количество электрооборудования может увеличиться.

Совсем не обязательно подключать к стабилизатору сети все оборудование, некоторые виды приборов (например, электропечи или бойлеры), могут быть подключены к реле напряжения (через АВ)  напрямую. Это позволит сэкономить, поскольку устройства меньшей мощности стоят дешевле.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 877
Источник: https://www.asutpp.ru/perekos-faz-v-trehfaznoj-seti.html
Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 23198
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:

  1. https://www.asutpp.ru/perekos-faz-v-trehfaznoj-seti.html: использовано 7 блоков из 8, кол-во символов 7826 (34%)
  2. https://ElectrikBlog.ru/dve-fazy-v-rozetkah-prichiny-vozniknoveniya-neispravnostej/: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 10697 (46%)
  3. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D1%91%D1%85%D1%84%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%B0%D0%B1%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F: использовано 3 блоков из 8, кол-во символов 4675 (20%)


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий