Подключение 380 вольт в частном доме: схема, техусловия

При подключении коттеджа правильное распределение нагрузки по фазам позволяет оптимизировать использование электроэнергии, снизить вероятность перегрузок, поломок электроприборов из-за несоответствующего напряжения и даже уменьшить показания счётчика. Разберёмся с возможными нюансами и рассмотрим несколько наиболее популярных схем на наглядных примерах.

Электроснабжение для коттеджа Источник www.starling-k.ru

Необходимость трехфазного подключения

В однофазной сети часто единственная фаза перегружается за счет использования мощных агрегатов, которых в современном жилище становится все больше. В результате из строя выходят подключенные электроприборы, создается аварийная ситуация, грозящая пожаром.

На входе в дом всегда есть три фазы, которые распределяются в комплекте фаза-нуль. Пары питают равные по мощности группы нагрузок. Если на жилой дом положено 15 кВт мощности, то на каждую группу приходится не больше 5 кВт. При несоблюдении правила автоматические выключатели будут срабатывать при перегрузке линии.

Если потребители в доме суммарно требуют больше 15 кВт, нужно трехфазное подключение

Техника, требующая подключения трехфазной линии:

отопительный котел на электричестве в большом доме может забирать около 9 кВт;
водяная помпа, работающая на глубокой скважине;
электрическая печь для бани, сауны большой мощности (от 5 кВт);
варочная плита, духовой шкаф;
оборудование частной мастерской при доме, например, фрезерный и токарный станки, циркулярная пила, сварочный аппарат, отбойный молоток.

Такие агрегаты можно найти с подключением на 220В, но 380В надежнее, мощнее, экономичнее. Современные приспособления повседневного применения могут быть рассчитаны именно на 380В, например, мотор на воротах гаража, въезда во двор.

Три фазы нужны, если на участке есть трехфазные двигатели, которые не предназначены для функционирования в однофазном регламенте. Как вариант, организация такого ввода необходима при одновременном пользовании многими электрическими приборами, например, развернуто хозяйство, налажено частное производство.

Трехфазную линию электропитания стараются подать в каждое частное строение, при этом пользователь может ее использовать или нет по своему желанию.

Плюсы и минусы трехфазного подключения

Экономное использование электричества

Малая материалоемкость трансформаторов и силовых кабелей

Равномерное распределение нагрузки

Двигатели синхронного и асинхронного тока показывают высокий КПД

Есть возможность получить одновременно линейное и фазное напряжение в одной установке

Вероятность снижения мерцания ламп и стробоскопического эффекта люминесцентных светильников

При аварии отгорает одна или две фазы, но для питания есть возможность временного резервного подключения

Три фазы требуются, если не хватает однофазной линии, но в этом случае легче запросить увеличение лимита

Необходимо равномерное распределение нагрузки между фазами

Требуется новый распределительный щит и комплектующие к нему

Повышается опасность поражения электротоком, т. к. в сети есть не только однофазное напряжение, но и линейное

Расчёт энергопотребителей

Перед тем, как распределить нагрузку по фазам рекомендуется выполнить предварительный расчёт потребителей. Сделать это легко, составив список потенциальных источников, которые будут «повешены» на ту или иную фазу. Например, перечислите основную бытовую технику и её мощность согласно заявленной производителем:

Варочная электроплита 6,5-7,5 кВт.
Стиральная машина 1,5-1,8 кВт.
Посудомоечная машина 1,5-1,8 кВт.
Микроволновая печь 0,9-1,2 кВт.
Духовой шкаф 2,0-2,6 кВт.
Пылесос 1,9-2,2 кВт.
Утюг 1,9-2,2 кВт.

Как правильно разделить энергопотребителей на несколько групп Источник uk-parkovaya.ru

Важно! По необходимости список может пополняться другими, имеющимися на балансе электроприборами.

Требования для подключения 380 вольт

Нормы подсоединения участка прописаны в тексте Федерального закона №35 «Об электроэнергетике» от 26.03.2003 (статьи 20 – 26), отредактированном 27.12.2019. Работа электросетевых фирм регламентируется ФЗ №135 «О защите конкуренции» от 26.07.2006.

Пример ТУ

Основные правила:

пользователь не может самостоятельно подсоединить электричество к дому, нужна энергопоставляющая организация;
подключение возможно после выполнения требований ТУ;
используют кабели с алюминиевыми (не меньше 16 мм²) или медными (не меньше 10 мм²) жилами, под землей прокладывают бронированный кабель;
при воздушном подсоединении кабель не провисает над дорогой ниже 6 м, над тротуарами — ниже 3,5 м;
подземная линия заглубляется на 0,7 – 1 м или ниже;
ввод в жилище — не ниже 2,75 м от земли;
приборы, установленные до счетчика электричества должны иметь возможность пломбировки.

В сети 380В разрешено подключение трехфазного счетчика в частном доме с предельной силой тока 50А, класс точности — 2, последняя проверка — не больше 1 года назад. Его фиксируют на DIN-рейке распределительной панели, но возможно расположение вне щита. В доме должна быть организована система заземления.

Как оформить разрешение

Потребитель имеет право подсоединения к любому объекту электрохозяйства в пределах 300 м от участка (опоры ЛЭП, трансформаторные подстанции, кабельные магистрали). Договор заключают на новое подключение, повышение мощности или перенос точки ввода.

Перечень проектных документов:

план участка в общей панировке застройки;
схема присоединения приемников электроэнергии;
схема внутренней разводки;
ППР по подключению.

Заявление пишут в офисе компании, или подают в личном кабинете, через сайт.

К заявке подают сведения:

ФИО подателя заявки;
адрес подключаемого участка и фактического нахождения пользователя;
срок разработки проекта и время ввода в работу;
разделение по мощности между фазами;
наибольшая требуемая мощность;
вид нагрузки.

Компания должна выдерживать сроки принятия решений по заявке. Для физлиц с требуемой мощностью до 15 кВт такой срок равняется 15 суткам, с другими показателями или для временного подсоединения — до 30 суток. После подписания договора на руки выдают ТУ, которые пользователь должен в точности выполнить на своем участке.

Об окончании подготовки владелец извещает компанию, в ответ электросеть проверяет соответствие ТУ и фактических работ в присутствии представителя снабжающей организации поставщика. Составляют акт о соответствии (в течение 3 суток), владелец участка ставит в документе подпись в течение 5 суток. Далее следуют: соглашение о технологическом подсоединении, договор о поставке электричества. После этого на участок подают 380В.

Особенности конструкции ответвления

Чаще всего трехфазное подключение дома на питающей ЛЭП выполняется воздушной линией, на которой может возникнуть короткое замыкание или обрыв. Чтобы их предотвратить следует обратить внимание на:

общую механическую прочность создаваемой конструкции
качество изоляции внешнего слоя
материал токоведущих жил

Современные самонесущие алюминиевые кабели обладают небольшим весом, хорошими токопроводящими свойствами. Они хорошо подходят для монтажа воздушного ответвления. При трехфазном питании потребителей сечения жилы СИП 16 мм2 будет достаточно для длительного получения 42 кВт, а 25 мм кв — 53 кВт.

Когда ответвление выполняется подземным кабелем, то обращают внимание на:

конфигурацию прокладываемого маршрута, его недоступность для повреждения посторонними людьми и механизмами при работах в грунте
защиту выходящих из земли концов металлическими трубами на высоту не меньше среднего человеческого роста

Лучшим вариантом считается полное размещение кабеля в трубе вплоть до ввода в ВУ и распределительный шкаф.

Для подземной прокладки используют только цельный кусок кабеля с прочной броневой лентой или выполняют его защиту трубами или металлическими коробами. При этом медные жилы предпочтительнее, чем алюминиевые.

Технические аспекты трехфазного подключения частного дома в большинстве случаев требуют бо́льших затрат и усилий чем при однофазной схеме.

Выбор материалов и оборудования

Вводные комплектующие, счетчик размещают на распределительном щитке, размеры которого определяют по количеству мест подключения. Снаружи ставят ящики металлические с защитой от влаги, внутри применяют стальные и пластиковые шкафчики.

Набор комплектующих для подсоединения:

гофрированные трубки, самозатухающие или негорючие кабель-каналы;
медный кабель ВВГнг;
счетчик трехфазный;
соединительные коммутаторы: гребенки, шины, клеммы;
защитная и предохранительная арматура;
автоматические выключатели в комплекте с УЗО или совмещенные дифавтоматы;
реле, предохраняющее от скачков напряжения в контуре.

Готовят DIN-рейку для качественного крепежа автоматов, защитных устройств, на планке предусмотрены посадочные места для этих приборов.

Чтобы выполнить внутреннюю разводку, нужны провода, коробки для изменения направления проводки, розеточные коробки и для выключателей. Потребуется алебастр или гипс для фиксации кабелей в стеновых штробах, хомуты, изолента, переходники.

АВ- автоматический выключатель

Автоматический выключатель – это прибор, позволяющий замыкать и размыкать контакты электрической сети как в нормальных, так и в аномальных состояниях. Основное предназначение АВ – это защита от коротких замыканий и перегрузок электрических установок.

В зависимости от того, какое количество фаз питающего напряжения используется в электросети частного дома, применяют одно-, двух- и трехполюсные автоматические выключатели. Однополюсные и трехполюсные выключатели целесообразно применять для соединения фазных проводов, двухполюсные – для коммутации нулевого и фазного провода. Двухполюсные автоматические выключатели обеспечивают единовременное отключение данных проводов.

Ввод трех фаз в строение и отходящие линии

Электричество от столба присоединяют к строению по воздуху или под землей. Все жилы подводят к электрощитку, дальше электроток попадает на счетчик и проходит на распределительный узел. Здесь отделяется рабочий ноль, провод заземления, их подключают к заземляющей шине, которая соединена с повторной веткой заземления.
Формирование отходящих линий:

дополнительные контуры идут от входного распредщитка (ВРЩ);
в нем монтируют вводный рубильник, все фазы подводят к нему;
защитные автоматы устанавливают для каждой групповой цепи в жилище, каждая из них питается от разных фаз;
группы формируют по мощности агрегатов и приборов так, чтобы на каждую фазу приходилось приблизительно равное значение;
с контактами счетчика соединяют три фазных проводника и нулевую жилу от заземляющей шины;
вывод счетчика подсоединяют к общему автоматическому прерывателю для всего дома.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

Для соединения используют метод треугольника или звезды. Первый способ — фазы стыкуют последовательно: конец первой — к началу второй, конец второй — к началу третьей и так дальше. Звезда — когда концы фаз стыкуют в общей точке и концы фаз потребительских обмоток — также в одном месте.

Вводное распределительное устройство электроэнергии

Оно отличается от простого вводного устройства тем, что в его конструкцию внесены элементы, осуществляющие распределение электричества по группам потребителей внутри здания. Его монтируют на вводе электрического кабеля в пристройке или каком-то отдельном помещении.

ВРУ устанавливают внутри металлического шкафа, куда заводят все три фазы, PEN проводник и шину контура повторного заземления в схеме подключения здания по системе TN-C-S.

Внутри шкафа вводного распределительного устройства фазные проводники подключаются к клеммам входного автоматического выключателя или силовых предохранителей, а PEN проводник к своей шине. Через нее выполняется его расщепление на PE и N с образованием главной заземляющей шины и ее подключением к повторному контуру заземления.

Ограничители повышения напряжения работают по импульсному принципу, защищают схему цепей фаз и рабочего нуля от воздействий возможного проникновения посторонних внешних разрядов, отводят их через РЕ проводник и главную защитную шину с контуром заземления на потенциал земли.

При возникновении высоковольтных импульсных разрядов больших мощностей в питающей линии и прохождении их через последовательную цепочку из автоматического выключателя и УЗИП вполне возможен выход из строя силовых контактов автомата из-за подгорания и даже приваривания их.

Поэтому защита этой цепочки мощными предохранителями, выполняемая простым перегоранием плавкой вставки, остается актуальной, широко применяется на практике.

Трехфазный электрический счетчик учитывает расходуемую мощность. После него подключаемые нагрузки распределяются по группам потребления через правильно подобранные автоматические выключатели и устройства защитного отключения. Также на вводе может стоять дополнительное УЗО, выполняющее противопожарные функции у всей электрической проводки здания.

После каждой группы УЗО может производиться дополнительное деление потребителей по степеням защиты индивидуальными автоматами или обходиться без них, как показано разными участками на схеме.

На выходные клеммы щита и защит подключаются кабели, идущие к группам конечных потребителей.

Сборка электрощита

Входной рубильник и счетчик опечатывают работники электросети, поэтому их располагают в начале щита так, чтобы предоставить такую возможность.

Пошаговая сборка:

крепление автоматов и УЗО на рейке по составленной схеме;
подключение элементов к вводному рубильнику с использованием гребенки;
подсоединение фазных проводов проводами с наконечниками;
установка и подключение нулевой шины;
проверка (подтяжка) стыков отверткой;
включение питания, проверка срабатывания автоматов;
определение параметров сети с помощью мультиметра.

Перед началом эксплуатации сети 380В убеждаются, что смонтированы и подсоединены все элементы внутренней системы (гнезда, розетки, выключатели).

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

Так получается, потому что напряжения (при активной нагрузке , и ток) на трёх фазных проводах отличаются на треть цикла, т.е. на 120°.

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.

Подключение розеток

Особенность розеток на 380В в том, что они блокируют от несимметричного подсоединения, чтобы избежать КЗ. Контакты размещены под углом, они разные по размеру, с направляющими элементами.

Стационарные розетки на 380В выпускают следующих типов:

2Р+РЕ имеет два силовых (фазных) вывода и заземляющий;
3Р+РЕ или 3Р+N характеризуется тремя фазными выводами и одним для подключения заземления;
3Р+РЕ+N — есть места для подключения трех фаз, один — для ноля, еще один — для заземлителя.

В розетках предусмотрена блокировка от выключения под нагрузкой. Сила тока (25, 63, 125А), для которой эти розетки сделаны, значительная, а в изделиях нет дугогасящего эффекта. Изымать вилки под такой нагрузкой опасно в плане получения ожогов или перегорания розеток. Блокировка бывает электронного или механического типа.

Розетки присоединяют к питающему кабелю последовательно, параллельно или смешенным способом.

Возникновение концепции трёхфазного напряжения

Отцом трёхфазного напряжения считают Доливо-Добровольского в России и Николу Теслу – в остальном мире. События, относящиеся к эпохе возникновения предмета спора, происходили в 80-е годы XIX века. Никола Тесла продемонстрировал первый двухфазный двигатель, работая на компанию, где налаживал электрические установки разнообразного назначения. Заинтересованность явлением электризации шерсти домашнего кота привела учёного к великим открытиям. Прогуливаясь в парке с приятелем, Никола Тесла осознал, что сумеет реализовать на практике теорию Араго о вращающемся магнитном поле, причём понадобятся:

Две фазы.
Сдвиг между ними на угол 90 градусов.

Чтобы показать великое значение открытия, заметим, что трансформатор Яблочкова в указанное время не обрел массовой известности, а опыты Фарадея по магнитной индукции благополучно забыли, записав лишь формулу закона. Мир не хотел знать про:

переменный ток;
фазу;
реактивная мощность.

Генераторы (альтернаторы) и динамо спрямляли напряжение при помощи механического коммутатора. Подобным образом прозябала вся скудная на тот момент отрасль электричества. Эдисон лишь начинал изобретать, никто пока толком не знал про лампочку накала. Кстати, в РФ считают, что устройство изобрёл Лодыгин.

Идея Теслы выглядела революционной, неизвестным оставалось, как получить две фазы с заданным межфазным сдвигом. Молодого учёного мало интересовал вопрос. Он читал про обратимость электрических машин и излучал уверенность, что легко построит генератор, соответствующим образом расположив обмотки. По приводу затруднений не возникало. На начало 80-х годов активно использовался пар, демонстрационную модель предполагалось питать от динамо.

Изображение 3 фаз

Тесла не задавался необходимостью получить определённую частоту. Исследования не проводились, требовалось просто заставить ротор вращаться. Идея реализовалась через токосъёмные кольца. На тот момент коллекторные двигатели постоянного тока снабжались подобными контактами, вывод Теслы неудивителен. Интереснее объяснить выбор количества фаз.

Использование электродвигателя

Вы наверно знаете, что ротор обычного трёхфазного двигателя после запуска продолжает вращаться после отключения одной фазы. Оказывается, что между выводом отключенной обмотки и задействованными выводами имеется ЭДС.

Сдвиг фаз между обмотками статора зависит только от их расположения. В трёхфазном двигателе эти катушки расположены под углом 120º, а значит они обеспечивают такой же угол сдвига фаз. Это обстоятельство наталкивает на мысль, что асинхронный трёхфазный двигатель можно использовать для получения 380 вольт от обычной однофазной сети. Простая схема подключения электромотора изображена на рисунке 3. Конденсатор на схеме нужен только для запуска двигателя. После запуска его можно отключить. Конденсатор берём типа МБГО, МБГП, МБГТ или К42-4, рабочее напряжение которого должно быть не менее 600 В. Можно применить конденсатор К42-19, с рабочим напряжением минимум 250 В.

Электрический щит учета электроэнергии 380В частного дома с розеткой 220В

В данном схеме электрического щитка дополнительно стоит модульная розетка 220В (номер 7) с индивидуальным устройством защиты – дифавтоматом (номер 8), совмещающим в себе Автоматический выключатель и Устройство защитного отключения. Номинал УЗО должен быть выше, чем у защитного автомата, например 40А, ток утечки 100 или 300 мА.