Почему нет 3-фазных бытовых розеток, или интереса к 3-фазному бытовому (сетевому) питанию или чему-то относительно маломощному?

Расходы.

• Трехфазная распределительная система потребует четырех проводов к каждому дому — три фазы и нейтраль. Для одной фазы требуется только две.
• Потребуется трехфазный предохранитель.
• В домашней электропроводке потребуется четыре провода плюс земля.
• Потребуются пятиконтактные разъемы.

Рис. 1. 3-фазные разъемы — европейский и североамериканский.

... и оказывается, что единственные существующие трехфазные розетки предназначены для сверхмощного промышленного оборудования.

Обычно стоит больше пары кВт, если доступно трехфазное питание, как в большинстве промышленных и коммерческих зданий.

Основная причина, по которой я думаю, что 3-фазная схема была бы лучше, заключается в том, что ее можно преобразовать в более чистую мощность постоянного тока. 3-фазный постоянно обеспечивает питание, в то время как однофазный постоянно понижается до 0 вольт, прежде чем снова подняться.

Это верно.

3-фазный, естественно, будет создавать меньше шума от источника питания, поэтому мы могли бы получить более чистую мощность с меньшими конденсаторами.

Это может быть неправдой. В однофазных и трехфазных диодах проводимость только близка к пику формы волны напряжения, когда входящее напряжение превышает напряжение на конденсаторе. Это приводит к импульсам тока на каждой фазе и вызывает нечетные гармоники на форме волны тока.

Рис. 2. Привод ЧРП с выпрямителями, фильтром для снижения шума, шестью переключающими транзисторами для ШИМ-управления током трехфазного двигателя. Источник: ECMWeb .

Преобразователи частоты (VFD) используют этот принцип для выпрямления сети и создания внутри себя высоковольтного источника постоянного тока. Как вы сказали, значение конденсатора может быть намного меньше при использовании трехфазного питания, чем при однофазном питании. ЧРП обычно доступны в диапазоне от 1 кВт до сотен кВт.

Возможно, это будет безопаснее, так как напряжение переменного тока может быть ниже (в случае, если два провода закорочены человеком), но все же может иметь более высокую выходную мощность постоянного тока с трехфазным выпрямителем и, возможно, другие вещи.

Звучит привлекательно, но преимущество более высокого напряжения заключается в том, что уменьшаются токи, падения напряжения и потери мощности в проводах. Кроме того, нам все еще нужны некоторые мощные нагрузки, такие как водонагреватели в погружных нагревателях, стиральные и посудомоечные машины.

В качестве хобби я делаю гитарные педали, и шум блока питания меня сильно раздражает.

Рисунок 3. Трехфазный трансформатор.

Не так много неприятностей, как необходимость в трехфазном трансформаторе. Я не думаю, что кто-то делает трехфазные настенные бородавки! ;^)

Так почему же домашние розетки нигде в мире не трехфазные и даже не вызывают интереса к ним?

Еще стоит.

Для домашнего хозяйства важным фактором является стоимость проводки. Если у вас есть еще два медных провода для подведения к каждой розетке, это становится дороже. Счетчик энергии будет намного сложнее и дороже. На плате предохранителей было бы в три раза больше предохранителей (которые также должны были бы быть намного больше) и т. Д.

Тем более, что учитывая сравнительно малые токи, необходимые для бытовых приборов, это просто не нужно.

Упомянутое вами «более чистое» выпрямление постоянного тока можно получить с помощью одной фазы, просто используя конденсаторы большего размера. А трансформаторы на одну фазу намного проще в изготовлении, чем на три фазы, да и диодов для ее выпрямления нужно меньше.

С точки зрения безопасности, три этапа не дают улучшения. Это не позволило бы использовать более низкие напряжения переменного тока (зачем?). И это только умножает риск неправильной проводки .

И последнее: как бы вы справились с подключением простой лампы? У вас есть сложная схема для распределения нагрузки по трем фазам? Выбираете одну фазу для каждой лампы, пытаясь сбалансировать количество ламп одинаково для каждой фазы? Можете ли вы представить, насколько сложно было бы провести проводку в доме?

Честно говоря, я думаю, что это хорошо, что нам приходится иметь дело только с одной фазой.

Я думаю, что наша система распределения энергии здесь, в Новой Зеландии, спроектирована так же, как и в большинстве стран первого мира.

• Трехфазная мощность 50 Гц подается на трансформатор, который обычно питает пару улиц.
• Напряжение между фазой и нейтралью составляет 240 В, а между фазами — 440 В. (Я знаю, что в некоторых странах, особенно в США, используется 110 В/60 Гц, а не 240 В/50 Гц)
• Каждый дом подключен к одной фазе и нейтрали.
• Помещения с очень высокими требованиями к мощности могут выбрать трехфазное подключение. В основном это делается для того, чтобы сбалансировать нагрузку на фазы. Несимметричные нагрузки выводят из строя трансформаторы и создают дифференциальный ток в нейтральном проводе (для идеально сбалансированной нагрузки ток нулевого провода отсутствует). Кроме того, потребители с большой нагрузкой, вероятно, будут использовать большие электродвигатели, а трехфазные двигатели имеют преимущества по сравнению с однофазными.

Итак, каковы недостатки трехфазного подключения?

• Знакомая однофазная 3-контактная вилка (фаза, нейтраль, земля) становится 5-контактной вилкой (3 фазы, нейтраль и земля).
• Более дорогое внутреннее распределение из-за необходимости дополнительных проводов.
• Более дорогой замер. Кажется, я помню, что видел 3 отдельных счетчика в помещениях с 3-х фазным питанием, но это было несколько лет назад.
• Простые бытовые приборы (например, тостеры, фены, обогреватели) становятся намного сложнее. Как правило, для трехфазной версии требуется три элемента.

Вы правы в том, что выпрямленная трехфазная мощность более плавная, чем однофазная, и сглаживающие конденсаторы будут меньше. Но пульсация будет на частоте 300 Гц, что является более слышимой частотой, что может быть недостатком.

Я не думаю, что многие органы по распределению электроэнергии будут заинтересованы в использовании более низкого напряжения из соображений безопасности. Они хотят поддерживать высокое напряжение, чтобы минимизировать потери и уменьшить размеры проводов. Наша сеть 240 В должна быть ниже 100 В, чтобы быть полностью безопасной.

Так почему же домашние розетки нигде в мире не трехфазные и даже не вызывают интереса к ним?

Он доступен во многих местах мира в качестве стандартной доставки, даже в дома. Здесь, в Северной Америке, большинство коммунальных служб разрешат вам это, если вы попросите, но в большинстве случаев они потребуют, чтобы вы заплатили за дополнительную проводку, которая потребуется, чтобы добраться до ближайшего трехфазного источника, и это почти всегда непомерно дорого, т.е. тысячи или даже десятки тысяч долларов. Он также обычно поставляется с чем-то еще, с чем бытовым пользователям не приходится иметь дело, измерителем спроса и, возможно, измерителем коэффициента мощности, оба из которых означают штрафы, если не соблюдаются заранее определенные значения. Когда люди изучают это, 99,99% из них не проходят через это.

В нашей стране у нас есть возможность выбрать, когда вам нужна 1-фазная (1x25A) или 3-фазная (3x20A) внутренняя сеть ввода. Цена выше для 3x20A, тогда вы обычно распределяете эти 3 фазы по всему дому или подключаете 3-фазную нагрузку. Обратите внимание, что кухонная плита имеет возможность подключения к 3-х фазной сети, поскольку ее номинальная мощность составляет 7 кВт. Когда в игру вступают большие токи, нет подходящих домашних розеток, так как они рассчитаны на 16 А. Обычно имеется соединительная коробка, в которой имеется фиксированное соединение между домом и проводами нагрузки.

3-фазный лучше всего подходит для сети (лучший баланс нагрузок между фазами), он также полезен в электродвигателях (1-фазный не может запустить двигатель без некоторой «помощи» -> конденсатор, в то время как 3-фазный может самостоятельно запустить асинхронный двигатель).
Здесь (Италия) 3 фазы, так как недолго, доступны без дополнительных затрат, чем 1 фаза (всего 27 €, чтобы заменить счетчик для домохозяйства), раньше ежемесячная плата была выше. Во всяком случае, почти во всех домах здесь есть 1-фазное обслуживание из-за «традиционно более высокой стоимости». Лишь несколько новостроек, рассчитанных на тепловые насосы и электроплиты, начинают ставить 3ф.

Здесь, в Сербии, у нас есть 3-фазное электричество, подведенное к каждому дому, и это справедливо и для остальных Балкан. Наличие 3-фазного электричества позволяет нам подключать разные комнаты к разным фазам и снижает ток, который будет нести однофазный бытовой электрический провод. Некоторые устройства высокой мощности используют 3-фазное электричество для работы в качестве накопительного нагревателя. У нас 230 В (было 220 В), но между каждой из фаз получается 400 В (раньше было 380 В).

Вот так выглядят трехфазные вилки и розетки: