Можно ли добиться равномерного распределения нагрузки по фазам?

Жилище современного человека немыслимо без электроэнергии. Подавляющее большинство городских квартир, да и частных домов имеет электроснабжение, организованное при помощи однофазных вводов. Это упрощает схемы подключения, поскольку практически весь парк бытовой электроаппаратуры состоит из однофазных потребителей, однако встречается жилье, подключение которого к электросетям выполнено на трехфазных вводах.

Выполняется такое подключение при помощи четырехжильного кабеля состоящего из 3 фазных проводов и одного рабочего нуля (нейтрали), для электроснабжения по схеме TN-S ввод осуществляется по пяти проводам, к перечисленным добавляется еще защитный проводник PE. Линейное напряжение между фазными проводами составляет 380 В, в то время как фазное напряжение между фазой и нейтралью составляет 220 В.

При симметричных нагрузках, примером такой может быть асинхронный электродвигатель все три фазных напряжения равны и будут сохранять свои значения даже при обрыве рабочего нуля. А вот если равномерную нагрузку трехфазного электроприемника заменить множеством однофазных нагрузок, включенных на разные фазы, при обрыве (плохом контакте или отгорании) нулевого провода возникают перекосы фаз, сопровождающиеся перекосом фазных напряжений. Ноль смещается в сторону фазы питающей максимальную нагрузку, в то время как напряжение между нулевым проводом и малонагруженной фазой растет. В идеале оно может достичь величины линейного – 380 В, что для бытовой аппаратуры несет непоправимые последствия.

Чтобы предотвратить порчу дорогостоящего электрооборудования в случае возникновения аварийных ситуаций, необходимо правильно, равномерно распределить нагрузку.

Правила распределения нагрузок

Конечно же, идеальной симметрии фаз, которую дают трехфазные линейные нагрузки, получить вряд ли получится, однако добиться более-менее равномерного распределения электроэнергии по всем трем фазам все-таки можно.

Для начала следует убедиться, что поставляемая электрической сетью энергия соответствует установленным стандартами нормам. Так согласно требованиям ГОСТ 13109-97, регламентирующего показатели качества электроэнергии, предельно допустимые нормы отклонения напряжения не должны превышать 10% (при нормальных отклонениях 5%). Производится это путем замера обыкновенным тестером напряжения на вводе и в случае обнаружения несоответствия или асимметрии фаз следует обратиться по вопросу устранения перекоса к поставщику электроэнергии.

Далее следует приступать непосредственно к распределению несимметричных нагрузок, с этой целью выделяются все потребители электроэнергии, имеющие максимальную мощность:

• водонагреватель (бойлер);
• электроплита (духовой шкаф, микроволновка);
• теплый электрический пол;
• стиральная машина и пр.

Подсчитывается их мощность с учетом cos ϕ, определяется мощность потребления отдельных групп потребителей (электропитание розеток по комнатам, освещение и т.д.). Имея на руках параметры мощности для всех потребителей электросети можно приступать к распределению нагрузок, при этом в первую очередь распределяют самые высокие нагрузки, затем выравнивают их по всем фазам менее нагруженными группами. В ходе распределения следует учитывать схему электропитания дома, особенности планировки комнат и прочие нюансы.

Из приведенного примера видно, что чем больше маломощных однофазных потребителей, тем более симметрично будут нагружены все 3 фазы.