Однолинейная схема электроснабжения квартиры: Однолинейная схема электроснабжения дома и квартиры

Содержание

Однолинейная схема электроснабжения жилого дома • Energy-Systems

 

Какие особенности включает однолинейная схема электроснабжения жилого дома?

В силу особенностей, которыми отличаются жилые помещения, в них применяются специфические технические решения в области создания электрических установок. Так, однолинейная схема электроснабжения жилого дома чаще всего строится по принципу TN-C-S. Главным ее отличием от других является объединение нулевого защитного и нулевого рабочего проводника, разделение которых производится на участке вводно-распределительного устройства. После этого создаются групповые линии, соответствующие каждому из проводников. Линия PE соединяется напрямую с токопроводящими корпусами потребителей, выходя из распределительного щита. Что же касается рабочей линии N, то она используется для подачи питания приборам совместно с фазным проводником L – оба подключаются с помощью устройства защитного отключения, гарантирующего безопасность установки.

Как разрабатывать однолинейную схему электроснабжения жилого дома?

Перед тем, как начать электромонтажные работы, необходимо сформировать комплекс проектной документации.

Пример проекта электроснабжения жилого дома

Назад

1из21

Вперед

Проектная документация будет использоваться в качестве основы для установки оборудования и укладки силовых линий. Важнейшим этапом, выполнения которого требует однолинейная электрическая схема электроснабжения частного дома, является выделение отдельных групп потребителей, которые будут объединены общими линиями. Принципиальных требований в данной области не существует, однако стоит пользоваться некоторыми рекомендациями.

Желательно разделять контуры систем освещения и подачи электроэнергии на точки подключения приборов, представленные розетками – это обеспечит повышенную надежность и позволит подключать временные источники света в период ремонта. Кроме того, однолинейная схема электроснабжения жилого дома должна строиться по принципу «звезды» или «шлейфа», то есть своя линия должна отводиться если не для каждого потребителя, то для группы приборов малой мощности. В обязательном порядке отдельное подключение с собственным защитным устройством не менее 63А должны иметь электрические кухонные плиты, бойлеры, другие нагреватели.

Кто должен создавать однолинейную схему электроснабжения жилого дома?

Несмотря на кажущуюся простоту, однолинейная схема электроснабжения дома требует достаточно высокой квалификации от сотрудника, выполняющего данный вид работ. Это связано не только с необходимостью правильного разделения потребителей на группы, но также с требованиями относительно безопасности, надежности и экономической эффективности, предъявляемыми к установке.

Сотрудники нашей компании готовы выполнить проектные работы любого уровня сложности – от создания упрощенной схемы квартиры или коттеджа до комплексных услуг по созданию электрической установки «под ключ». Обладая большим опытом и хорошим уровнем знаний, касающихся современных методик работы, они готовы помочь вам в работе с любыми объектами – вплоть до промышленных предприятий, многоквартирных домов и торговых центров.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Онлайн расчет стоимости проектирования

Проектирование однолинейных схем электроснабжения дома — цена в СПб

Однолинейная схема электроснабжения дома

Подключение любого объекта к электрическим сетям – это сложная и многоэтапная задача, требующая выполнения ряда предварительных работ. Важнейшую роль играет этап проектирования, так как именно на данной этапе определяются технические решения по подключению объекта.

На основании проектной документации, в последующем выполняются строительно-монтажные и пуско-наладочные работы.

Однолинейная схема электроснабжения объекта является упрощенной версией проектной документации.

Сетевая компания, выдающая технические условия абонентам до 15 кВт, требует в рамках реализации подключения объекта, разработать и согласовать в установленном порядке однолинейную схему электроснабжения объекта.

Однолинейная схема электроснабжения дома, земельного участка, нежилого помещения и т.д. также, как и полноценная проектная документация требует детальной проработки.

Выполнять такого рода задачи необходимо специалистам в данной области.

Проектирование однолинейных схем электроснабжения от компании ТКС

Если Вы столкнулись с необходимостью решения данной задачи, специалисты компании ТКС всегда готовы оказать содействие и получить требуемый результат.

Опытные и высококвалифицированные сотрудники компании ТКС выполнят

проектирование однолинейной схемы электроснабжения с учетом всех особенностей объекта, пожеланий и предпочтений Заказчика.

Доверяя работы по проектированию компании ТКС, Вы получаете:

  • гарантированное качество выполненных работ;
  • строгое соблюдение сроков;
  • проведение всех необходимых согласований в установленной порядке;
  • лояльную политику ценообразования.

Главной особенностью однолинейной схемы является то, что принципиальная схема состоит полностью из одних линий обозначения трехфазных или двухфазных цепей. Что позволяет обеспечить более целесообразное использование технической документации. Другими словами, в один технический проект можно поместить несколько разных чертежей, не связанных друг с другом.

Однолинейная схема электроснабжения выполняется по требованиям ГОСТ 2.702-75.

Однолинейная схема электроснабжения дома

Однолинейная схема электроснабжения дома является составной частью общей схемы электроснабжения, входящей в проектную документацию. Может выполняться в упрощенном варианте или в расширенном. При расширенном варианте отражается детальная информация, когда указываются даже места установок мелких электрических приборов. Учитываются все варианты нагрузок, отражаются все показатели – номиналы автоматов, маркировки электрощитов, мощность и прочие. Все вводно распределительные устройства должны иметь отметки, где указана установленная мощность.

Суть однолинейной схемы

Однолинейная схема является составной частью договора, по которому осуществляются поставки электроэнергии. Выполняется она после того, как были проведены расчеты устанавливаемого электрооборудования и осветительных сетей. В ней обязательно отражаются все электрические шкафы, и длина кабеля до каждого из них указывается с точностью до одного метра. Кроме того, отражаются все приборы учета потребленной электроэнергии, потери при ее передаче.


В жилом доме на 15 киловат с прибором релейной защиты

В жилом доме на 15 киловат с двумя автоматическими выключателями

Однолинейная схема электроснабжения дома составляется после обязательного проведения детального обследования объекта, в ходе которого устраняются все выявленные дефекты.

Проект электроснабжения разрабатывается, в первую очередь, для вновь строящихся объектов. В ходе разработки проекта рассчитываются все нагрузки, подбирается необходимая защитная аппаратура, выбираются сечения для кабельных линий. На основании полученных данных производится составление расчетной однолинейной схемы, на основании которой уже и выполняются все электромонтажные работы.

Схему составляют специалисты

При правильно составленной схеме гарантируется полная электро и пожарная безопасность для людей и объектов. Поэтому, ее составление следует поручать только специалистам с высокой квалификацией, имеющим необходимые лицензии и допуски. Такая схема, в перспективе, вполне способна полностью заменить проект и прилагаемые к ней чертежи, можно уже не согласовывать. В готовой схеме электроснабжения должен быть штамп, согласно установленному образцу.

Перед разработкой плана необходимо взять технические условия, которые выдает ЭнергоСбыт и полностью учитывать их в дальнейшей работе.

Проект электроснабжения квартиры — заказать электропроект квартиры в Москве

Если Вам необходим профессиональный проект электроснабжения квартиры, обратитесь к компании «ИНЖ Сервис». Специалисты компании осуществляют полный комплекс работ в сфере электромонтажа — начиная от создания проекта и заканчивая выполнением и сдачей работ. Все услуги выполняются в строгом соответствии с установленными нормами и стандартами. Профессионально выполненный электропроект квартиры позволит снизить затраты электроэнергии, исключит перебои в сети и поломки подключенных к сети приборов.

Когда требуется разработка электропроекта квартиры?

Подготовить проект электроснабжения квартиры придется, если вы въезжаете в квартиру в новом доме, купили квартиру на вторичном рынке жилья и затеяли в ней капитальный ремонт или реконструкцию или же получили жилье в наследство. Так или иначе, у вас возникнет потребность в проекте электроснабжения квартиры.

Как работают наши специалисты?

Заказать электропроект квартиры, значит оградить себя от возможных проблем, связанных с использованием электросети. Как же работают специалисты «ИНЖ Сервис» приступая к разработке проекта? — рассмотрим процесс работы поэтапно.

1 этап: определение величины общей электрической мощности. Она включает в себя мощность всех бытовых приборов, подключенных в сеть в данной квартире. Величина потребляемой мощности указывается и на самих приборах и в технических паспортах на эти приборы. Чтобы упростить проектировщику процесс составления проекта, заказчик может сам указать на плане своей квартиры или на плане дизайн проекта все электрические приборы, а также выключатели и розетки. Приборы с мощностью более 1,5 кВт указываются отдельно.

2 этап: полученную в результате проделанных расчетов величину сравнивают с разрешенной электрической мощностью для данной квартиры (она не должна ее превышать).

3 этап: расчёт мощности всей проводки в квартире. Данная величина будет влиять на марку (тип) проводки и запас мощности для нее.

4 этап: определение мест расположения розеток, предусмотрение наличия предохранителей во входном автомате, стабилизирующих устройств и т.д.

Уже готовый электропроект квартиры содержит схему, согласно которой будут проводиться все электромонтажные работы, а также спецификацию. Кроме того, по полученной схеме специалисты по монтажу будут выполнять закупку необходимого оборудования. Грамотно составленный проект электроснабжения квартиры упростит процесс покупки комплектующих и позволит сэкономить на этой статье расходов, исключив покупку лишних или вообще ненужных деталей.

Согласование и узаконивание проекта

После того, как электропроект квартиры будет составлен собственник жилья должен будет узаконить его в соответствующих инстанциях. Для формирования полного пакета документов дополнительно понадобится акт разграничения балансовой принадлежности для данного жилья и справка о выделенной мощности.

Сам процесс узаконивания электропроекта квартиры, получение на руки всех документов может осуществить лично владелец жилой недвижимости. Если у Вас нет времени или желания участвовать в данном процессе, поручите эту задачу специалистам «ИНЖ Сервис». Как заказать

На сегодняшний день однолинейная схема электроснабжения квартиры, являющаяся упрощенным вариантом монтажной схемы, необходима каждому владельцу. Она будет фигурировать в договоре с электроснабжающей организацией. После выполнения всех монтажных работ и получения акта допуска, представители Энергосбыта опечатают ваш счетчик, и вы сможете с чистой совестью пользоваться электричеством.

Примеры электропроектов:

М.О., г. Щербинка, ул. Чехова 3 комн. кв-ра (710 Кб. pdf)

Ул, Полины Осипенко 2 комн. кв-ра (726 Кб. pdf)

Ул. Лукининская 1 комн. кв-ра (632 Кб. pdf)

Типовая Схема Электроснабжения Трёхкомнатной Квартиры

Данный типовой проект электроснабжения трёхкомнатной квартиры предназначен для инженеров-проектировщиков строительно-монтажных и электромонтажных организаций, монтажников распределительных щитов и электриков, работающих на объектах жилого и коммерческого секторов рынка.

Типовое решение, представленное в материале, может быть взято за основу для Вашего конкретного рабочего проекта, а электрические схемы и компоновки электрощита помогут электрикам квалифицировано и качественно осуществить монтаж оборудования.

Многообразие выбора электроустановочных изделий марки Legrand, способных гармонично сочетаться с любым интерьером, давно известно дизайнерам.

Для дизайнеров, предлагающих своим заказчикам не просто дизайн проект помещения, а также и реализацию проекта «под ключ» в сотрудничестве со строительными и монтажными бригадами, статья подскажет, как правильно подготовить смету с ориентацией на бюджет электрической части проекта.

Менеджерам электротехнических компаний, заинтересованным в более профессиональной работе со своими клиентами, статья послужит инструментом дополнительной аргументации.

Также данный материал призван помочь с подбором электротехнического оборудования:
— распределительных щитков, автоматических выключателей, УЗО, УЗИП. контакторов, автоматов защиты двигателей, реле неприоритетных нагрузок и т.п.,
— источников бесперебойного питания,
— кабель-каналов, компонентов слаботочной сети, оборудования для организации рабочих мест.
— электроустановочных изделий различных серий.

Проект электроснабжения трёхкомнатной квартиры выполнен максимально приближенными к реальности — с учетом бюджета, применено актуальное оборудование и новые решения Legrand.

Проект включает в себя:
— планы помещений со всеми необходимыми обозначениями,
— трассировку силовых, розеточных, осветительных групп электроснабжения.
— распределение слаботочной сети.
— схемы распределительных щитов.
— схемы подключения электрооборудования,
— спецификацию электрооборудования проекта.

Электропроект выполнен в соответствии с действующими нормативными и регламентирующими документами (ТР ТС. ГОСТ-Р. ПУЭ. СНиП и др.).

В проекте использовано защитное модульное оборудование серий RX3 и ТХ3, устанавливаемое в щиток скрытого монтажа Nedbox. Квартирный щиток подключен к линии электропитания от этажного щита учета.

Дополнительные защитные функции реализованы посредством применения устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) и расцепителя максимального напряжения (Р0Р1, отключающего питание квартиры в случае аварийного повышения напряжения, например при обрыве нулевого рабочего проводника в системе электроснабжения).

Электроустановочное оборудование представлено на примере серии Valeria Life с белыми лицевыми панелями и рамками.

Проектирование и монтаж электроснабжения частного дома, квартиры, офиса и др.

  1. Главная страница
  2. Услуги

За последние 20 лет в России нормы потребления электроэнергии значительно изменились. Если раньше всю электропроводку в доме рассчитывали исходя из максимальной нагрузки в 1 кВт, то сейчас нормы расхода электроэнергии увеличивают эту цифру на прядок и даже более. Например, схему электроснабжения 15 кВт можно использовать как пример проекта электроснабжения частного дома в современных реалиях. Действительно, использование таких мощных электроприборов, как электроплита, электрический котёл отопления и др. вынуждают проектировщиков создавать проекты электроснабжения с расчётом на высокие нагрузки.

Согласование проекта электроснабжения

Если раньше собственники загородных домов сами подключались к ЛЭП, то сейчас для этого требуется согласование проекта электроснабжения. Сам проект электроснабжения дома обычно выполняется как однолинейная схема с обязательным указанием сечения электропроводки, типа защитных автоматических устройств и расчётом всех возможных нагрузок.

Однолинейная схема электроснабжения частного дома, включаемая в проект, направляется к поставщику электроэнергии, который определяет технические условия на подключение к электросети. Монтаж внутреннего электроснабжения выполняется согласно этим требованиям, после чего проводится осмотр и проверка внутренней электросети и выдаётся разрешение Ростехнадзора на её эксплуатацию.

Такой сложный порядок согласования схемы электроснабжения частного дома приводит к необходимости выбрать грамотного исполнителя для создания проекта электроснабжения и проведения монтажных работ. Специалисты нашей компании как раз обладают необходимым опытом в данной сфере, и готовы в минимально возможные сроки составить однолинейную схему электроснабжения дома, выполнить монтаж сетей электроснабжения и провести все необходимые согласования.

Монтаж электроснабжения в соответствии с проектом

При создании проекта электроснабжения цена определяется его сложностью, и в общем случае зависит от площади дома или квартиры. По готовому проекту дальнейший монтаж систем электроснабжения сможет выполнить любой электромонтёр, но мы рекомендуем поручить это нашим специалистам, так как они гарантируют качество работ и используемых материалов. Любой самый замечательный проект может быть испорчен неграмотной реализацией и применением дешевых непроверенных материалов. С нашим участием это исключается, так как мы проверяем сертификаты на все закупаемые материалы и выполняем работы в строгом соответствии с принятыми в строительстве нормами и правилами.

Для создания схемы электроснабжения или проекта электроснабжения квартиры, а также монтажа электроснабжения обращайтесь в АйДистрибьют. Мы обеспечим быстрое и качественное исполнение вашего заказа с использованием недорогих, но проверенных материалов. Наши мастера уже выполнили тысячи подобных заказов, и готовы реализовать любой проект, в том числе монтаж электроснабжения загородного дома, квартиры, офиса, торгового или производственного предприятия. Обращаясь к нам, вы получаете строгое оформление по договору и гарантию на выполненные работы. В таком важном деле, как обеспечение электрической безопасности, не бывает мелочей, и наши монтажники это подтверждают в своей ежедневной работе.

Нарисовать однолинейную схему электроснабжения в г. Москва за 5000 рублей

Нужна грамотная однолинейная схема электроснабжения для квартиры-студии 32 кв.м в новостройке. Есть план расположения розеток и план расположения светильников.

Когда:

Адрес: улица Новодмитровская, 2к4

Смотрите также:
Отзывы Рейтинг: 5 — 2 2 отзыва
  • Роман М. Отзывы: 193 — Исполнитель

    Отзыв на задание «Нарисовать однолинейную схему электроснабжения»  

    Алена — замечательный Заказчик именно с большой буквы! Четкое задание, моментальные ответы на вопросы, быстрая оплата!!! Рад был помочь! Спасибо за задание!!! Наилучшие рекомендации!!!

    Вежливость

    Пунктуальность

    Адекватность

  • Алена Отзывы: 2 — Заказчик

    Отзыв о выполнении задания «Нарисовать однолинейную схему электроснабжения»  

    Роман — блестящий профессионал. Мгновенно помог сориентироваться в проблеме (согласование ремонта в новостройке) и подсказал нужное решение (сделать проект электроснабжения). Работу выполнил на отлично и сдал раньше срока. По стоимости — взял на порядок меньше сомнительных контор, которые всегда кружат над свежесданной новостройкой. В общении — замечательный человек. Пунктуальный, воспитанный, вежливый, быстро выходит на связь, все терпеливо объясняет, отвечает на все вопросы. Безусловно рекомендую как исполнителя!

    Качество

    Вежливость

    Стоимость услуг

Хотите найти лучшего мастера по ремонту?

Последние добавленные задания

  • Цена договорная

    Устранить засор

    Устранить засор в раковине на кухне

    Александр улица Покрышкина, 1к1, Москва

  • Цена договорная

    Ремонт светодиодной люстры

    Перестала включаться светодиодная люстра с ДУ. Причин не знаю, фото люстры прикладываю. Диаметр светильника 55 см. Дополнительно: люстра крепится в натяжной потолок. Необходимо определить, возможен ли…

    Александра Большая Семёновская улица, 27к1, Москва, Россия

  • Цена договорная

    Повесить телевизор на стену

    Кронштейн и крепление есть. Заказ срочный, возможна доплата за срочность

    Антон П. Братиславская улица, 24, Москва

  • Цена договорная

    Установить фильтр Аквафор

    Нужно поставить новый фильтр для очистки воды под раковину на кухне, перед этим демонтировать старый фильтр и отдельный кран для воды. Фильтр уже купили. Инструментов нет.

    Юлия А. Песчаный переулок, Москва, Россия

  • 3 000 руб

    Помощник на покраску пола с перфоратором

    Нужен человек который с перфоратором и сможет помочь поделать уже в чистой хате несложную уборку типа превысить тюль на крючки и шторы… И может быть покрасить пол 30м2 краской Желательно прайс на рабочий…

    Мейлбоксес-Итиси-Привилегия-Мби M. Новинский бульвар, 16А, Москва, Россия

Подключение домов к электросети

Рис. 1. Типовая панель автоматического выключателя подключает электрические устройства дома к электросети. [1]

Подключение домов к электросети — завершающий этап электросети. После того, как подстанции распределительной сети снизят напряжение до безопасного уровня, этот этап может быть завершен. Провода отходят от соседних линий электропередач и подключаются к отдельным зданиям (домам, квартирам, предприятиям и т. Д.), Сначала проходя через электросчетчик, чтобы измерить, сколько электроэнергии потребляет дом.Затем электричество проходит через сервисную панель, в которой находятся устройства электробезопасности (автоматические выключатели и предохранители). Эта сервисная панель имеет все провода, идущие к различным электроприборам в доме. [2]

Каждый дом подключен к электросети через какой-то блок предохранителей или автоматический выключатель, как показано на рисунке 1.

Отказ от обслуживания

Воздушное подключение к электросети от инженерных линий до служебного входа называется служебной цепью.Имеет три провода; 1 нейтральная линия и 2 горячие линии. Горячие линии поддерживают определенный потенциал (например, 120 В) по сравнению с нейтральной линией. Существует два типа сброса служебных данных: отключение службы мачты и отключение службы скоб. Подземное служебное соединение называется боковым служебным. [2]

Рис. 2. Подъем на мачте с метеозаборником (вверху), вертикально соединенным через трубопровод с электросчетчиком (внизу). [3]

Падение на мачте

Мачта представляет собой комбинацию трубы и флюгера, которая находится наверху крыши (Рисунок 2).Подъемник прикрепляется к мачте за ручку мачты. «Капельные петли» служат, прежде всего, для обеспечения провисания, которое снижает любое механическое напряжение на линиях электропередач и предотвращает попадание воды по линиям в водовод. [2]

Служба поддержки Clevis

Clevis относится к разъемам, которые крепят проводники линии обслуживания к стороне здания. В этой установке трубопровод и гидрозатвор прикреплены к бокам жилого дома ниже линии крыши. [2]

Рисунок 3. Трансформатор, установленный на площадке для распределения электроэнергии, соединяет первичные линии электропередачи с домами. [4]

Сервисный боковой

Это подземный служебный вход, первичные силовые линии проходят через кабелепровод к входу контактного трансформатора, а вторичные силовые линии соединяют выход трансформатора со счетчиком электроэнергии. [2]

Рисунок 4. Схема расположения розеток со всего мира. [5]

Главный выключатель

Главный выключатель используется во время аварийных ситуаций для прекращения подачи электроэнергии.

  • Основное отключение может быть выполнено с помощью главного размыкающего выключателя. Это выключатель с внешним управлением (EXO), который расположен между сервисным счетчиком и электрической панелью (Рисунок 1).
  • Основное отключение также может быть выполнено одним или несколькими автоматическими выключателями, расположенными в электрическом щите, для этого автоматические выключатели должны быть включены последовательно с двумя горячими линиями проводов, потому что это должно отключать питание всех цепей. [2]

Розетки

основная статья

Электрические розетки служат для подключения различных устройств, которым требуется электричество.В мире существует множество различных типов розеток с различными характеристиками напряжения и электрического тока. [6] Некоторые из них показаны на рисунке 4.

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Список литературы

  1. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5d/US_wiring_basement-panel.jpg
  2. 2,0 2,1 2,2 2.3 2,4 2,5 R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 8, сек. 8.1, стр. 331-340.
  3. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipemmons/e/ea/Residence_service_drop.JPG
  4. ↑ sdpitbull через Flickr [Online], доступно: https://www.flickr.com/photos/stevestr/4624935949
  5. ↑ (2014, 23 июля). Файл: Plugs.png [Онлайн].Доступно: http://wikitravel.org/shared/File:Plugs.png
  6. ↑ R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 8, сек. 8.2, стр. 341-346.

У вас однофазное или трехфазное питание?

Как определить однофазное или трехфазное питание

  • Вторник, 2 февраля 2021 г.

Одно- и трехфазное питание — это термин, который не используется в повседневных разговорах.Поэтому многие из нас не до конца понимают, что это такое и как работает.

Что такое «однофазное» и «трехфазное» питание?

Одно- или трехфазное питание — это источник питания, поступающий в вашу собственность по подземным или воздушным линиям с улицы. Большинство домов обычно имеют однофазное питание. Трехфазное питание обычно используется в коммерческих / промышленных ситуациях и в больших домах с несколькими крупными электрическими приборами, потребляющими большие токи электроэнергии.Если ваша собственность потребляет много электроэнергии, будет установлено трехфазное питание, чтобы избежать колебаний мощности.

Как узнать, какая у меня фазная мощность?

  1. Просто найдите распределительный щит, обычно он находится рядом с фасадом дома или внутри бельевого шкафа.
  2. В распределительном щите будет несколько автоматических выключателей. Разрыв цепи под названием «Главный выключатель» позволяет определить, какая фазная мощность доступна.
  3. Если имеется одиночный автоматический выключатель (как показано на рисунке ниже), это одно (1) фазное питание.Если есть три автоматических выключателя, соединенных одним переключателем (как показано на рисунке ниже), это трех (3) фазное питание.

Однофазный автоматический выключатель Трехфазный автоматический выключатель


Зачем нашему дому трехфазное питание?

Как упоминалось выше, трехфазное питание необходимо только в больших домах с несколькими электрическими приборами. Вам понадобится три фазы, если у вас есть:

  • Большая печь для керамики.
  • Большой канальный кондиционер с холодопроизводительностью более 15 киловатт.
  • Большие электродвигатели, обычно более 2 киловатт.
  • Сварочные аппараты или другое оборудование для гаражных мастерских.
  • Большой дом, в котором много людей используют электронные устройства в часы пик.
  • Дома с бассейнами с большими фильтрующими насосами, требующими питания.
  • Дома с несколькими холодильниками и морозильниками, требующими много энергии.

Если вы пытаетесь отключить эти машины или устройства от однофазного источника питания, автоматический выключатель продолжит отключаться, поскольку для удовлетворения потребности в питании недостаточно энергии.

Как работает одно- и трехфазное питание?

Электроснабжение в дом идет по проводам от ЛЭП по ул. Однофазный имеет два провода: активный и нейтральный. Нейтральный провод заземлен на распределительном щите. Три фазы имеют четыре провода: три активных (называемых фазами) и одну нейтраль. Нейтральный провод заземлен на распределительном щите.

Есть ли двухфазное питание?

Да. Двухфазное питание обычно устанавливается, если требования к однофазному питанию превышают максимальное потребление, рассчитанное электриком.Однако установка трехфазного источника питания не требует дополнительных затрат, поэтому более выгодно установить трехфазное питание, поскольку оно потенциально может быть использовано в будущем.

Знайте разницу между трехфазным и однофазным питанием

По всей Северной Америке дома питаются от однофазной электросети напряжением 120 вольт. Типичная коробка автоматического выключателя в жилых помещениях показывает четыре провода, идущие в наши дома: два «горячих» провода, нейтральный провод и заземление.Два «горячих» провода несут 240 В переменного тока, который используется для тяжелых бытовых приборов, таких как электрические плиты и сушилки. Однако напряжение между горячим проводом и нейтральным проводом составляет 120 В переменного тока, от которого питается все остальное в наших домах.

Однако производственные предприятия по производству электроэнергии в Северной Америке передают трехфазную энергию сверхвысокого напряжения в диапазоне от 230 кВ до 500 кВ. При внимательном рассмотрении линий электропередач высокого напряжения можно обнаружить три отдельных проводника, каждый из которых проводит ток, а также нейтральный провод.Распределение трехфазной энергии обходится дешевле, поскольку для линий передачи трехфазной энергии не требуются такие же толстые медные провода, как для однофазной линии передачи. Кроме того, трехфазное соединение обеспечивает гибкость при подключении к сервису и может предоставить клиентам не только обычную услугу 120 В переменного тока, но также и 208 В переменного тока. Практически каждое промышленное здание, включая ваше, получает трехфазное питание, так как оно имеет много преимуществ перед однофазным.

Проектирование или переоборудование центра обработки данных для использования трехфазного питания окупается, но некоторые центры не понимают преимуществ, которые дает трехфазное питание.Давайте посмотрим на различия между однофазным и трехфазным питанием, чтобы понять, почему трехфазное питание не только обеспечивает реальную экономию затрат, но и создает более эффективный центр обработки данных.

Проблема с однофазным двигателем

Обычная однофазная сеть на 120 В переменного тока, работающая при 60 Гц, не может обеспечить непрерывное питание. На этой частоте синусоидальная волна переменного тока пересекает нулевую точку 120 раз в секунду. Лучше всего понимать, что мощность измеряется в ваттах, а ватты — это произведение приложенного напряжения на амперы тока, протекающего в цепи (W = V x A).

Когда напряжение или ток пересекает нулевую точку, подаваемая электрическая мощность падает до нуля. На практике эти мгновенные падения до нуля не оказывают заметного влияния на оборудование в цепи. Например, если оборудование представляет собой двигатель, механическая инерция его вращающегося якоря «проезжает» через нулевые точки. (Однако эти пересечения нулевой точки действительно складываются. Двигатели, работающие от однофазного источника питания, имеют более короткий срок службы, чем двигатели, рассчитанные на трехфазное питание). Точно так же, если оборудование, находящееся под нагрузкой, представляет собой твердотельную электронику, сглаживающие конденсаторы в фильтре источника питания «буферизуют» эти нулевые точки.

Трехфазное питание, с другой стороны, состоит из трех синусоид, разделенных на 120 градусов. Эта форма мощности создается генератором переменного тока с тремя независимыми обмотками, каждая из которых находится на расстоянии 120 градусов друг от друга. Каждый ток (фаза) проходит по отдельному проводнику. Из-за фазового соотношения ни напряжение, ни ток, приложенные к IT-нагрузке, никогда не падают до нуля. Это означает, что трехфазное питание при заданном напряжении может обеспечить большую мощность. Фактически, это примерно в 1,7 раза больше мощности однофазного источника питания.

В последние годы увеличилась вычислительная мощность, которую можно сконфигурировать в одной стойке. Не так давно в стойке могло быть до десяти серверов, потребляющих 5 кВт. Теперь, из-за непрекращающейся миниатюризации и неудержимого развития технологий, та же самая стойка может вмещать четыре или пять десятков серверов и потреблять более 15 кВт.

Однофазное питание стойки мощностью 15 кВт при 120 В переменного тока потребляет 125 А. Медь, необходимая для безопасного проведения этого тока, AWG 4, имеет диаметр почти четверть дюйма.[1] С ним сложно работать, и с ним дорого. Понятно, что однофазный режим для таких нагрузок нецелесообразен. Однако в трехфазной системе каждый проводник AWG 11 диаметром всего 0,09 дюйма может выдерживать только около 42 ампер. Если вы заинтересованы в более подробном изучении арифметики, стоящей за этим, прочтите наш блог «Трехфазные разветвители питания на 208 В (стоечные блоки распределения питания), раскрытие тайны, часть II: понимание емкости».

Как трехфазное питание может помочь

Ваш выбор энергосистемы может принести вам эффективность и экономию или негибкость и чрезмерные затраты.Однофазное питание идеально подходит для бытовых пользователей, у которых наибольшая нагрузка приходится на сушилку или электрическую плиту. Однако центрам обработки данных необходимо учитывать преимущества трехфазного питания. К ним относятся:

  • Может работать как с устройствами на 120 В переменного тока, так и на 208 В переменного тока от одного источника питания, при необходимости смешивая и согласовывая PDU.
  • Трехфазный позволяет вам использовать все ваши устройства на 120 В переменного тока сегодня, но обновите их до 208 В переменного тока, просто заменив PDU, что вы можете сделать быстро и без значительных простоев.
  • Стоимость кабельной разводки резко падает, если трехфазное питание подается непосредственно в серверные шкафы.
  • Уменьшаются объемы работы электриков, устанавливающих кабели переменного тока, и общее время монтажа.

Если вы ищете способы обеспечить соответствие вашего центра обработки данных требованиям будущего, используя трехфазное питание, узнайте, как блоки распределения питания вписываются в набор необходимых вам решений.

Спонсором этого сообщения в блоге является Raritan.

electric — Почему я вижу напряжение на нейтральном проводе от моего трехфазного источника питания?

В трехфазных системах есть три «горячих» линии (L1, L2, L3).Часто также будет нейтраль (N) и земля (G). Нейтраль и земля должны быть соединены вместе на входе в сервисный центр). Все три линии расположены на расстоянии 120 градусов друг от друга. Нагрузки могут быть подключены по схеме «звезда» или «треугольник». В жилых домах часто запитываются только две из трех фаз (и в разных домах будут разные пары фаз, чтобы сбалансировать их).

В конфигурации треугольником нагрузки подключаются между фазами (и нейтраль не требуется).Эта конфигурация характерна для больших двигателей и в промышленных установках. В некоторых конфигурациях треугольника клемма на вторичной обмотке трансформатора заземлена и обеспечивает нейтраль. Клемма заземления может быть либо одной из трех линий, либо центральным ответвлением на катушке между двумя линиями (создавая конфигурацию треугольника с высоким плечом, поскольку одна из линий имеет гораздо более высокий потенциал (относительно земли), чем две другие. ).

В конфигурации «звезда» нагрузка подключается между линией и нейтралью.Основываясь на вопросе, я считаю, что это используемая конфигурация. Энергокомпания обеспечивает три фазы и нейтраль, а заказчик — землю. Обычно нейтраль соединяется с землей (которая прикреплена к металлическим стержням в земле, водопроводным трубам и т. Д.). Если нагрузка правильно сбалансирована (это означает, что по каждой фазе протекают равные токи), токи нейтрали будут уравновешиваться до нуля, и нейтраль не будет использоваться.

Однако редко бывает, что три линии будут точно сбалансированы, поэтому будет течь нейтральный ток, основанный на разнице токов в трех фазах.

Моя гипотеза состоит в том, что нейтраль в здании неправильно подключена к трансформатору энергокомпании. Без хорошего соединения нейтрали напряжение нейтрали не удерживается на уровне потенциала земли (соединение заземления обычно имеет сопротивление 1-20 Ом относительно земли). Напряжение нейтрали будет смещаться в сторону той линии, которая наиболее нагружена (поскольку она образует делитель напряжения). Например, если L1 имеет большую нагрузку, а L2 / L3 слабо загружены, напряжение нейтрали будет тянуться к L1, в результате чего напряжения L2-N и L3-N станут намного больше, чем их номинальное напряжение.

Итак, исправление будет заключаться в ремонте нейтрального соединения между панелью выключателя здания и трансформатором энергокомпании. Это может быть плохое соединение нейтрали в панели выключателя или неисправный трансформатор. Ремонт может быть опасным, потому что проблема может быть в участке кабеля, который нельзя легко отключить (если разрыв находится перед главным выключателем здания). Скорее всего, потребуется работа с энергетической компанией, чтобы отключить вашу услугу или проверить их трансформатор.

Эта проблема имеет аналог в системе с расщепленной фазой, которая распространена в США, и на этом сайте есть вопросы по теме:

Электроэнергия и энергия | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Рассчитайте мощность, рассеиваемую резистором, и мощность, подаваемую источником питания.
  • Рассчитайте стоимость электроэнергии при различных обстоятельствах.

Мощность в электрических цепях

У многих людей власть ассоциируется с электричеством. Зная, что мощность — это коэффициент использования или преобразования энергии, каково выражение для электроэнергии ? На ум могут прийти линии электропередач. Мы также думаем о лампочках с точки зрения их номинальной мощности в ваттах. Сравним лампочку на 25 Вт с лампой на 60 Вт. (См. Рис. 1 (а).) Поскольку оба работают от одного и того же напряжения, лампа мощностью 60 Вт должна потреблять больше тока, чтобы иметь большую номинальную мощность.Таким образом, сопротивление лампы на 60 Вт должно быть ниже, чем у лампы на 25 Вт. Если мы увеличиваем напряжение, мы также увеличиваем мощность. Например, когда лампочка мощностью 25 Вт, рассчитанная на работу от 120 В, подключена к 240 В, она на короткое время очень ярко светится, а затем перегорает. Как именно напряжение, ток и сопротивление связаны с электроэнергией?

Рис. 1. (a) Какая из этих лампочек, лампа мощностью 25 Вт (вверху слева) или лампа мощностью 60 Вт (вверху справа), имеет более высокое сопротивление? Что потребляет больше тока? Что потребляет больше всего энергии? Можно ли по цвету сказать, что нить накаливания мощностью 25 Вт круче? Является ли более яркая лампочка другого цвета, и если да, то почему? (кредиты: Дикбаух, Wikimedia Commons; Грег Вестфолл, Flickr) (б) Этот компактный люминесцентный светильник (КЛЛ) излучает такую ​​же интенсивность света, как и лампа мощностью 60 Вт, но при входной мощности от 1/4 до 1/10.(кредит: dbgg1979, Flickr)

Электрическая энергия зависит как от напряжения, так и от перемещаемого заряда. Проще всего это выражается как PE = qV , где q — это перемещенный заряд, а V, — это напряжение (или, точнее, разность потенциалов, через которую проходит заряд). Мощность — это скорость перемещения энергии, поэтому электрическая мощность равна

.

[латекс] P = \ frac {PE} {t} = \ frac {qV} {t} \\ [/ latex].

Учитывая, что ток равен I = q / t (обратите внимание, что Δ t = t здесь), выражение для мощности принимает вид

P = IV

Электрическая мощность ( P ) — это просто произведение тока на напряжение.Мощность имеет знакомые единицы ватт. Поскольку единицей СИ для потенциальной энергии (PE) является джоуль, мощность измеряется в джоулях в секунду или ваттах. Таким образом, 1 A ⋅V = 1 Вт. Например, в автомобилях часто есть одна или несколько дополнительных розеток, с помощью которых можно заряжать сотовый телефон или другие электронные устройства. {2} R \\ [/ latex].

Обратите внимание, что первое уравнение всегда верно, тогда как два других можно использовать только для резисторов. В простой схеме с одним источником напряжения и одним резистором мощность, подаваемая источником напряжения, и мощность, рассеиваемая резистором, идентичны. (В более сложных схемах P может быть мощностью, рассеиваемой одним устройством, а не полной мощностью в цепи.) Из трех различных выражений для электрической мощности можно получить различное понимание. Например, P = V 2 / R подразумевает, что чем ниже сопротивление, подключенное к данному источнику напряжения, тем больше подаваемая мощность.Кроме того, поскольку напряжение возведено в квадрат в P = V 2 / R , эффект от приложения более высокого напряжения, возможно, больше, чем ожидалось. Таким образом, когда напряжение увеличивается вдвое до лампочки мощностью 25 Вт, ее мощность увеличивается почти в четыре раза и составляет около 100 Вт, что приводит к ее перегоранию. Если бы сопротивление лампы оставалось постоянным, ее мощность была бы ровно 100 Вт, но при более высокой температуре ее сопротивление также будет выше.

Пример 1. Расчет рассеиваемой мощности и тока: горячая и холодная мощность

(a) Рассмотрим примеры, приведенные в Законе Ома: сопротивление и простые цепи и сопротивление и удельное сопротивление.Затем найдите мощность, рассеиваемую автомобильной фарой в этих примерах, как в горячую, так и в холодную погоду. б) Какой ток он потребляет в холодном состоянии?

Стратегия для (а)

Для горячей фары нам известны напряжение и ток, поэтому мы можем использовать P = IV , чтобы найти мощность. Для холодной фары нам известны напряжение и сопротивление, поэтому мы можем использовать P = V 2 / R , чтобы найти мощность.

Решение для (a)

Вводя известные значения тока и напряжения для горячей фары, получаем

P = IV = (2.{2}} {0,350 \ text {} \ Omega} = 411 \ text {W} \\ [/ latex].

Обсуждение для (а)

30 Вт, рассеиваемые горячей фарой, являются типичными. Но 411 Вт в холодную погоду на удивление выше. Начальная мощность быстро уменьшается по мере увеличения температуры лампы и увеличения ее сопротивления.

Стратегия и решение для (b)

Ток при холодной лампочке можно найти несколькими способами. Переставляем одно из уравнений мощности, P = I 2 R , и вводим известные значения, получая

[латекс] I = \ sqrt {\ frac {P} {R}} = \ sqrt {\ frac {411 \ text {W}} {{0.350} \ text {} \ Omega}} = 34,3 \ text {A} \\ [/ latex].

Обсуждение для (б)

Холодный ток значительно выше, чем установившееся значение 2,50 А, но ток будет быстро снижаться до этого значения по мере увеличения температуры лампы. Большинство предохранителей и автоматических выключателей (используемых для ограничения тока в цепи) спроектированы так, чтобы выдерживать очень высокие токи на короткое время при включении устройства. В некоторых случаях, например, с электродвигателями, ток остается высоким в течение нескольких секунд, что требует использования специальных плавких предохранителей с замедленным срабатыванием.

Чем больше электроприборов вы используете и чем дольше они остаются включенными, тем выше ваш счет за электроэнергию. Этот знакомый факт основан на соотношении энергии и мощности. Вы платите за использованную энергию. Поскольку P = E / t , мы видим, что

E = Pt

— это энергия, используемая устройством, использующим мощность P в течение интервала времени t . Например, чем больше горело лампочек, тем больше использовалось P ; чем дольше они работают, тем больше т .Единицей измерения энергии в счетах за электроэнергию является киловатт-час (кВт ч), что соответствует соотношению E = Pt . Стоимость эксплуатации электроприборов легко оценить, если у вас есть некоторое представление об их потребляемой мощности в ваттах или киловаттах, времени их работы в часах и стоимости киловатт-часа для вашей электросети. Киловатт-часы, как и все другие специализированные единицы энергии, такие как пищевые калории, можно преобразовать в джоули. Вы можете доказать себе, что 1 кВт ⋅ ч = 3.6 × 10 6 Дж.

Потребляемая электрическая энергия ( E ) может быть уменьшена либо за счет сокращения времени использования, либо за счет снижения энергопотребления этого прибора или приспособления. Это не только снизит стоимость, но и снизит воздействие на окружающую среду. Улучшение освещения — один из самых быстрых способов снизить потребление электроэнергии в доме или на работе. Около 20% энергии в доме расходуется на освещение, в то время как в коммерческих учреждениях эта цифра приближается к 40%.Флуоресцентные лампы примерно в четыре раза эффективнее ламп накаливания — это верно как для длинных ламп, так и для компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). (См. Рис. 1 (b).) Таким образом, лампу накаливания мощностью 60 Вт можно заменить на КЛЛ мощностью 15 Вт, которая имеет такую ​​же яркость и цвет. КЛЛ имеют изогнутую трубку внутри шара или спиралевидную трубку, все они подключены к стандартному привинчиваемому основанию, которое подходит для стандартных розеток лампы накаливания. (В последние годы были решены исходные проблемы с цветом, мерцанием, формой и высокими начальными вложениями в КЛЛ.) Теплопередача от этих КЛЛ меньше, и они служат до 10 раз дольше. В следующем примере рассматривается важность инвестиций в такие лампы. Новые белые светодиодные фонари (которые представляют собой группы небольших светодиодных лампочек) еще более эффективны (в два раза больше, чем у КЛЛ) и служат в 5 раз дольше, чем КЛЛ. Однако их стоимость по-прежнему высока.

Установление соединений: энергия, мощность и время

Отношение E = Pt может оказаться полезным во многих различных контекстах.Энергия, которую ваше тело использует во время упражнений, зависит, например, от уровня мощности и продолжительности вашей активности. Степень нагрева от источника питания зависит от уровня мощности и времени ее применения. Даже доза облучения рентгеновского изображения зависит от мощности и времени воздействия.

Пример 2. Расчет рентабельности компактных люминесцентных ламп (КЛЛ)

Если стоимость электроэнергии в вашем районе составляет 12 центов за кВтч, какова общая стоимость (капитальные плюс эксплуатация) использования лампы накаливания мощностью 60 Вт в течение 1000 часов (срок службы этой лампы), если стоимость лампы составляет 25 центов? (б) Если мы заменим эту лампочку компактной люминесцентной лампой, которая дает такой же световой поток, но на четверть мощности и стоит 1 доллар.50, но длится в 10 раз дольше (10 000 часов), какова будет общая стоимость?

Стратегия

Чтобы найти эксплуатационные расходы, мы сначала находим использованную энергию в киловатт-часах, а затем умножаем ее на стоимость киловатт-часа.

Решение для (a)

Энергия, используемая в киловатт-часах, определяется путем ввода мощности и времени в выражение для энергии:

E = Pt = (60 Вт) (1000 ч) = 60,000 Вт ч

В киловатт-часах это

E = 60.0 кВт ⋅ ч.

Сейчас стоимость электроэнергии

Стоимость

= (60,0 кВт ч) (0,12 долл. США / кВт час) = 7,20 долл. США.

Общая стоимость составит 7,20 доллара за 1000 часов (около полугода при 5 часах в день).

Решение для (b)

Поскольку CFL использует только 15 Вт, а не 60 Вт, стоимость электроэнергии составит 7,20 доллара США / 4 = 1,80 доллара США. КЛЛ прослужит в 10 раз дольше, чем лампа накаливания, так что инвестиционные затраты составят 1/10 стоимости лампы за этот период использования, или 0.1 (1,50 доллара США) = 0,15 доллара США. Таким образом, общая стоимость 1000 часов составит 1,95 доллара США.

Обсуждение

Следовательно, использование КЛЛ намного дешевле, даже если начальные вложения выше. Повышенная стоимость рабочей силы, которую бизнес должен включать в себя для более частой замены ламп накаливания, здесь не учитывается.

Подключение: Эксперимент на вынос — Инвентаризация использования электроэнергии

1) Составьте список номинальной мощности для ряда приборов в вашем доме или комнате.Объясните, почему что-то вроде тостера имеет более высокий рейтинг, чем цифровые часы. Оцените энергию, потребляемую этими приборами в среднем за день (оценивая время их использования). Некоторые приборы могут указывать только рабочий ток. Если бытовое напряжение 120 В, то используйте P = IV . 2) Проверьте общую мощность, используемую в туалетах на этаже или в здании вашей школы. (Возможно, вам придется предположить, что используемые длинные люминесцентные лампы рассчитаны на 32 Вт.) Предположим, что здание было закрыто все выходные, и что эти огни были включены с 6 часов вечера.{2} R \\ [/ латекс].

  • Энергия, используемая устройством с мощностью P за время t , составляет E = Pt .

Концептуальные вопросы

1. Почему лампы накаливания тускнеют в конце жизни, особенно незадолго до того, как их нити оборвутся?

Мощность, рассеиваемая на резисторе, равна P = V 2 / R , что означает, что мощность уменьшается при увеличении сопротивления. Однако эта мощность также определяется соотношением P = I 2 R , что означает, что мощность увеличивается при увеличении сопротивления.Объясните, почему здесь нет противоречия.

Задачи и упражнения

1. Какова мощность разряда молнии 1,00 × 10 2 МВ при токе 2,00 × 10 4 A ?

2. Какая мощность подается на стартер большого грузовика, который потребляет 250 А тока от аккумуляторной батареи 24,0 В?

3. Заряд в 4,00 Кл проходит через солнечные элементы карманного калькулятора за 4,00 часа. Какова выходная мощность, если выходное напряжение вычислителя равно 3.00 В? (См. Рисунок 2.)

Рис. 2. Полоса солнечных элементов прямо над клавишами этого калькулятора преобразует свет в электричество для удовлетворения своих потребностей в энергии. (Источник: Эван-Амос, Wikimedia Commons)

4. Сколько ватт проходит через него фонарик с 6,00 × 10 2 за 0,500 ч использования, если его напряжение составляет 3,00 В?

5. Найдите мощность, рассеиваемую в каждом из этих удлинителей: (a) удлинительный шнур с сопротивлением 0,0600 Ом, через который 5.00 А течет; (б) более дешевый шнур с более тонким проводом и сопротивлением 0,300 Ом.

6. Убедитесь, что единицами измерения вольт-ампер являются ватты, как следует из уравнения P = IV .

7. Покажите, что единицы 1V 2 / Ω = 1W, как следует из уравнения P = V 2 / R .

8. Покажите, что единицы 1 A 2 ⋅ Ω = 1 Вт, как следует из уравнения P = I 2 R .

9. Проверьте эквивалент единиц энергии: 1 кВт ч = 3,60 × 10 6 Дж.

10. Электроны в рентгеновской трубке ускоряются до 1,00 × 10 2 кВ и направляются к цели для получения рентгеновских лучей. Вычислите мощность электронного луча в этой трубке, если она имеет ток 15,0 мА.

11. Электрический водонагреватель потребляет 5,00 кВт на 2,00 часа в сутки. Какова стоимость его эксплуатации в течение одного года, если электроэнергия стоит 12,0 центов / кВт · ч? См. Рисунок 3.

Рисунок 3. Водонагреватель электрический по запросу. Тепло в воду подается только при необходимости. (кредит: aviddavid, Flickr)

12. Сколько электроэнергии необходимо для тостера с тостером мощностью 1200 Вт (время приготовления = 1 минута)? Сколько это стоит при 9,0 цента / кВт · ч?

13. Какова будет максимальная стоимость КЛЛ, если общая стоимость (капиталовложения плюс эксплуатация) будет одинаковой как для КЛЛ, так и для ламп накаливания мощностью 60 Вт? Предположим, что стоимость лампы накаливания составляет 25 центов, а электричество стоит 10 центов / кВтч.Рассчитайте стоимость 1000 часов, как в примере с КЛЛ по рентабельности.

14. Некоторые модели старых автомобилей имеют электрическую систему 6,00 В. а) Каково сопротивление горячему свету у фары мощностью 30,0 Вт в такой машине? б) Какой ток протекает через него?

15. Щелочные батареи имеют то преимущество, что они выдают постоянное напряжение почти до конца своего срока службы. Как долго щелочная батарея с номиналом 1,00 А · ч и 1,58 В будет поддерживать горение лампы фонарика мощностью 1,00 Вт?

16.Прижигатель, используемый для остановки кровотечения в хирургии, выдает 2,00 мА при 15,0 кВ. а) Какова его выходная мощность? б) Какое сопротивление пути?

17. В среднем телевизор работает 6 часов в день. Оцените ежегодные затраты на электроэнергию для работы 100 миллионов телевизоров, предполагая, что их потребляемая мощность составляет в среднем 150 Вт, а стоимость электроэнергии составляет в среднем 12,0 центов / кВт · ч.

18. Старая лампочка потребляет всего 50,0 Вт, а не 60,0 Вт из-за истончения ее нити за счет испарения.Во сколько раз уменьшается его диаметр при условии равномерного утонения по длине? Не обращайте внимания на любые эффекты, вызванные перепадами температур.

Медная проволока калибра 19. 00 имеет диаметр 9,266 мм. Вычислите потери мощности в километре такого провода, когда он пропускает 1,00 × 10 2 A.

Холодные испарители пропускают ток через воду, испаряя ее при небольшом повышении температуры. Одно такое домашнее устройство рассчитано на 3,50 А и использует 120 В переменного тока с эффективностью 95,0%.а) Какова скорость испарения в граммах в минуту? (b) Сколько воды нужно налить в испаритель за 8 часов работы в ночное время? (См. Рисунок 4.)

Рис. 4. Этот холодный испаритель пропускает ток непосредственно через воду, испаряя ее напрямую с относительно небольшим повышением температуры.

21. Integrated Concepts (a) Какая энергия рассеивается разрядом молнии с током 20 000 А, напряжением 1,00 × 10 2 МВ и длиной 1.00 мс? (б) Какую массу древесного сока можно было бы поднять с 18ºC до точки кипения, а затем испарить за счет этой энергии, если предположить, что сок имеет те же тепловые характеристики, что и вода?

22. Integrated Concepts Какой ток должен вырабатывать подогреватель бутылочек на 12,0 В, чтобы нагреть 75,0 г стекла, 250 г детской смеси и 3,00 × 10 2 алюминия от 20 ° C до 90º за 5,00 мин?

23. Integrated Concepts Сколько времени требуется хирургическому прижигателю, чтобы поднять температуру на 1.00 г ткани от 37º до 100, а затем закипятите 0,500 г воды, если она выдает 2,00 мА при 15,0 кВ? Не обращайте внимания на передачу тепла в окружающую среду.

24. Integrated Concepts Гидроэлектрические генераторы (см. Рисунок 5) на плотине Гувера вырабатывают максимальный ток 8,00 × 10 3 А при 250 кВ. а) Какова выходная мощность? (b) Вода, питающая генераторы, входит и покидает систему с низкой скоростью (таким образом, ее кинетическая энергия не изменяется), но теряет 160 м в высоте.Сколько кубических метров в секунду необходимо при КПД 85,0%?

Рисунок 5. Гидроэлектрические генераторы на плотине Гувера. (кредит: Джон Салливан)

25. Integrated Concepts (a) Исходя из 95,0% эффективности преобразования электроэнергии двигателем, какой ток должны обеспечивать аккумуляторные батареи 12,0 В 750-килограммового электромобиля: отдых до 25,0 м / с за 1,00 мин? (b) Подняться на холм высотой 2,00 × 10 2 м за 2,00 мин при постоянной 25.Скорость 0 м / с при приложении силы 5,00 × 10 2 Н для преодоления сопротивления воздуха и трения? (c) Двигаться с постоянной скоростью 25,0 м / с, прилагая силу 5,00 × 10 2 Н для преодоления сопротивления воздуха и трения? См. Рисунок 6.

Рис. 6. Электромобиль REVAi заряжается на одной из улиц Лондона. (кредит: Фрэнк Хебберт)

26. Integrated Concepts Пригородный легкорельсовый поезд потребляет 630 А постоянного тока напряжением 650 В при ускорении.а) Какова его мощность в киловаттах? (b) Сколько времени нужно, чтобы достичь скорости 20,0 м / с, начиная с состояния покоя, если его загруженная масса составляет 5,30 × 10 4 кг, предполагая эффективность 95,0% и постоянную мощность? (c) Найдите его среднее ускорение. (г) Обсудите, как ускорение, которое вы обнаружили для легкорельсового поезда, сравнивается с тем, что может быть типичным для автомобиля.

27. Integrated Concepts (a) Линия электропередачи из алюминия имеет сопротивление 0,0580 Ом / км. Какова его масса на километр? б) Какова масса на километр медной линии с таким же сопротивлением? Более низкое сопротивление сократит время нагрева.Обсудите практические ограничения ускорения нагрева за счет снижения сопротивления.

28. Integrated Concepts (a) Погружной нагреватель, работающий на 120 В, может повысить температуру 1,00 × 10 2 -граммовой алюминиевой чашки, содержащей 350 г воды, с 20 ° C до 95 ° C за 2,00 мин. Найдите его сопротивление, предполагая, что оно постоянно в процессе. (b) Более низкое сопротивление сократит время нагрева. Обсудите практические ограничения ускорения нагрева за счет снижения сопротивления.

29. Integrated Concepts (a) Какова стоимость нагрева гидромассажной ванны, содержащей 1500 кг воды, от 10 ° C до 40 ° C, исходя из эффективности 75,0% с учетом передачи тепла в окружающую среду? Стоимость электроэнергии 9 центов / кВт kWч. (b) Какой ток потреблял электрический нагреватель переменного тока 220 В, если на это потребовалось 4 часа?

30 . Необоснованные результаты (a) Какой ток необходим для передачи мощности 1,00 × 10 2 МВт при 480 В? (b) Какая мощность рассеивается линиями передачи, если они имеют коэффициент 1.00 — сопротивление Ом? (c) Что неразумного в этом результате? (d) Какие предположения необоснованны или какие посылки несовместимы?

31. Необоснованные результаты (a) Какой ток необходим для передачи мощности 1,00 × 10 2 МВт при 10,0 кВ? (b) Найдите сопротивление 1,00 км провода, которое вызовет потерю мощности 0,0100%. (c) Каков диаметр медного провода длиной 1,00 км, имеющего такое сопротивление? (г) Что необоснованного в этих результатах? (e) Какие предположения необоснованны или какие посылки несовместимы?

32.Создайте свою проблему Представьте себе электрический погружной нагреватель, который используется для нагрева чашки воды для приготовления чая. Постройте задачу, в которой вы рассчитываете необходимое сопротивление нагревателя, чтобы он увеличивал температуру воды и чашки за разумное время. Также рассчитайте стоимость электроэнергии, используемой в вашем технологическом процессе. Среди факторов, которые необходимо учитывать, — это используемое напряжение, задействованные массы и теплоемкость, тепловые потери и время, в течение которого происходит нагрев.Ваш инструктор может пожелать, чтобы вы рассмотрели тепловой предохранительный выключатель (возможно, биметаллический), который остановит процесс до того, как в погружном блоке будут достигнуты опасные температуры.

Глоссарий

электрическая мощность:
— скорость, с которой электрическая энергия подается источником или рассеивается устройством; это произведение тока на напряжение

Избранные решения проблем и упражнения

1. 2.00 × 10 12 Вт

5.{6} \ text {J} \\ [/ latex]

11. 438 $ / год

13. $ 6.25

15. 1.58 ч

17. 3,94 миллиарда долларов в год

19. 25,5 Вт

21. (а) 2,00 × 10 9 Дж (б) 769 кг

23. 45.0 с

25. (а) 343 A (б) 2,17 × 10 3 A (в) 1,10 × 10 3 A

27. (а) 1,23 × 10 3 кг (б) 2,64 × 10 3 кг

29. (a) 2,08 × 10 5 A
(b) 4,33 × 10 4 МВт
(c) Линии передачи рассеивают больше мощности, чем они должны передавать.
(d) Напряжение 480 В неоправданно низкое для напряжения передачи. В линиях передачи на большие расстояния поддерживается гораздо более высокое напряжение (часто сотни киловольт), чтобы уменьшить потери мощности.

2 простых способа проверить одно- или трехфазное питание

Однофазное или трехфазное питание, вот в чем вопрос.

Ну, по крайней мере, если вы просматриваете нашу линейку мониторов энергии.

Это связано с тем, что большинство мониторов энергии используют «зажимы датчика CT» для измерения энергопотребления.А чтобы охватить все, что вы используете, им нужны либо один зажим для однофазного , либо три зажима для трехфазного .

К счастью, передатчики Efergy, которые мы продаем, одинаковы для обоих типов источников питания. Каждый передатчик может принимать один, два или три зажима. Так что, если вы допустили ошибку, это не имеет значения, вы всегда можете добавить дополнительный зажим CT (или два) позже.

Вот два простых способа проверить, подключены ли в вашем доме или офисе одна или три фазы.

1) Однофазный или трехфазный

— Сервисные предохранители

Однофазные блоки имеют один «служебный предохранитель», а трехфазные — три.

Сервисный предохранитель — это большой предохранитель прямоугольной формы черного цвета. Как правило, их довольно легко обнаружить на главном распределительном щите или плате счетчика.

