Sieć trójfazowa: obliczanie mocy, schemat połączeń

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-02 14:01

Nie każdy przeciętny człowiek rozumie, czym są obwody elektryczne. W mieszkaniach są one w 99% jednofazowe, w których prąd przepływa do konsumenta przez jeden przewód i wraca przez inny (zero). Sieć trójfazowa to system do przesyłania prądu elektrycznego, który przepływa przez trzy przewody z powrotem po jednym na raz. Tutaj przewód powrotny nie jest przeciążony z powodu przesunięcia fazowego prądu. Energia elektryczna jest wytwarzana przez generator napędzany zewnętrznym napędem.

Zwiększenie obciążenia w obwodzie prowadzi do wzrostu natężenia prądu przepływającego przez uzwojenia generatora. W rezultacie pole magnetyczne w większym stopniu opiera się obrotowi wału napędowego. Liczba obrotów zaczyna się zmniejszać, a sterownik prędkości nakazuje zwiększyć moc napędu, np. podając więcej paliwa do silnika spalinowego. Przywracane są obroty i generowana jest większa moc.

System trójfazowy składa się z 3 obwodów z polem elektromagnetycznym o tej samej częstotliwości i przesunięciu fazowym 120°.

Cechy podłączenia zasilania do prywatnego domu

Wielu uważa, że trójfazowa sieć w domu zwiększa zużycie energii. W rzeczywistości limit jest ustalany przez organizację energetyczną i jest określany przez czynniki:

• możliwości dostawcy;
• liczba konsumentów;
• stan linii i wyposażenia.

Aby zapobiec skokom napięcia i nierównowadze faz, należy je ładować równomiernie. Obliczenia systemu trójfazowego są przybliżone, ponieważ nie można dokładnie określić, które urządzenia będą w tej chwili podłączone. Obecność urządzeń impulsowych prowadzi obecnie do zwiększonego zużycia energii po ich uruchomieniu.

Rozdzielnica z podłączeniem trójfazowym jest większa niż z zasilaniem jednofazowym. Możliwe są opcje przy instalacji małej osłony wlotowej, a reszta - wykonana z tworzywa sztucznego dla każdej fazy i dla budynków gospodarczych.

Połączenie z autostradą odbywa się metodą podziemną i linią napowietrzną. Preferowane są te ostatnie ze względu na mały nakład pracy, niski koszt podłączenia i łatwość naprawy.

Teraz wygodnie jest wykonać połączenie powietrzne za pomocą samonośnego izolowanego przewodu (SIP). Minimalny przekrój rdzenia aluminiowego to 16 mm2, co jest więcej niż wystarczające dla prywatnego domu.

SIP jest mocowany do podpór i ściany domu za pomocą wsporników kotwiących z klipsami. Połączenie z główną linią napowietrzną i kablem wejściowym do panelu elektrycznego domu jest wykonane za pomocą zacisków przebijających odgałęzienia. Kabel jest pobierany zizolacja niepalna (VVGng) i jest wykonywana przez metalową rurę włożoną w ścianę.

Podłączenie antenowe zasilania trójfazowego w domu

Jeżeli odległość od najbliższego wspornika jest większa niż 15 m, należy zainstalować kolejny słup. Ma to na celu zmniejszenie obciążeń, które powodują zwisanie lub pękanie przewodów.

Wysokość punktu połączenia wynosi 2,75 m lub więcej.

Elektryczna szafka rozdzielcza

Podłączenie do sieci trójfazowej odbywa się zgodnie z projektem, w którym konsumenci są podzieleni na grupy w domu:

• oświetlenie;
• gniazda;
• Urządzenia indywidualne dużej mocy.

Niektóre obciążenia można wyłączyć w celu naprawy, podczas gdy inne są uruchomione.

Moc odbiorników jest obliczana dla każdej grupy, w której dobierany jest przewód o wymaganym przekroju: 1,5 mm² - do oświetlenia, 2,5 mm ^{2- do gniazd i do 4 mm}2 ^{- do wydajnych urządzeń.}

Okablowanie jest chronione przed zwarciem i przeciążeniem przez wyłączniki.

Licznik elektryczny

Każdy schemat podłączenia wymaga licznika energii elektrycznej. Licznik 3-fazowy można podłączyć bezpośrednio do sieci (podłączenie bezpośrednie) lub poprzez przekładnik napięciowy (półpośredni), gdzie wskazania licznika są mnożone przez współczynnik.

Ważne jest przestrzeganie kolejności połączeń, w której liczby nieparzyste to moc, a liczby parzyste to obciążenie. Kolor przewodów podany jest w opisie, a schemat znajduje się na tylnej okładce urządzenia. Wejście i odpowiednie wyjścieLiczniki 3-fazowe są oznaczone jednym kolorem. Najpopularniejsza kolejność połączeń to taka, w której fazy idą jako pierwsze, a ostatni przewód ma zero.

Trzyfazowy licznik z bezpośrednim podłączeniem do domu ma zwykle moc znamionową do 60 kW.

Przed wyborem modelu wielotaryfowego sprawę należy uzgodnić z zakładem energetycznym. Nowoczesne urządzenia z urządzeniami pomiarowymi umożliwiają naliczanie opłaty za energię elektryczną w zależności od pory dnia, rejestrowanie i rejestrowanie wartości mocy w czasie.

Wskaźniki temperatury urządzeń są wybierane tak szeroko, jak to możliwe. Średnio wahają się od -20 do +50 °С. Żywotność urządzeń sięga 40 lat z interwałem kalibracji wynoszącym 5-10 lat.

Miernik jest podłączony po wstępnym trzy- lub czterobiegunowym wyłączniku automatycznym.

Obciążenie trójfazowe

Konsumenci to kotły elektryczne, asynchroniczne silniki elektryczne i inne urządzenia elektryczne. Zaletą ich zastosowania jest równomierne rozłożenie obciążenia na każdą fazę. Jeśli sieć trójfazowa zawiera nierównomiernie podłączone jednofazowe mocne obciążenia, może to prowadzić do nierównowagi faz. W takim przypadku urządzenia elektroniczne zaczynają działać nieprawidłowo, a lampki oświetleniowe słabo świecą.

Schemat podłączenia silnika trójfazowego do sieci trójfazowej

Działanie trójfazowych silników elektrycznych charakteryzuje się wysoką wydajnością i sprawnością. Nie wymaga obecności dodatkowych urządzeń rozruchowych. Do normalnej pracy ważne jest prawidłowe podłączenie urządzenia.i postępuj zgodnie ze wszystkimi zaleceniami.

Schemat podłączenia silnika trójfazowego do sieci trójfazowej wytwarza wirujące pole magnetyczne z trzema uzwojeniami połączonymi gwiazdą lub trójkątem.

Każda metoda ma swoje zalety i wady. Obwód gwiazdy pozwala płynnie uruchomić silnik, ale jego moc jest zmniejszona do 30%. Strata ta nie występuje w obwodzie delta, ale na początku obciążenie prądowe jest znacznie wyższe.

Silniki mają skrzynkę przyłączeniową, w której znajdują się przewody uzwojenia. Jeśli są ich trzy, obwód jest połączony tylko gwiazdą. Dzięki sześciu przewodom silnik można podłączyć w dowolny sposób.

Pobór mocy

Dla właściciela domu ważne jest, aby wiedzieć, ile energii jest zużywane. Łatwo to obliczyć dla wszystkich urządzeń elektrycznych. Sumując całą moc i dzieląc wynik przez 1000 otrzymujemy łączne zużycie np. 10 kW. W przypadku domowych urządzeń elektrycznych wystarcza jedna faza. Jednak zużycie prądu znacznie wzrasta w prywatnym domu, w którym istnieje potężna technika. Jedno urządzenie może stanowić 4-5 kW.

Ważne jest zaplanowanie zużycia energii w sieci trójfazowej na etapie projektowania, aby zapewnić symetrię napięć i prądów.

Czteroprzewodowy przewód wchodzi do domu dla trzech faz i neutralnego. Napięcie sieci elektrycznej wynosi 380/220 V. Urządzenia elektryczne na 220 V są podłączone między fazami a przewodem neutralnym. Ponadto może również występować obciążenie trójfazowe.

Obliczanie mocysieć trójfazowa jest wykonana w częściach. Po pierwsze, wskazane jest obliczenie obciążeń czysto trójfazowych, na przykład kocioł elektryczny 15 kW i silnik asynchroniczny 3 kW. Całkowita moc wyniesie P=15 + 3=18 kW. W tym przypadku prąd I=Px1000/(√3xUxcosϕ) płynie w przewodzie fazowym. Dla domowych sieci elektrycznych cosϕ=0,95 Podstawiając wartości liczbowe do wzoru, otrzymujemy aktualną wartość I=28,79 A.

Teraz należy zdefiniować obciążenia jednofazowe. Niech fazy będą miały postać P_A=1,9 kW, P_B=1,8 kW, P_C=2,2 kW. Obciążenie mieszane jest określane przez sumowanie i wynosi 23,9 kW. Maksymalny prąd wyniesie I=10,53 A (faza C). Dodając go do prądu z obciążenia trójfazowego otrzymujemy I_C=39,32 A. Prądy w pozostałych fazach będą wynosić I_B=37,4 kW, I _{A=37,88 A.}

Przy obliczaniu mocy sieci trójfazowej wygodnie jest korzystać z tabel mocy, biorąc pod uwagę rodzaj połączenia.

Wygodnie jest wybrać wyłączniki automatyczne i określić za ich pomocą odcinki przewodów.

Wniosek

Właściwie zaprojektowana i konserwowana sieć trójfazowa jest idealna dla prywatnego domu. Umożliwia równomierne rozłożenie obciążenia na fazy i podłączenie dodatkowego zasilania do odbiorników elektrycznych, jeśli pozwala na to sekcja okablowania.