Почему в розетке 220 вольт а не 380

Обновлено: 24.04.2024

Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного

Статья адресована начинающим электрикам. Я тоже когда-то был начинающим, и всегда рад поделиться знаниями и поднять профессиональный уровень моих читателей.

Очень коротко, для тех, кто не будет читать дальше: напряжение 380 В называется линейным и действует в трехфазной сети между любыми из трёх фаз. Напряжение 220 В называется фазным и действует между любой из трёх фаз и нейтралью (нулём).

Чем три фазы отличаются от одной?

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°.

Преимущества и недостатки

Обе системы питания имеют свои плюсы и минусы, которые меняются местами или становятся несущественными при переходе мощности через порог 10 кВт. Попробую перечислить.

Однофазная сеть 220 В, плюсы

Простота
Дешевизна
Ниже опасное напряжение

Однофазная сеть 220 В, минусы

Ограниченная мощность потребителя

Трехфазная сеть 380 В, плюсы

Трехфазная сеть 380 В, минусы

Дороже оборудование
Более опасное напряжение
Ограничивается максимальная мощность однофазных нагрузок

Когда 380, а когда 220?

Так почему же в квартирах у нас напряжение 220 В, а не 380? Дело в том, что к потребителям мощностью менее 10 кВт, как правило, подключают одну фазу. А это значит, что в дом вводится одна фаза и нейтральный (нулевой) проводник. В 99% квартир и домов именно так и происходит.

Не смотря на то, что есть способы включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, такие переделки резко снижают КПД двигателей, и иногда при прочих равных условиях можно за 220 В заплатить в 2 раза больше, чем за 380.

Пример трехфазного электрощитка. Потребители и трехфазные, и однофазные.

Поэтому в офисах, магазинах, и тем более на предприятиях применяют только трёхфазное питание. И, соответственно, трёхфазные счетчики, которые бывают прямого включения и трансформаторного включения (с трансформаторами тока).

Трехфазный ввод. Вводной автомат перед счетчиком.

Надеюсь, теперь понятно, что такое трехфазное напряжение 380 В и однофазное напряжение 220 В?

Схемы Звезда и Треугольник в трехфазной сети

Система распределения электроэнергии

На крупных предприятиях с потреблением мощности более 100 кВт обычно существуют собственные подстанции 10/0,4 кВ.

На рисунке упрощенно показано, как с генератора G напряжение (везде речь идёт про трехфазное) 110 кВ (может быть 220 кВ, 330 кВ или другое) поступает на первую трансформаторную подстанцию ТП1, которая понижает напряжение в первый раз до 10 кВ. Одна такая ТП устанавливается для питания города или района и может иметь мощность порядка от единиц до сотен мегаватт (МВт).

Трехфазный ввод. Переход на меньшее сечение проводов, чтобы подключить их к счетчику.

Почему 3 фазы - это 380 Вольт

В трёхфазной сети существуют два вида напряжений: фазное (220) и линейное (380) . Казалось бы, сеть одна, а значений напряжения несколько. Разберёмся, почему, собственно, между фазой и нулём 220, а между двумя фазами - 380.

Все знают, что в розетке напряжение равно 220 Вольт. Однако не все знают или не заостряют, внимание на том, что напряжение в ней переменное . А это имеет большое значение. Между фазой и нулём в розетке полярность напряжения изменяется 100 раз в секунду. Проще говоря, "плюс" с "минусом" постоянно меняются местами.

На этой гифке показано, как меняется значение напряжения за несколько сотых долей секунды. Обратите внимание на секундомер, время замедленно в 100 раз. На этой гифке показано, как меняется значение напряжения за несколько сотых долей секунды. Обратите внимание на секундомер, время замедленно в 100 раз.

Предыдущая картинка относится к одной фазе и нулю. Точнее сказать к любой фазе. Напряжение между любой фазой и нулём 220 В.

Почему у нас в розетке именно 220 вольт

В разных странах разные стандарты напряжения в электросети. В США 110 В, в Японии 100 В, в Европе и у нас с недавних пор напряжение подняли до 230 В (±10%) - ГОСТ 29322-2014 (вероятно, на новых подстанциях). Почему именно такие значения, а не округленные до красивых цифр, например: 200 В, 250 В?

Кто-то из опытных электриков скажет, что 220 В – это напряжение между фазой и нулем в трехфазной сети или: 380:√3 (380/1,73). Но почему тогда именно 380 В, а не 400 В или 350? И почему в одних странах напряжение в два раза ниже европейских стандартов? Все дело в истории развития электричества.

Одним из первых массовых электроприборов была электрическая лампа освещения. В них использовали угольные стержни и нити. На западе – лампы Эдисона. В России – лампы Лодыгина. И опытным путем было установлено, что оптимальным напряжением для работы таких ламп будет 100 В.

Выше – срок службы ламп будет коротким, ниже – лампа светит слишком тускло. Т.к. Эдисон работал с постоянным током, то потери в сети были значительные. На электростанциях приходилось это учитывать и выдавать 110 В. Так, этот стандарт и остался в США и по сей день.

Для того, чтобы питать больше приборов, в дома стали заводить две фазы по 110 В. Только одна с минусом, а вторая – с плюсом. Позже, с переходом на переменный ток, это осталось как две фазы. В США сейчас есть 220 В, но в подвалах многоквартирных домов и в трехфазной сети для питания стиральных машин, например. Это как у нас – при подключении двух фаз по 220 В и нуля можно получить 380 В.

Кто-то из людей старшего поколения вспомнит, что раньше в СССР был стандарт 127 В. А в 1960 г. все перевели на 220 В. С чем это связано? Связано это как раз с тем, что по изначальным электросетям, предназначенным для постоянного тока 220 В (две фазы) пустили переменный ток: 220:√3=127 В. Заслуга Николы Тесла, который изобрел принцип передачи переменного электрического тока. При этом значительно сокращались потери или проводку можно иметь меньшего сечения.

Помню, у отца и деда были электробритвы, которые можно было переключить с 127 В на 220 В. Тогда я не понимал, зачем в приборе режим 127 В, если в доме 220 В.

Мощность электроприборов росла и их количество – тоже. Нужно было или увеличивать сечения проводки (причем, в 4 раза), что очень затратно или увеличить напряжение с сохранением сечений проводов (уменьшить ток). Что и сделали в 1960 г. – подняли напряжение на одной фазе до 220 В. Потери остались те же, а передавать мощность можно большую.

Переход был бессистемный. В некоторых домах до 1975 г. оставалось напряжение 127 В. Отсюда и некоторые приборы с двойным напряжением питания. Сколько было историй, когда жители выводили из строя бытовые приборы, предназначенные для сети 127 В, включая их в 220 В.

Почему США не повысили напряжение в сети (на фазе) – это вопрос. Ведь приходится закладывать повышенные сечения проводки. Хотя, у них в сети частота 60 Гц. Это позволяет снизить массу трансформаторов. Есть мнение, что в США, оставив стандарт 110 В, производители пресекли поставки импортной электротехники из Европы и позволяли развиваться своим производствам. Но с другой стороны, это влечет большие затраты на проводку. Так же удивляет стандарт 100 В в Японии, где развито производство электроники.

Отдельная тема – это стандарты вилок и розеток. Основных в мире насчитывается 13 видов. Но это тема отдельной статьи.

Почему в розетке именно 220 вольт?

Когда это всё только-только изобрели, то за стандарт взяли 100 Вольт - красивое ровное число. К тому же такая величина более-менее большая, чтобы делать провода не слишком толстыми, и более-менее маленькая, чтобы не делать изоляцию слишком толстой.

Но поскольку было большое падение напряжения (сеть постоянного тока, несовершенные технологии и прочие связанные с ограничениями времени штуки) - то чтобы напряжение не падало ниже положенного и электроприборы могли нормально работать, надо было поддерживать напряжение источника немного выше - так и получилось значение 110 В.

По мере развития техники выяснилось, что для мощных потребителей 110 Вольт - маловато.

Тогда решили делать систему из трёх проводов. Потребителю в розетки и на лампочки отправляли по-старому: "0" и "+110" (или "0" и "-110") - и у него было 110 Вольт, а вот на более мощные присоединения (котельные, прачечные и тому подобное): "-110" и "+110" - и там было 220 Вольт.

Собственно, с развитием техники и переходом на переменный ток ничего не изменилось, и число 220 осталось стандартным - просто ради совместимости существующего оборудования. А более низкое напряжение (правда, уже не 110, а 127 Вольт - из-за того, что у переменного тока чуть другие формулы расчёта) со временем кануло в лету.

Единственная поправка - последние лет пятнадцать стандартной величиной почти во всей Европе и в России является 230 Вольт. Оборудование всё равно делается с запасом, а такое увеличение позволило снизить потери и увеличить допустимую нагрузку в электросетях. Ну и в других странах эти же самые 100 Вольт могли пройти несколько другой путь развития и прийти к другим числам (например, в Японии так и осталось 100 Вольт, а в странах Америки - 110-120), но источник у всех этих стандартов один - 100 Вольт, которые были заложены в первых электрических сетях постоянного тока.

Почему напряжение в сети имеет такое неровное значение — 127, 220 или 380 В, а не, к примеру, 150, 200 или 400?

Химик, кристаллограф. Живу в Испании, раньше работал в Корее.

Сделать все напряжения красивыми невозможно, мешает физика: если напряжение между фазами в трехфазной сети будет равно напряжению между фазой и нулем, умноженному на корень из 3. Если мы имеем на одной фазе 220, между фазами всегда будет 380, а мы хотим иметь 220 между фазами, то одна фаза должна быть 127. Если мы сделаем одно число круглым, например 200, то второе будет всё равно некрасивым (346 или 115).

А само число 220 возникло по историческим причинам. Когда в конце 19 века начали появляться первые электростанции постоянного, считали, что 110В - максимальное безопасное для потребителей напряжение. Потом появились более мощные электроприборы и стали подводить две линии по 110В. Ток всё ещё был постоянный, так что напряжение удвоилось. А когда перешли к переменному току, для удобства сохранили то же напряжение, которое было.

Наверняка у каждого из вас, хотя бы раз в жизни сгорали бытовые приборы от перенапряжения. При этом многие слышали, что подобное не редко случается из-за обрыва ноля.

Давайте наглядно без формул, векторных диаграмм, смещений нулевых точек и т.п., с точки зрения обывателя попытаемся разобраться, каким же образом напряжение 380в, вместо привычных 220в, может оказаться в ваших розетках.

Если вам нужен более научный подход, с выкладкой всей теории по данному вопросу, то вот по этой ссылке, можете ознакомиться с отличной статьей, проливающая свет на все электротехнические процессы. Мы же подойдем с несколько другой стороны.

Ведь действительно возникает логичный вопрос, как это так, оборвался или отгорел один из проводов, а напряжение ни то что не пропадает, а становится даже больше.

Чтобы доступно разобраться в сути этого явления, давайте вспомним разницу между последовательной и параллельной схемой подключения электроприемников.

Схема параллельного включения

При параллельном подключении, фазный и нулевой проводники одновременно приходят ко всем потребителям в цепи. Нарисуем такую схемку, где этими потребителями будут обыкновенные лампочки накаливания.

На входе напряжение составляет 220в. При таком подключении, на каждой лампочке напряжение будет одинаковым, и при достаточном сечении проводников и малой нагрузке, не будет сильно отличаться от вводного.

При этом отключение или включение каждой лампочки по очередности, не сильно скажется на его значениях. Именно по такой схеме и подключены все розетки в ваших квартирах.

Однако если напряжение будет одинаковым, ток в цепи будет разным. Общее его значение складывается из суммы токов проходящих через лампочку №1 и №2.

Вы можете включать и более мощные приборы (лампы 200Вт, чайник), и все будет прекрасно работать.

Последовательное подключение токоприемников

Схема последовательного подключения несет в себе уже существенные изменения. Здесь питающий проводник (это может быть фаза или ноль), сначала приходит на первую лампочку, а далее от нее уходит на следующую.

Только после этого он возвращается на вводной автомат или в общую сеть.

Не важно количество токоприемников, их может быть 2,3,4 и более. Главное, чтобы они были строго подключены один после другого.

Что же изменится, если вы включите последовательно две лампы по 100Вт? А случится то, что напряжение на них упадет примерно в два раза.

При этом общее вводное напряжение будет складываться из суммы падений напряжений на лампе №1 и лампе №2. То есть, 110в на одной и 110в на другой. Кстати, такой казалось бы недостаток, можно очень хитро использовать несколькими способами.

Напомню, что в параллельной схеме, U везде было одинаковым, не важно в какой точке. Здесь же одинаковым будет ток, при том в любой части электрической цепи I=I1=I2.

Однако такая ситуация с равномерным падением напряжения, будет наблюдаться только в том случае, если все эл.приемники будут одинаковой мощности. Стоит вместо одной 100Вт лампы вкрутить 200 ваттную, и вы сразу же увидите разницу.

На лампочке 100Вт будет напряжение 146В и она будет гореть довольно ярко. В то же время более мощная 200 ваттная будет еле светиться.

Связано это с тем, что падение напряжения напрямую зависит от сопротивления потребителя. На более мощных приборах сопротивление маленькое.

Вот примерные данные по стандартным лампочкам, предназначенным для работы в сети 220В:

Почему между фазой и нолем 220 В, а между фазами 380 В?

Мы знаем, что в нашей сети между фазой и нолем 220 В. Но почему тогда между двумя фазами 380 В, а не 440, например? Разбираемся в сути феномена.

Фазное и линейное напряжения

Напряжение между фазой и нолем называется фазным. На одной фазе напряжение всегда 220 В, а на ноле, соответственно, 0. Так как разница между ними составляет 220 В, то значит фазное напряжение всегда будет 220 В (в бытовой сети бывают скачки и падения, поэтому напряжение может немного меняться).

Но если фазным напряжением все предельно ясно, то с линейным не все так просто. Линейным напряжением называется напряжение между двумя фазами. Мы знаем, что оно составляется 380 В, но откуда оно получается?

Все дело в работе генератора, который генерирует электроэнергию, и установлен на подстанции. Обратите внимание на иллюстрацию ниже. Обмотки (фазы А, В и С) генератора расположены под углом 120 о относительно друг друга. Внутренний индуктор или магнит (обозначенный буквами С и Ю) вращаясь, создает электромагнитное поле. Но так как фазы расположены под углом 120 о относительно друг друга, то вращение индуктора по отношению к каждой фазе смещено на 1/3 цикла. В итоге, когда магнит проходит возле одной фазы, то он максимально возбуждает обмотку до 220 В, а в это же время другая фаза возбуждена лишь на -160. В данном случае линейное напряжение составит Uл = 220 — (-160) = 380 В.

Также для четырехпроводной системы проводки при соединении трехфазного генератора звездой существует такая формула: Uл = квадратный корень из 3*Uф, где Uф — это фазное напряжение, которое равняется 220 В. В итоге получаем Uл = 1,73 *220 = 380 В.

Как бы вы ни решили проводить вычисления, вы придете к показателю в 380 В.

Почему в розетке 220 вольт а не 380

30 мастеров, которые творят из дерева искусство

Трейлер фильма "Джим Пуговка и чёртова дюжина" (2020)

Как носорог с машинками решил поиграть

Китайский активист рассказал о происхождении коронавируса в Ухане

16 парней, которые решили расстаться с длинными волосами и не прогадали

Озвучили самые популярные имена для новорожденных в Москве

Компания Disney построила дом Винни-Пуха в английском лесу

20 жизненных подсказок-шпаргалок, которые сделают вас эрудитом

Авария дня. В Перми водитель «скорой» устроил смертельное ДТП

Топ абсолютно никчёмных и вредных работ от столичного правоохранителя

Котлетов, мармеладзе, арбузова: мемы про звездные фамилии

Продолжения фильмов и кинофраншиз, в которых на роль главного героя выбрали новых актеров

Google и Apple удалили приложение «Навальный», в котором был блок с «Умным голосованием»

Лошади, верблюды, еноты и другой зоопарк первого дня голосования в одном флаконе

«Нива» с прицепом опрокинулась на бок в Магнитогорске

Что видно с МКС: 20 фото на страшные происшествия с самого неожиданного ракурса

Правительством утверждён производственный календарь на 2022 год

Этот старенький Ford Mustang стоит в пять раз дороже нового

Колоритные кадры, которые наглядно рассказывают о жизни в России

Художница, которая точно знает: в СССР было лучше!

Страшный сон любого водителя: ребенок выбежал под машину в Челябинской области

Пользователи делятся фото начала 2000-х, за которые им сейчас стыдно

Бандиты с большой дороги, которых боятся даже бабки у подъездов (но это не точно)

Французская мода на уличных фотографиях 1910-1920 годов

Редкий спортивный автомобиль, простоявший без движения 21 год, отправился на мойку

Как существовать на 15 000 рублей в месяц: пособие по экстремальному выживанию

Мужчина в одних трусах вылез на карниз многоэтажки, чтобы спастись от пожара

Котяра подружился с мышью, которая должна была стать его обедом

"У кошки четыре ноги. ": тест по фильму "Республика ШКИД"

Любитель обгонов на перекрестках нашел свою ассенизаторскую машину

Наглая овца помешала перекусу

Художник рисует комиксы для любителей странного и черного юмора

Подозреваемый в убийстве трех человек и нападении на отдел полиции найден и задержан

"Поздравили, но протокол составили": пограничники два часа бдили за сахалинцем, тянущим тунца

20-летний внедорожник Bowler Wildcat стоит столько же, сколько новый BMW X5

Суд разрешил оскорбившему россиян блогеру на время остаться в России, приостановив распоряжение МВД

17 собак, которые здорово преобразились после стрижки

Чем отличаются девочки от женщин

27 татуировок, которые не спасает даже техника исполнения

Битловед, тиктокер, специалист по марихуане и другие необычные специальности в вузах мира

Почему в розетке 220 вольт ?

Потому, что в трехфазной сети между фазами напряжение - 380 В, а в однофазной - между фазой и нулем - 220.

потому. что это неправда.
Если воткнетесь между двумя разными фазами в разных розетках - получите примерно 270.

(естественно - не в квартире, в квартире обычно одна фаза на все заведена, разве что в свою розетку и соседсткую)

Я когда-то на этом у электрика бутылку выиграл - электрики вообще все так считают, и проверить не пытаются.

380 вольтметром между двумя точками вообще не увидите! 380 - только по можности получается между всеми тремя фазами.

Ну а кто сомневается - просто посчитайте интеграл разности между синусоидами, сдвинутыми на 120

Читайте также: