Trojfázová sieť: výpočet výkonu, schéma zapojenia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-02 14:02

Nie každý priemerný človek rozumie tomu, čo sú elektrické obvody. V bytoch sú z 99% jednofázové, kde prúd tečie k spotrebiteľovi jedným vodičom a vracia sa cez druhý (nula). Trojfázová sieť je systém na prenos elektrického prúdu, ktorý preteká tromi vodičmi so spätným chodom po jednom. Spätný vodič tu nie je preťažený v dôsledku fázového posunu prúdu. Elektrickú energiu vyrába generátor poháňaný externým pohonom.

Zvýšenie zaťaženia v obvode vedie k zvýšeniu sily prúdu prechádzajúceho vinutiami generátora. V dôsledku toho magnetické pole vo väčšej miere odoláva otáčaniu hnacieho hriadeľa. Počet otáčok sa začne znižovať a regulátor otáčok zavelí zvýšiť výkon pohonu, napríklad dodávkou väčšieho množstva paliva do spaľovacieho motora. Otáčky za minútu sa obnovia a generuje sa viac energie.

Trojfázový systém pozostáva z 3 obvodov s EMF rovnakej frekvencie a fázovým posunom 120°.

Funkcie pripojenia napájania do súkromného domu

Mnohí veria, že trojfázová sieť v dome zvyšuje spotrebu energie. V skutočnosti je limit stanovený organizáciou zásobovania energiou a je určený faktormi:

• možnosti poskytovateľa;
• počet spotrebiteľov;
• stav linky a vybavenia.

Aby sa predišlo prepätiu a fázovej nerovnováhe, mali by byť zaťažované rovnomerne. Výpočet trojfázového systému je približný, pretože nie je možné presne určiť, ktoré zariadenia budú v súčasnosti pripojené. Prítomnosť impulzných zariadení v súčasnosti vedie k zvýšenej spotrebe energie pri ich spustení.

Rozvodná doska s trojfázovým pripojením je väčšia ako s jednofázovým napájaním. Možnosti sú možné s inštaláciou malého vstupného štítu a zvyšok - vyrobený z plastu pre každú fázu a pre prístavby.

Napojenie na diaľnicu je realizované podzemným spôsobom a nadzemným vedením. Prednosť sa dáva druhému z dôvodu malého množstva práce, nízkych nákladov na pripojenie a jednoduchosti opravy.

Teraz je vhodné vytvoriť vzduchové pripojenie pomocou samonosného izolovaného drôtu (SIP). Minimálny prierez hliníkového jadra je 16 mm2, čo je viac než dosť pre súkromný dom.

SIP je pripevnený k podperám a stene domu pomocou kotevných konzol so sponami. Pripojenie k hlavnému nadzemnému vedeniu a vstupnému káblu k elektrickému panelu domu sa vykonáva pomocou svoriek na prepichovanie odbočiek. Kábel je prevzatý znehorľavá izolácia (VVGng) a vykonáva sa cez kovovú rúrku vloženú do steny.

Letecké pripojenie trojfázového napájania doma

Ak je vzdialenosť od najbližšej podpery väčšia ako 15 m, musí sa nainštalovať ďalší stĺp. Je to preto, aby sa znížilo zaťaženie, ktoré spôsobuje prehýbanie alebo pretrhnutie káblov.

Výška bodu pripojenia je 2,75 m alebo viac.

Elektrická rozvodná skriňa

Pripojenie k trojfázovej sieti sa vykonáva podľa projektu, kde sú spotrebitelia rozdelení do skupín vo vnútri domu:

• lighting;
• sockets;
• výkonné samostatné spotrebiče.

Niektoré záťaže sa dajú vypnúť kvôli oprave, zatiaľ čo iné bežia.

Výkon spotrebičov je vypočítaný pre každú skupinu, kde je zvolený vodič požadovaného prierezu: 1,5 mm² - pre osvetlenie, 2,5 mm ^{2- do zásuviek a až 4 mm}2 ^{- do výkonných zariadení.}

Vedenie je chránené pred skratom a preťažením ističmi.

Elektromer

Akákoľvek schéma pripojenia vyžaduje elektromer. 3-fázový merač môže byť pripojený priamo k sieti (priame pripojenie) alebo cez napäťový transformátor (polonepriame), kde sa hodnoty merača vynásobia faktorom.

Je dôležité dodržať poradie pripojenia, kde nepárne čísla sú mocniny a párne čísla sú zaťažené. Farba vodičov je uvedená v popise a schéma je umiestnená na zadnom kryte zariadenia. Vstup a zodpovedajúci výstup3-fázové elektromery sú označené jednou farbou. Najbežnejšie poradie pripojenia je, keď fázy idú prvé a posledný vodič je nula.

3-fázový merač priameho pripojenia pre domácnosť má zvyčajne menovitý výkon do 60 kW.

Pred výberom multitarifného modelu by sa problém mal dohodnúť so spoločnosťou dodávajúcou energiu. Moderné zariadenia s meracími prístrojmi umožňujú vypočítať poplatok za elektrinu v závislosti od dennej doby, registrovať a zaznamenávať hodnoty výkonu v čase.

Ukazovatele teploty zariadení sa vyberajú čo najširšie. V priemere sa pohybujú od -20 do +50 °С. Životnosť zariadení dosahuje 40 rokov s intervalom kalibrácie 5-10 rokov.

Merač je pripojený za úvodný troj- alebo štvorpólový istič.

Trojfázové zaťaženie

Spotrebitelia zahŕňajú elektrické kotly, asynchrónne elektromotory a iné elektrické spotrebiče. Výhodou ich použitia je rovnomerné rozloženie zaťaženia na každú fázu. Ak trojfázová sieť obsahuje nerovnomerne pripojené jednofázové výkonné záťaže, môže to viesť k fázovej nerovnováhe. V takom prípade začnú elektronické zariadenia zlyhávať a osvetľovacie lampy slabo svietia.

Schéma pripojenia trojfázového motora k trojfázovej sieti

Prevádzka trojfázových elektromotorov sa vyznačuje vysokým výkonom a účinnosťou. Nevyžaduje prítomnosť ďalších štartovacích zariadení. Pre normálnu prevádzku je dôležité správne pripojiť zariadenie.a dodržujte všetky odporúčania.

Schéma pripojenia trojfázového motora k trojfázovej sieti vytvára rotujúce magnetické pole s tromi vinutiami spojenými hviezdou alebo trojuholníkom.

Každá metóda má svoje výhody a nevýhody. Hviezdicový okruh umožňuje plynulé naštartovanie motora, ale jeho výkon je znížený na 30%. Táto strata chýba v obvode trojuholníka, ale pri štarte je prúdové zaťaženie oveľa vyššie.

Motory majú pripojovaciu skrinku, kde sú umiestnené vodiče vinutia. Ak sú tri, potom je okruh spojený iba hviezdou. So šiestimi vodičmi je možné motor pripojiť ľubovoľným spôsobom.

Spotreba energie

Pre majiteľa domu je dôležité vedieť, koľko energie spotrebuje. To sa dá ľahko vypočítať pre všetky elektrické spotrebiče. Pripočítaním celého výkonu a vydelením výsledku 1000 dostaneme celkovú spotrebu, napríklad 10 kW. Pre domáce elektrické spotrebiče stačí jedna fáza. Súčasná spotreba sa však výrazne zvyšuje v súkromnom dome, kde je výkonná technika. Jedno zariadenie môže predstavovať 4-5 kW.

Spotrebu energie trojfázovej siete je dôležité naplánovať už vo fáze návrhu, aby sa zabezpečila symetria napätí a prúdov.

Štvorvodičový vodič vstupuje do domu pre tri fázy a nulový vodič. Napätie elektrickej siete je 380/220 V. Medzi fázy a nulový vodič sú zapojené elektrické spotrebiče na 220 V. Okrem toho môže existovať aj trojfázová záťaž.

Výpočet výkonutrojfázová sieť je vyrobená po častiach. Najprv je vhodné vypočítať čisto trojfázové zaťaženie, napríklad elektrický kotol s výkonom 15 kW a asynchrónny motor s výkonom 3 kW. Celkový výkon bude P=15 + 3=18 kW. V tomto prípade tečie fázovým vodičom prúd I=Px1000/(√3xUxcosϕ). Pre domáce elektrické siete cosϕ=0,95. Dosadením číselných hodnôt do vzorca získame aktuálnu hodnotu I=28,79 A.

Teraz by mali byť definované jednofázové záťaže. Nech sú fázy P_A=1,9 kW, P_B=1,8 kW, P_C=2,2 kW. Zmiešané zaťaženie je určené súčtom a je 23,9 kW. Maximálny prúd bude I=10,53 A (fáza C). Pripočítaním k prúdu z trojfázového zaťaženia dostaneme I_C=39,32 A. Prúdy v zostávajúcich fázach budú I_B=37,4 kW, I _{A=37,88 A.}

Pri výpočte výkonu trojfázovej siete je vhodné použiť tabuľky výkonu, berúc do úvahy typ pripojenia.

Je vhodné vybrať ističe a pomocou nich určiť úseky elektroinštalácie.

Záver

Pri správnom návrhu a údržbe je trojfázová sieť ideálna pre súkromný dom. Umožňuje vám rovnomerne rozložiť záťaž medzi fázy a pripojiť ďalšie napájanie k elektrickým spotrebičom, ak to umožňuje sekcia zapojenia.