Дом с трехфазным источником питания и трехфазным интеллектуальным счетчиком. Обратите внимание на 3 служебных предохранителя в верхнем левом углу платы. Однофазные площадки имеют только один из них.

2) Однофазный или трехфазный

— Главный выключатель

Еще один способ отличить три фазы от одной — это ширина главного выключателя. Однофазные переключатели имеют ширину «один полюс», тогда как трехфазные переключатели имеют ширину «три полюса». Смотрите картинку ниже, чтобы понять, что я имею в виду.

Однофазный / однополюсный главный выключатель (слева) и трехфазный / трехполюсный главный выключатель (справа).

Эти «главные переключатели» обычно находятся на щитке счетчика.В более крупных помещениях или блочных блоках вы также можете найти главные выключатели на каждой дополнительной плате или распределительном щите.

А как насчет одно- или трехфазной солнечной энергии?

Наш монитор солнечной энергии также требует от вас выбора, будет ли ваша фотоэлектрическая система однофазной или трехфазной. Как и выше, вы можете решить это, наблюдая за «главным выключателем солнечной энергии», как показано в приведенных ниже примерах.

Однофазное солнечное (слева) и трехфазное солнечное (справа).

А как насчет двухфазного питания?

Двухфазные источники питания также довольно распространены в Австралии.Двухфазное питание лучше всего определять с помощью описанного выше метода «Сервисный предохранитель». Для двух фаз будет два предохранителя, а не один или три.

Разница между однофазными и трехфазными источниками питания

В этом руководстве мы изучим различия между однофазными и трехфазными источниками питания переменного тока. Мы познакомимся с некоторыми основами однофазных и трехфазных систем, преимуществами и недостатками, а также некоторыми ключевыми различиями между однофазными и трехфазными источниками питания.

Введение

Почти 90% электроэнергии, которую мы используем в повседневной жизни, поступает из переменного тока. Будь то наша бытовая техника, офисное оборудование или промышленное оборудование, мы используем источник переменного тока для питания этих устройств.

Если вы новичок, то переменный ток или просто переменный ток — это тип электроэнергии, в котором электрический ток периодически изменяется, как по величине, так и по направлению. Кроме того, в зависимости от приложения, питание переменного тока может подаваться в однофазной или трехфазной системе.

Однофазная система питания переменного тока состоит из двух проводов, известных как фаза (или иногда линия или ток) и нейтральный провод. В случае трехфазной системы вы используете либо три провода, либо четыре провода для передачи мощности (без нейтрали в трехпроводной трехфазной сети).

Давайте теперь подробно рассмотрим однофазные и трехфазные системы, а также рассмотрим разницу между однофазными и трехфазными источниками питания.

Что такое однофазный источник питания?

Как упоминалось ранее, в однофазном источнике питания мощность распределяется с использованием только двух проводов, называемых фазой и нейтралью.Поскольку мощность переменного тока принимает форму синусоидальной волны, напряжение в однофазном источнике питания достигает пика на уровне 90 0 во время положительного цикла и снова на уровне 270 0 во время отрицательного цикла.

Фазный провод передает ток к нагрузке, а нейтральный провод обеспечивает обратный путь тока. Обычно однофазное напряжение составляет 230 В, а частота — 50 Гц (в зависимости от того, где вы живете).

Поскольку напряжение в однофазной сети повышается и понижается, постоянная мощность не может подаваться на нагрузку.

Преимущества
  • Это очень распространенная форма источника питания для самых малых требований к мощности. Почти все бытовые электропитания являются однофазными, поскольку бытовым приборам требуется небольшое количество энергии для работы освещения, вентиляторов, охладителей, обогревателей, небольших кондиционеров и т. Д.
  • Конструкция и работа однофазной системы электроснабжения часто просты.
  • В зависимости от региона однофазного источника питания достаточно для нагрузок до 2500 Вт.
Недостатки
  • Небольшие однофазные двигатели (обычно менее 1 кВт) не могут запускаться напрямую с помощью однофазного источника питания, поскольку для двигателя недостаточно начального крутящего момента.Таким образом, для правильной работы необходимы дополнительные схемы, такие как пускатели двигателей (например, пусковой конденсатор в вентиляторах и насосах).
  • Тяжелые нагрузки, такие как промышленные двигатели и другое оборудование, не могут работать от однофазной сети.

Что такое трехфазный источник питания?

Трехфазный блок питания состоит из трех проводов питания (или трех фаз). Кроме того, в зависимости от типа цепи (а она бывает двух типов) у вас может быть нейтральный провод, а может и нет.В трехфазной системе питания каждый сигнал питания переменного тока на 120 0 не совпадает по фазе друг с другом.

В трехфазном источнике питания в течение одного цикла из 360 0 каждая фаза имела бы пик напряжения дважды. Также мощность никогда не падает до нуля. Этот стабильный поток мощности и способность выдерживать более высокие нагрузки делают трехфазный источник питания подходящим для промышленных и коммерческих операций.

Как упоминалось ранее, существует два типа схем в трехфазном источнике питания.Это Дельта и Звезда (или Уай). В конфигурации «Дельта» нет нейтрального провода, и все системы высокого напряжения используют эту конфигурацию.

В конфигурации «звезда» или «звезда» есть нейтральный провод (общий вывод цепи звезды) и провод заземления (иногда).

Напряжение между двумя фазами в трехфазном источнике питания составляет 415 В, а между фазой и нейтралью — 240 В. Следовательно, вы можете обеспечить три однофазных источника питания, используя трехфазный источник питания (именно так это обычно делается для бытовых и малых предприятий).

ПРИМЕЧАНИЕ: Существует разница между прямым трехфазным питанием и трехфазным питанием, разделенным на три однофазных источника питания.

Преимущества
  • Для той же мощности трехфазный источник питания использует меньше проводов, чем однофазный источник питания.
  • Трехфазный источник питания обычно является предпочтительной сетью для коммерческих и промышленных нагрузок. Хотя в некоторых странах (например, в большинстве европейских стран) даже бытовое электроснабжение является трехфазным.
  • Вы можете легко запускать большие нагрузки.
  • Для больших трехфазных двигателей (обычно используемых в промышленности) не требуется пускатель, так как разность фаз в трехфазном источнике питания будет достаточной для обеспечения достаточного начального крутящего момента для запуска двигателя.
  • Почти вся мощность вырабатывается при трехфазном питании. Хотя существует концепция многофазного питания, исследования показали, что трехфазный источник питания более экономичен и прост в производстве.
  • Общая эффективность трехфазного источника питания выше по сравнению с однофазным источником питания для той же нагрузки.

Разница между однофазными и трехфазными источниками питания

Давайте теперь посмотрим на разницу между однофазными и трехфазными источниками питания.

  • В однофазном источнике питания питание подается по двум проводам, называемым фазой и нейтралью. В трехфазном источнике питания питание подается по трем проводам (четыре провода, если имеется нейтральный провод).
  • Напряжение однофазного источника питания составляет 230 В, тогда как оно составляет 415 В при трехфазном питании.
  • Для того же количества мощности для однофазного источника питания требуется больше проводов, чем для трехфазного источника питания.
  • Эффективность трехфазного источника питания значительно выше, чем у однофазного источника питания, и способность передачи мощности также больше.
  • Поскольку однофазный источник питания использует только два провода, общая сложность сети меньше по сравнению с четырехпроводным трехфазным источником питания (включая нейтраль).

Вам нужен трехфазный блок питания?

В зависимости от ваших требований ваша энергораспределительная компания предложит однофазный или трехфазный источник питания.Для небольших домов и магазинов достаточно однофазного питания.

Но если у вас большой дом с тремя-четырьмя кондиционерами (все могут работать одновременно), водонагревателями, большим погружным насосом, стиральной машиной, двухдверным холодильником и т. Д., Тогда вам может понадобиться трехфазный питание так, чтобы нагрузка на каждую фазу распределялась должным образом.

Поскольку у нас нет прямых трехфазных устройств, то, что делает компания по распределению электроэнергии, состоит в том, что три фазы от трехфазного источника питания подаются как три отдельных однофазных источника.Например, если у вас есть три спальни с тремя кондиционерами, то в каждой комнате будет отдельная фаза.

В квартирах и общинах обычно используются специальные трансформаторы, чтобы они могли понижать напряжение с 11 кВ, поступающего непосредственно с подстанции, до 240 В независимо от уличного трансформатора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *