Фазное и линейное напряжение
Одним из вариантов систем многофазных электрических цепей является трехфазная цепь. В многофазных электрических цепях происходит действие синусоидальных электродвижущих сил с одинаковой частотой. Они отличаются друг от друга по фазе и создаются от общего источника энергии. В трехфазных цепях важными параметрами являются фазное и линейное напряжение, отличающиеся своими электрическими характеристиками.
- Что такое фаза
- Фазное и линейное напряжение в трехфазных цепях
- Отличие линейного напряжения от фазного
- Использование линейного и фазного напряжения
Что такое фаза
Каждая часть многофазной системы, имеющая одинаковую характеристику тока, называется фазой. Поэтому определение фазы имеет двоякое значение в электротехнике. Во-первых, как величина, изменяющаяся синусоидально, а во-вторых, как отдельная часть в системе многофазных электрических цепей. Количество фаз определяет наименование цепей: двухфазные, трехфазные, шестифазные и т.д.
Самыми распространенными цепями в современной энергетике являются трехфазные. Они имеют ряд преимуществ перед другими видами цепей, как однофазными, так и многофазными. Они более экономичны при производстве и передаче электроэнергии. Трехфазное напряжение возникает в результате вращения магнита внутри катушки. С его помощью достаточно просто образуется вращающееся круговое магнитное поле, обеспечивающее работу асинхронных двигателей. Данное явление известно, как ЭДС или по-другому, электродвижущая сила индукции.
Вращающийся магнит называется ротором, а катушки, расположенные вокруг него, образуют статор. Переменное напряжение получается путем преобразования постоянного напряжения, когда прямая линия принимает синусоидальную конфигурацию с изменяющимися положительными и отрицательными значениями.
Изменение магнитного потока происходит за счет вращения ротора, что и приводит к образованию переменного напряжения. В статоре имеется три катушки, в каждой из которых присутствует собственная отдельная электрическая цепь. Каждая катушка сдвинута относительно друг друга на 120 градусов по окружности. Под действием вращающегося магнита во всех катушках возникает одинаковое переменное напряжение между фазами в трехфазной сети.
Трехфазные цепи дают возможность получать два эксплуатационных напряжения на одной установке – фазное и линейное.
Фазное и линейное напряжение в трехфазных цепях
Фазное напряжение – возникает между началом и концом какой-либо фазы. По другому его еще определяют, как напряжение между одним из фазных проводов и нулевым проводом.
Линейное – определяется как межфазное или между фазное – возникающее между двумя проводами или одинаковыми выводами разных фаз.
Рассматривая фазные и линейные напряжения и токи, следует отметить, что показатель фазного напряжения составляет примерно 58% от параметров линейного. Таким образом, при нормальных условиях эксплуатации показатели линейных одинаковы и превышают фазные в 1,73 раза. То есть, если линейное напряжение 380, чему равно фазное можно определить с помощью этого коэффициента.
В трехфазной сети напряжение, как правило, оценивают по данным линейного напряжения. Для трехфазных линий, которые отходят от подстанции, устанавливается линейное напряжение номиналом 380 вольт. Это соответствует фазному в 220 вольт. В трехфазных четырех проводных сетях номинальное напряжение указывается с обозначением обеих величин – 380/220 В. Это означает, что в такую сеть подключаются как приборы с 380 вольт, так и однофазные – на 220 вольт.
Наибольшее распространение получила трехфазная система 380/220 вольт с заземленным нулевым проводом. Однофазные электроприборы на 220 вольт подключаются к линейному напряжению между любой парой фазных проводов. Трехфазные электроприборы подключаются к трем различным проводам фаз. В последнем случае не требуется использование нулевого провода, при этом отсутствие заземления повышает риск поражения током, когда нарушена изоляция.
Отличие линейного напряжения от фазного
Прежде чем рассматривать практическое значение этих параметров, необходимо точно знать, чем различаются между собой линейное и фазное напряжения. Определенное межфазное напряжение в трехфазной цепи может возникнуть либо между двумя фазами, либо между одной из фаз и нулевым проводом. Подобное взаимодействие становится возможным из-за использования в схеме четырехпроводной трехфазной цепи. Ее основными характеристиками являются напряжение и частота.
Напряжение, возникающее между двумя фазными проводниками, считается линейным, а между фазным и нулевым возникает фазное. Линейное напряжение используется для расчета токов и других параметров трехфазной цепи. К таким схемам возможно подключение не только трехфазных контактов, но и однофазных, например, различных бытовых приборов. Номинальное значение линейного напряжения составляет 380 В. Иногда оно изменяется под действием различных факторов, появляющихся в локальной сети. Таким образом, все основные различия между обоими видами напряжений заключаются в способах соединения обмоток.
Наибольшее распространение получило линейное напряжение, из-за безопасного использования и удобного распределения сетей. Для его замеров достаточно мультиметра, тогда как определение характеристик фазного напряжения требует использования вольтметров, датчиков тока и других специальных приборов.
Контроль и выравнивание данного параметра осуществляется с помощью линейного стабилизатора напряжения. Этот прибор обеспечивает поддержание этого показателя на нормативном уровне, в том числе он нормализует и повышенное напряжение.
Использование линейного и фазного напряжения
Классическим примером использования линейного и фазного напряжения считаются соединения, используемые при запуске трехфазного генератора. В его конструкцию входят первичные и вторичные обмотки, которые могут соединяться звездой или треугольником.
Схема «треугольник» предполагает соединение конца первой фазы с началом второй. Кроме того, каждый фазный проводник соединяется с линейными проводами источника тока. В результате, происходит выравнивание токов, а фазное напряжение становится равным линейному. По такой же схеме подключаются электродвигатели и трансформаторы.
Другим вариантом является схема «звезда». В этом случае начала всех обмоток подключаются к одной сети при помощи перемычек. Таким образом, в обмотки будет поступать ток с характеристиками этой сети, а межфазное напряжение вступит во взаимодействие со всеми активными контактами.
Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного
Три фазы = линейное напряжение 380 Вольт, Одна фаза = фазное напряжение 220 Вольт
Статья адресована начинающим электрикам. Я тоже когда-то был начинающим, и всегда рад поделиться знаниями и поднять профессиональный уровень моих читателей.
Итак, почему в некоторые электрощитки приходит напряжение 380 Вольт, а в некоторые – 220? Почему у одних потребителей напряжение трёхфазное, а у других – однофазное? Было время, я задавался этими вопросами и искал на них ответы. Сейчас расскажу популярно, без формул и диаграмм, которыми изобилуют учебники.
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).
Другими словами. Если к потребителю подходит одна фаза, то потребитель называется однофазным, и напряжение его питания будет 220 В (фазное). Если говорят о трехфазном напряжении, то всегда идёт речь о напряжении 380 В (линейное). Какая разница? Далее – подробнее.
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.
Подробнее о перекосе фаз, и от чего он бывает – здесь.
А защититься от перекоса фаз лучше всего с помощью реле напряжения, например Барьер или ФиФ ЕвроАвтоматика.
Кроме того, чрезмерно нагруженной фазе будет тяжело и обидно, что другие “отдыхают”)
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
- Мощность ограничена только сечением проводов
- Экономия при трехфазном потреблении
- Питание промышленного оборудования
- Возможность переключения однофазной нагрузки на “хорошую” фазу при ухудшении качества или пропадании питания
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.
Однофазный электрощиток в доме. Правый автомат – вводной, далее – по комнатам. Кто найдёт ошибки на фото? Хотя, этот щиток – одна сплошная ошибка…
Однако, если планируется потреблять мощность более 10 кВт, то лучше – трехфазный ввод. А если имеется оборудование с трехфазным питанием (содержащее трехфазные двигатели), то я категорически рекомендую заводить в дом трехфазный ввод с линейным напряжением 380 В. Это позволит сэкономить на сечении проводов, на безопасности, и на электроэнергии.
Трехфазный ввод. Вводной автомат на 100 А, далее – на счетчик трехфазный прямого включения Меркурий 230.
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.
Однофазное напряжение применяется в частном секторе, где потребляемая мощность, как правило, не превышает 10 кВт. При этом на вводе применяют кабель с проводами сечением 4-6 мм². Потребляемый ток ограничивается вводным автоматическим выключателем, номинальный ток защиты которого – не более 40 А.
Про выбор защитного автомата я уже писал здесь. А про выбор сечения провода – здесь. Там же – жаркие обсуждения вопросов.
Но если мощность потребителя – 15 кВт и выше, то тут обязательно нужно использовать трехфазное питание. Даже, если в данном здании нет трехфазных потребителей, например, электродвигателей. В таком случае мощность разделяется по фазам, и на электрооборудование (вводной кабель, коммутация) ложится не такая нагрузка, как если бы ту же мощность брали от одной фазы.
Пример трехфазного электрощитка. Потребители и трехфазные, и однофазные.
Например, если дом питается от одной фазы, и потребляет мощность 15 кВт – это ток около 70А, нужен медный провод сечением не менее 10 мм². Стоить кабель с такими жилами будет существенно. А автоматов на одну фазу (однополюсных) на ток больше 63 А на ДИН-рейку я не встречал.
Кстати, если вас интересует кабель ВВГ-нг-ls, рекомендую обратиться на сайт xcabel.ru. Там вы найдёте самый широкий ряд различных кабелей по оптимальным ценам.
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).
И на вводе (перед счетчиком) стоят примерно такие “ящички”:
Трехфазный ввод. Вводной автомат перед счетчиком.
Существенный минус трехфазного ввода (отмечал его выше) – ограничение по мощности однофазных нагрузок. Например, выделенная мощность трехфазного напряжения – 15 кВт. Это значит, что по каждой фазе – максимум 5 кВт. А это значит, что максимальный ток по каждой фазе – не более 22 А (практически – 25). И надо крутиться, распределяя нагрузку.
Надеюсь, теперь понятно, что такое трехфазное напряжение 380 В и однофазное напряжение 220 В?
Схемы Звезда и Треугольник в трехфазной сети
Существуют различные вариации включения нагрузки с рабочим напряжением 220 и 380 Вольт в трехфазную сеть. Эти схемы называются “Звезда” и “Треугольник”.
Когда нагрузка рассчитана на напряжение 220В, то она включается в трехфазную сеть по схеме “Звезда”, то есть к фазному напряжению. При этом все группы нагрузки распределяются так, чтобы мощности по фазам были примерно одинаковы. Нули всех групп соединены вместе и подключены к нейтральному проводу трехфазного ввода.
В “Звезду” подключены все наши квартиры и дома с однофазным вводом, другой пример – подключение ТЭНов в мощных калориферах и конвектоматах.
Когда нагрузка на напряжение 380В, то она включается по схеме “Треугольник”, то есть к линейному напряжению. Такое распределение по фазам наиболее типично для электродвигателей и другой нагрузки, где все три части нагрузки принадлежат к единому устройству.
Система распределения электроэнергии
Исходно напряжение всегда является трехфазным. Под “исходно” я подразумеваю генератор на электростанции (тепловой, газовой, атомной), с которого напряжение в много тысяч вольт поступает на понижающие трансформаторы, которые образуют несколько ступеней напряжения. Последний трансформатор понижает напряжение до уровня 0,4 кВ и подаёт его конечным потребителям – нам с вами, в квартирные дома и в частный жилой сектор.
На крупных предприятиях с потреблением мощности более 100 кВт обычно существуют собственные подстанции 10/0,4 кВ.
Трехфазное питание – ступени от генератора до потребителя
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).
Далее напряжение поступает на трансформатор ТП2 второй ступени, на выходе которого действует напряжение конечного потребителя 0,4 кВ (380В). Мощность трансформаторов ТП2 – от сотен до тысяч кВт. С ТП2 напряжение поступает к нам – на несколько многоквартирных домов, на частный сектор, и т.п.
Такие ступени преобразования уровня напряжения необходимы для того, чтобы уменьшить потери при транспортировке электроэнергии. Подробнее о потерях в кабельных линиях – в другой моей статье.
Схема упрощённая, ступеней может быть несколько, напряжения и мощности могут быть другие, но суть от этого не меняется. Только конечное напряжение потребителей одно – 380 В.
Напоследок – ещё несколько фото с комментариями.
Электрощит с трехфазным вводом, но все потребители – однофазные.
Трехфазный ввод. Переход на меньшее сечение проводов, чтобы подключить их к счетчику.
Что такое фазное и линейное напряжение?
Электрические цепи характеризуются наличием различных типов напряжения. Линейное напряжение (ЛН) возникает между фазовыми проводами трёхфазной цепи. У всех частей (фаз) многофазной цепи характеристика тока идентична. Название цепей (шести-, трёх- или 2-фазные) обуславливаются числом фаз. Наибольшее распространение получили трёхфазные электроцепи, так как являются наиболее экономичными в сравнении с многофазными или 2-фазными. А также позволяют на одном агрегате получить ЛН и фазное напряжение (ФН).
Какое напряжение называется линейным, а какое фазным
Линейным называется напряженье между 2-мя фазами линии или когда определяется величина между 2-мя проводами различных фаз.
Напряжение между любой фазой и нулём — фазное. Оно меряется между начальной и конечной стадией фазы. Практически ФН от ЛН отличается на 58-60 процентов. То есть, величины ЛН в 1,73 раза больше величин ФН.
Трёхфазный ток
Трёхфазные цепи имеют 380В ЛН, что позволяет получить 220В фазного.
Отличия
Специфика ЛН — это показатель, по которому производится расчёт токов и остальных величин трёхфазной цепи. Подобная схема позволяет подключать одно- и трёхфазные контакты. Номинальное равно 380В и меняется при изменениях в ограниченной сети, к примеру, вследствие скачков.
Популярнейшей является цепь с нейтралью и заземлением. Подключение в такой системе производится по схеме:
- к фазным проводам подсоединяются однофазные провода;
- к 3-фазным — 3-фазные.
Типы соединений
Широта применения ЛН обуславливается его безопасностью и комфортностью разветвления цепи. Оборудование в таком случае подключается к фазному выводу, и лишь он не безопасен.
Расчёт системы несложен, при этом действуют стандартные физические формулы. Параметры ЛН сети замеряются мультиметром, а ФН — спецустройствами, например, вольтметром, датчиком тока, тестером.
- Разводка подобной проводки не нуждается в применении профессионального оборудования. Достаточно отвёрток, которые имеют индикаторы.
- Вероятность удара током очень мала. Подобное объясняется присутствующей в цепи свободной нейтралью. Соединение проводников не требует подключения 0-вого вывода.
- Схема подходит для всех видов тока.
Вам это будет интересно Особенности сопротивления проводников
Важно! К 3-фазной цепи можно подключить 1-фазную. Наоборот сделать нельзя.
Включение в трёхфазную цепь приёмников электрической энергии
- Подобная схема подключения пригодна для многих устройств, которым необходима высокая мощность, чтобы работать. ЛН позволяет увеличить КПД двигателя на33%.
При переключении обмоток генератора к треугольнику со звезды обуславливает увеличение в 1,73 раза величины ЛН.
Соединения в трёхфазных цепях
Важно! Сложность обнаружения повреждений в линейном соединении является немаловажным недостатком цепи, так как вследствие этого может случиться пожар.
Отличие между ЛН и ФН состоит в различии соединяемых проводов обмоток. Чтобы проконтролировать параметры ЛН и ФН потребуется импульсный стабилизатор, по-другому — линейный стабилизатор. Этот прибор даёт возможность, сохраняя показатель на одном уровне, приводить в норму напряжение, если оно резко выросло. Прибор можно подключить к контактам электорооборудования, обычной розетке.
Соотношения фазного и линейного напряжения
Соотношение между напряжением линейным и фазным составляет 1,73. То есть при ста процентах мощности ЛН, напряжение фазы будет 58%. То есть, ЛН превышает ФН в 1,73 раза и при этом стабильно.
ФН и ЛН, отличие и соотношение
Напряжение в трёхфазной цепи оценивается по параметрам линейной составляющей. Обычно оно 380 вольт и тождественно 220 вольтам фазной компоненты сети трёхфазного электротока. В электрических сетях, где имеется четыре провода, напряжение 3-фазного тока обозначается 380/220В. Это позволяет подключить к подобной сети оборудование с 1-фазным потреблением электричества 220В и мощных приборов, которые могут работать от 380В.
Универсальной и приемлемой в большинстве случаев является трёхфазная цепь 380/220В 0-вым проводом. Электроприборы, которые функционируют от однофазного напряженья 220В, могут при подсоединении к паре проводов ФН питаться от ЛН.
Электрооборудование, которое запитывается от трёхфазной сети может работать, только если имеется подсоединение одновременно к 3-м выводам различных фаз. Тогда заземление не обязательно, но если изоляционный материал провода будет повреждён, то отсутствие 0-ого значительно увеличивает опасность удара электрическим током.
Важно! При понижении ЛН меняются величины ФН. При уже выясненном значении междуфазного напряжения определить величину ФН труда не составит.
Преимущества
Возможная схема разводки трёхфазной сети в многоквартирных жилых домах
- Экономичность. Экономичность передачи электроэнергии на значительные расстояния.
- Меньшая материалоёмкость 3-фазных трансформаторов.
- Меньшая материалоёмкость силовых кабелей, так как при одинаковой потребляемой мощности снижаются токи в фазах (по сравнению с однофазными цепями).
Благодаря этим преимуществам, трёхфазные системы наиболее распространены в современной электроэнергетике.
В чем измеряется
Согласно ГОСТ 13109 норма напряжения в электрической сети варьирует в диапазоне от 198В до 242В (то есть 220В плюс или минус 10 процентов). При частой поломке бытовой техники, ламп или их мигании потребуется измерение напряжения в электрической проводке. Подобная проверка делается мультиметром или вольтметром. Ночью, когда электроприборы используются по минимуму, полученные значения будут максимальными.
Мультиметром измеряется напряжение в трёхфазной сети так:
- Между рабочим 0 и каждой из фаз: А-N, В-N, С-N.
- Линейные напряжения: А-В, А-С, В-С.
Всего должно получиться шесть измерений. Иногда делается ещё один замер — между заземляющим и нулевым рабочим проводником: N-PE.
Маркировка[ | ]
Основные статьи: Провод § Маркировка
и
Маркировка кабеля § Силовой кабель
Проводники, принадлежащие разным фазам, маркируют разными цветами. Разными цветами маркируют также нейтральный и защитный проводники. Это делается для обеспечения надлежащей защиты от поражения электрическим током, а также для удобства обслуживания, монтажа и ремонта электрических установок и электрического оборудования — фазировка (чередование фаз, то есть очерёдность протекания токов по фазам) принципиальна, так как от неё зависит направление вращения трёхфазных двигателей, правильная работа управляемых трёхфазных выпрямителей и некоторых других устройств. В разных странах маркировка проводников имеет свои различия, однако многие страны придерживаются общих принципов цветовой маркировки проводников, изложенных в стандарте Международной Электротехнической Комиссии МЭК 60445:2010.
Трёхфазная двухцепная линия электропередачи
Цвета фаз[ | ]
Каждая фаза в трёхфазной системе имеет свой цвет. Он меняется в зависимости от страны. Используются цвета международного стандарта IEC 60446 (IEC 60445).
фиолетовый (в системе звезда
Как измерить
Измерить подобную систему можно мультиметром или применив физические формулы.
Измерение подключения к сети
ЛН рассчитывается по формуле Кирхгофа: ∑ Ik = 0. Здесь сила тока равняется нулю во всех частях электроцепи, то есть к=1. Используется также закон Ома: I=U/R. Применив обе формулы можно высчитать параметры клейма или электросети.
В системе из несколько линий, потребуется найти напряжение между 0 и фазой IL = IF. Значения IL и IF непостоянные и меняются при разных вариациях подключения. Потому линейные параметры точно такие же, как и фазные.
Фазное
Для того чтобы получить показания подключения фазного вида, потребуется специальное оборудование, например, мультиметр, вольтметр. Для того чтобы измерить токи и напряжения в трёхфазных цепях обычно достаточно знать данные одного линейного тока и одного ЛН.
Перекос фаз
ФН измеряется при проседании (падении) линейного. Из линейных величин извлекается Квадратный корень из трёх. Полученный показатель и есть параметры ФН.
Схемы соединений трёхфазных цепей[ | ]
См. также: Трансформатор § Схемы и группы соединения обмоток трёхфазных трансформаторов
Звезда[ | ]
Звездой называется такое соединение, когда концы фаз обмоток генератора (G) соединяют в одну общую точку, называемую нейтральной точкой или нейтралью
. Концы фаз обмоток потребителя (M) также соединяют в общую точку.
Провода, соединяющие начала фаз генератора и потребителя, называются линейными
. Провод, соединяющий две нейтрали, называется нейтральным.
Трёхфазная цепь, имеющая нейтральный провод, называется четырёхпроводной. Если нейтрального провода нет — трёхпроводной.
Если сопротивления Za, Zb, Zc потребителя равны между собой, то такую нагрузку называют симметричной
Линейные и фазные величины[ | ]
Напряжение между фазным проводом и нейтралью (Ua, Ub, Uc) называется фазным. Напряжение между двумя фазными проводами (UAB, UBC, UCA) называется линейным. Для соединения обмоток звездой, при симметричной нагрузке, справедливо соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями:
Несложно показать, что линейное напряжение сдвинуто по фазе на π / 6
u L a b = u F a − u F b = U F [ cos ( ω t ) − cos ( ω t − 2 π / 3 ) ] = 2 U F sin ( − π / 3 ) sin ( ω t − π / 3 ) = 3 U F cos ( ω t + π − π / 3 − π / 2 )
u L = 3 U F cos ( ω t + π / 6 )
Мощность трёхфазного тока[ | ]
Для соединения обмоток звездой, при симметричной нагрузке, мощность трёхфазной сети равна P = 3 U F I F c o s φ = 3 U L 3 I L c o s φ = 3 U L I L c o s φ
Последствия отгорания (обрыва) нулевого провода в трёхфазных сетях[ | ]
Существующие виды защиты от линейного напряжения, которые можно найти в продаже в электротехнических магазинах Шины для раздачи нулевых проводов (синяя) и проводов заземления (зелёная)
При симметричной нагрузке в трёхфазной системе питание потребителя линейным напряжением возможно даже при отсутствии нейтрального провода. Несмотря на это, при питании нагрузки фазным напряжением, когда нагрузка на фазы не является строго симметричной, наличие нейтрального провода обязательно. При его обрыве или значительном увеличении сопротивления (плохом контакте) происходит так называемый перекос фаз, в результате которого подключенная нагрузка, рассчитанная на фазное напряжение, может оказаться под произвольным напряжением в диапазоне от нуля до линейного (конкретное значение зависит от распределения нагрузки по фазам в момент обрыва нулевого провода). Это зачастую является причиной выхода из строя бытовой электроники в квартирных домах, который может приводить к пожарам. Пониженное напряжение также может послужить причиной выхода из строя техники.
Проблема гармоник, кратных третьей[ | ]
Современная техника всё чаще оснащается импульсными сетевыми источниками питания. Импульсный источник без корректора коэффициента мощности потребляет ток узкими импульсами вблизи пиков синусоиды питающего напряжения на интервалах зарядки конденсатора входного выпрямителя. Большое количество таких источников питания в сети создаёт повышенный ток третьей гармоники питающего напряжения. Токи гармоник, кратных третьей, вместо взаимной компенсации, математически суммируются в нейтральном проводнике (даже при симметричном распределении нагрузки) и могут привести к его перегрузке даже без превышения допустимой мощности потребления по фазам. Такая проблема существует, в частности, в офисных зданиях с большим количеством одновременно работающей оргтехники. Решением проблемы третьей гармоники является применение корректора коэффициента мощности (пассивного или активного) в составе схемы производимых импульсных источников питания. Требования стандарта IEC 1000-3-2 накладывают ограничения на гармонические составляющие тока нагрузки устройств мощностью от 50 Вт. В России количество гармонических составляющих тока нагрузки нормируется стандартами ГОСТ Р 54149-2010, ГОСТ 32144-2013 (с 1.07.2014), ОСТ 45.188-2001.
Треугольник[ | ]
Треугольник — такое соединение, когда конец первой фазы соединяется с началом второй фазы, конец второй фазы с началом третьей, а конец третьей фазы соединяется с началом первой.
Соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями[ | ]
Для соединения обмоток треугольником, при симметричной нагрузке, справедливо соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями:
В чем различие между линейным и фазным напряжением, как измеряются
Распространенной разновидностью электрических систем считаются цепи, которые состоят из трех фаз. Для них характерно движение электродвижущих сил, которые относятся к синусоидальному типу. Они появляются с синхронной частотой – от одного генератора энергии, и характеризуются отличиями в фазе. Различия линейного и фазного напряжений затрагивают множество аспектов. Они касаются особенностей измерения, целей использования и схемы подключения.
- Что такое фаза?
- Что такое фазное напряжение?
- Что такое линейное напряжение?
- В чем отличие
- Измерение
- Схемы подключения
- Расчет
- Цель применения
- Плюсы и минусы
- Выводы
Что такое фаза?
Под этим термином понимают значение тригонометрической функции, которая определяет вид либо описывает волновое или колебательное движение. Размер совпадает с углом или аргументом периодической функции. При этом фаза не всегда линейно зависит от времени или координат.
Конец проводника, по которому ток попадает в цепь, представляет собой начало фазы. Смена вольтажа цепи через определенный интервал времени представляет собой проекцию лучевого вектора на ось координат.
Для обозначения электрических линий применяется число фаз. При этом они могут быть одно-, двух-, трех- или многофазными. В России пользуется популярностью трехфазная сеть для потребителей. Для нее характерны следующие плюсы:
- высокая экономичность в силу выгодного применения материалов;
- возможность транспортировки значительного объема электроэнергии;
- включение электрогенераторов и мощных двигателей в рабочую цепь;
- создание различных показателей в зависимости от разновидности включения нагрузки в линию.
Работа в цепи с 3 фазами определяется взаимным соотношением ее составляющих. На параметры влияет фаза. Вольтаж оценивается по земельному потенциалу, значением которого считается 0. Поэтому кабель с вольтажом называют фазным, тогда как заземляющий провод именуют нулевым.
Что такое фазное напряжение?
Этот вид напряжения возникает при замыкании начального и конечного элементов фазы. Помимо этого, для его обозначения применяют ток, который возникает в случае замыкания одного контакта фазы с нулевым выводом. Этот параметр представляет собой абсолютное значение разницы выводов от фазы и земли.
Что такое линейное напряжение?
Под этим термином понимают межфазный ток. Он проходит между двумя контактами или одинаковыми клеймами различных фаз. Этот параметр представляет собой разницу потенциалов пары фазных контактов.
В чем отличие
На практике разница между линейным и фазным напряжением составляет 60 %. Таким образом, показатели линейного напряжения в 1,73 раза выше фазного. Трехфазные цепи часто имеют линейный параметр 380 Вольт. Это позволяет получить фазный показатель на уровне 220 Вольт.
Межфазное напряжение представляет собой понятие, актуальное для многоквартирных высотных домов, в которых первые этажи используются под офисные помещения. Также его используют в торговых центрах. При этом для подключения объектов применяют разные силовые кабели трехфазной сети, которые могут обеспечить напряжение 380 Вольт. Эта разновидность подключения применяется для работы двигателей подъемников, эскалатора, промышленных холодильников.
Выполнять разводку трехфазной цепи несложно. При этом стоит учитывать, что в квартиру идет фаза и ноль, а в офис – три фазы с нейтральным проводом.
Измерение
Напряжение, возникающее между фазными проводниками, называется линейным. При этом между фазным и нулевым появляется фазное напряжение. Линейную разновидность применяют для определения токов и прочих показателей трехфазной цепи. При этом в такие схемы допустимо включать не только трехфазные контакты. Также разрешается использовать и однофазные – в частности, разные бытовые приборы.
Номинальный показатель линейного напряжения составляет 380 Вольт. Под влиянием ряда факторов, которые возникают в локальной сети, оно может меняться. Потому ключевые отличия между рассматриваемыми видами напряжений кроются в методах соединения обмоток.
Контроль и выравнивание этого показателя производится линейным стабилизатором напряжения. Это устройство поддерживает параметр в норме. К тому же он помогает нормализовать высокое напряжение.
Схемы подключения
Существует 2 схемы, по которым источники напряжения подключаются к сети:
- звездой;
- треугольником.
Каждый из вариантов отличается своими особенностями. При подключении звездой начала обмоток генератора соединяются в конкретной точке. Это препятствует повышению мощности. При использовании треугольника обмотки соединяются последовательно. При этом начало одной обмотки соединяется с концом другой. Это помогает втрое повысить напряжение.
Чтобы понимать схемы подключения, стоит ознакомиться с такими понятиями:
- линейным называют ток, который попадает в подводник между приемником и источником электроэнергии;
- фазным считается ток, текущий в каждой обмотке источника электроэнергии.
Эти виды токов важны при наличии несимметричной нагрузки на генератор. Это наблюдается довольно часто при подключении объектов к электросети. Все параметры, которые относятся к линии, представляют собой линейные токи и напряжения. Показатели, которые относятся фазе, считаются значениями фазных величин.
Соединение в виде звезды показывает, что все линейные токи отличаются теми же значениями, что и фазные. При симметричности системы потребность в нейтральном проводе пропадает. На практике он способствует поддержанию симметрии при асимметричности нагрузки.
По мнению специалистов, снижение линейного напряжения приводит к изменению параметров фазного напряжения. Если знать показатель междуфазного напряжения, удастся без труда определить размер фазного.
Расчет
Сети с линейным током применяются довольно часто. Это обусловлено минимальными рисками и простотой разведения такой проводки. Все электроприборы в таком случае соединяются лишь с одним фазным проводом, по которому течет ток. При этом источником опасности считается только он.
Для расчета такой схемы будет достаточно обычных формул из курса физики. К тому же для измерения данного показателя сети хватит обыкновенного мультиметра. При этом для получения показаний фазного подключения потребуется целая система оборудования.
Чтобы подсчитать напряжение линейного тока, рекомендуется использовать формулу Кирхгофа и закон Ома. Благодаря применению этих понятий удастся быстро рассчитать характеристики определенного клейма или электрической сети.
Цель применения
В многоквартирных домах главными приемниками выступают бытовые устройства, которые питаются от сети 220 Вольт. При этом возникает потребность в равномерном разделении между проводами с нагрузкой. Потому квартиры требуется подключать в соответствии с шахматной схемой. В частных домах применяется способ рассредоточения нагрузки на каждый кабель. При этом стоит принимать во внимание проводниковые токи, которые передаются при включении наибольшего количества устройств.
Если включить в сеть с одной или тремя фазами одинаковые электродвигатели, удастся получить разницу в мощности их работы. Если подобрать более эффективный метод подключения, можно повысить параметры на выходе в 3 раза. Если учитывать соотношение между фазными и линейными токами, стоит рассчитывать обмотки на более высокие параметры.
Взаимосвязь линейного напряжения и параметра фазы при соединении по типу треугольника способствует выравниванию тока. При этом обе мощности уравниваются. Аналогичным способом подсоединяют преобразователи, двигатели, трансформаторы.
Плюсы и минусы
Для каждой из систем питания характерны определенные преимущества и недостатки. Однофазная сеть 220 Вольт отличается следующими плюсами:
- простота;
- доступная стоимость;
- опасное напряжение.
К недостаткам относятся:
- ограниченная мощность;
- невозможность функционирования асинхронных двигателей.
Для трехфазной сети 380 Вольт характерны такие преимущества:
- ограничение мощности лишь сечением проводов;
- экономия;
- возможность питания промышленного оборудования;
- возможность переключения однофазной нагрузки на другую фазу при снижении качества или отсутствии питания.
К недостаткам стоит отнести следующее:
- потребность в дорогостоящем оборудовании;
- высокое напряжение;
- ограничение мощности однофазных нагрузок.
Выводы
Рассматриваемые понятия имеют определенные особенности и отличия. С этим связаны нюансы их применения для решения тех или иных задач.
Соответствие срока службы пластикового окна ГОСТу: что влияет на конструкцию
- Анализ нормативных документов
- Срок службы пластиковых профилей
- Фурнитурные системы
- Стеклопакеты
- Уплотнитель
Современные пластиковые окна характеризуются долговечностью, надежностью, гарантируют оптимальные показатели теплоизоляции и естественного освещения помещения. Но, как и любое изделие они имеют эксплуатационные ограничения. Потребителю важно знать, сколько должны прослужить по ГОСту без ремонта пластиковые окна в его квартире.
Анализ нормативных документов
Первые пластиковые окна были установлены в Германии в конце 50-х гг прошлого века. Некоторые из них до сих пор служат «верой и правдой». Однако, исходя из действующих нормативных документов, подобные конструкции имеют ограничения на срок эксплуатации. Эти показатели частично описаны в ГОСТ 30674-99.
Под сроком службы подразумевается не время безремонтной работы, а окончательные потери эксплуатационных качеств. Средний показатель вычисляется исходя из характеристик следующих компонентов пластикового окна:
- Профиль. Из него изготавливается рама, створка и другие несущие элементы. О выборе профиля хорошо написано здесь.
- Фурнитурная система. Предназначена для работы створок, фрамуг и аналогичных движущихся частей.
- Стеклопакеты. Обеспечивают приток солнечного света, предотвращают тепловые потери.
- Уплотнительные контуры. Необходимы для плотного прижима частей пластиковых окон, обеспечения герметичности.
Следует сразу определиться, что в ГОСТ 30674-99 не указываются реальные сроки службы. В этом нормативном документе регламентируется время предоставления гарантии на конструкции. Оно составляет 1 год с момента установки.
Срок службы пластиковых профилей
Системы пластиковых профилей делают из ПВХ со специальными добавками, повышающими механическую прочность и сопротивляемость солнечному свету. Важные характеристики: толщина стенки, монтажная глубина, параметры используемого металлического усилителя.
Нормативный срок службы – до 40 лет. На практике этот показатель зависит от следующих факторов:
- Толщина защитной пленки. Она предотвращает воздействие УФ лучей на пластик.
- Стороннее воздействие. К ним относятся механические повреждения, контакт с агрессивными средами.
- Экологическая обстановка.
Последнее является решающим фактором. При наличии в воздухе вредных компонентов большая часть из них оседает на поверхности окна. После контакта с водой (дождь, снег) происходят негативные реакции.
Фурнитурные системы
Фурнитурная обвязка – единственный движущийся элемент пластиковой конструкции. Она изготавливается из стали, для защиты от коррозии поверхность покрывается цинком. Нержавеющий металл не используется из-за сложности технологической обработки.
Срок службы — до 20 лет или 20 тыс. циклов открывания. На практике он зависит от таких факторов:
- своевременное обслуживание системы – удаление загрязнений, смазка;
- толщина защитного слоя, предотвращающего коррозию;
- регулировка элементов во избежание превышения нагрузки на определенные узлы;
- правильная установка производителем.
Фурнитуру рекомендуется обслуживать минимум 2 раза в год, перед наступлением холодов переключать в зимний режим.
Стеклопакеты
Фактически стекла сохранят свои свойства длительное время — до нескольких веков. Однако стеклопакет состоит не только из них. Между прозрачными элементами имеется алюминиевая или пластиковая дистанционная рамка. Она наполняется абсорбентом для поглощения влаги. По периметру наносится слой герметика.
Исходя из наличия этих элементов максимальный срок службы стеклопакетов – 20 лет. При этом он не потеряет функции герметичности. Абсорбент не сможет поглощать влагу, в результате чего стеклопакет начнет «запотевать» изнутри.
Дополнительные факторы, влияющие на срок службы:
- степень прижима конструкции к уплотнительному контуру;
- количество осадков в регионе;
- число дистанционных рамок – от одной до 3-х.
Многие потребители не меняют стеклопакет, даже по истечении его срока службы. Конденсат на внутренней поверхности не сильно сказывается на эксплуатационных качествах.
Уплотнитель
Он бывает двух видов – из обычной резины или EPDM . Последний представляет собой смесь резины и каучука, обладает лучшими эксплуатационными качествами. Для обеспечения плотного прижима может иметь внутренние воздушные камеры, несколько «лепестков».
Регламентированный срок службы – до 10 лет. После этого он теряет пластичность, не обеспечивая плотный прижим. Для увеличения этого периода можно применять специальные смазки, постоянно контролировать положение контура в пазах. Однако легкость замены минимизирует влияние срока службы уплотнителя на этот показатель всей конструкции.
Также следует учитывать качество монтажа, который влияет на срок эксплуатации окон. В видеоматериале приведена пошаговая инструкция:
Срок службы пластиковых окон
Окна Проф >> Всё про окна >> Cрок службы пластиковых окон, деревянных окон: что сокращает срок эксплуатации
Когда приходит время замены окон, подавляющее большинство предпочитает избавиться от дерева, перейти на пластик. Действительно ли качество, срок службы пластиковых и деревянных окон сильно разнятся? Рассмотрим плюсы и минусы обоих типов, их устройство, обслуживание.
Сходства и различия
Базово, ПВХ и деревянные окна имеют схожую конструкцию: профиль, стеклопакет, фурнитура, уплотнитель. Отличие кроется в деталях.
Пластиковые окна обладают более высокой герметичностью, нежели деревянные. Дело не в уплотнителе, а в материале профиля. Пластик исключает проникновение уличного воздуха, если окно закрыто. Для заводских, придорожных районов это плюс, для остальных – минус.
Деревянный профиль «дышит» все время. Таким образом, режим микропроветривания активен постоянно. Если многоквартирный дом находится возле леса, парка, то верным выбором будет дерево. В среднем, такие окна пропускают до 3-5 литров воздуха за час. При покрытии профиля защитными веществами объем снижается.
Теплоизоляция обоих типов зависит от герметичности уплотнителя и других деталей, количество камер внутри профиля. Материал напрямую не влияет на этот показатель.
Пластиковые стеклопакеты хуже деревянных переносят сезонные изменения климата. Под действием температуры пластик неравномерно расширяется, сжимается. Это приводит при ненадлежащем обслуживании к сокращению срока службы изделий. Уплотнитель рвется, фурнитура заедает, пакеты запотевают изнутри.
С точки зрения дизайна, оба типа окон могут быть прямыми и арочными. ПВХ можно ламинировать, окрашивать разные стороны двумя красками. Дерево можно красить, нельзя грунтовать. Без окрашивания пластик выглядит дешево, дерево – гораздо эстетичнее.
Чтобы понимать, на какой период эксплуатации можно рассчитывать, ознакомимся с информацией ГОСТ.
Срок службы деревянных окон
Деревянные окна более привычны как в жилых, так и рабочих помещениях. Основным их недостатком числится срок службы стеклопакетов. Древесина, обработанная только лаком и краской, способна потерять товарный вид за несколько сезонов: краска выгорает и трескается, структура массива нарушается. По этой причине производители уделяют больше внимания защите материала от воздействия и внешней, и внутренней среды.
Согласно ГОСТ 23166-99, деревянный стеклопакет служит до 40 лет. Это усредненное число, есть породы дерева, которые прослужат дольше:
- Лиственница (до 50 лет);
- Сосна (до 60 лет);
- Дуб (до 90 лет).
Гарантийный период, при этом, намного короче. Он составляет не более 5-10 лет. После его окончания рекомендуется регулярно проводить комплекс профилактических работ, спектр и порядок выполнения которых описан в разделе «Обслуживание».
Срок службы пластиковых окон в квартире
Предельный срок службы стеклопакетов из ПВХ – 60 лет, в полтора раза дольше, чем может прослужить среднее качественное деревянное изделие. Конечно, не все элементы пакета выдержат так долго. Наиболее долговечным элементом будет ПВХ-профиль. Уплотнители, фурнитура, стеклопакет могут выйти из строя раньше.
Фактор, влияющий на продолжительность эксплуатации как пластиковых, так и деревянных окон – правильность установки пакета.
Непрофессионализм работников сокращает срок годности в несколько раз, заставляет менять окна в течение гарантийного срока. ГОСТ 30674-99 ограничивает этот период 3-5 годами.
Что сокращает срок службы окон
4 фактора могут значительно сократить срок годности элементов деревянных и пластиковых окон.
Вот некоторые из них:
- Микротрещины на стеклах. Вызываются механическими повреждениями (камни, пыль, ветки деревьев в грозу), соприкосновением стекол при высокой разности давления в помещении и на улице. В результате, стеклопакет разрушается целиком. Есть риск травмирования осколками.
- Качество сварки элементов пакета. При перепадах температуры металлические детали деревянных и пластиковых окон расширяются и сужаются. Если сварка по шву выполнена некачественно или окна не предназначены для условий эксплуатации, целостность швов может быть нарушена. Вначале появляется микротрещина, что снижает показатель теплосбережения, затем стеклопакет может полностью выйти из строя.
- Загрязнения. Песок, пыль, взвесь, семена налипают на стекла и профиль. Если летом окна открыты, то мусор оказывается и внутри деталей фурнитуры. Часто петли, направляющие и ручки заклинивает от загрязнений. Два раза в год прочищайте фурнитуру окон, промывайте сложные загрязнения.
- Плохое состояние адсорбента. Дистанционная планка заполняется влагопоглощающим адсорбентом, который необходимо заменять каждые 8-10 лет, поскольку за этот период он теряет свои свойства. В результате, между стекол накапливается влага, провоцирующая коррозию металлических элементов, фурнитуры. Без замены вещества срок службы пластиковых окон по ГОСТу выдержать не удастся, разрушение стеклопакета произойдет гораздо раньше.
- Неграмотное обслуживание. На срок эксплуатации окон влияют как механические повреждения, так и мытье кислотами, абразивными веществами. В первую очередь страдает внешнее лакокрасочное покрытие, затем запускается процесс коррозии. Конденсат скапливается между стекол, фурнитура перестает функционировать. Редкое и не периодическое обслуживание уплотнителя снижает срок службы окон. Он теряет эластичность, рвется, сминается. Уровень теплосбережения падает, створки могут перестать закрываться.
Рассмотрим, какие несложные операции нужно делать регулярно, чтобы окна прослужили гарантийный срок и дольше.
Обслуживание
Правильный уход за окнами обоих типов предполагает несколько базовых процедур, каждая их которых требует внимания:
- Осмотр и обновление лакокрасочного покрытия. Деревянный и ПВХ профиль, окрашенные эмалью, следует осматривать раз в сезон на предмет появления микротрещин, выгорания краски, отделения покрытия. Под влиянием перепадов температуры, влажности, выпадения осадков, химической, ветровой эрозии, УФ-излучения слой покрытия истончается. Происходит слой лакокрасочного слоя со скоростью 10-15 мкм за год при начальной толщине в 80-120 мкм. Легко подсчитать, что половины толщины слой лишится за 4-6 лет. При обнаружении нарушения целостности слоя обновите его.
- Очистка поверхности от загрязнений. Любой профиль не рекомендуется чистить с применением веществ с абразивными частицами (нарушают лакокрасочный слой), использовать растворители, кислоты. Деревянный стеклопакет нужно мыть теми же средствами, которые используются для ухода за мебелью в квартире, либо приобрести специализированный моющий состав. Мыльный раствор подойдет и для дерева, и для пластика. Дополнительно, ПВХ после помывки не требует обработки, а дерево следует обработать средством для полировки. Это может создать на поверхности профиля защитный слой, препятствующий отсыреванию, рассыханию.
- Профилактика состояния уплотнителей. Качественный уплотнитель обладает высоким показателем звукоизоляции, не допускает образование конденсата. Важно поддерживать его в хорошем состоянии, контролировать эластичность, целостность. От загрязнений уплотнитель очищается один раз в сезон, например весной и осенью. Используется мыльный раствор, мягкое моющее средство. Противопоказано мыть уплотнитель концентратами, кислотами, растворителями. Они разрушают резину. Чистый уплотнитель протирают насухо, обрабатывают маслом с добавлением силикона, смесью на основе глицерина. Заменять уплотнители следует каждые 5-7 лет, за это время они даже при должном уходе теряют эластичность, часто сокращая срок эксплуатации пластиковых окон. Не заменяйте самостоятельно, обратитесь к обслуживающей компании.
- Обслуживание фурнитуры. Важно, чтобы петли, защелки, ручки окон не скрипели, рама открывалась и закрывалась легко. Для этого параллельно осмотру уплотнителя два раза в год смазывайте подвижные металлические элементы фурнитуры. Подойдет швейное, машинное масло, силиконовая смазка. Нельзя смазывать нижнюю петлю. Это может привести к перекосу рамы, что потребует профессионального ремонта. Если вы заметили иные неисправности, окно стало закрываться с трудом – также обращайтесь к специалисту. Профилактический визит каждые два года необходим.
Рекомендации
Выбор между деревянными и пластиковыми стеклопакетами непрост. Как одни, так и другие могут служить долго, а могут и выйти из строя в пределах гарантийного периода. Рассмотренные нами советы по обслуживанию помогут продлить период эксплуатации, однако необходимо помнить, что даже они – не гарантия.
Регулярно проводите осмотр элементов стеклопакета, мойте и смазывайте детали. Пользуйтесь услугами установщиков как при монтаже, так и для обслуживания стеклопакетов.
Срок службы пластиковых окон. Какой он на самом деле?
Установка в оконный проем пластиковых конструкций по-прежнему остается самым востребованным решением среди прочих вариантов остекления. Ни алюминиевые, ни деревянные современные окна не могут конкурировать по популярности с светопропускающими ПВХ системами. Благодаря наличию множества достоинств и демократичной цене, пластиковые окна еще продолжительное время будут удерживать лидерство среди систем остекления.
Те, кто выбрал для установки в квартиру именно пластиковые окна, наверняка задавались вопросами об их экологической безопасности, а также о продолжительности их службы.
Развернутый ответ на первый вопрос уже был дан в предыдущей статье, озаглавленной «Вредны или безопасны пластиковые окна для здоровья человека?», в этом же материале подвергнем разбору ПВХ конструкции в части сроков их эксплуатации, опишем, от каких факторов зависит продолжительность работы подобных систем. Для начала рассмотрим конструкцию пластикового окна, так как без знания основ, невозможно разобраться в вопросе о максимальном сроке его службы.
Из статьи Вы узнаете:
Составляющие элементы конструкции ПВХ окна
- Профиль. Представляет собой пластиковый брусок, обрамляющий по периметру стеклопакет, и имеющий внутри отсеки, называемые камерами. Количество камер, в зависимости от модели окна, может варьироваться в пределах от 3-х до 7-ми. Чем больше камер, тем лучше профиль способен сохранять тепло.
- Стеклопакет. Самая большая составляющая конструкции, занимает порядка 90% ее площади. Включает в себя несколько стекол, отстоящих друг от друга на определенном расстоянии. Соседние стекла образуют камеру. Всего в стеклопакете, опять же, в зависимости от модели, стекол может быть от 2-х до 4-х, при этом количество камер в стеклопакете – от 1-ой до 3-х.
Элементы пластикового окна наглядно:
Второстепенные, но не менее важные компоненты окна, отвечающие за наличие теплосберегающих свойств и удобство его эксплуатации:
- Фурнитура. Под понятием «фурнитурный механизм» имеется в виду множество звеньев, проходящих по периметру рамы окна и служащих для ее запирания/открытия. Приводится в действие такое приспособление при помощи ручки, которую тоже относят к фурнитуре, хотя она и расположена в отдалении от основного разветвленного механизма.
- Дистанционная планка. Располагается между стеклами стеклопакета и служит для удержания светопропускающих полотен на определенном расстоянии друг от друга. П-образная планка внутри содержит абсорбент – специальное вещество, впитывающее влагу.
- Уплотнительная резинка. Предусматривается две разновидности уплотнительной ленты – из стандартной резины или EPDM. Последний материал помимо резины содержит каучук с повышенными потребительскими свойствами. Хороший прижим обеспечивается внутренними камерами с воздухом, несколькими «лепестками».
Особенности эксплуатации и длительность работы:
Фурнитуры
Материалом фурнитуры служит сталь, покрытая защитным слоем цинка. Для фурнитурной обвязки установлен 20-летний срок эксплуатации, однако срок может быть сокращен или продлен в зависимости от условий использования и уходом. Рекомендуется регулярно проверять фурнитуру, как минимум раз в полгода наблюдать за ее работой, а при наступлении холодов не забывать переключать на зимний режим использования.
Стеклопакета
Физические свойства стекла могут сохраняться несколько столетий. Но, к сожалению, стеклопакет имеет и другие, менее долговечные элементы. Стекло в пластиковых окнах оснащено дистанционной рамкой из алюминия или пластика, наполняемой влагопоглощающим абсорбентом. Периметр рамки обработан слоем герметика.
Все это значительно сокращает срок эксплуатации, позволяя эксплуатировать их, без потери герметичности, в течение двух десятков лет. С течением времени абсорбент перестает впитывать влагу, в результате чего окна начинают запотевать с внутренней части.
На срок службы стеклопакета влияют следующие параметры:
- плотность прижима створки к уплотнителю;
- климатические особенности региона, в котором эксплуатируется окно;
- использование дистанционных рамок и их количество.
Существует множество примеров, когда окно не меняют даже спустя истечения срока эксплуатации стеклопакета. Изделие по-прежнему сохраняет свои потребительские свойства.
Уплотнительной резинки
Установлен 10-летний срок эксплуатации резинового уплотнителя, после чего наблюдается потеря характеристик уплотнительной ленты, потеря эластичности и плохой прижим. Продлить срок службы уплотнителя поможет спецсмазка материала и контроль положения в пазах контура. Так как поменять уплотнительную ленту не составляет никакого труда, параметры данного элемента и его срок службы мало влияют на общий эксплуатационный срок.
Что влияет на срок службы пластикового окна?
На продолжительность эксплуатации ПВХ конструкции могут влиять множество факторов, как природного, так и человеческого характера. Рассмотрим основные, наиболее часто встречающиеся проблемы окон.
- Трещины на стеклопакете. Могут быть вызваны механическим путем, под действием внешних сил (попавший в стекло камень, или оторванная сильным ветром ветка дерева – вполне могут быть источником повреждения прозрачного полотна). Появление трещин также может являться следствием соприкосновения между собой стекол (существенная разница давления внутри и снаружи помещения заставляет стекла выгибаться). Итогом все разрастающейся трещины на стеклопакете, может быть разрушение (лопанье) всего стеклопакета.
- Недостаточная прочность сварного шва профиля. Не секрет – чтобы соединить вертикальную и горизонтальную составляющие производители ПВХ окон используют по шву сварку (в одной из прошлых статей мы уже подробно описывали технологию производства пластиковых окон – довольно интересный процесс, присутствует много фото, советуем ознакомиться). В процессе эксплуатации конструкции, особенно в районах с суровыми погодными условиями, где постоянная влажность летом, а в зимний период холода, сварка шва может не выдержать и пойти трещиной. Это напрямую оказывает влияние сначала на теплосберегающие возможности окна, а с разрастанием дефекта – и на целостность всей конструкции.
- Загрязненность фурнитурного механизма. Пыль и песок, а в летнее время и тополиный пух – непременные спутники нашей жизни. Порывы ветра с легкостью поднимают мелкие частицы вверх. Не важно, на каком этаже находится помещение – через некоторое время между рамами окон образуется довольно внушительное количество песка, сдобренное пылью и пухом с деревьев. Попадая между фурнитурными составляющими, песок может нарушить правильность их работы – фурнитуру просто-напросто может заклинить. Чтобы этого не произошло, 1-2 раза в год следует протирать периметр створки окна влажной тряпочкой.
- Потеря способности абсорбента впитывать влагу. Через десяток лет использования абсорбентное вещество, располагающееся в дистанционной планке, теряет свои первоначальные свойства и перестает впитывать влагу как прежде. Накапливающаяся влага в межстекольном пространстве является катализатором начала коррозионных процессов. Вернуть исходные свойства абсорбента без замены стеклопакета никак не получится.
- Неправильный или недостаточный уход. Мытье окон с использованием средств, содержащих агрессивные среды и/или крупнозернистые абразивные компоненты, также способно уменьшить срок «жизни» окна из пластика. Повреждение поверхности ПВХ профиля с течением времени обязательно даст о себе знать – сперва пострадает внешний вид пластиковой системы, а затем, из-за повышенной влажности внутри окна, возможно развитие коррозионных процессов, способных нарушить правильность функционирования фурнитурных механизмов, ответственных за запирание створки. Также на то, сколько прослужит пластиковое окно, влияет периодичность и качество ухода за уплотнителем, расположенным по периметру с внутренней части створки. Уплотнительная резинка со временем имеет свойства терять свою эластичность, а значит и первоначальные качества, заложенные производителем. При этом постепенно начинают ухудшаться теплосберегающие возможности системы в целом, а как наиболее «тяжелый» случай – створка может перестать закрываться. Чтобы не допустить потери уплотнителем эластичности, его необходимо хотя бы раз в год смазывать специальным составом на глицериновой основе (продается в строительных магазинах с надписью «для ухода за окнами»).
Продолжительность эксплуатации ПВХ окна по ГОСТу
История триумфального развития пластиковых окон началась в Германии, более полувека назад. С тех пор прошло много времени, однако и по сей день эксплуатируются окна, которые были установлены самыми первыми. Несмотря на то, что конструкции до сих пор выполняют свои функции, существуют определенные нормы, установленные по техническим нормативным документам, включая ГОСТ. Некоторые ограничения касаются и срока службы конструкций из ПВХ.
